河北省平原区主要油葵品种资源抗旱性能筛选评价

李和平，李积铭，李爱国，申彦平，宋聪敏，贾英全

（1.河北省农林科学院旱作农业研究所/河北省农作物抗旱研究实验室，河北 衡水 053000；2.衡水市桃城区农业农村局，河北 衡水 053000）

河北省平原区降雨量较少，水资源匮乏，加上地下水连年超量开采，导致区域内出现了地下水超采漏斗，并呈进一步发展趋势，严重影响了该区农业的可持续发展。油葵抗旱耐碱、耐瘠薄，且经济价值高，随着节水农业的不断发展，其在经济结构调整中的地位得到了大幅度提升［1］。虽然近年来河北省平原区的油葵种植面积迅速扩大，油葵已经跃升为该区第四大种植作物，但是目前生产上应用的许多油葵品种区域性表现参差不齐，农民选择油葵品种时缺乏科学依据，无法做到有效规避种植风险［2］。针对这种情况，河北省农林科学院旱作农业研究所对目前河北平原区生产上种植面积较大的16个油葵品种进行了筛选鉴定试验。通过抗旱指数测定、结合干旱胁迫对相对电导率（REC）、叶片相对含水量（RWC）2项生理生化指标的影响变化进行分析，综合比较其抗旱性能，从而为筛选水分高效利用的油葵品种提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

采用16个油葵品种，分别为矮早丰、矮大头、新丰8号、矮58、高油6号、S698、S567、庆丰1号、早油66、S998、S667、JAL967、567DW、S672和S675；对照油葵品种为G101。

1.2 试验方法

试验于2018—2019年在河北省农林科学院旱作农业研究所深州护驾迟试验站（N37°44′，E115°42′，海拔20 m）进行，试验地前茬为玉米。

1.2.1 试验设计 试验采用随机区组排列，3次重复，小区行长5.00 m，行宽7.35 m，面积36.75 m2，采用宽、窄行播种（便于人工覆膜），宽行距0.7 m，窄行距0.5 m，12行/区，密度为52 500株/hm2，采用全区收获测定产量。3月9日采用膜下滴灌造墒水195 m3/hm2。

田间管理：3月8日播种，底施三元复合肥450kg/hm2，现蕾期追施尿素225 kg/hm2，及时锄草，打掉分杈，生育期间基本无虫害，没有使用农药，由于是筛选品种，对于病害，只记录不防治。开花期设2个水分处理，正常处理采用膜下滴灌灌水1次，灌水量240 m3/hm2；干旱胁迫处理不浇水。

1.2.2 测定项目与方法 生育期调查：包括出苗期、现蕾期、开花期、成熟期。株高：花期结束时测量，每小区随机取10株，测量从子叶节到茎秆顶端的高度，取平均值，保留整数位。盘径：在成熟期随机取10个花盘测其直径，取平均值，保留1位小数。每个品种均在全区收获后，脱粒、晒干、精选后测定产量，取3次重复的平均值，折算产量。

抗旱指数测定：在干旱胁迫下产量高且变化幅度小的油葵品种抗旱性较好。采用抗旱指数来鉴定油葵的相关抗旱性，具体分级标准见表1。公式如下：DTI=（GYS.D2/GYS.N）×（GYCK.N/GYCK.D2）［3，4］，其中，DTI为抗旱指数，GYS.D为待测材料干旱处理子粒产量（kg），GYS.N为待测材料正常处理子粒产量（kg），GYCK.N为对照品种正常处理子粒产量（kg），GYCK.D为对照品种干旱处理子粒产量（kg）。

表1 油葵抗旱指数（DTI）评价分级标准

叶片相对电导率的测定（REC）：采用相对电导率仪法［5，6］。叶片相对含水量测定（RWC）：采用饱和称重法［5，6］。

1.3 数据分析

试验数据采用DPS及Excel软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫对参试油葵品种生育期的影响

