新疆盐渍区水稻品种生育表现与耐盐性筛选

康民泰 杜孝敬 张燕红 陈玉环 文孝荣 唐福森 赵志强 袁杰 王奉斌

doi：10.6048/j.issn.1001-4330.2024.03.008

摘  要：【目的】研究不同水稻品种的耐盐性，筛选出适合新疆盐渍化区种植的水稻品种。

【方法】连续2年（2021～2022年）设置不同的盐浓度处理，研究新选育水稻品种全生育期受到不同盐浓度胁迫对其农艺性状和产量的影响。

【结果】以C100处理（2021年）和C120处理（2022年）为鉴定标准，新粳14号、新粳香3号、新粳香5号为耐盐性“极强”品种；新粳6号、14GY44-5-1-7、新粳12号、新粳香2号为耐盐性“强”品种；新粳香8号、新稻11号、15GY65-3-2-1、新粳11号、秋田小町、新稻36号、盐丰47、12GY11-5-4-3-1-1、新粳4号、16GY54-2-3-1、新粳9号为耐盐性“较强”品种；新粳10号、新粳13号、15GY114-2-5-3-10、新粳盐 02、15GY114-2-5-3为耐盐性“中等”品种；9HR156、新粳18号、越光为耐盐性“较弱”品种；03GY28-1-10-2-2-1为耐盐性“弱”品种。

【结论】各生育时期不同水稻品种的秧苗成活率、叶绿素SPAD值、株高均随着盐浓度增加呈降低趋势；各水稻品种在成熟期的主穗长度、主穗结实率、千粒重、单株产量均随着盐浓度增加呈降低趋势，而过高的盐浓度会致使秧苗死亡；相同盐浓度处理下不同水稻品种的耐盐性有差异。综合筛选出的耐盐性“极强”的品种3个，耐盐性“强”的品种4个，耐盐性“较强”的品种11个，耐盐性“中等”的品种5个，耐盐性“较弱”的品种3个，耐盐性“弱”的品种1个。

关键词：水稻品种；盐渍区；耐盐性；筛选

中图分类号：S511    文献标志码：A    文章编号：1001-4330（2024）03-0591-08

收稿日期（Received）：

2023-07-23

基金项目：

新疆维吾尔自治区重大科技专项（2022A03004-3）；国家水稻产业技术体系乌鲁木齐综合试驗站（CARS-01-106）

作者简介：

康民泰（1989-），男，甘肃天祝人，农艺师，研究方向为水稻栽培，（E-mail）1415973310@qq.com

通讯作者：

王奉斌（1968-），男，江西莲花人，研究员，硕士，研究方向为水稻遗传育种及栽培，（E-mail）xjnkywfb@163.com

0  引 言

【研究意义】

水稻是一种盐中度敏感作物，土壤中的盐分会影响水稻的生长发育，不利于水稻优质高产［1］，目前，全世界盐碱地面积在9.6×108 hm2左右［2］；中国盐碱地面积约为0.99×108 hm2［3-5］，新疆盐碱地面积占全国盐碱地面积约1/3［6］。以往以水洗盐、以水压盐、以水排盐是盐碱地改良的重要措施［7］，而新疆次生盐渍化较严重［8］。【前人研究进展】种植水稻能够达到改良盐碱地、培肥土壤的目的，同时种植水稻也是改良盐碱地最经济、有效的方式［9］。目前已培育出一批耐盐水稻品种，为耐盐水稻筛选及深入研究耐盐机制提供参考材料［10］。

【本研究切入点】虽然前人在耐盐碱水稻种质资源筛选方面已有大量研究，但多集中在萌发期和苗期［11-12］。【拟解决的关键问题】试验以已筛选出耐盐性表现较好的27个水稻品种，对其在秧苗返青后灌溉不同浓度的盐水，进行全生育期耐盐性鉴定和筛选，为新疆盐渍区水稻生产提供参考依据。

1  材料与方法

1.1  材 料

试验在新疆阿克苏地区温宿县托乎拉乡新疆农业科学院温宿水稻试验站（80°E，41°N）耐盐性筛选专用水泥池中进行。各试验品种均选用脱芒精选的种子，播前晒种2～3 d、浸种消毒、催芽等处理，采用小拱棚育秧，2021年4月3日播种育秧，5月6日插秧，2022年4月5日播种育秧，5月9日插秧。试验材料由新疆农业科学院核技术生物技术研究所水稻团队提供。表1

