5个大麦品种对开花期涝害的适应性研究

揭雨成雨奇

（1湖南农业大学苎麻研究所，长沙410128；2湖南省种质资源创新与资源利用重点实验室，长沙410128）

5个大麦品种对开花期涝害的适应性研究

马鑫1，谭松林1，邢虎成1，2*，揭雨成1，2，雨奇1

（1湖南农业大学苎麻研究所，长沙410128；2湖南省种质资源创新与资源利用重点实验室，长沙410128）

湖南大麦易受春夏渍涝的危害，探讨不同大麦品种在开花期淹水后的生长状况和适应性，可为大麦耐涝性品种的筛选提供基础。以华大麦4号、华大麦6号、华大麦8号、华大麦9号和华大麦12号为试验材料，采用盆栽实验，人为淹水模拟涝害，对5个大麦品种的株高、产量、叶绿素SPAD值及部分营养成分指标进行检测，结果表明5个大麦品种对开花期涝害的抵抗能力都较强，华大麦9号的株高、理论种子产量、理论秸秆产量、全秆粗蛋白含量最高，对涝害的抗逆性较强。涝害降低了大麦叶绿素SPAD值，导致大麦叶绿素含量降低而减弱光合作用，模拟涝害结束后华大麦9号的叶绿素含量恢复最快，适应性好。华大麦9号耐涝性出色，是适合南方3～5月份有涝害发生的冬闲田种植的品种。

大麦；涝害；农艺性状；耐涝性

大麦（Hordeum vulgare L.）是世界上被广泛种植的作物之一，其用途广泛，具有广阔的开发前景［1］。大麦营养丰富，含有较高的蛋白质、膳食纤维、维生素、矿质元素等［2］。大麦籽粒可做猪、牛、鸡等家畜、家禽的饲料［3］，全秆也可以做牛羊饲草。湖南省养殖业和啤酒制造业需要大量的大麦原料，而本省却无法生产，尤其近10年来湖南省大麦的种植面积极少，主要原因是大麦易受渍涝灾害的影响而减产乃至绝收。在湖南大麦抽穗开花—灌浆成熟阶段，正处在气温多变的春夏之交，冷暖气流活动频繁，气温极不稳定，骤冷骤热，连阴雨、低温都影响大麦的授粉，而成熟阶段的连阴雨等不利天气易导致大麦赤霉病而使大麦绝收［4］。本文研究不同大麦品种在开花期模拟涝灾淹水后的生长状况，探讨受涝后大麦的生理特性差异及其变化规律，以期为大麦耐涝性品种的筛选提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

华大麦4号、华大麦6号、华大麦8号、华大麦9号、华大麦12号，由华中农业大学农学院孙东发教授提供。

1.2 试验设计

采用盆栽试验人工淹水模拟涝灾。盆直径30 cm，高45 cm，装入湖南农业大学耘园试验基地的土壤至40 cm。11月中旬播种，播种密度为每盆16粒种子。将花盆底部密封严实，淹水高度与花盆边沿平齐，在拔节—出穗期（3月15～29日）进行淹水处理，淹水时间统一为14 d。

1.3 测定项目和方法

试验开始后，每隔7 d测定1次叶片叶绿素含量。每盆选取3株，每株选取从梢部向下数第5片展开叶，每个叶片测定叶尖、叶中和叶基部三个部位，最后每个叶片的3次重复作为植株的叶绿素含量值，而这3株的SPAD值的平均值作为该品种的平均叶绿素含量值，同时记录大麦株高。大麦成熟后，调查株高、分蘖数、穗数、穗长、总粒数、实粒数、千粒重、理论种子产量、理论秸秆产量。对大麦全秆粗蛋白、粗灰分、粗纤维进行检测。

1.4 数据处理

采用DPS 3.0统计分析软件和Excel2007进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 开花期涝害处理对大麦农艺性状和产量的影响

到3月15号，5个大麦都出现了抽穗情况。从大麦株高生长动态来看，3月15日处于大麦对数生长的末期，模拟涝害处理使得华大麦6号株高先减低后增加，而其他品种则表现为平缓增长（图1）。因为株高是多株平均值的反映，淹水处理后，华大麦6号的部分植物出现倒伏、死亡，因此华大麦6号对涝害比其他品种略为敏感。淹水处理后5个大麦品种的生长没有停滞，因此5个大麦品种对开花期涝害的抵抗能力都较强。从收获时株高可知，华大麦9号的株高最高，而华大麦12号株高最低。