由表2可知，各参试油葵品种6月28日开始陆续成熟，全生育期98～120 d，差异较大。正常处理下对照品种G101的全生育期为115 d；庆丰1号、新丰8号、矮58全生育期最短，均为98 d，其次是早油66和矮早丰，生育期均为99 d。干旱胁迫下各参试材料生育期平均减少4.5 d，其中矮大头和S675减少最多，为7 d。种植生育期较短的品种，便于灵活布局下茬作物，满足河北省低平原区一年两熟制种植需要；同时，油葵品种在6月底前成熟，还能够避开该地区7、8月的雨季，便于收获和晾晒，降低种植风险。在干旱胁迫下，生育期小于100 d的品种有庆丰1号、早油66等9个品种。

表2 干旱胁迫对参试油葵品种生育期的影响

2.2 干旱胁迫对参试油葵品种株高和盘径的影响

由表3可见，正常处理下对照品种G101株高最高，达176 cm；早油66最低，为118 cm，其他品种株高在121～140 cm。干旱胁迫下对照品种G101株高最高，达155 cm；早油66、矮大头和矮58均最低，为98 cm。干旱导致各参试油葵品种株高平均降低23.9 cm，其中干旱胁迫对高油6号影响最大，株高降低30 cm；影响最小的是567DW，降低18 cm。综上所述，干旱胁迫下株高较低的品种为早油66、矮大头和矮58。

表3 干旱胁迫对参试油葵品种株高和盘径的影响（单位：cm）

正常处理下，参试油葵品种盘径最大的是567DW，为21.5 cm，最小的是S675，为18.1 cm；干旱胁迫下，盘径平均减少3.8 cm，其中减少最多和减少比例最大的品种是矮大头，盘径减少4.8 cm，达22.86%；减少最少的品种是早油66、庆丰1号和G101，盘径均减少3.2 cm，其次是矮58，盘径减少3.3 cm。减少比例最小的是G101，为15.84%，其次是庆丰1号（16.16%）和早油66（16.41%）。综上所述，干旱胁迫下盘径表现较好的品种为矮58、早油66。

2.3 干旱胁迫下对参试油葵品种千粒重和产量的影响

由表4可知，正常处理下各参试油葵品种的千粒重为51.3～68.7 g，其中JAL967千粒重最大，达68.7 g，其次为567DW和对照品种G101，分别达68.3、67.6 g。干旱胁迫下各参试油葵品种的千粒重为42.5～59.5 g，其中矮58千粒重最大，其次是庆丰1号，最少的是S675。干旱胁迫下各参试材料千粒重平均减少9.8 g，达15.78%，其中减少最多的品种是JAL967，达13.5 g，减少比例最大的品种是S672，达20.52%；减少最少的品种是矮58，为5.4 g，减少比例最小的品种仍是矮58，为8.32%。综上所述，干旱胁迫下千粒重表现较好的品种为矮58和庆丰1号。

表4 干旱胁迫下对参试油葵品种千粒重和产量的影响

正常处理下各参试油葵品种的产量为3 663.0～4 341.0 kg/hm2，其中567DW产量最高，S667产量最低，其他品种产量在3 759.0～4 276.5 kg/hm2。干旱胁迫下各参试油葵品种的产量为3 036.0～3 768.0kg/hm2，其中庆丰1号产量最高，S667产量最低。干旱胁迫下各参试材料产量平均减少615.5 kg/hm2，达15.27%，其中减产最多和减产比例最大的品种是S998，减产886.5 kg/hm2，达21.07%；减产最少的品种是早油66，为340.5 kg/hm2，其次是庆丰1号，为369.0 kg/hm2，以及矮58，为484.5 kg/hm2，减少比例最小的品种仍是这3个品种，分别为早油66的8.45%、庆丰1号的8.92%和矮58的12.11%。综上所述，干旱胁迫下产量表现较好的品种为庆丰1号、早油66、矮58。

