紫苏高产早熟品种油紫苏4号的选育

2021-09-25 05:06吕翠华张兴翠
耕作与栽培 2021年4期
关键词:含油量亚麻酸紫苏

练 瀚, 吕翠华, 张兴翠

(西南大学 农学与生物科技学院, 重庆 400700)

紫苏(Perillafrutescens(L.) Britt)为唇形科紫苏属一年生草本自花授粉植物,又称荏、苏、赤苏、红苏、香苏、苏草及桂芢等,具有特异芳香,是我国传统的药食两用和油料作物[1-2]。其中,紫苏籽含油率35%~51%[3],不饱和脂肪酸占总含油量的90%以上[4],而α-亚麻酸含量是目前所知的草本植物中含量最高的[5],至少占60%[6]。α-亚麻酸(简称ALA)作为人体必需脂肪酸,在调节人体免疫力、促进大脑发育以及降低血压、血脂和胆固醇、延缓衰老等方面功效显著[7]。紫苏在天然香料、化工原料、药品原料、食品原料、生物农药等方面均有应用,具有广阔的开发前景。

紫苏作为一种用途广泛的经济作物,在我国已有2 000多年栽培历史[8],但长期以来只是零星种植。20世纪80年代以后,随着新兴保健食品的开发和人们食物结构的改变,紫苏的经济价值逐渐得到人们的认识,开始大面积栽培。重庆市有紫苏种植的历史,但主要品种是农家种,缺乏高产优质的栽培新品种,单株产量低,易落粒性强而造成生产效率低下[9]。

重庆位于青藏高原与长江中下游平原的过渡地带,地貌以丘陵、山地为主,坡地面积较大,属亚热带季风性湿润气候,适合喜温暖湿润气候的紫苏生长,但重庆各地区的紫苏种质资源的遗传多样性存在一定的区域相似性[10]。为丰富我国紫苏的种质资源,促使紫苏产业稳步持续发展,降低企业生产成本,增加农民收入,非常有必要开展紫苏优良新品种的选育研究工作。为此,从2006年开始,在国内外收集、引进、挖掘紫苏品种及种质资源,通过多年的研究,获得一批丰产指标表现良好、性状稳定一致、适宜在重庆市种植的品种(系)材料。

1 选育目的

针对重庆市紫苏产业存在单产低、紫苏易落粒及规模生产收获时限性强等问题,选育出熟期不同的栽培新品种,在规模种植时,采用不同熟期的栽培品种合理布局,错时收割,可以解决规模栽培由于收获不及时而造成的人为减产问题。希望能培育成熟期不同,或者产量高,或者二者兼而有之的栽培新品种,应用于生产。为了探索渝苏3号品系在重庆市的丰产性和适应性,为大面积种植紫苏提供基础。通过在重庆市北碚、彭水的高、中、低海拔地区进行品种比较试验,以期掌握该品系的生育特点、品种特征特性、适应性、产量、种子含油量及脂肪酸组分结果。

2 选育过程

于2005年开始,先后从全国各地收集紫苏的种质资源,共计27余份,其中,在重庆丰都农家种的单株选择17个株系,在四川彭州收集的野生材料5个,从甘肃引进的材料3个,日本、东北等地引进的品种材料2个。2006—2014年将这些材料在重庆内种植,对其生物学特性、丰产性能进行初步观测比较研究。根据叶色、叶大小、种子颜色、种子大小、成熟期、对锈病和白粉病的感病性等为优选性状指标,建立11个优良单株系。2015年从11个单株系中确定1个从重庆丰都县农家种中单株优选而来综合表现良好、性状稳定的品系“渝苏3号”,进行品种比较试验及多点试验,2018年经重庆市非主要农作物品种鉴定定名为油紫苏4号(渝品审鉴:2018013)。

3 材料方法

3.1 材 料

参试材料为渝苏3号品系(即油紫苏4号品种),油紫苏3号为重庆市晚熟高含油量优质品种(于2013年通过重庆市非主要农作物品种鉴定——渝品审鉴:2013010)。

3.2 方 法

在种质资源材料中选择优良种质资源,运用单株系统选择法进行紫苏新品种培育。在西南大学校区农场、彭水县土塘、平安镇进行品种比较试验,试验采用单因素随机区组试验设计方法进行设计,3次重复。两品种(系)按照120 cm(行距)×50 cm(穴距),每穴栽植2株,小区面积24 m2(4 m×6 m)。

