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高油酸花生新品系丰产性与播种出苗期耐低温高湿田间评价

2019-12-09王传堂唐月异王秀贞吴琪王志伟宫清轩冯昊杜祖波李秋

山东农业科学 2019年9期
关键词:耐性出苗率低温

王传堂 唐月异 王秀贞 吴琪 王志伟 宫清轩 冯昊 杜祖波 李秋

摘要:对18份高油酸花生品系进行产量鉴定、品质分析,并通过春季分期提早播种的方式鉴定其对低温高湿的反应。结果获得3期(4月13日、4月16日和4月19日)播种出苗率均不低于60%的高油酸品系两份(18S14、18L64)、3期出苗率均不低于43.33%的高油酸品系两份(18L46、18S5),明显优于两个普通油酸对照品种(花育20号和花育33号)。其中18S14第1期播种出苗最早,始苗积温287.10℃,比其它同期参试材料低81℃。本研究为耐低温高湿高油酸花生育种奠定了基础。

关键词:高油酸;花生;低温;高湿;耐性;出苗率

中图分类号:S565.203.4文献标识号:A文章编号:1001-4942(2019)09-0110-05

Evaluation on Productivity of New High Oleic Peanut Lines and Field

Tolerance to

Low Temperature and High Moisture during Sowing to Emergence Period

Wang Chuantang 2, Tang Yueyi1*, Wang XiuzhenWu QiWang ZhiweiGong QingxuanFeng HaoDu ZuboLi Qiu2

(1.Shandong Peanut Research Institute,Qingdao 266100, China;2.Shandong Luhua Group Co.,  Ltd., Laiyang 265200, China)

Abstract Eighteen high oleic peanut lines were evaluated for productivity, quality and responses to low temperature and high humidity of soil conditions through early sowing in spring. The results showed that two high oleic acid strains (18S14, 18L64) with seedling emergence rates of no less than 60% and two high oleic acid strains (18L46, 18S5) with seedling emergence rates of no less than 43.33% were obtained at three sowing time (April 13, April 16 and April 19), which were significantly superior to two common oleic acid varieties (Huayu 20 and Huayu 33). The seedling emergence of the first sowing time of 18S14 was the earliest, and the cumulative temperature of the initial seedling was 287.10℃, which was 81℃ lower than that of the other materials at the same sowing time. This study laid a foundation for peanut breeding with low temperature resistance, high humidity and high oleic acid.

Keywords High oleic; Peanut; Low temperature; High moisture; Tolerance; Emergence percentage

在我國北方大花生产区和东北早熟花生产区,花生播种后遭遇低温高湿,导致烂种缺苗断垄时有发生,有时甚至不得不重新种植,造成严重的经济损失。高油酸花生较普通油酸花生有诸多优势,并受到加工企业和种植户的欢迎[1],但它常不耐播种期低温,生产上一般建议连续5日地表5 cm深日均地温比普通油酸品种高出3~5℃(小花生12℃,大花生15℃)或稳定在18~19℃以上时方可播种[1-4]。然而这样势必推迟播种时间,对于无霜期短的东北地区来说增加后期霜冻风险。基于上述原因,有专家不建议在东北高纬度地区种植高油酸品种。

前人指出,采用培养皿和滤纸进行室内标准发芽试验,其结果与田间条件下的表现常常没有很好的相关性[5]。迄今高油酸花生对低温反应的相关研究报道限于室内[ 6,7]。筛选鉴定田间条件下耐低温高湿的花生品种(系)具有现实意义。本研究对部分高油酸花生新品系进行产量鉴定,并连同普通油酸高产对照品种,在春季分期提前播种,以了解其对低温高湿的反应,为耐低温高湿高油酸花生育种提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试验设计、管理

1.1.1产量鉴定试验 供试高油酸小花生品系13个(18S编号)、高油酸大花生品系5个(18L编号),以及大、小花生对照各2个:普通油酸大花生对照花育33号(HY33)、花育25号(HY25),普通油酸小花生对照花育20号(HY20),高油酸小花生对照AGT(表1)。于2016—2018年种植于山东省花生研究所莱西试验农场西坡试验区(个别材料2014—2015年亦进行测产)。大垄双行覆膜种植,垄宽85 cm,穴距大花生16.5 cm、小花生13.2 cm。小区面积大花生12.75 m2、小花生10.2 m2,重复3~4次。田间管理措施同常规,只治虫不防病。

1.1.2 耐低温高湿试验 胶东地区4月中下旬气温尚不稳定,且常有降雨,花生播种后极易发生烂种,因此进行该试验。其参试材料为产量鉴定试验中除花育25号、AGT两个对照外的所有品种(系)。该试验于2019年在山东省花生研究所莱西试验农场院内试验区完成。露地种植,每份材料播种30粒,每穴1粒,穴距16.7 cm。分别于4月13日(4/13)、16日(4/16)、19日(4/19)播种。