2.4 抗旱指数鉴定

油葵抗旱指数（DTI）可在一定程度上同时指示油葵在干旱胁迫下的产量以及减产率，其中与干旱胁迫下产量呈极显著正相关，R2=0.879 5；与干旱胁迫下减产率呈极显著负相关，R2=0.744 3（图1）。各参试油葵品种的抗旱指数（DTI）为0.85～1.16，显示油葵的抗旱性普遍较强。其中，抗旱指数最高的是庆丰1号，为1.16，其次是早油66的1.14和矮58的1.04。

图1 抗旱指数与干旱胁迫下油葵产量与减产率的相关性分析

2.5 干旱胁迫对参试油葵品种生理指标的影响

油葵受到干旱胁迫时叶片相对电导率（REC）大幅度升高，而叶片相对含水量（RWC）则出现不同程度的下降。正常处理下各参试油葵品种的相对电导率（REC）为12.6%～19.1%，平均值为15.5%，其中庆丰1号最低，高油6号最高；叶片相对含水量（RWC）为77.3%～97.6%，平均值为87.1%，其中庆丰1号最低，矮大头最高。干旱胁迫下各参试油葵品种的相对电导率（REC）为76.3%～95.4%，其中早油66最低，S567最高；叶片相对含水量（RWC）为52.5%～80.5%，其中567DW最低，庆丰1号最高。干旱胁迫下油葵REC平均上升4.5倍，上升最多的是S567，上升比例最大的品种是新丰8号，达5.13倍；干旱胁迫下上升最少的油葵品种是早油66，上升比例最小的品种是S672，为3.78倍。干旱胁迫下油葵RWC平均下降16.74%，降幅最大的品种是567DW，降幅最小的品种是庆丰1号。综合分析得出，干旱胁迫下相对电导率（REC）表现较好的品种为早油66和S672；叶片相对含水量（RWC）表现较好的品种为庆丰1号和早油66。干旱胁迫下相对电导率和叶片相对含水量分别与干旱胁迫下产量和减产率相关性不显著（图2和图3）。

图2 干旱胁迫下参试油葵品种相对导电率与产量及减产率的相关性分析

图3 干旱胁迫下参试油葵品种叶片相对含水量与产量及减产率的相关性分析

3 小结与讨论

黑龙港流域地处华北平原，该流域内降雨量较少，水资源匮乏，加上地下水连年超采，导致区域内出现了地下水超采漏斗，并呈进一步发展趋势，严重影响了油葵产量的提高。为此建立科学的油葵抗旱性鉴定方法，筛选抗旱品种，不仅节约用水，还可以提升油葵的种植效益。

河北省平原区油葵一般在3月上旬覆膜播种，生长发育期在4—5月，成熟期为7月上中旬，此时正赶上当地7—8月的雨季，容易导致抗倒伏差的油葵品种发生倒伏，造成减产甚至绝收，是油葵种植面临的主要风险之一。

农艺性状和经济性状表现可以为评价作物引种适应性提供依据［7-9］，通过对干旱胁迫下油葵的主要农艺性状和经济性状的关联分析，干旱胁迫使油葵的株高、盘径、千粒重、单产明显降低，不同油葵品种的抗旱性与株高、盘径、生育期等农艺性状和千粒重、产量等经济性状间的表现不一致。在参试品种中，庆丰1号、早油66、矮58在干旱胁迫下其农艺性状和经济性状表现较为稳定。

试验表明，油葵抗旱指数与干旱胁迫下产量和减产率呈极显著相关，可以同时指示油葵在面对干旱胁迫时所能表现出的绝对产量潜力和相对产量，是一个较好的鉴定指标。在参试品种中，庆丰1号、早油66和矮58的抗旱指数分别为1.16、1.14和1.04，表明其抗旱性较为突出。

本试验以油葵抗旱指数为核心鉴定参试材料的抗旱性，综合影响种植风险的生育期时长、株高性状和决定经济价值的千粒重和产量指标，鉴定筛选出生育期较短、综合性状好、抗旱性能优异的品种庆丰1号、早油66和矮58，可在进一步试验示范的基础上进行大面积推广种植。