在重庆市北碚、彭水的高、中、低海拔地区进行品种比较试验,每个品种(系)种植667 m2,种植密度1.2 m×0.5 m,每窝移栽2株,整地时施25 kg·(667 m2)-1复合肥作基肥,不追肥。各试验数据采用Micrisoft Excel 2010、SPSS 19.0软件及正交设计统计分析方法进行处理和分析。

4 试验结果

4.1 品种间农艺性状比较结果

由表1可知,2015年千粒重各品种间呈极显著差异,油紫苏4号显著高于对照,分别为3.27、2.36 g。2016年千粒重各品种间呈极显著差异,油紫苏4号极显著高于对照,分别为3.22、2.4 g;2015年粒径各品种间呈极显著差异,油紫苏4号极显著大于对照,分别为2.32、2.04 mm。2016年粒径各品种间呈极显著差异,油紫苏4号粒径极显著大于对,分别为2.34、1.98 mm;2015年叶横径各品种间无显著差异,分别为14.4、13.6 cm。2016年叶横径各品种叶横径油紫苏4号和对照之间无显著差异,分别为14.8、13.6 cm;2015年株高各品种间呈显著差异,油紫苏4号显著高于对照,分别为2.34、1.99 m。2016年株高各品种株高油紫苏4号与对照无显著差异,分别为1.82、1.73 m。

通过2年品种比较试验分析,油紫苏4号千粒重、株高显著高于对照,叶横径与对照无显著差异(见表1)。

4.2 品种间品质性状比较结果

品种品质性状比较知(表1),2015年油紫苏4号种子产量显著高于对照,分别为33.1、29.7 g·株-1,2016年油紫苏4号种子产量极显著高于对照,分别为32.5、28.0 g·株-1;2015年叶挥发油含量油紫苏4号极显著高于对照,分别为0.61%、0.20%,2016年叶挥发油含量油紫苏4号极显著高于对照,分别为0.60%、0.21%;2015年叶油中紫苏烯含量油紫苏4号极显著高于对照,分别为78.3%、8.3%,2016年叶油中紫苏烯含量油紫苏4号极显著高于对照,分别为78.5%、8.5%;2015年种子含油量油紫苏4号显著低于对照,分别为44.8%、47.2%,2016年种子含油量油紫苏4号极显著低于对照,分别为44.1%、46%;2015年种子油中亚麻酸含量紫苏4号与对照之间差异不显著,分别为63.3%、63.9%,2016年种子油中亚麻酸含量品种间无显著差异,分别为63.7%、63.2%。

表1 2015—2016年品种间比较试验

通过2年品种比较试验分析知,油紫苏4号产量极显著高于对照;紫苏叶中挥发油含量油紫苏4号含油量极显著高于对照;叶油中紫苏烯含量油紫苏4号含油量极显著高于对照;种子含油量油紫苏4号含油量显著低于对照;种子油中亚麻酸含量油紫苏4号与对照间无显著差异。

4.3 多点试验品种品质比较结果

2015年各试验点品种比较试验结果见(表2)。各试验点的结果与品种比较试验结果基本一致,同一品种产量、含油量和α-亚麻酸在300~900 m海拔地区间种植无显著差异;不同品种间产量、含油量存在显著差异,α-亚麻酸无显著差异。参试各点种子平均产量油紫苏4号显著高于对照,分别为50.3 kg·(667 m2)-1、44.3 kg·(667 m2)-1。参试各点种子平均含油量油紫苏4号低于对照,分别是46.4%、42.2%。参试各点α-亚麻酸平均含量油紫苏4号与对照无显著差异,分别64%、62.9%。

表2 2015—2016年各试验点品种生产试验

2016年各试验点品种比较试验结果见(表2)。各试验点的结果与品种比较试验结果基本一致,同一品种种子产量在海拔300~800 m区域间种植无显著差异,但显著高于在海拔1 000 m区域种植;同一品种种子含油量和α-亚麻酸在海拔300~1 000 m区域种植无显著差异;不同品种间产量、含油量存在显著差异,α-亚麻酸无显著差异。参试各点种子平均产量油紫苏4号显著高于对照,分别为50.4 kg·(667 m2)-1、42.3 kg·(667 m2)-1。参试各点平均种子含油量对照显著高于油紫苏4号,分别是46.7%、43.3%。参试各点平均α-亚麻酸油紫苏4号与对照无显著差异,分别是62.8%、64.1%。

