劉華君，王欣怡，白曉山，林明，潘竟海，陳友強(qiáng)，李承業(yè)*

（1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，烏魯木齊830091；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊830052）

14份甜菜品種生長(zhǎng)期耐鹽性研究

劉華君1，王欣怡2，白曉山1，林明1，潘竟海1，陳友強(qiáng)1，李承業(yè)1*

（1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，烏魯木齊830091；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊830052）

以新疆糖區(qū)近年廣泛種植的14份甜菜品種為試驗(yàn)材料，在總鹽含量9.6g/kg的中度鹽漬化土壤試驗(yàn)田中，對(duì)綜合保苗率、葉片質(zhì)膜透性、葉片功能期、含糖率、產(chǎn)量、收獲株數(shù)6個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，初步得出KWS7125和HI0466兩品種的耐鹽性較好，更適宜在中度鹽漬化土壤上種植。

甜菜；耐鹽性；生理指標(biāo)

甜菜是耐鹽性較強(qiáng)的作物之一，同時(shí)是我國(guó)的主要糖料作物之一，主要分布于我國(guó)西北、東北和華北地區(qū)，特別是新疆，近兩年甜菜種植面積已經(jīng)接近全國(guó)甜菜種植面積的50%，由于新疆地處內(nèi)陸腹地，降水量小，蒸發(fā)量大，溶解在水中的鹽分容易在土壤表層積聚等原因形成大量鹽堿地。土壤鹽分是影響甜菜生長(zhǎng)發(fā)育的一種主要環(huán)境因子，甜菜植株體內(nèi)幾乎所有的主要生理過程，如光合合成、蛋白質(zhì)合成、能量和脂肪代謝等，都會(huì)受到鹽脅迫的影響，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致甜菜植株減產(chǎn)甚至死亡。鹽脅迫對(duì)甜菜形態(tài)最明顯的影響是植株矮小化，葉片面積縮小，葉片增厚，生物量減少[1]。在人口增加，耕地減少的壓力下，選育并利用耐鹽甜菜品種改造鹽堿地已成為我國(guó)北方甜菜主產(chǎn)區(qū)的重要任務(wù)。近幾年來(lái)，耐鹽甜菜種質(zhì)資源以及甜菜耐鹽性等在國(guó)內(nèi)外被廣泛研究。甜菜特殊的耐鹽適應(yīng)機(jī)制以及圍繞如何提高甜菜耐鹽性等內(nèi)容長(zhǎng)期以來(lái)也是植物生理生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一。但不同品種間其耐鹽性存在差異。為此本試驗(yàn)選擇近兩年新疆常用的14份甜菜品種，對(duì)其保苗率、葉綠素含量、葉片功能期、葉片質(zhì)膜透性等生理指標(biāo)及產(chǎn)量、含糖率等比較分析，目的在于篩選出耐鹽性較強(qiáng)的甜菜種質(zhì)資源，為鹽堿耕地的更好利用提供優(yōu)質(zhì)的耐鹽品種。

1 材料與方法

1.1 參試材料

參試甜菜品種共14份：SD13092、HI0936、KWS7125、ADV0401、ST14091、HI0466、SD13829、KWS2409、BETA218、BETA580、KWS5440、新甜14號(hào)、KWS8138、SD12830。由斯特儒博公司和新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)田基本情況試驗(yàn)地位于新疆奇臺(tái)縣西地鎮(zhèn)西地村7組，本區(qū)晝夜溫差大，日照時(shí)間長(zhǎng)，平均無(wú)霜期160d，平均年降水量176mm。試驗(yàn)地前茬作物為玉米，灌溉方式為膜下加壓滴灌。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，2膜4行種植，行長(zhǎng)10m，行距0.5m，株距20cm，小區(qū)面積20m2，試驗(yàn)面積840m2。試驗(yàn)區(qū)兩邊各設(shè)兩膜4行保護(hù)區(qū)，兩頭各設(shè)10m保護(hù)區(qū)。機(jī)械鋪膜，膜寬80cm，膜厚0.008mm，一膜一帶（滴灌帶），2013年4月18日人工點(diǎn)播，4月19日滴出苗水。

