何忠軍，張秀英，龍德祥，姚平波，李勤，張增川，溫友斌，陳浩，李云，王一璞，李戈蓮，任曉菊，趙建新

（1.漢中市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，陜西 漢中 723000；2.鎮(zhèn)巴縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，陜西 漢中 723600；3.鎮(zhèn)巴縣蠶桑技術(shù)指導(dǎo)站，陜西 漢中 723600）

2020年中央一號文件精神指示，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部給各省均下達了糧食種植面積和穩(wěn)定糧食產(chǎn)量的任務(wù)，并提出“藏糧于地，藏糧于技”的戰(zhàn)略部署。間作套種栽培技術(shù)既可以充分利用土地，還可以利用作物的空間搭配有效利用光能，提高單位面積糧食的產(chǎn)出率，是糧食增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要措施之一。玉米-大豆帶狀套作模式是在不影響玉米產(chǎn)量的情況下，增加大豆的種植面積和大豆的種植產(chǎn)量，此項技術(shù)的應(yīng)用對保障我國國家糧食安全意義重大［1，2］。湯復(fù)躍等［3］研究表明，春玉米生長后期壟上雙行套種

夏大豆為適宜的玉米-大豆套種模式。楊峰等［4］試驗研究結(jié)果表明，合理配置行距對玉米-大豆帶狀套作系統(tǒng)中的作物的生長、產(chǎn)量構(gòu)成和群體效益均具有重要的作用。蔡凌等［5］研究表明，通過套作的種植模式同時配合選擇特定的大豆品種，可保證大豆蛋白等的營養(yǎng)組分。舒凱等［6］研究表明，玉米-大豆復(fù)合群體高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要保證是以增加播種密度為核心，提高玉米有效穗數(shù)和大豆有效株數(shù)的玉米-大豆套作高產(chǎn)栽培技術(shù)，同時輔以有效的土壤改良措施。肖霞等［7］研究表明，在相同的土地面積內(nèi)，玉米-大豆套作與單作相比，套作能顯著提高玉米和大豆的單株產(chǎn)量。譚婷婷等［8］研究表明，套作條件下玉米的陰蔽條件可直接影響大豆葉片的結(jié)構(gòu)特征和光合熒光的特性，但品種間的響應(yīng)存在顯著差異。綜上，前人開展了玉米套作大豆的高產(chǎn)栽培模式及玉米陰蔽對大豆的生理指標和主成分的影響，但是對玉米套作大豆模式下大豆品種對套作產(chǎn)量的貢獻研究較少，因此，在玉米-大豆套種模式下試驗評價大豆品種的豐產(chǎn)性與適應(yīng)性，對秦巴山區(qū)玉米-大豆套種條件下大豆品種的選用，對提高秦巴山區(qū)糧油作物的生產(chǎn)水平，對發(fā)揮玉米-大豆套種模式下大豆品種的增產(chǎn)潛力意義重大。薛吉全等［9］研究表明，適應(yīng)性較好的品種，要求在有利的環(huán)境條件下和在不利環(huán)境條件下均能獲得較好的產(chǎn)量。前人相繼提出用產(chǎn)量平均數(shù)（x）和較對照（CK）增產(chǎn)百分數(shù)的方法可準確評價品種的豐產(chǎn)性，用標準差（s）以及變異系數(shù)（CV）和回歸系數(shù)可準確評價品種的產(chǎn)量穩(wěn)定性［10，11］。為評價結(jié)果更準確，還可用高穩(wěn)系數(shù)法［12-14］、穩(wěn)定性參數(shù)法［15-17］評價品種的穩(wěn)定性。本研究開展了玉米套作大豆模式下，高產(chǎn)大豆品種的產(chǎn)量穩(wěn)定性與適應(yīng)性分析，目的為通過高產(chǎn)大豆品種的應(yīng)用提高秦巴山地糧油作物的產(chǎn)量及效益。選擇2018—2019年兩年的品比試驗綜合表現(xiàn)好、增產(chǎn)幅度大的9個大豆品種，于2020年在鎮(zhèn)巴縣3個玉米套種大豆項目區(qū)開展大豆品種的豐產(chǎn)性與適應(yīng)性綜合分析試驗，以期為秦巴山區(qū)玉米-大豆套種條件下高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)大豆品種的選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2020年春季在秦巴山區(qū)的鎮(zhèn)巴縣白河村（海拔1 350 m）、鎮(zhèn)巴縣九陣壩村（海拔900 m）和鎮(zhèn)巴縣的九家榜村（海拔1 250 m）3個玉米套種大豆項目區(qū)進行，供試大豆品種9個，均由鎮(zhèn)巴縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心引進并提供，分別編號為V1：鎮(zhèn)引一號，V2：鎮(zhèn)引二號，V3：鎮(zhèn)引三號，V4：黑大豆，V5：貢秋豆5號，V6：貢秋豆8號，V7：貢廈8173，V8：本地大豆（CK），V9：D309-925。

