李 強(qiáng)，趙曉宇，王雪嬌，賈利敏，李銀換，蘇二虎

（內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031）

大豆［Glycine max（Linn.）Merr］是一年生豆科植物，其種子富含優(yōu)質(zhì)植物蛋白、油脂和多種對(duì)人體有益的生理活性物質(zhì)，是人類重要的糧、油、飼兼用作物和多種加工業(yè)的重要原料來源。大豆及其制品在保障國家糧食安全及國際農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易中占據(jù)重要地位[1-2]。我國是大豆的原產(chǎn)地，大豆種質(zhì)資源豐富、栽培利用的歷史悠久[3]。但近十年來，我國大豆產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了令人擔(dān)憂的變化，供需矛盾日益突出[4]。2007年大豆進(jìn)口量突破3 000 萬t，達(dá)到3 082 萬t；2011年大豆進(jìn)口量為5 480 萬t，大豆進(jìn)口量增幅創(chuàng)下新高；2019年我國大豆種植面積為933 萬hm2，總產(chǎn)量為1 800 萬t，大豆需求量為9 741 萬t，進(jìn)口量達(dá)8 551 萬t，進(jìn)口量占需求量的83%，我國自產(chǎn)大豆已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國民的需求，國際依存度過高[5-6]，使我國成為世界上最大的大豆進(jìn)口國。我國大豆對(duì)外依存度越來越高，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，主要原因是單產(chǎn)低、脂肪含量偏低和生產(chǎn)成本過高。

研究表明，我國大豆育成品種只利用了少數(shù)親本，造成其遺傳基礎(chǔ)日趨狹窄，這是我國大豆育種難以突破的瓶頸，也限制了大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的改良[7-8]。因此，大豆種質(zhì)資源鑒定與品種選育工作亟待加強(qiáng)。前人雖然已對(duì)大豆品種、種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀進(jìn)行了很多研究[8-10]，但因生態(tài)環(huán)境和研究材料的不同，其研究結(jié)果不盡相同，特別是在內(nèi)蒙古中西部地區(qū)開展大豆品種篩選、鑒定的研究報(bào)道較少[7]。本試驗(yàn)在內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市開展北方春大豆中熟組大豆品種篩選試驗(yàn)，分析不同品種間生育時(shí)期、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的差異與相互關(guān)系，選出適宜當(dāng)?shù)胤N植、產(chǎn)量穩(wěn)定和綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的大豆新品種，旨在為當(dāng)?shù)卮蠖股a(chǎn)提供適宜品種，并為今后的大豆育種提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019年度在內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)地進(jìn)行，地理位置為40°47′N、111°40′E，海拔為1 041 m，地勢(shì)平坦。該地區(qū)屬典型的蒙古高原大陸性氣候，四季氣候變化明顯，年溫差大，日溫差也大，年平均氣溫7 ℃，無霜期為113～134 d，年日照時(shí)數(shù)平均為1 600 h，年平均降水量為335.0～534.6 mm。土壤以沙壤土為主，土壤有機(jī)質(zhì)含量為10.58 g/kg、堿解氮含量為46.24 mg/kg、速效磷含量為9.34 mg/kg、速效鉀含量為118.13 mg/kg。試驗(yàn)地前茬作物為谷子，地塊長(zhǎng)期進(jìn)行土壤常規(guī)耕作。

1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

參試品種共10 個(gè)（表1）。設(shè)置3 次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)。6 行區(qū)，行距0.5 m，行長(zhǎng)6.7 m，小區(qū)面積為20.1 m2，密度為30 萬株/hm2。播種前機(jī)械施肥，施肥量為磷酸二銨225 kg/hm2、硫酸鉀75 kg/hm2，后期隨水追施尿素150 kg/hm2。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀 田間調(diào)查生育時(shí)期，包括出苗期、始花期、營養(yǎng)生長(zhǎng)期、生殖生長(zhǎng)期、成熟期、生育日數(shù)，同時(shí)調(diào)查花色、葉型等指標(biāo)；大豆成熟時(shí)，每品種分別取連續(xù)10 株有代表性植株進(jìn)行考種，記錄株高、底莢高度、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝數(shù)、單株莢數(shù)、單株粒重和百粒重。

1.3.2 產(chǎn)量 大豆成熟時(shí)，每試驗(yàn)品種全區(qū)收獲，進(jìn)行小區(qū)實(shí)際測(cè)產(chǎn)，然后換算成公頃產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2007 進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，并繪制圖表，選用SPSS 20.0 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行方差分析和相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析。

