張連秋 任艷云 朱哲

摘要：對2000年以來黃淮海地區(qū)通過國家審定的120個(gè)夏大豆新品種的主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析。結(jié)果表明，結(jié)莢習(xí)性以有限為主，亞有限占比先升后降，降幅明顯，無限結(jié)莢習(xí)性僅在2005年之前有1例;葉形以圓葉為主;生育期先延長后縮短，由2000—2004年的104.68 d延長到2005—2009年的108.44 d，后又縮短至2015—2018年的 104.19 d;株高降低了2.91 cm;主莖節(jié)數(shù)減少了2.12節(jié)，有效分枝增加了0.35個(gè);單株莢數(shù)、單株粒數(shù)均先減少后增加，2015年以后增幅明顯，分別較2000—2014年增加了13.04%和6.47%;單株粒質(zhì)量整體呈增加趨勢，增幅為1531%;百粒質(zhì)量先增大后減小，2010—2014年間平均值最大，達(dá)到21.68 g，較2000—2004年間的19.74 g增加了194 g，2015年后略有下降;蛋白質(zhì)含量逐年降低，整體降幅6.93%，脂肪含量逐年升高，整體增幅5.67%;蛋白質(zhì)脂肪總含量逐年降低，整體降幅2.97%;產(chǎn)量逐年增加，整體增加了683.63 kg/hm2，增產(chǎn)顯著。

關(guān)鍵詞：黃淮海;國審夏大豆;農(nóng)藝性狀;演進(jìn);結(jié)莢習(xí)性

中圖分類號： S565.103? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2020）14-0113-04

黃淮海地區(qū)是我國第二大豆主產(chǎn)區(qū)，以夏大豆為主，僅有少量面積的春大豆。該地區(qū)按大豆產(chǎn)區(qū)分為南片、中片、北片3個(gè)片區(qū)[1]，大豆生產(chǎn)主要以豆麥兩熟為主。黃淮海地區(qū)大豆生產(chǎn)具有晝夜溫差相對較小、濕度相對較大的生態(tài)條件，是我國大豆形成高蛋白的最佳生態(tài)區(qū)。該地區(qū)種植大豆歷史悠久、品種資源豐富，只要品種和栽培技術(shù)有所創(chuàng)新，增產(chǎn)潛力是巨大的。黃淮海國審大豆新品種代表了該區(qū)域大豆育種的最高水平，通過分析該系列品種的特點(diǎn)對進(jìn)一步提高我國大豆育種水平具有一定的參考價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 審定品種概述

自2000年以來，黃淮海地區(qū)共有120個(gè)夏大豆新品種通過國家審定（同一品種在黃淮海不同片區(qū)審定，按不同品種計(jì)），其中包括有性雜交選育品種117個(gè)，ms1雄性不育輪回群體選擇育成品種2個(gè)，化學(xué)誘變育成品種1個(gè)。在這120個(gè)品種中，5個(gè)品種通過2個(gè)以上片區(qū)審定，分別為冀豆17、齊黃34、中黃24、中黃37、中黃41（表1）。

1.2 分析方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)參照文獻(xiàn)[2-5]。結(jié)莢習(xí)性、葉形、花色、生育日數(shù)、株高、主莖節(jié)數(shù)、分枝數(shù)、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒質(zhì)量、百粒質(zhì)量、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、區(qū)試及生產(chǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量等數(shù)據(jù)均來自以上選育報(bào)告和品種志，對于選育報(bào)告和品種志中的缺失數(shù)據(jù)未作統(tǒng)計(jì)。數(shù)據(jù)按2000—2004年、2005—2009年、2010—2014年、2015—2018年4個(gè)階段分組統(tǒng)計(jì)，用Excel軟件分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)期審定品種的結(jié)莢習(xí)性、葉形

黃淮海地區(qū)不同時(shí)期審定品種的結(jié)莢習(xí)性以有限結(jié)莢習(xí)性為主，2000—2004年為61.76%;2005—2009年為59.57%;2010—2014年為6087%;2015—2018年為87.50%（圖1）。亞有限結(jié)莢習(xí)性所占比例先升高后降低，2000—2004年為3529%;2005—2009年為40.43%;2010—2014年為39.13%;2015—2018年為12.50%，降幅明顯，無限結(jié)莢習(xí)性僅在2005年之前有1例。葉形以圓形葉為主，2000—2004年為87.88%;2005—2009年為93.48%;2010—2014年為91.30%;2015—2018年為93.75%（圖1）。披針葉所占比例有所下降，2000—2004年披針葉占12.12%，2005年至今，披針葉所占比例一直小于10%，2000年以后黃淮海地區(qū)審定的新品種中，圓葉占絕對優(yōu)勢。

