許婷婷,王子強,任增凱,萬菲菲,王 冕,陳明娜,潘麗娟,王 通,禹山林,陳 靜,陳 娜*,遲曉元*
(1.山東省花生研究所,山東 青島 266100; 2.濱州市農業技術推廣站,山東 濱州 256600;3.濱州市農業局,山東 濱州 256600; 4.黃河三角洲農業高新技術產業示范區,山東 東營 256600)
據不完全統計,全球約有10億hm2鹽堿地,隨著不合理施肥和輪作,鹽堿地的面積還在不斷增長[1],給農作物的種植帶來不良影響。花生是我國重要的油料作物,其栽培品種最適合種植于中性偏酸的土壤,鹽堿脅迫是花生產量的重要限制因子[2]。篩選和培育適宜鹽堿地生長的花生品種對于擴大花生種植面積,提高花生總產量具有重要意義。鹽堿地種植花生會造成大幅減產,且主莖高、側枝長、出米率等農藝性狀也遠低于正常地塊[3]。研究發現,產量、主莖高、側枝長、飽果數等農藝性狀均可作為耐鹽堿篩選的指標[3]。研究人員通過對栽培技術的優化顯著提高了鹽堿地花生的出米率和產量[4-5]。高油酸花生具有貨架期長、調節血脂、預防心腦血管疾病等優點[6],近年來受到廣泛關注。前人對普通花生耐鹽堿的鑒定指標及栽培技術的研究較多,但關于高油酸花生在鹽堿地種植其產量和品質性狀變化研究較少[7-8]。本文對本課題組培育的13個高油酸花生品系和1個普通油酸花生品種(花育33號)在鹽堿地上進行了種植,分析其產量和品質性狀的變化,從中篩選適合鹽堿地種植的花生品種(系)。
試驗采用的花生品種(系)為山東省花生研究所遺傳育種課題組培育的品種(系)14個:分別為P16-7、P16-8、P16-10、P16-19、P16-21、P16-22、P16-31、P16-41、P16-46、P16-54、P16-56、P16-60、P16-69,花育33號(對照)。將以上品種(系)分別種植在普通土壤(萊西)和鹽堿土壤(濱州)。
1.2.1 種植方式
試驗于2017年在濱州北海新區馬山子鎮紅海農場試驗田進行,每小區4行,兩壟。小區面積約10m2。壟寬85cm,壟長5.5m(留0.5m過道),人工播種。每壟上種植2行花生,小行距33cm,穴距17cm左右,每穴1粒,重復3次。
1.2.2 土壤理化性質測定
采用五點取樣法采集當地鹽堿土壤樣品,播前取土,取樣土層深度0~20cm。由青島農業大學中心實驗室化驗分析土壤含鹽量及pH值。經測定,鹽堿土壤pH值7.20,含鹽量3.55‰ 。
1.2.3 花生品質性狀分析
利用近紅外光譜儀分析花生蛋白質、脂肪、油酸、亞油酸等成分含量,每次測定用30~40個籽仁。
參照蘇江順等數據分析方法計算參試花生的相對產量[8]。東營單產為脅迫下的單產,萊西單產為非脅迫下的單產。相對產量=脅迫下的單產/非脅迫下的單產×100%。
花生耐鹽堿鑒定分級標準按籽仁相對產量確定:相對產量>85%為高耐,60%<相對產量≤85%為中耐,45%<相對產量≤60%為低耐,相對產量≤45%為不耐。
表1所示,在普通地塊中產量最高的品種(系)是花育33號,其次是P16-21、P16-54、P16-22、P16-19和P16-60,而在鹽堿地中產量較高的品種(系)是花育33號、P16-8、P16-41、P16-7和P16-10,參試的14個品種中有10個品種嚴重減產。從籽仁相對產量看,14個品種中有4個品種包括花育33號、P16-8、P16-7、P16-10在鹽堿脅迫下籽仁相對產量大于85%,屬于高耐鹽品種;P16-41籽仁相對產量為68.4%,屬于中耐鹽品種;其他品種籽仁相對產量均低于45%,為不耐鹽品種。通過比較可以看出,鹽堿地種植的花生品種(系)的出米率、百果重、百仁重與普通地塊相比均明顯下降(表2),說明鹽堿脅迫對花生莢果的飽滿度影響較大,花育33號、P16-8、P16-41、P16-7和P16-10可以作為適宜在鹽堿地生長的候選品種(系)。