1.2 品质分析、地温记录及苗情调查

利用本团队构建的花生品质定量分析近红外模型[ 8,9]对耐低温高湿试验参试材料进行品质分析。

采用浙江微松冷链科技有限公司生产的PRO温度记录仪(型号:WS-T11PRO)每小时自动记录地表5 cm深地温。逐日统计出苗数,直至该期所有参试材料不再出苗为止。在此基础上计算出苗指数:出苗指数=∑(Si/Di),Si为第i日出苗总数,Di为播种后日数。

1.3 数据统计分析

采用国产软件包DPS 14.05[10]进行Spearman秩相关分析。

2 结果与分析

2.1 丰产性评价

2016—2018三年花生子仁单产数据如表1所示,其中2016年为耐旱试验。2016—2018年,18S5、18S6、18S3均比对照花育20号增产,增幅分别达0.66%~16.11%、0.14%~1.63%、3.60%~40.32%;18S24、18S25分别比对照(花育20号、花育33号或AGT)增产6.19%~22.93%、10.48%~28.05%;18S7和18S10三年中有两年比花育20号增产,一年减产;18S22与对照花育33号相比,2016年增产,2017减产,2018年比对照AGT增产29.23%。

2014—2018年测产(数据未全部列出),18S19、18S16、18S15、18S14与花育33号相比,2017年均减产,2014、2015年试验除18S19外均增产,增幅0.79%~5.22%;与花育25号相比,2015年试验仅18S16增产,增幅3.91%;2018年试验4个品系均比对照花育20号或AGT增产,增幅17.32%~52.10%。18S36仅2018年做了测产,比花育20号增产20.16%(表1)。

5个高油酸大花生品系仅在2018年做了测产,结果是18L52、18L46表现较好,比花育33号增产4.86%、7.42%,18L61、18L68、18L64分别比花育33号减产0.01%、3.13%、3.56%(表1)。

2.2 品质分析

耐低温鉴定参试品种(系)品质分析结果见表2。除两个普通油酸对照品种外,其余材料油酸含量为77.18%~83.57%,均在75%以上,油亚比为10.00~40.46,不低于10.00,符合国内外高油酸花

生相关标准[ 11]。

2.3 耐低温高湿评价

第1期花生播种后经历3次降雨过程,造成降温和土壤水分升高,形成低溫高湿的土壤条件。自第1期播种后出现3次明显的降温,第1个低谷(9.6℃)出现在4月15日7∶[KG-*2/3]01(10℃以下持续2 h),第2个低谷(9.7℃)出现在4月26日 3∶[KG-*2/3]01(10℃以下持续5 h),第3个低谷(10.1℃)出现在4月27日 6∶[KG-*2/3]01(图1)。第1期播种的花生经历全部3个低谷,分别是播种后43.35、303.35、330.35 h;第2期和第3期播种的花生均经历后2个低谷,第2期是播种后243.02、255.02 h,第3期是播种后156.43、183.43 h(图1)。

18个参试高油酸品系及2个普通油酸对照品种3期播种出苗情况(表3)显示,不同参试材料对3期播种遭遇低温高湿的反应并不相同。两个对照种表现均较差:花育20号出苗率为20.00%~46.67%,平均为37.78%;花育33号出苗率20.00%~30.00%,平均为24.44%。考虑到生产上播种后可在不同时期能遭遇低温高湿条件,因此着力考察3个时期播种出苗情况均较好的品系。其中表现最好的两个高油酸品系为18S14和18L64,3期播种出苗率均高于60%,平均出苗率分别高达65.56%、63.33%。18L46的3期出苗率均不低于46.67%,平均为47.78%;18S5的3期出苗率均不低于43.33%,平均为46.67%。

对3期播种出苗数进行Spearman秩相关分析,只有第1期与第2期相关显著(r=0.4019*),显示第3期与前两期对低温高湿的耐受性有所不同,可能受独立的遗传控制。

出苗指数反映出苗快慢。18S14和18L64是3期平均出苗指数最高的,分别为4.29和4.16(表3)。

除18S14以外的19份参试材料,其3期播种始苗积温,第2期﹤第1期﹤第3期,均在342℃以上;3期始苗日数顺序与始苗积温相同,为20~23天。18S14与其它19份材料明显不同,第1期播种早出苗4天,该期始苗所需积温比其它材料少81℃,然而第2期和第3期播种,其始苗积温与其它材料并无不同(表4)。