1.2.3 田間管理情況試驗(yàn)地為秋耕冬灌地，春季適墑耙地，耙地前施磷酸一銨25kg/840m2；出苗后進(jìn)行第一次中耕，耕深5cm左右，定苗后進(jìn)行第二次中耕，耕深10cm左右，灌頭水前進(jìn)行第三次中耕，耕深15cm左右；6月上旬開始正常灌溉，每隔10～15d滴水1次，每次滴水15h左右，灌水量40m3左右，前5次灌溉每次隨水滴施尿素10kg/840m2，共滴施尿素50kg/840m2，全生長(zhǎng)期共滴水9次；7月上旬噴施磷酸二氫鉀2次，7月下旬噴施一次三唑酮防治甜菜白粉病。10月18日收獲。

1.3 調(diào)查內(nèi)容及方法

1.3.1 土壤成分含量測(cè)定在甜菜種植前進(jìn)行土壤取樣，土壤含鹽量調(diào)查與分析方法依據(jù)鮑士旦的《土壤農(nóng)化分析》第三版，采用多點(diǎn)混合采樣方法采取0～20cm和20～40cm深度的土壤，風(fēng)干后過篩，經(jīng)5∶1水土比浸提，采用EDTA滴定法測(cè)定鈣鎂含量，火焰光度法測(cè)定鉀和鈉，CO32-和HCO3-用雙指示劑進(jìn)行中和滴定，SO42-離子用EDTA間接絡(luò)合滴定法，氯離子用硝酸銀滴定法?；?yàn)結(jié)果見表1，該試驗(yàn)田土壤屬于氯化鹽-硫酸鹽類型，鹽化程度屬中度鹽化。

表1 試驗(yàn)田土壤鹽分含量

1.3.2 農(nóng)藝性狀及生理生化指標(biāo)的測(cè)定苗期調(diào)查保苗率、葉片功能期、葉片質(zhì)膜透性。生長(zhǎng)后期8月下旬調(diào)查葉片功能期。采用DDS-11A型電導(dǎo)儀（中國(guó)）測(cè)定電導(dǎo)率間接反映不同品種葉片質(zhì)膜透性[2]。

1.3.3 測(cè)產(chǎn)測(cè)糖的方法測(cè)產(chǎn)：每處理均取2膜中具有代表性的、不缺苗的6.7m2，將甜菜塊根全部挖出削凈稱重，同時(shí)記錄收獲株數(shù)，通過折算（折算系數(shù)0.85）得出667m2產(chǎn)量。測(cè)糖：稱重后，選取有代表性的10個(gè)塊根，用便攜式折光儀測(cè)定錘度，通過乘以折算系數(shù)0.85，折算得出含糖率。

用EXCEL2010整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)、繪制圖表；用DPS（V14.0）進(jìn)行方差分析和多重比較。

圖1 14份甜菜品種在鹽堿地的保苗率與電導(dǎo)率

2 結(jié)果與分析

2.1 不同甜菜品種在鹽堿地保苗率的差異

甜菜保苗率是反應(yīng)品種苗期耐鹽堿的主要性狀之一，苗期耐性是衡量一個(gè)品種是否適合在鹽堿地推廣種植的重要指標(biāo)。從圖1可以看出，BETA580、新甜14號(hào)和KWS2409等品種保苗率較高，均接近90%；反之，SD12830保苗率則只有不到60%，其他品種保苗率在70%～80%之間或高于80%，說明BETA580、新甜14號(hào)及KWS2409等品種苗期相對(duì)耐鹽堿，而SD12830苗期耐鹽性則相對(duì)較差。方差分析結(jié)果顯示：14份品種間保苗率差異不顯著。

2.2 不同甜菜品種在鹽堿地細(xì)胞質(zhì)膜透性的差異

相對(duì)電導(dǎo)率能夠表示細(xì)胞膜透性的大小，可以反映植物細(xì)胞膜在逆境條件下透性的變化和受損傷的程度[3]。膜透性的大小，反映質(zhì)膜受傷害的程度；數(shù)值越大，質(zhì)膜受到的傷害也就越大。如圖1所示，品種KWS8138、KWS2409電導(dǎo)率較大，細(xì)胞膜受損嚴(yán)重；而品種SD13829、KWS7125電導(dǎo)率較小，葉片質(zhì)膜透性較低；這表明品種KWS8138、KWS2409在鹽脅迫下細(xì)胞膜破壞程度較重，品種SD13829、KWS7125在鹽脅迫下細(xì)胞膜破壞程度較輕。方差分析結(jié)果顯示，KWS8138、KWS2409與SD13829、KWS7125之間電導(dǎo)率存在顯著性差異，其他品種間電導(dǎo)率差異沒有達(dá)到顯著性水平。