表1 兩種類型土壤種植花生莢果和籽仁產量分析

表2 兩種類型土壤種植花生產量構成因素分析

表3 兩種類型土壤種植花生品質相關性狀分析
表3所示,與普通地塊相比,在鹽堿地種植的品種(系)的含油量和油亞比值均有不同程度的降低,油酸含量除品系P16-69外均降低,亞油酸含量均升高;其中,10個品種(系)的蛋白質含量較普通地塊升高,5個品系較普通地塊降低。與普通油酸花生(花育33號)相比,高油酸花生在鹽堿地種植后雖然油酸含量和油亞比值均降低,但其油酸含量還是明顯高于普通油酸含量花生。
當前,土壤鹽漬化是一個全球性的問題,也是影響農業生產和生態環境的嚴重問題。國內外相關研究表明,篩選培育耐鹽植物是改良、開發和利用鹽堿地的有效途徑[9]。隨著我國食用油需求量不斷攀升,油料作物種植面積持續下降,花生產業在保障我國食用植物油供給方面越來越表現出明顯的優勢和發展潛力[11],提高花生的總產量成為解決我國油脂資源緊張的重要途徑。
本試驗條件下,花育33號、P16-8、P16-7、P16-10和P16-41等5個花生品種(系)的相對產量較高,為高耐鹽品種,P16-41為中耐鹽品種。已有研究表明,花生耐鹽堿試驗的產量平均為省區域試驗的51.3%,且主莖高、側枝長等產量性狀也均低于省區域試驗[12]。本研究參試的14個花生品種(系)中,產量排名靠前的5個花生品種(系)中有3個品系產量相比普通地塊增產,2個品種(系)減產。通過品質性狀分析,14個花生品種(系)中,除P16-69外,其余12個品種(系)的含油量、油酸含量、油亞比值均低于在普通地塊生長的相同品種(系),被鑒定為高耐鹽和中耐鹽的4個高油酸品系(P16-8、P16-7、P16-10、P16-41)在鹽堿地種植后雖然油/亞比下降明顯,但油酸含量較高,與普通地塊種植相比下降幅度不大。可以初步判定,花育33號、P16-8、P16-7、P16-10和P16-41可以作為適宜在鹽堿地生長的候選品種(系)。
目前,鹽堿地中種植高油酸花生對花生籽仁品質的影響尚未見報導。本試驗結果表明,鹽堿地種植對花生品質尤其是油酸含量和油亞比影響很大,今后篩選耐鹽堿且油酸含量穩定的高油酸品種將是一個重要的研究方向。此外,種植方式對花生在鹽堿地中的產量也有一定影響。張智猛等研究發現,單粒精播下種植不同密度與莢果產量有顯著差異,但對品質性狀影響不大[13]。鹽堿地花生采用壟作覆膜種植方式其產量高于溝作覆膜種植[14]。本研究采用常規壟作種植方式,今后應對不同種植方式對鹽堿地高油酸花生品種(系)產量與品質的影響進行深入研究。
高油酸花生因其獨特的優勢近年來受到育種專家的廣泛關注,耐鹽堿高油酸花生品種(系)的選育對豐富高油酸種質資源以及提高鹽堿地利用率具有重要意義。鹽堿地對高油酸花生產量以及品質性狀的影響及耐鹽堿品種篩選還需進一步深入研究。