14份甜菜品种生长期耐盐性研究

刘华君，王欣怡，白晓山，林明，潘竟海，陈友强，李承业*

（1.新疆农业科学院经济作物研究所，乌鲁木齐830091；2.新疆农业大学农学院，乌鲁木齐830052）

14份甜菜品种生长期耐盐性研究

刘华君1，王欣怡2，白晓山1，林明1，潘竟海1，陈友强1，李承业1*

（1.新疆农业科学院经济作物研究所，乌鲁木齐830091；2.新疆农业大学农学院，乌鲁木齐830052）

以新疆糖区近年广泛种植的14份甜菜品种为试验材料，在总盐含量9.6g/kg的中度盐渍化土壤试验田中，对综合保苗率、叶片质膜透性、叶片功能期、含糖率、产量、收获株数6个指标进行评价，初步得出KWS7125和HI0466两品种的耐盐性较好，更适宜在中度盐渍化土壤上种植。

甜菜；耐盐性；生理指标

甜菜是耐盐性较强的作物之一，同时是我国的主要糖料作物之一，主要分布于我国西北、东北和华北地区，特别是新疆，近两年甜菜种植面积已经接近全国甜菜种植面积的50%，由于新疆地处内陆腹地，降水量小，蒸发量大，溶解在水中的盐分容易在土壤表层积聚等原因形成大量盐碱地。土壤盐分是影响甜菜生长发育的一种主要环境因子，甜菜植株体内几乎所有的主要生理过程，如光合合成、蛋白质合成、能量和脂肪代谢等，都会受到盐胁迫的影响，严重时导致甜菜植株减产甚至死亡。盐胁迫对甜菜形态最明显的影响是植株矮小化，叶片面积缩小，叶片增厚，生物量减少[1]。在人口增加，耕地减少的压力下，选育并利用耐盐甜菜品种改造盐碱地已成为我国北方甜菜主产区的重要任务。近几年来，耐盐甜菜种质资源以及甜菜耐盐性等在国内外被广泛研究。甜菜特殊的耐盐适应机制以及围绕如何提高甜菜耐盐性等内容长期以来也是植物生理生态学研究的热点问题之一。但不同品种间其耐盐性存在差异。为此本试验选择近两年新疆常用的14份甜菜品种，对其保苗率、叶绿素含量、叶片功能期、叶片质膜透性等生理指标及产量、含糖率等比较分析，目的在于筛选出耐盐性较强的甜菜种质资源，为盐碱耕地的更好利用提供优质的耐盐品种。

1 材料与方法

1.1 参试材料

参试甜菜品种共14份：SD13092、HI0936、KWS7125、ADV0401、ST14091、HI0466、SD13829、KWS2409、BETA218、BETA580、KWS5440、新甜14号、KWS8138、SD12830。由斯特儒博公司和新疆农业科学院经济作物研究所提供。

1.2 试验方法

1.2.1 试验田基本情况试验地位于新疆奇台县西地镇西地村7组，本区昼夜温差大，日照时间长，平均无霜期160d，平均年降水量176mm。试验地前茬作物为玉米，灌溉方式为膜下加压滴灌。

1.2.2 试验设计试验采用随机区组设计，3次重复，2膜4行种植，行长10m，行距0.5m，株距20cm，小区面积20m2，试验面积840m2。试验区两边各设两膜4行保护区，两头各设10m保护区。机械铺膜，膜宽80cm，膜厚0.008mm，一膜一带（滴灌带），2013年4月18日人工点播，4月19日滴出苗水。

1.2.3 田间管理情况试验地为秋耕冬灌地，春季适墒耙地，耙地前施磷酸一铵25kg/840m2；出苗后进行第一次中耕，耕深5cm左右，定苗后进行第二次中耕，耕深10cm左右，灌头水前进行第三次中耕，耕深15cm左右；6月上旬开始正常灌溉，每隔10～15d滴水1次，每次滴水15h左右，灌水量40m3左右，前5次灌溉每次随水滴施尿素10kg/840m2，共滴施尿素50kg/840m2，全生长期共滴水9次；7月上旬喷施磷酸二氢钾2次，7月下旬喷施一次三唑酮防治甜菜白粉病。10月18日收获。