2.3 不同甜菜品種在鹽堿地葉片功能期的差異

甜菜塊根生長(zhǎng)和糖分積累均依賴葉片光合作用，正是因?yàn)檫@些葉片積極地進(jìn)行光合作用，光合產(chǎn)物供塊根膨大和糖分積累，才出現(xiàn)了甜菜的豐產(chǎn)和高糖。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同甜菜品種葉片的功能期也有明顯差異，因此決定他們對(duì)甜菜塊根生長(zhǎng)和糖分積累的貢獻(xiàn)大小也有所不同。從圖2中可以看出，葉片功能期較長(zhǎng)的品種有ST14091、SD13829、ADV0401，其天數(shù)分別為91.96d、91.53d、90.88d；葉片功能期較短的品種有Beta218、HI0936、新甜14號(hào)。方差分析結(jié)果顯示：14份品種間葉片功能期差異不顯著。

2.4 不同甜菜品種在鹽堿地收獲株數(shù)的差異

甜菜收獲株數(shù)是反映品種在鹽脅迫環(huán)境下是否能夠正常生長(zhǎng)并達(dá)到工藝成熟的重要指標(biāo)，也能夠反映品種的耐鹽性。從圖2可以看出，除了SD12830收獲株數(shù)低于4500株/667m2以外，其他品種收獲株數(shù)差異不明顯。從這個(gè)角度分析，參試的14個(gè)品種（SD12830除外）耐鹽性差異不大。

2.5 不同甜菜品種在鹽堿地塊根產(chǎn)量的差異

甜菜塊根產(chǎn)量是形成種植效益的重要指標(biāo)，同時(shí)也是衡量一個(gè)品種是否耐鹽堿的重要指標(biāo)。從圖3可以看出，KWS7125、HI0466、SD12830幾個(gè)品種產(chǎn)量較高，667m2產(chǎn)量在4600kg以上，BETA580和BETA218產(chǎn)量較低，667m2產(chǎn)量均在4000kg以下，其他品種667m2產(chǎn)量在4000～4500kg之間，從產(chǎn)量水平可以得出KWS7125、HI0466、SD12830品種耐鹽性強(qiáng)，而BETA580和BETA218耐鹽性則較差。方差分析顯示，KWS7125與BETA580之間產(chǎn)量存在顯著性差異，其他品種間差異不顯著。

圖2 14份甜菜品種在鹽堿地的葉片功能期與收獲株數(shù)

2.6 不同甜菜品種在鹽堿地含糖率的差異

甜菜塊根含糖率是衡量一個(gè)品種最重要的品質(zhì)指標(biāo)。作為制糖原料，優(yōu)良的甜菜品種首先應(yīng)具備較高的含糖率，同時(shí)較高的蔗糖含量有利于降低土壤鹽分對(duì)植株的危害。從圖3可以看出，參試14個(gè)品種含糖率差別較大，KWS8138和HI0936含糖率在16%以上，SD13829含糖率則低于14%，其他品種含糖率在14%～16%之間。從品種含糖率的角度來(lái)分析，KWS8138和HI0936耐鹽性較強(qiáng)，SD13829、KWS2409、新甜14號(hào)耐鹽性則相對(duì)較弱，其他參試品種耐鹽性適中。方差分析結(jié)果顯示：KWS8138與SD13829、KWS2409、新甜14號(hào)、BETA218、ST13092、ADV0401品種之間含糖率存在顯著性差異；KWS8138、HI0936與SD13829、KWS2409、新甜14號(hào)3個(gè)品種之間含糖率存在極顯著差異。

圖3 14份甜菜品種在鹽堿地的根產(chǎn)量與含糖率

3 結(jié)論與討論

在鹽堿地種植的甜菜要獲得高產(chǎn)高糖最基本的問題是實(shí)現(xiàn)齊苗和壯苗。甜菜雖具有耐鹽堿、耐貧瘠、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但不同種質(zhì)的耐鹽程度是不一樣的。鹽脅迫使植株發(fā)育遲緩，根系生長(zhǎng)不良，甜菜不同品種具有的耐鹽能力有差異。苗期耐鹽性是甜菜耐鹽性的重要組成部分，對(duì)于生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)說苗期的耐鹽性也尤為重要，保苗率可作為甜菜苗期耐鹽性評(píng)價(jià)指標(biāo)。在鹽脅迫下，經(jīng)過對(duì)14份甜菜品種苗期保苗率的測(cè)定，可以看出苗期保苗率在品種間均存在較大差異，說明不同甜菜品種在苗期的耐鹽能力具有本質(zhì)上的差別，這是由遺傳本質(zhì)所決定的。