1.2  方 法

1.2.1  试验设计

2021年设置5个盐浓度处理为0 mmol/L（CK）、50 mmol/L（C50）、100 mmol/L（C100）、150 mmol/L（C150）、200 mmol/L（C200），由于200 mmol/L浓度下所有品种基本全部死亡，2022年将5个盐浓度处理调整为0 mmol/L（CK）、50 mmol/L（C50）、80 mmol/L（C80）、120 mmol/L（C120）、150 mmol/L（C150）。每个处理3次重复，随机排列，共15个小区，小区面积4.3 m×4.2 m=18.06 m2，每个品种2行，行距20 cm，株距12.5 cm，人工插秧每穴5株秧苗，田间管理同大田一致。

1.2.2  农艺性状调查与耐盐性评价

在水稻分蘖期、拔节期、孕穗期分别调查株高、叶绿素SPAD值和秧苗成活数；成熟后每小区取样3穴进行室内考种，包括株高、主茎穗长、穗粒数、结实率、单穴产量及千粒重等；单穴产量以每穴实收产量为准，并计算产量性状的盐害指数［13］，其公式为：盐害指数=（对照值-处理值）/对照值×100；将产量性状的盐害指数转化为耐盐级别，级别越低耐盐性越强，盐害指数、耐盐级别与耐盐性的对应关系。表2

1.3  数据处理

利用 Microsoft Excel 2010 表格整理数据并制图表，SPSS 26.0 软件统计分析数据。

2  结果与分析

2.1  不同生育时期盐浓度对水稻秧苗成活率和SPAD值的影响

研究表明，在相同生育时期不同盐浓度处理下，不同年份水稻的秧苗成活率表现为随着盐浓度增加呈现递减的变化趋势，均在拔节孕穗期的C200（2021年）和C150（2022年）处理下秧苗成活率最小；水稻倒二叶的叶绿素SPAD值随着盐浓度的增加逐渐降低，在C200（2021年）和C150（2022年）处理下秧苗成活率最低。图1

2.2  不同生育时期盐浓度对水稻株高的影响

研究表明，2021年和2022年各处理水稻株高的变化趨势一致，表现为随着生育进程的推移呈增加的趋势，其中在低盐浓度下株高生长较快，高盐浓度下生长缓慢。各生育时期的株高均随着盐浓度的增加呈降低的变化趋势，均以CK处理最高。成熟期时CK处理的平均株高为99.45 cm（2021年）和82.97 cm（2022年），较2021年C50、C100、C150、C200处理的平均株高分别高出2.53%、25.92%、35.49%、47.33%，较2022年C50、C80、C120、C150处理的平均株高分别高出6.22%、11.23%、19.26%、25.93%。盐浓度处理对水稻株高的生长有抑制作用，且各生育时期均表现为在C200（2021年）和C150（2022年）处理下株高最低。图2

2.3  不同盐浓度对水稻产量性状的影响

研究表明，在同一年份，各盐浓度处理下水稻的主穗长度、主穗结实率、千粒重、单穴产量均低于未施盐浓度CK处理，盐能够对水稻植株的主穗长度、主穗结实率、千粒重、单穴产量有抑制作用。2021年和2022年水稻植株的主穗长度、主穗结实率、千粒重、单穴产量均随着盐浓度的增加呈逐渐降低的变化趋势，其中单穴产量以C200（2021年）处理和C150（2022年）处理最小，分别为3.13 g/株（2021年）和5.41 g/株（2022年），较CK处理降低91.96%（2021年）和85.58%（2022年）。

2021年各指标CK与C50处理之间差异不显著（P＞0.05），C100与C150处理之间差异不显著（P＞0.05），C200处理均与其他处理差异显著。2022年盐浓度梯度减小，但处理之间差异较为显著。表3

2.4  不同盐浓度下产量的耐盐性

研究表明，水稻在C200处理下秧苗干枯死亡，盐害指数为100%，在C150处理下，各水稻品种耐盐性基本为“弱”或“极弱”水平，因此，以C100处理（2021年）和C120处理（2022年）为鉴定标准。

在2022年C120处理时，新粳14号和新粳香3号的耐盐性达到“极强”；新粳6号、14GY44-5-1-7、新粳12号的耐盐性达到“强”；新粳香8号、新稻11号、15GY65-3-2-1、新粳11号、秋田小町、新稻36号、盐丰47的耐盐性达到“较强”；新粳10号、新粳13号、15GY114-2-5-3-10、新粳盐 02的耐盐性达到“中等”；9HR156、新粳18号的耐盐性达到“较弱”。除11个共有品种外，在2021年C100处理时，新粳香5号耐盐性达到“极强”；新粳香2号的耐盐性达到“强”；12GY11-5-4-3-1-1、新粳4号、16GY54-2-3-1、新粳9号的耐盐性达到“较强”；15GY114-2-5-3的耐盐性达到“中等”；越光的耐盐性