图1 5个大麦品种的株高生长动态Fig.1 Plantheightgrowthdynamics offivebarleyvarieties

调查后发现，华大麦9号理论种子产量最高，华大麦12号理论种子产量最低，显著低于其他大麦品种。产量构成因子中，分蘖数以华大麦9号和华大麦8号最多；穗数和穗长在5个大麦品种间没有显著差异；总粒数、实粒数和千粒重都以华大麦9号最高。考虑到大麦秸秆可以饲用，因此对秸秆的产量进行了估测，理论秸秆产量以华大麦9号最高，达到6372 kg/hm2（表1）。因此华大麦9号开花期对涝害的抗逆性较强，更适合在湖南4～5月份雨水较多的地区推广。

表1 5个大麦品种的农艺性状与理论产量Table1 Agronomictraitsandtheoreticalyieldoffivebarleyvarieties

2.2 不同大麦品种的叶绿素SPAD值

大麦淹水后，所有品种的叶绿素SPAD值都开始下降，结束淹水处理15 d后，其叶绿素SPAD值又开始上升，在4月24日达到一个峰值后，又出现下降（图2）。叶绿素SPAD是叶绿素a和叶绿素b吸收光值的相对比值，可以代表植物叶绿素的相对含量。从图2可知，3月15～29日渍涝处理期，所有品种的大麦叶绿素相对含量都降低了，即使在模拟淹水涝害处理结束后的半个月内，叶绿素的含量都在持续下降，直到4月17日达到谷底。华大麦6号、8号和9号在淹水处理下叶绿素相对含量减低的速度最快，模拟涝害处理结束后回复的也最快。而华大麦4号和12号的叶绿素相对含量受淹水处理后，下降平缓，回复也较慢。因此涝害对华大麦9号、8号和6号的叶绿素影响较大。4月24日以后，大麦进入成熟期，叶片开始逐渐变黄，大麦叶绿素SPAD值也逐渐降低。

图2 涝害处理下不同大麦品种叶片叶绿素SPAD值趋势Fig.2 SPADvaluetrendofchlorophyllindifferent barleyvarietiesunderwaterloggingtreatments

2.3 不同大麦品种全秆蛋白质、粗纤维和灰分比较

大麦蛋白质含量是大麦的重要品质性状，影响大麦的质量。收获期以华大麦9号蛋白质含量最高，为12.99%，显著高于其他品种。粗纤维含量也以华大麦9号最高，其次是华大麦12号，都显著高于其他品种。几个大麦品种间粗灰分含量差异不显著，即淹水处理对各大麦粗灰分影响不显著（表2）。

表2 涝害处理下不同品种大麦全秆蛋白质、粗纤维和灰分比较Table2 Comparisonofprotein，crudefiberand ashcontentofdifferentbarleyvarieties underwaterloggingtreatment

3 结论与讨论

大麦的抗涝性存在基因型差异，一般采用包括株高、穗数、穗重、秆重等指标［5，6］的湿害指数来评价大麦的抗涝性。本研究也验证了株高、种子产量、秸秆产量等指标可以用来对大麦品种的耐涝性进行评价。鉴定和筛选耐涝性较强的品种资源，对大麦遗传育种和栽培生产具有重要意义。作物耐渍涝性鉴定有田间鉴定法、盆栽鉴定法、人工气候箱（室）鉴定法、芽期缺氧鉴定法等，其中盆栽鉴定法是较为简单直接便于控制的耐渍涝鉴定方法［7］。

本研究采用盆栽法对5个大麦品种开花期渍涝的适应性进行了研究。在参试的5个大麦品种中，除了华大麦9号表现最好，适应性最强，其他几种大麦表现都差强人意，尤其是华大麦12号生长较差。这些结果可为湖南省冬春大麦耐渍涝性研究提供基础。湖南梅雨季节主要在4～6月份，对于低洼易积水的农田种植大麦易出现渍涝灾害，除了采用构建大麦田沟渠网络排水，适时中耕和积极防治由渍害引起的严重病害［8］来应对外，选择耐渍涝品种也非常关键。