表1 試驗(yàn)品種及來源

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆品種農(nóng)藝性狀的描述性統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)10 個(gè)大豆品種的12 個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行均值、最小值、最大值、極差、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度、峰度、變異系數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析，其結(jié)果見表2。各品種間12 個(gè)數(shù)量性狀的偏度和峰度均不大，絕對(duì)值大多接近1，說明大部分指標(biāo)符合正態(tài)分布。各大豆新品種變異系數(shù)區(qū)間為1.8%～81.1%，各指標(biāo)品種間變異較大；變異系數(shù)較大的性狀有：有效分枝數(shù)、單株粒數(shù)、單株莢數(shù)、單株粒重和百粒重，都達(dá)到了10%以上，表明參試品種在這些性狀上具有豐富的遺傳變異，育種中可選擇的空間較大；而生育日數(shù)、營養(yǎng)生長(zhǎng)期、生殖生長(zhǎng)期、株高、底莢高度、主莖節(jié)數(shù)和產(chǎn)量等性狀變異系數(shù)相對(duì)較小，在10%以內(nèi)。

表2 大豆品種農(nóng)藝性狀的描述性統(tǒng)計(jì)分析

2.2 不同大豆品種質(zhì)量性狀比較分析

由表3 可知，吉育491、龍黃1503、吉育306、吉育86 的葉形為披針形，占比40%；吉育481、中吉602、吉農(nóng)28、東農(nóng)豆251、吉育494、赤豆201 的葉形為圓形，占比60%?；ㄉ憩F(xiàn)為吉育491、吉育481、中吉602、龍黃1503 為白色，占比40%；其余為紫色，占比60%。吉育481 為無限結(jié)莢習(xí)性，其余均為亞有限結(jié)莢習(xí)性，占比90%，說明目前育種單位選育的品種多數(shù)為亞有限結(jié)莢習(xí)性品種。種皮色與臍色各品種均為黃色。赤豆201 與吉育306 粒形為橢圓形，其余品種為圓形。

表3 不同大豆品種質(zhì)量性狀

2.3 不同大豆品種農(nóng)藝性狀比較分析

由表4 可知，各品種生育日數(shù)118～126 d，除吉育491 和中吉602 與對(duì)照相比差異顯著（P＜0.05）外，其余品種與對(duì)照相比均差異不顯著（P＞0.05），均屬北方春大豆中熟組品種；各品種的營養(yǎng)生長(zhǎng)期在39～42 d，與對(duì)照相比均差異不顯著（P＞0.05）；各品種生殖生長(zhǎng)期在77～83 d，與對(duì)照相比均差異不顯著（P＞0.05）。各品種株高表現(xiàn)差異較大，赤豆201 株高最高，為98.5 cm，吉育306 株高最矮，為73.4 cm，其中，赤豆201、吉育481 極顯著高于對(duì)照（P＜0.01），吉育306 極顯著低于對(duì)照（P＜0.01），吉農(nóng)28 顯著低于對(duì)照（P＜0.05），其余品種與對(duì)照相比差異均不顯著（P＞0.05）。各品種底莢高度為6.2～7.3 cm，其中，吉育494、中吉602 顯著高于對(duì)照（P＜0.05），其余品種與對(duì)照差異均不顯著（P＞0.05）。各品種主莖節(jié)數(shù)為12.5～15.6 個(gè)，其中，赤豆201 主莖節(jié)數(shù)為15.6 個(gè)，極顯著高于對(duì)照（P＜0.01），吉育481、吉育491 顯著高于對(duì)照（P＜0.05），龍黃1503、吉育306 顯著低于對(duì)照（P＜0.05），其余品種與對(duì)照相比差異不顯著（P＞0.05）。各品種有效分枝數(shù)為0.2～1.1 個(gè)，其中，吉育481、吉農(nóng)28 極顯著高于對(duì)照（P＜0.01），其余品種與對(duì)照相比差異均不顯著（P＞0.05）。