综上可知,油紫苏4号种子平均产量50.4 kg·(667 m2)-1,比对照(油紫苏3号)增产19.1%;平均含油量42.8%;α-亚麻酸平均含量63.4%。

5 油紫苏4号主要特征特性

油紫苏4号品种为早熟品种(比对照早成熟27 d左右),同一品种田间表现一致。平均株高182 cm,茎红色,一次分枝平均19个;叶面绿色,叶背面紫色,具浓芳香味(叶油中紫苏烯平均含量78.4%);果萼褐色;种子灰白色,具淡核桃沁润香,平均千粒重3.3 g,平均粒径2.3 mm,平均种子产量50.4 kg·(667 m2)-1,比对照(油紫苏3号)增产16.4%;种子含油量平均42.8%,油平均α-亚麻酸含量63.4%。适合于4月上中旬播种育苗,移栽期在5月中下旬,分枝期6月底7月初发生,蕾期9月中旬;花期9月下旬;种子成熟期在10月25日左右,田间种植密度2 220株·(667 m2)-1。品种在适宜重庆市海拔300~900 m区域种植。

6 适宜种植区域和栽培技术要点

6.1 适宜种植区域

油紫苏4号对气候条件适应性强,但在温暖湿润的环境下生长旺盛,产量高。在重庆平坝丘陵中低山区均可栽培,在寒冷的地带和高山地不宜生长。房前屋后,水沟边、地头地角、树荫下、大株作物行间均可种植,前茬以小麦、蔬菜、油菜为好。但其抗旱性较差,喜湿怕涝,以疏松肥沃、排灌方便的沙质壤土或富含腐殖质壤土,中性和微碱性土壤为佳。该品种在重庆市各区县300~900 m均可种植,最适种植区域为海拔700 m左右。在土层较薄地块及沙土上种植,遇到干旱的年份,会影响产量,特别是在低海拔地区7—8月遇到严重干旱时植株难以生长。

6.2 栽培技术要点

6.2.1育 苗

4月上中旬进行播种育苗,苗床按长8 m、宽1.5 m开厢,施尿素1 kg、过磷酸钙5 kg作底肥,欠细平整苗床。每个苗床用种15 g,与草木灰1~2 kg及人粪尿0.5~1 kg充分拌匀后,均匀撒入,以稀人粪水将床土淋湿,盖上农膜或稻草(出苗后去掉)。每个苗床所育紫苏苗可移栽大田667 m2。播后5~7 d即可出苗,在长出2片真叶时视土壤肥力情况喷施0.5%的尿素水溶液1次,多次间苗,最终达到每个苗床保留2 500~3 000苗,苗高10~15 cm具3对真叶时移栽于大田。

6.2.2栽 培

种植方式可净作也可间作,尊重不同地区农民的生产习惯,可紫苏与玉米、紫苏与花生、紫苏与大豆等作物间(套)作方式,但间(套)作作物应在7—8月收获为好。净作或者套作,适宜窝行距(100~120)cm×(50×66)cm。与玉米套作时,在紫苏行间套种一行玉米(高粱/大豆),玉米采用单行单穴双株种植,穴距33 cm;与花生间作时,花生按常规种植,紫苏株行距为(1.5~2.0)m×(50~66)cm。宜选阳光充足、排灌方便、疏松肥沃的沙质壤土或富含腐殖质的壤土,中性或微碱性的土壤种植为佳。适宜栽培于麦茬地,一般土地也可栽培,在黏重的土壤上生长差,盐碱地、低洼积水地不宜栽种。净作于5月中下旬整地时施厩肥或堆肥2 000~3 000 kg·(667 m2)-1,或者25 kg·(667 m2)-1复合肥,撒入地内作基肥。随后及时耕翻土地25 cm左右,或者移栽时将底肥直接施入窝中。间作也可不施基肥,移栽期在5月中下旬。

6.2.3田间管理

中耕除草,封行前、玉米(高粱)收获后都必须中耕除草1~2次,如土壤板结时应及时松土。追肥,紫苏移栽后,6月底—7月初或玉米(高粱)收获后追施15~25 kg复合肥,或者给玉米(高粱)施穗肥时施人畜粪一次。打顶促分枝,7月上中旬,植株萌生7对真叶时,选择晴天去掉茎尖。排水与灌溉,进入6月份以后,紫苏开始旺盛生长,需要较多养分和水分,应适当灌水,保持土壤湿润。但紫苏是一种喜湿怕涝的植物,如田间长时间有积水,应开沟排水。

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