細(xì)胞膜是受逆境脅迫最敏感的部位之一，質(zhì)膜作為植物細(xì)胞與外界環(huán)境相互作用的界面層，必然受到環(huán)境脅迫的影響，并可能是逆境對(duì)植物造成傷害的原初部位。逆境傷害下，往往造成細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)（尤其是電解質(zhì)）外滲，引起組織浸泡液的電導(dǎo)率增長(zhǎng)。幾乎所有的環(huán)境脅迫都與膜系統(tǒng)透性升高有關(guān)[3]。一般說來(lái)，鹽脅迫處理后，耐鹽品種細(xì)胞膜系統(tǒng)遭到破壞程度小，表現(xiàn)在細(xì)胞膜透性小，敏感品種細(xì)胞膜系統(tǒng)破壞嚴(yán)重，表現(xiàn)為細(xì)胞膜透性大[4-5]。電導(dǎo)率的大小能直接反映質(zhì)膜受傷害的程度：數(shù)值越大，質(zhì)膜受到的傷害也越大[6-7]。肖雯等[8]通過對(duì)沙棗（Elaeagnus angustifolia L.）、玫瑰（Rosa rugosa L.）、枸杞（LyciuMchinense M.）、黃花菜（Hemerocallis citrine Baroni）等幾種鹽生植物電導(dǎo)率的研究發(fā)現(xiàn)，黃花菜的電導(dǎo)率最低。表明在相似的生境條件下，耐鹽植物的細(xì)胞膜受到的傷害較小。本試驗(yàn)中，總體來(lái)看電導(dǎo)率較低的品種有SD13829、KWS7125、KWS5440、BETA218和新甜14號(hào)。由于甜菜耐鹽機(jī)理十分復(fù)雜，不能僅用以上某一項(xiàng)生理生化指標(biāo)作為甜菜耐鹽性的鑒定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，而應(yīng)考慮甜菜鹽脅迫條件下各指標(biāo)的綜合表現(xiàn)。

經(jīng)過試驗(yàn)初步篩選出KWS7125、HI0466相對(duì)比較適宜在鹽堿地種植，KWS7125電導(dǎo)率為0.16 ms/cm、葉片功能期86.67d、產(chǎn)量4824kg/667m2、含糖率15.3%，綜合性狀最優(yōu)；HI0466電導(dǎo)率為0.22 ms/cm、葉片功能期85.07d、產(chǎn)量4680kg/667m2、含糖率15.3%，綜合性狀較優(yōu)。

由于試驗(yàn)僅是1年1點(diǎn)的結(jié)果，而鹽漬土類型多，成分復(fù)雜，單一的大田試驗(yàn)難以說明問題，綜上所述，參試品種的耐鹽性生理指標(biāo)及產(chǎn)質(zhì)量性狀仍有待于進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證，其耐鹽機(jī)理有待更深入研究。

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LIU Hua-jun1,WANG Xin-yi2,BAIXiao-shan1,LIN Ming1,PAN Jing-hai1,CHEN You-qiang1,LICheng-ye1
(1.Research Institute of Industrial Crops,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi830091; 2.Agronomy College,Xinjiang Agricultural University,Urumqi830091)

Salt tolerance of 14 sugarbeet varietieswidely grown in Xinjiang in recent yearswere evaluated when planted in moderate saline field of total salt content at 9.6 g/kg.Parameters measured include survival rate of seedling,membrane permeability of leaves,leaf function period,sugar content and yield of root and harvest root number per unitarea.The results showed that two varieties KWS7125 and HI0466 have higher salt tolerance and weremore suitable for planting inmoderate saline field.

sugarbeet;salt tolerance;physiological index

S566.3

A

1007-2624（2015）03-0021-03

10.13570/j.cnki.scc.2015.03.008

2014-11-27

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目-甜菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系瑪納斯綜合試驗(yàn)站（CARS-210410）。

劉華君（1970-），男，安徽省渦陽(yáng)縣人，副研究員，研究方向?yàn)辂}堿土壤甜菜高產(chǎn)栽培，E-mail：13899962328@163.com。

李承業(yè)（1955-），男，河北省石家莊市人，副研究員，研究方向?yàn)樘鸩嗽耘?，E-mail：lcy7679@126.com。