第1期、第2期和第3期播种,出完苗所需日数(终苗日数)分别为25~27、22~28、23~25天。除花育20号、18S36、18S22、18S15、18L52和花育33号外,其它材料第1期和第2期的终苗积温高于第3期(表4)。3期终苗积温,18S14分别为463.60、481.10、407.55℃,18L64为463.60、437.25、430.15℃(表4)。

3 讨论与结论

在山东莱西对18份高油酸花生品系进行产量鉴定和品质分析,并在田间条件下对其播种出苗的耐低温高湿性进行鉴定。结果筛选出春季3期播种(4月13日、4月16日和4月19日)出苗率均不低于60%和43.33%的高油酸品系各两份(即18S14、18L64和18L46、18S5),均明显优于花育20号和花育33号两个普通油酸对照品种。其中18S14第1期播种出苗最早,始苗积温比其它同期参试材料低81℃。

关于花生春季适宜播期的温度指标以往多强调日均温度(地温或气温),今后须对日最低温度及低温持续时长予以充分关注,同时须考虑土壤过湿能造成花生出苗前缺氧的情况。北方地区要培育播种出苗不同时期既耐低温又耐高湿的品种。

本次田间条件下进行的播种出苗期高油酸花生对低温高湿反应研究是首次报道,证明选育耐低温高湿的高油酸花生品种是可能的。但必须指出,虽然本研究在低温高湿土壤条件下选出的材料出苗率较高,但离生产应用尚有一定差距。国家花生种子质量标准发芽率为不低于80%[12],这也是下一步研究期待达到的目标出苗率。

国内现已研发出“苗苗亲”种子处理剂用于生产,较好地解决了东北地区花生春季播种烂种问题。作者今年6月中旬考察所见,在辽宁葫芦岛市绥中一块花生试验田上,4月7日播种的花生生长健壮,有的已开始开花。分析辽宁省花生研究所在阜新市进行的多期对比播种试验结果以及东北多个合作社反馈回来的信息发现,“苗苗亲”处理效果相当理想。从长远看,特别是在有机花生生产中,利用品种自身抗性依然是可取的。下一步可开展的工作:对初筛出的优异品系进行多点试验,尽早育成品种;扩大耐低温高湿筛选规模,以期获得表现更优的材料;开展耐低温高湿机制研究,挖掘相关基因。

参 考 文 献:

[1]王传堂,朱立贵. 高油酸花生[M]. 上海:上海科学技术出版社,2017.

[2] 程增书,陈四龙,王瑾,等. 高产高油酸抗病花生新品种冀花19号的选育[J]. 河北农业科学,2019.DOI:10.12148/hbnykx.20190067.http://kns.cnki.net/kcms/detail/13.1197.S.20190606.1744.004.html.

[3] 姜軍,左梅芳,徐林,等. 高油酸花生的应用价值及栽培技术[J]. 现代农业科技, 2019(9):15-16.

[4] 梁大鹏. 辽宁省高油酸等花生新型节本增效栽培模式[J]. 农家参谋,2018(18):60.

[5] Prasad P V V,Boote K J,Thomas J M G,et al. Influence of soil temperature on seedling emergence and early growth of peanut cultivars in field conditions[J]. Journal of Agronomy and Crop Science,2006,192(3):168-177.

[6] Wang C T,Tang Y Y,Wang X Z,et al. Development and characterization of four new high oleate peanut lines[J]. Research on Crops,2013,14(3):845-849.

[7] Sun M,Spears J F,Isleib T G,et al. Effect of production environment on seed quality of normal and high-oleate large seeded Virginia-type peanut(Arachis hypogaea L.)[J]. Peanut Science,2014,41(2):90-99.

[8] 唐月异,王秀贞,刘婷,等. 花生自然风干种子蔗糖含量近红外定量分析模型构建[J]. 山东农业科学,2018,50(6):159-162.

[9] 刘婷,王传堂,唐月异,等. 花生自然风干种子维生素E含量近红外分析模型构建[J]. 山东农业科学,2018,50(6):163-166.

[10]唐启义. DPS数据处理系统:第一卷  基础统计及实验设计[M].北京:科学出版社,2013.

[11]农业部. 高油酸花生:NY/T 3250—2018[S]. 北京: 中国农业出版社,2018.

[12]国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会. 经济作物种子:第2部分 油料类:GB 4407.2—2008[S]. 北京:中国标准出版社,2008.

收稿日期:2019-06-17

基金项目:国家花生产业技术体系项目(CARS-13);山东省泰山产业领军人才工程项目(LJNY201808);烟台市科技计划项目(2018ZDCX);农业农村部花生良种攻关项目

作者简介:王传堂(1968—),男,博士,研究员,从事花生遗传育种研究。E-mail:chinapeanut@126.com

*表示同等贡献作者。

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