达到“较弱”；03GY28-1-10-2-2-1的耐盐性达到“弱”。2021～2022年筛选出的耐盐性“极强”的品种3个，耐盐性“强”的品种4个，耐盐性“较强”的品种11个，耐盐性“中等”的品种5个，耐盐性“较弱”的品种3个，耐盐性“弱”的品种1个。表4

3  讨论

盐碱胁迫显著影响水稻的农艺性状和产量。水稻在盐碱胁迫下，植株变矮［14-15］，死亡率增大［16］，叶绿素含量下降［17］、主穗长度、结实率、单株产量以及千粒重均受到不同程度的影响［18-20］，最终导致产量下降［21］，随着盐碱胁迫浓度的增加，各农艺性状受到的影响显著上升［14］，与本研究结果一致，研究表明盐碱胁迫下，盐碱胁迫对水稻的株高、秧苗成活率、叶绿素含量、主穗长度、主穗结实率、千粒重、单株产量等农艺性状均有显著的抑制作用。但不同水稻品种受到的盐碱害程度有所不同，不同时期受到的盐碱害程度不同。

水稻耐盐性是一种复杂的生理特性，目前主要通过表型指标和生理生化指标评价水稻耐盐性［22］，但由于外界环境的影响，单一的指标很难真实的、全面的反应品种的耐盐性。

4  结 论

从7个主要表型性状研究水稻品种耐盐性，以产量为主进行耐盐筛选鉴定，更能反映出品种的耐盐性。2021～2022年筛选出的耐盐性“极强”的品种3个，分别为新粳14号、新粳香3号、新粳香5号；耐盐性“强”的品种4个，分别为新粳6号、14GY44-5-1-7、新粳12号、新粳香2号；耐盐性“较强”的品种11个，分别为新粳香8号、新稻11号、15GY65-3-2-1、新粳11号、秋田小町、新稻36号、盐丰47、12GY11-5-4-3-1-1、新粳4号、16GY54-2-3-1、新粳9号；耐盐性“中等”的品种5个，分别为新粳10号、新粳13号、15GY114-2-5-3-10、新粳盐 02、15GY114-2-5-3；耐盐性“较弱”的品种3个，分别为9HR156、新粳18号、越光；耐盐性“弱”的品种1个，为03GY28-1-10-2-2-1。

参考文献（References）

［1］

Xu D Q，Huang J，Guo S Q，et al.Overexpression of a TFIIIA-type zinc finger protein gene ZFP252 enhances drought and salt tolerance in rice（Oryza sativa L.）［J］. FEBS Letters，2008，582（7）：1037-1043.

［2］杨帆，王志春，马红媛，等.东北苏打盐碱地生态治理关键技术研发与集成示范［J］.生态学报，2016，36（22）：7054-7058.

YANG Fan，WANG Zhichun，MA Hongyuan，et al.Research and integrated demonstration of ecological amelioration techniques of saline-sodic land in Northeast China［J］.Acta Ecologica Sinica，2016，36（22）：7054-7058.

［3］路晓筠，项卫东，郑光耀，等.盐碱地改良措施研究进展［J］.江苏农业科学，2015，43（12）：5-8.

LU Xiaojun，XIANG Weidong，ZHENG Guangyao，et al.Research progress on saline improvement measures ［J］.Jiangsu Agricultural Sciences，2015，43（12）：5-8.

［4］朱建峰，崔振荣，吴春红，等.我国盐碱地绿化研究进展与展望［J］.世界林业研究，2018，31（4）：70-75.

ZHU Jianfeng，CUI Zhenrong，WU Chunhong，et al.Research advances and prospect of saline and alkali land greening in China［J］.World Forestry Research，2018，31（4）：70-75.

［5］钟克焱，顾骁，马启林，等.盐胁迫下耐盐番茄根的蛋白质组分析［J］.湖南农业大学学报（自然科学版），2018，44（5）：495-499.

ZHONG Keyan，GU Xiao，MA Qilin，et al.Proteomic analysis of root of salt-tolerant tomato under salt stress ［J］.Journal of Hunan Agricultural University （Natural Sciences Edition），2018，44（5）：495-499.

［6］新疆維吾尔自治区农业厅.新疆土壤［M］.北京：科学出版社，1996.

Xinjiang Uygur Autonomous Region Department of Agriculture.Xinjiang Soil ［M］.Beijing：Science Press，1996.

［7］韩贵清，周连仁.黑龙江盐渍土改良与利用［M］.北京：中国农业出版社，2011.