1.3 调查内容及方法

1.3.1 土壤成分含量测定在甜菜种植前进行土壤取样，土壤含盐量调查与分析方法依据鲍士旦的《土壤农化分析》第三版，采用多点混合采样方法采取0～20cm和20～40cm深度的土壤，风干后过筛，经5∶1水土比浸提，采用EDTA滴定法测定钙镁含量，火焰光度法测定钾和钠，CO32-和HCO3-用双指示剂进行中和滴定，SO42-离子用EDTA间接络合滴定法，氯离子用硝酸银滴定法。化验结果见表1，该试验田土壤属于氯化盐-硫酸盐类型，盐化程度属中度盐化。

表1 试验田土壤盐分含量

1.3.2 农艺性状及生理生化指标的测定苗期调查保苗率、叶片功能期、叶片质膜透性。生长后期8月下旬调查叶片功能期。采用DDS-11A型电导仪（中国）测定电导率间接反映不同品种叶片质膜透性[2]。

1.3.3 测产测糖的方法测产：每处理均取2膜中具有代表性的、不缺苗的6.7m2，将甜菜块根全部挖出削净称重，同时记录收获株数，通过折算（折算系数0.85）得出667m2产量。测糖：称重后，选取有代表性的10个块根，用便携式折光仪测定锤度，通过乘以折算系数0.85，折算得出含糖率。

用EXCEL2010整理试验数据、绘制图表；用DPS（V14.0）进行方差分析和多重比较。

图1 14份甜菜品种在盐碱地的保苗率与电导率

2 结果与分析

2.1 不同甜菜品种在盐碱地保苗率的差异

甜菜保苗率是反应品种苗期耐盐碱的主要性状之一，苗期耐性是衡量一个品种是否适合在盐碱地推广种植的重要指标。从图1可以看出，BETA580、新甜14号和KWS2409等品种保苗率较高，均接近90%；反之，SD12830保苗率则只有不到60%，其他品种保苗率在70%～80%之间或高于80%，说明BETA580、新甜14号及KWS2409等品种苗期相对耐盐碱，而SD12830苗期耐盐性则相对较差。方差分析结果显示：14份品种间保苗率差异不显著。

2.2 不同甜菜品种在盐碱地细胞质膜透性的差异

相对电导率能够表示细胞膜透性的大小，可以反映植物细胞膜在逆境条件下透性的变化和受损伤的程度[3]。膜透性的大小，反映质膜受伤害的程度；数值越大，质膜受到的伤害也就越大。如图1所示，品种KWS8138、KWS2409电导率较大，细胞膜受损严重；而品种SD13829、KWS7125电导率较小，叶片质膜透性较低；这表明品种KWS8138、KWS2409在盐胁迫下细胞膜破坏程度较重，品种SD13829、KWS7125在盐胁迫下细胞膜破坏程度较轻。方差分析结果显示，KWS8138、KWS2409与SD13829、KWS7125之间电导率存在显著性差异，其他品种间电导率差异没有达到显著性水平。

2.3 不同甜菜品种在盐碱地叶片功能期的差异

甜菜块根生长和糖分积累均依赖叶片光合作用，正是因为这些叶片积极地进行光合作用，光合产物供块根膨大和糖分积累，才出现了甜菜的丰产和高糖。通过试验发现不同甜菜品种叶片的功能期也有明显差异，因此决定他们对甜菜块根生长和糖分积累的贡献大小也有所不同。从图2中可以看出，叶片功能期较长的品种有ST14091、SD13829、ADV0401，其天数分别为91.96d、91.53d、90.88d；叶片功能期较短的品种有Beta218、HI0936、新甜14号。方差分析结果显示：14份品种间叶片功能期差异不显著。

2.4 不同甜菜品种在盐碱地收获株数的差异

甜菜收获株数是反映品种在盐胁迫环境下是否能够正常生长并达到工艺成熟的重要指标，也能够反映品种的耐盐性。从图2可以看出，除了SD12830收获株数低于4500株/667m2以外，其他品种收获株数差异不明显。从这个角度分析，参试的14个品种（SD12830除外）耐盐性差异不大。

2.5 不同甜菜品种在盐碱地块根产量的差异

甜菜块根产量是形成种植效益的重要指标，同时也是衡量一个品种是否耐盐碱的重要指标。从图3可以看出，KWS7125、HI0466、SD12830几个品种产量较高，667m2产量在4600kg以上，BETA580和BETA218产量较低，667m2产量均在4000kg以下，其他品种667m2产量在4000～4500kg之间，从产量水平可以得出KWS7125、HI0466、SD12830品种耐盐性强，而BETA580和BETA218耐盐性则较差。方差分析显示，KWS7125与BETA580之间产量存在显著性差异，其他品种间差异不显著。