涝害对植物的叶绿素有明显的影响，淹水会减弱作物的光合作用，降低叶绿素a和叶绿素b的含量［9～12］。本研究中大麦淹水后，叶绿素SPAD值出现下降，而停止淹水后又出现上升，与前人研究结果一致。大麦苗期渍涝处理会降低大麦叶绿素含量［13］，因此大麦叶绿素含量对涝害较为敏感。叶绿素SPAD值的检测简单方便，如果能够用来评价大麦的耐涝性具有很大的优势，是否可以作为大麦耐涝性鉴定评价的指标需要进一步研究确定。

本研究仅对5个大麦品种在开花期渍涝处理下的秸秆饲用品质进行了分析，品种间蛋白质和粗纤维对涝害的耐受性有差异。在生产中，可以对涝害胁迫的大麦进行饲料化利用从而减少损失。

在长沙地区对所选择的5个大麦品种对开花期渍害的适应性进行研究，从株高、产量、粗蛋白质、粗灰分、粗纤维等各项指标来看，表现最优异的为华大麦9号，其耐渍性出色，是适合南方3～5月份有涝害发生的冬闲田种植的品种。

［1］ 陈明贤，张国平.大麦的利用现状及前景探讨［J］.大麦与谷类科学，2010（3）：11-14.

［2］ 牛广财，朱 丹，董 静.大麦深加工现状及其发展趋势［J］.农业科技与装备，2011（3）：11-15.

［3］ 张 延，张慧颖，李 青，等.大麦可作为有效的奶牛饲料能源［J］.国外畜牧学（饲料），1995（1）：37-40.

［4］ 陶 红，沈会权，陈 和，等.大麦品种苗期湿害试验及品种耐湿性研究［J］.大麦科学，2004（4）：31-33.

［5］ 马一鸣，高达时，冯祝均，等.中国大麦品种资源耐湿性鉴定初报［J］.大麦科学，1990（2）：6-11.

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［10］王良桂，杨秀莲.淹水对2个桂花品种生理特性的影响［J］.安徽农业大学学报，2009，36（3）：382-386.

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［13］孙群香，邢虎成，揭雨成，等.苗期模拟渍涝对大麦农艺性状、产量和秸秆饲用品质的影响［J］.中国农学通报，2015，31（15）：12-16.

Study on the Waterlogging Adaptation of Five Barley Varieties During Flowering Stage

MA Xin1，TAN Song lin1，XING Hucheng1，2*，JIE Yucheng1，2，YU Qi1

（1 Institute of Ramie，Hunan Agriculture University，Changsha，Hunan 410128，China；2 Hunan Provincial Key Laboratory of Crop Germplasm Innovation and Utilization，Changsha，Hunan 410128，China）

A pot Experiment simulatingwaterloggingwas conducted with five barley varieties to investigate the growth status and waterlogging adaptability of barley cultivars during flowering stage，and to provide basis for screening of barley varieties with waterlogging tolerance.The effects ofwaterlogging on the plantheight，yield，Chlorophyll SPAD value and some nutrients of five barley varieties were studied.The five barley cultivars showed high resistance to waterlogging during flowering stage.The plant height，theoretical seed yield，theoretical straw yield，and crude protein of Huadamei9 were the highest，which showed good resistance against waterlogging.The chlorophyll SPAD value and chlorophyll content of barley plant were reduced by waterlogging，so its photosynthesiswas decreased.But the chlorophyll content in Huadamei9 recovered faster after waterlogging.Therefore，Huadamei9 is a suitable variety to cultivate in winter idle fields wheremay be waterlogging during March to May in the south.

barley；waterlogging；agronomic traits；flowering period

S512.307

A

1001-5280（2017）01-0030-04

10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2017.01.09

2016 11 04

马 鑫（1989-），女，硕士研究生，Email：348554662@qq.com。*通信作者：邢虎成，副教授，主要从事草类植物种质资源、遗传育种、分子生物学及抗逆生理研究，Email：xhcsoldier@163.com。

国家科技支撑计划子课题（2012BAD20B05-04）。