HAN Guiqing，ZHOU Lianren.Heilongjiang Saline Soil Improvement and Utilization ［M］.Beijing：China Agriculture Press，2011.

［8］田长彦，周宏飞，刘国庆.21世纪新疆土壤盐渍化调控与农业持续发展研究建议［J］.干旱区地理，2000，23（2）：177-181.

TIAN Changyan，ZHOU Hongfei，LIU Guoqing.The proposal on control of soil salinizing and agricultural sustaining development in 21s century in Xinjiang ［J］.Arid Land Geography，2000，23（2）：177-181.

［9］张治振，李稳，周起先，等.不同水稻品种幼苗期耐盐性评价［J］.作物杂志，2020，（3）：92-101.

ZHANG Zhizhen，LI Wen，ZHOU Qixian，et al.Salt tolerance evaluation of different rice varieties at seedling stage ［J］.Crops，2020，（3）：92-101.

［10］孙现军，姜奇彦，胡正，等.水稻资源全生育期耐盐性鉴定筛选［J］.作物学报，2019，45（11）：1656-1663.

SUN Xianjun，JIANG Qiyan，HU Zheng，et al.Screening and identification of salt-tolerant rice germplasm in whole growth period［J］.Acta Agronomica Sinica，2019，45（11）：1656-1663.

［11］杜孝敬，张燕红，吕玉平，等.不同香稻品种种子萌发和苗期对NaCl胁迫的响应［J］.新疆农业科学，2022，59（4）：827-838.

DU Xiaojing，ZHANG Yanhong，LYU Yuping，et al.Responses of seeds of different fragrant rice varieties to NaCl stress in germination and seedling stages ［J］.Xinjiang Agricultural Sciences，2022，59（4）：827-838.

［12］李红宇，李逸，司洋，等.北方粳稻耐盐碱相关性状主成分分析及综合评价［J］.核农学报，2020，34（8）：1862-1871.

LI Hongyu，LI Yi，SI Yang，et al.Principal component analysis and comprehensive evaluation of saline-alkaline tolerance related traits of northern japonica rice［J］.Journal of Nuclear Agricultural Sciences，2020，34（8）：1862-1871.

［13］张素红，李振宇，宋双，等.水稻田间耐盐性能评价研究［J］.北方水稻，2021，51（3）：17-19，22.

ZHANG Suhong，LI Zhenyu，SONG Shuang，et al.Evaluation of salt tolerance of rice in field ［J］.North Rice，2021，51（3）：17-19，22.

［14］张鑫，李景鹏，陈艳辉，等.水稻农艺性状的耐盐碱鉴定及比较分析［J］.土壤与作物，2020，9（3）：260-270.

ZHANG Xin，LI Jingpeng，CHEN Yanhui，et al.Identification and analysis of saline-alkali tolerance in rice agronomic traits ［J］.Soils and Crops，2020，9（3）：260-270.

［15］梁正伟，杨福，王志春，等.盐碱胁迫对水稻主要生育性状的影响［J］.生态环境，2004，13（1）：43-46.

LIANG Zhengwei，YANG Fu，WANG Zhichun，et al.Effect of the main growth characteristics of rice under saline-alkali stress ［J］.Ecology and Environment，2004，13（1）：43-46.

［16］胡时开，陶红剑，钱前，等.水稻耐盐性的遗传和分子育种的研究进展［J］.分子植物育种，2010，8（4）：629-640.

HU Shikai，TAO Hongjian，QIAN Qian，et al.Progresses on genetics and molecular breeding for salt-tolerance in rice［J］.Molecular Plant Breeding，2010，8（4）：629-640.

［17］周毅，崔丰磊，杨萍，等.水稻不同品种幼苗期耐盐性评价［J］.江西农业大学学报，2015，37（5）：781-787.

ZHOU Yi，CUI Fenglei，YANG Ping，et al.Evaluation of salt tolerance in different rice cultivar resources during the seedling stage ［J］.Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis，2015，37（5）：781-787.

［18］李红宇，潘世驹，钱永德，等.混合盐碱胁迫对寒地水稻产量和品质的影响［J］.南方农业学报，2015，46（12）：2100-2105.

LI Hongyu，PAN Shiju，QIAN Yongde，et al.Effects of saline-alkali stress on yield and quality of rice in cold region［J］.Journal of Southern Agriculture，2015，46（12）：2100-2105.

［19］周婵婵，王术，黄元财，等.不同水稻品种产量和品质对盐碱胁迫的响应［J］.种子，2017，36（11）：29-33.

ZHOU Chanchan，WANG Shu，HUANG Yuancai，et al.Response of different rice yield and quality to saline-alkali stress ［J］.Seed，2017，36（11）：29-33.