2.2 不同時(shí)期審定品種的生育期、株高、主莖節(jié)數(shù)和分枝數(shù)

由圖2可知，不同時(shí)期審定品種生育期呈先延長后縮短的趨勢，2000—2004年為104.68 d，2005—2009年為108.44 d，2010—2014年為 106.48 d，2015—2018年為104.19 d。審定品種的株高大體上呈下降趨勢，2000—2004年為 78.62 cm，2005—2009年為79.15 cm，2010—2014年為75.27 cm，2015—2018年為75.71 cm。隨著育種水平的提高及大豆生產(chǎn)中機(jī)械化水平的提高，育種家和大豆生產(chǎn)者對大豆抗倒性要求越來越高，而降低株高是提高大豆抗倒性最直接有效的手段。但是，過低的株高又很難獲得高產(chǎn)，育種家們在育種過程中，在抗倒性和產(chǎn)量之間會尋找一個(gè)平衡。因此，2000年以來，審定品種的株高整體穩(wěn)中有降。主莖節(jié)數(shù)2000—2004年最多，為17.42節(jié)，2015—2018年最少，為15.30節(jié)。隨株高的降低，主莖節(jié)數(shù)逐年減少。分枝數(shù)作為構(gòu)成株型的另一個(gè)重要因素，其變化趨勢與株高、主莖節(jié)數(shù)相反，呈逐年增加的趨勢， 2000—2004年最少， 為1.82個(gè);2015—2018年最多，為2.17個(gè)。

2.3 不同時(shí)期審定品種的單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒質(zhì)量和百粒質(zhì)量

由圖3可知，2000年以來，單株莢數(shù)、單株粒數(shù)變化一致，均呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢。2010—2014年最低，分別為38.23、81.64個(gè)，2015—2018年最高，分別為46.47、93.92個(gè)，二者存在較強(qiáng)的正相關(guān)性。百粒質(zhì)量呈先增大后減小的趨勢，2000—2004年最低，為19.74 g，逐步增大到2010—2014年的21.68 g，后又在2015—2018年減小到20.90 g。一直以來，黃淮海地區(qū)大豆生產(chǎn)中對大粒型品種比較青睞，育種家們根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，在育種過程中傾向于選擇中大粒型品種（系）。單株莢粒數(shù)受株高、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝、百粒質(zhì)量等多因素影響，任何一個(gè)性狀的變化，都可能影響大豆的莢粒數(shù)。2000年以來，審定品種的株高降低、主莖節(jié)數(shù)減少、百粒質(zhì)量增加，以上因素的變化趨勢剛好與單株莢數(shù)、粒數(shù)的變化趨勢存在或正或負(fù)的相關(guān)性。單株粒質(zhì)量先降低后增加，2000—2004年為 16.46 g，2005—2009年降為16.04 g，后逐年增加，2015—2018年最大，為18.98 g。2000年以來，單株粒質(zhì)量增加了15.31%。單株粒質(zhì)量受單株粒數(shù)和百粒質(zhì)量影響最大，是重要的產(chǎn)量構(gòu)成因素。

2.4 不同時(shí)期審定品種的蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、蛋白質(zhì)脂肪總含量

黃淮海地區(qū)由于其地域優(yōu)勢，育成品種的蛋白質(zhì)含量一直高于東北大豆和進(jìn)口大豆，而脂肪含量較東北大豆和進(jìn)口大豆低。但2000年以來，這一情況逐漸發(fā)生變化。由圖4可以看出，蛋白質(zhì)含量逐年降低，2000—2004年最高，為43.42%，2015—2018年最低，為40.41%，降低了6.93%。脂肪含量逐年增加，2000—2004年最低，為19.94%;2015—2018年最高，為21.07%。近20年間，脂肪含量增加5.67%，接近國家21.5%的高脂肪標(biāo)準(zhǔn)。蛋白質(zhì)脂肪總含量逐年減低，2000—2004年最高，為63.36%;2015—2018年最低，為61.48%，整體降幅為2.97%，變化趨勢與蛋白質(zhì)含量變化一致，與脂肪含量變化趨勢相反。

2.5 不同時(shí)期審定品種的區(qū)試平均產(chǎn)量

區(qū)試平均產(chǎn)量是一個(gè)品種生產(chǎn)能力和適應(yīng)性的綜合反應(yīng)。由圖5可知，2000年以來，審定品種平均產(chǎn)量逐年提升，增幅明顯。2000—2004年為 2 513.87 kg/hm2，2005—2009年為2 734.71 kg/hm2，2010—2014年為2 864.03 kg/hm2，2015—2018年為3 197.49 kg/hm2，整體增幅27.20%，年增幅143%。其中，中黃13、中黃19、魯寧1號、鄭92116、齊黃34、冀豆17、圣豆5號等品種，在生產(chǎn)中都能達(dá)到4 500 kg/hm2以上的產(chǎn)量[1]。該系列品種都具有較高的產(chǎn)量潛力，不但在生產(chǎn)中發(fā)揮增加產(chǎn)量的作用，而且是重要的高產(chǎn)基因源，為黃淮海地區(qū)超高產(chǎn)育種提供了親本保障。