图2 14份甜菜品种在盐碱地的叶片功能期与收获株数

2.6 不同甜菜品种在盐碱地含糖率的差异

甜菜块根含糖率是衡量一个品种最重要的品质指标。作为制糖原料，优良的甜菜品种首先应具备较高的含糖率，同时较高的蔗糖含量有利于降低土壤盐分对植株的危害。从图3可以看出，参试14个品种含糖率差别较大，KWS8138和HI0936含糖率在16%以上，SD13829含糖率则低于14%，其他品种含糖率在14%～16%之间。从品种含糖率的角度来分析，KWS8138和HI0936耐盐性较强，SD13829、KWS2409、新甜14号耐盐性则相对较弱，其他参试品种耐盐性适中。方差分析结果显示：KWS8138与SD13829、KWS2409、新甜14号、BETA218、ST13092、ADV0401品种之间含糖率存在显著性差异；KWS8138、HI0936与SD13829、KWS2409、新甜14号3个品种之间含糖率存在极显著差异。

图3 14份甜菜品种在盐碱地的根产量与含糖率

3 结论与讨论

在盐碱地种植的甜菜要获得高产高糖最基本的问题是实现齐苗和壮苗。甜菜虽具有耐盐碱、耐贫瘠、适应性强等优点，但不同种质的耐盐程度是不一样的。盐胁迫使植株发育迟缓，根系生长不良，甜菜不同品种具有的耐盐能力有差异。苗期耐盐性是甜菜耐盐性的重要组成部分，对于生产实践来说苗期的耐盐性也尤为重要，保苗率可作为甜菜苗期耐盐性评价指标。在盐胁迫下，经过对14份甜菜品种苗期保苗率的测定，可以看出苗期保苗率在品种间均存在较大差异，说明不同甜菜品种在苗期的耐盐能力具有本质上的差别，这是由遗传本质所决定的。

细胞膜是受逆境胁迫最敏感的部位之一，质膜作为植物细胞与外界环境相互作用的界面层，必然受到环境胁迫的影响，并可能是逆境对植物造成伤害的原初部位。逆境伤害下，往往造成细胞内的物质（尤其是电解质）外渗，引起组织浸泡液的电导率增长。几乎所有的环境胁迫都与膜系统透性升高有关[3]。一般说来，盐胁迫处理后，耐盐品种细胞膜系统遭到破坏程度小，表现在细胞膜透性小，敏感品种细胞膜系统破坏严重，表现为细胞膜透性大[4-5]。电导率的大小能直接反映质膜受伤害的程度：数值越大，质膜受到的伤害也越大[6-7]。肖雯等[8]通过对沙枣（Elaeagnus angustifolia L.）、玫瑰（Rosa rugosa L.）、枸杞（LyciuMchinense M.）、黄花菜（Hemerocallis citrine Baroni）等几种盐生植物电导率的研究发现，黄花菜的电导率最低。表明在相似的生境条件下，耐盐植物的细胞膜受到的伤害较小。本试验中，总体来看电导率较低的品种有SD13829、KWS7125、KWS5440、BETA218和新甜14号。由于甜菜耐盐机理十分复杂，不能仅用以上某一项生理生化指标作为甜菜耐盐性的鉴定评价标准，而应考虑甜菜盐胁迫条件下各指标的综合表现。

经过试验初步筛选出KWS7125、HI0466相对比较适宜在盐碱地种植，KWS7125电导率为0.16 ms/cm、叶片功能期86.67d、产量4824kg/667m2、含糖率15.3%，综合性状最优；HI0466电导率为0.22 ms/cm、叶片功能期85.07d、产量4680kg/667m2、含糖率15.3%，综合性状较优。

由于试验仅是1年1点的结果，而盐渍土类型多，成分复杂，单一的大田试验难以说明问题，综上所述，参试品种的耐盐性生理指标及产质量性状仍有待于进一步试验验证，其耐盐机理有待更深入研究。

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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

现代农业产业技术体系建设项目-甜菜产业技术体系玛纳斯综合试验站（CARS-210410）。

刘华君（1970-），男，安徽省涡阳县人，副研究员，研究方向为盐碱土壤甜菜高产栽培，E-mail：13899962328@163.com。

李承业（1955-），男，河北省石家庄市人，副研究员，研究方向为甜菜栽培，E-mail：lcy7679@126.com。