表4 不同大豆品種農(nóng)藝性狀比較

2.4 不同大豆品種產(chǎn)量比較分析

不同大豆新品種產(chǎn)量及其構(gòu)成要素差異比較結(jié)果見表5。由表5 可知，中吉602、赤豆201、東農(nóng)豆251、吉育491、吉農(nóng)28、吉育306 的產(chǎn)量均極顯著高于對(duì)照（P＜0.01），吉育481 的產(chǎn)量顯著高于對(duì)照（P＜0.05），增產(chǎn)幅度3.2%～10.9%；而龍黃1503 與吉育494 的產(chǎn)量低于對(duì)照，分別減產(chǎn)0.2%、2.0%。不同大豆新品種產(chǎn)量的變化規(guī)律為：中吉602>赤豆201>東農(nóng)豆251>吉育491>吉農(nóng)28>吉育306>吉育481>吉育86（CK）>龍黃1503>吉育494。不同大豆新品種單株莢數(shù)為25.6～40.3 個(gè)，除龍黃1503 與吉育306 極顯著少于對(duì)照（P＜0.01）外，其余7 個(gè)品種單株莢數(shù)均高于對(duì)照，且除吉育494 差異不顯著外，其余6 個(gè)品種與對(duì)照相比均差異極顯著（P＜0.01），其中，中吉602 單株莢數(shù)為40.3 個(gè)，極顯著高于其他品種（P＜0.01），較對(duì)照增加37.5%。各品種單株粒數(shù)為58.9～92.9 粒，其中，吉育491、中吉602、吉育481、赤豆201、吉農(nóng)28 極顯著高于對(duì)照（P＜0.01），吉育306 顯著低于對(duì)照（P＜0.05）。各品種單株粒重為12.2～16.4 g，其中，赤豆201、中吉602、吉育491、東農(nóng)豆251、吉育481 極顯著高于對(duì)照（P＜0.01），龍黃1503、吉育306 極顯著低于對(duì)照及其他品種（P＜0.01）。各品種百粒重為16.6～22.6 g，其中，東農(nóng)豆251 極顯著高于對(duì)照（P＜0.01）及其他品種（P＜0.01），吉育481、吉育491、中吉602、吉農(nóng)28 極顯著低于對(duì)照（P＜0.01）。

2.5 大豆品種農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量相關(guān)分析

由表6 可知，不同大豆新品種產(chǎn)量與單株粒重呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)為0.791，與單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)分別為0.639、0.663、0.493，與株高、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝數(shù)呈負(fù)相關(guān)，但不顯著；單株粒數(shù)與單株粒重、百粒重、產(chǎn)量均呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與單株莢數(shù)呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。

表5 不同大豆品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的比較

表6 大豆農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)分析

3 討論與結(jié)論

大豆不同性狀間有著不同程度的關(guān)聯(lián)性與緊密的遺傳關(guān)系，大豆的生育期等農(nóng)藝性狀是影響大豆產(chǎn)量的重要因素，并且也影響其品質(zhì)的表現(xiàn)[11-13]。無論是產(chǎn)量要素，還是農(nóng)藝性狀都不是孤立的，是相互關(guān)聯(lián)的，其中一種性狀的變化必然導(dǎo)致一個(gè)或幾個(gè)性狀的變化，在育種實(shí)踐過程中，當(dāng)某一目標(biāo)性狀很難進(jìn)行選擇與直接觀察時(shí)，通常需要運(yùn)用其他性狀對(duì)其進(jìn)行間接的選擇[5，7]。因此，必須綜合考察各個(gè)性狀的實(shí)際情況，并做出全面分析，才能得出比較符合實(shí)際的結(jié)論。

大豆農(nóng)藝性狀多為復(fù)雜的數(shù)量性狀，受多基因控制，同時(shí)也受外界環(huán)境影響較大[7]。大豆生育期不僅包括全生育期的長(zhǎng)短，并且包括營養(yǎng)生長(zhǎng)期、生殖生長(zhǎng)期、營養(yǎng)與生殖并進(jìn)期及各生育時(shí)期的組成[14-15]。在一定栽培水平下，大豆的生育期長(zhǎng)短相對(duì)穩(wěn)定，而在生育時(shí)期結(jié)構(gòu)方面則存在廣泛的遺傳多樣性。一般來講，生殖生長(zhǎng)期長(zhǎng)的品種，往往單株莢數(shù)與單株粒數(shù)較多，株高也比較高；營養(yǎng)生長(zhǎng)期長(zhǎng)的品種，通常百粒重高，而產(chǎn)量未必會(huì)增加。研究表明，通過調(diào)整生育時(shí)期結(jié)構(gòu)來協(xié)調(diào)營養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的長(zhǎng)短，協(xié)調(diào)庫源關(guān)系，最終提高大豆的產(chǎn)量[16-18]。陳學(xué)珍等[19]進(jìn)一步研究認(rèn)為，百粒重與主莖分枝數(shù)、生育前期呈顯著正相關(guān)，進(jìn)而與大豆的產(chǎn)量呈正相關(guān)。筆者前期研究表明，大豆品種產(chǎn)量與每莢粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與株高、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、百粒重呈顯著正相關(guān)[7]，本研究也得出了相近的結(jié)果，也就是說，在育種過程中，必須注重這些性狀的綜合選擇。

綜上所述，內(nèi)蒙古中西部區(qū)主要適宜種植高度適中、單株生產(chǎn)力強(qiáng)、單株莢數(shù)和粒數(shù)多、百粒重相對(duì)較大的大豆品種。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，中吉602、吉育491 和赤豆201 等品種綜合性狀表現(xiàn)突出，可在內(nèi)蒙古中西部地區(qū)試驗(yàn)種植。本研究為一年試驗(yàn)，不可避免有一定的誤差，對(duì)于這幾個(gè)大豆品種的產(chǎn)量相關(guān)性狀仍需進(jìn)一步進(jìn)行試驗(yàn)鑒定。