3 討論與結(jié)論

多年的育種實(shí)踐表明，枝葉繁茂、適應(yīng)性較強(qiáng)、穩(wěn)產(chǎn)性較高的圓形葉大豆更適合于黃淮海地區(qū)。尹田夫發(fā)現(xiàn)卵形葉大豆始花前其葉面積系數(shù)，葉面積生長速率及葉、莖生長速率均優(yōu)于長葉大豆[6]。這就為始花前植株形成一定的繁茂性奠定了生理基礎(chǔ)。鼓粒后期，卵形葉大豆干物質(zhì)積累速率及干物質(zhì)從葉向莖莢轉(zhuǎn)移等生理指標(biāo)參數(shù)又均高于長葉大豆。如果葉面積系數(shù)過高，葉片間相互遮蔽，又不利于增加群體光能利用率[7-8]。因此，黃淮海地區(qū)可側(cè)重選擇圓葉、葉大小適中、呈直立狀態(tài)、葉層分布上小下大的品種（系）。

育成品種的農(nóng)藝性狀趨于合理化。農(nóng)藝性狀一般、抗逆性較差的無限結(jié)莢習(xí)性品種被淘汰，有限結(jié)莢習(xí)性品種逐步占據(jù)主導(dǎo)地位。株高降低，抗逆性增強(qiáng)，便于構(gòu)建健康、穩(wěn)定的大田生產(chǎn)群體[9-10]。分枝數(shù)增加，植株自我調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)。群體大時(shí)，分枝少，利于群體植株發(fā)育;群體小時(shí)，通過增加分枝提高單株生產(chǎn)力，更有利于大豆高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。另一方面，隨株高的降低，主莖節(jié)數(shù)減少，主莖結(jié)莢數(shù)減少，不利于單株生產(chǎn)力的提高[11]。綜合分析審定品種的相關(guān)性狀發(fā)現(xiàn)，株高75～80 cm，主莖14～17節(jié)，有效分枝1.5～2.0個(gè)是黃淮海地區(qū)較理想的夏大豆株型。

研究發(fā)現(xiàn)，單株粒數(shù)變化趨勢與百粒質(zhì)量變化趨勢相反，二者負(fù)相關(guān)[12-13]。2015年以前育成品種單株粒數(shù)呈下降趨勢，百粒質(zhì)量呈上升趨勢;2015年以后，百粒質(zhì)量下降，單株粒數(shù)增加。二者合理互補(bǔ)，保障了單株生產(chǎn)力的穩(wěn)步提升。

近20年來，黃淮海地區(qū)審定的品種平均產(chǎn)量提高了27.20%，增產(chǎn)顯著，產(chǎn)量4 500 kg/hm2以上的超高產(chǎn)品種增加較多。黃淮海地區(qū)選育的品種在產(chǎn)量上有了較大的提高。這主要得益于種質(zhì)材料的不斷創(chuàng)新、優(yōu)良基因的不斷累積[14]。株型優(yōu)化，植株抗逆性、自我調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，種植密度增加為產(chǎn)量的提高提供了重要保障。另一方面，單株生產(chǎn)力穩(wěn)步提高，是單位面積產(chǎn)量提高的重要因素。

脂肪含量的變化趨勢與蛋白質(zhì)及蛋白質(zhì)脂肪2項(xiàng)合計(jì)的變化趨勢相反，結(jié)果與前人研究結(jié)果一致，蛋白質(zhì)含量與脂肪含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，蛋白質(zhì)含量的變化決定了蛋白質(zhì)脂肪總含量的變化[15-17]。因此，在大豆品質(zhì)改良過程中，蛋白質(zhì)含量、脂肪含量同步提高難度較大。徐冉等認(rèn)為高蛋白育種與高脂肪育種應(yīng)分開，分項(xiàng)改良更具有可行性，同時(shí)又要和產(chǎn)量結(jié)合起來考慮，應(yīng)當(dāng)比對照增產(chǎn)或略有增產(chǎn)以及平產(chǎn)，產(chǎn)量太低不易被生產(chǎn)上接受[18-19]。

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收稿日期：2019-08-15

基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（編號：2017YFD0101400）。

作者簡介：張連秋（1971—），男，山東濟(jì)寧人，副研究員，主要從事作物遺傳育種研究。E-mail：zyz_177@163.com。