［20］羅成科，肖国举，张峰举，等.不同浓度复合盐胁迫对水稻产量和品质的影响［J］.干旱区资源与环境，2017，31（1）：137-141.

LUO Chengke，XIAO Guoju，ZHANG Fengju，et al.Effects of different salt stresses on rice yield and quality［J］.Journal of Arid Land Resources and Environment，2017，31（1）：137-141.

［21］张瑞珍，邵玺文，童淑媛，等.盐碱胁迫对水稻源库与产量的影响［J］.中国水稻科学，2006，20（1）：116-118.

ZHANG Ruizhen，SHAO Xiwen，TONG Shuyuan，et al.Effect of saline-alkali stress on source-sink and yield of rice ［J］.Chinese Journal of Rice Science，2006，20（1）：116-118.

［22］陈洁.水稻幼苗耐盐性的定量鉴定及耐盐生理生化研究［D］.海口：华南热带农业大学，2003.

CHEN Jie. Quantitative Analysis of Salt-tolerant Properties of Rice Seedling and Its Physiological and Biochemical Studies on Salt-tolerance ［D］.Haikou：South China University of Tropical Agriculture，2003.

Salt tolerance screening and fertility performance of rice varieties in saline areas of Xinjiang

KANG Mintai1，DU Xiaojing2，ZHANG Yanhong3，CHEN Yuhuan4， WEN Xiaorong1，TANG Fusen1，ZHAO Zhiqiang3，YUAN Jie3，WANG Fengbin1，2

（1.Wensu Rice Experiment Station，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences/Northwest Center of National Salinity Tolerant Rice Technology Innovation Center，Aksu Xinjiang 843100，China; 2.Research Institute of Food Crops，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Physiological Ecology and Cultivation of Desert Oasis Crops，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Urumqi 830091，China;  3.Institute of Nuclear Technology and Biotechnology，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences/State Key Laboratory of Genetic Improvement of Crop Resistance and Germplasm Innovation in Arid Desert Areas（Preparation），Urumqi 830091，China; 4.College of Science and Technology，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052， China）

Abstract：【Objective】 To explore the salt tolerance of different rice varieties and screen out rrice varieties that would be suitable for cultivation in saline areas of Xinjiang.

【Methods】 Studies on the effects of different salt concentration stress on agronomic traits and yield of newly selected rice varieties were conducted for two consecutive years throughout the reproductive period.

【Results】 Using treatment C100（2021） and treatment C120（2022） as identification criteria，

Xin Japonica 14，Xin Japonica Xiang 3 and Xin Japonica Xiang 5 were "very strong" salt tolereties varieties;

Xin Japonica 6，14GY44-5-1-7，Xin Japonica 12 and Xin Japonica Xiang 2 were "strong" salt tolereties varieties;

New Japonica 8，New Rice 11，15GY65-3-2-1，New Japonica 11，Akita Komachi，New Rice 36，Yanfeng 47，12GY11-5-4-3-1-1，New Japonica 4，16GY54-2-3-1，New Japonica 9 were "stronger" salt tolereties varieties;

Xin Japonica 10，Xin Japonica 13，15GY114-2-5-3-10，Xin Japonica Salt 02 and 15GY114-2-5-3 were "medium" salt tolereties varieties;

9HR156，Xin Japonica 18 and Koshihikari were "weaker" salt tolereties varieties;

03GY28-1-10-2-2-1 were "weak" salt tolereties varieties.

【Conclusion】 The results showed that the seedling survival rate，SPAD value and plant height of different rice varieties showed a decreasing trend with the increase of salt concentration in each reproductive period; The main spike length，main spike seed setting rate，1，000-grain weight，and yield per plant of various rice varieties at maturity stage showed a decreasing trend with the increase of salt concentration，while excessive salt concentration would cause seedling death; Salinity tolerance of different rice varieties differed under the same salt concentration treatment.Three varieties with "very strong" salt tolerance were selected；Four varieties with "strong" salt tolerance；Eleven varieties with "stronger" salt tolerance；Five varieties with "medium" salt tolerance；Three varieties with "weaker" salt tolerance；One variety with "weak" salt tolerance.

Key words：rice varieties; saline area;salt tolerance; screening

Fund projects：Major Science and Technology Special Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region（2022A03004-3）; National Rice Industry Technology System Urumqi Comprehensive Experiment Station（CARS-01-106）

Correspondence author：WANG Fengbin（1968-），male，from Lianhua Jiangxi，master，researcher，research in rice genetic breeding and cultivation technology，（E-mail）xjnkywfb@163.com