1.2 試驗方法

統(tǒng)一試驗方案，隨機區(qū)組排列，重復(fù)2次，試驗采用180 cm玉米-大豆套種帶型（玉米∶大豆=2∶3），試驗地前茬為早春馬鈴薯套種玉米田，春季播種玉米，夏季馬鈴薯收獲后套種大豆，在馬鈴薯播種時，按計劃條帶寬度播種。在寬度180 cm內(nèi)種植2行玉米，3行大豆為1個完整帶，玉米與玉米間的行距為40.0 cm，大豆與玉米間的行距為35.0 cm，大豆與大豆間的行距為35.0 cm，玉米株距18.5 cm，折合密度60 000株/hm2，大豆株距28.0 cm，一穴雙株留苗，折合密度120 000株/hm2，小區(qū)長度為5.0 m，每兩個條帶為一個小區(qū)，小區(qū)面積為18 m2，進行田間調(diào)查和數(shù)據(jù)采集。統(tǒng)一田間管理。

1.3 分析方法

大豆品種的豐產(chǎn)性表現(xiàn)是以產(chǎn)量平均數(shù)（x）較對照（CK）增產(chǎn)百分比和較本組試驗平均產(chǎn)量增產(chǎn)百分比兩種方法表示；參試大豆品種的豐產(chǎn)性采用各試驗點的產(chǎn)量平均數(shù)（x）較對照（CK）增產(chǎn)百分比和較本組試驗平均產(chǎn)量增產(chǎn)百分比這兩種方法計算。品種差異顯著性估計采用新復(fù)極差法；大豆各品種的穩(wěn)定性用變異系數(shù)法（CV）和回歸系數(shù)法評價［12，13］。大豆品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性用高穩(wěn)系數(shù)（HSCi）和非參數(shù)度量法評價［14，17］。參試大豆品種進行聚類分析采用以上方法計算各項指標數(shù)據(jù)計算［18］。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析均用Excel和DPS 18.10軟件統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試大豆品種的豐產(chǎn)性

2020年3 個試驗點的產(chǎn)量試驗結(jié)果（表1）表明，黑大豆、貢秋豆5號、鎮(zhèn)引二號、鎮(zhèn)引三號、鎮(zhèn)引一號、貢秋豆8號、貢廈8173與本地大豆（CK）相比，增產(chǎn)幅度分別為44.01%、38.72%、28.03%、24.98%、9.10%、9.00%、1.66%，僅D309-925比本地大豆（CK）減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度為52.34%。黑大豆、貢秋豆5號、鎮(zhèn)引二號、鎮(zhèn)引三號的產(chǎn)量高于平均產(chǎn)量，增產(chǎn)幅度分別為29.20%、24.45%、14.86%、12.13%。鎮(zhèn)引一號、貢秋豆8號、貢廈8173、本地大豆（CK）、D309-925的產(chǎn)量低于平均產(chǎn)量，減產(chǎn)幅度分別為2.12%，2.21%、8.80%、10.28%、57.24%。

表1 玉米-大豆套種條件下大豆品種的豐產(chǎn)性

品種間差異顯著性檢驗結(jié)果表明，參試品種間產(chǎn)量均具有極顯著差異，D309-925產(chǎn)量極顯著低于前面對照品種及其他7個品種。本研究綜合了比對照（CK）產(chǎn)量增產(chǎn)百分比和比平均產(chǎn)量增產(chǎn)百分比兩項指標結(jié)果，篩選確定黑大豆、貢秋豆5號、鎮(zhèn)引二號、鎮(zhèn)引三號為本地區(qū)可推廣的豐產(chǎn)大豆品種。

2.2 供試大豆品種的穩(wěn)產(chǎn)性

根據(jù)產(chǎn)量＞為高產(chǎn)大豆品種，根據(jù)變異系數(shù)＜為穩(wěn)產(chǎn)品種［12，13］，由表2數(shù)據(jù)可知，黑大豆、貢秋豆5號、鎮(zhèn)引二號、鎮(zhèn)引三號的產(chǎn)量分別為2 041.00、1 966.00、1 814.50、1 771.25 kg/hm2，均大于平均產(chǎn)量1 579.69 kg/hm2，為高產(chǎn)品種。黑大豆、貢秋豆5號、鎮(zhèn)引二號的變異系數(shù)分別為0.75%、1.12%、2.43%，低于試驗平均值，為穩(wěn)產(chǎn)性好且產(chǎn)量較高的品種；鎮(zhèn)引一號、貢秋豆8號，雖產(chǎn)量較高，但產(chǎn)量低于9個大豆品種的平均水平，變異系數(shù)也大于平均值，在本試驗中穩(wěn)產(chǎn)性較差，貢廈8173、本地大豆（當(dāng)?shù)刂髟云贩N）雖變異系數(shù)小于平均值，但產(chǎn)量低于9個大豆品種的平均產(chǎn)量，在本試驗中也表現(xiàn)為產(chǎn)量穩(wěn)定性較差。D309-925產(chǎn)量較低，穩(wěn)產(chǎn)性較差。

對玉米-大豆套種條件下，大豆產(chǎn)量結(jié)果進行多點聯(lián)合方差分析表明（表3），品種間、地點間、品種與地點間均達到了顯著和極顯著差異，可進一步分析。從表2可知，回歸系數(shù)（b）和離差平方和的趨勢是一致的，Eberhart-Russell模型的分析方法［13］，以自變數(shù)為環(huán)境指數(shù)，依變數(shù)為品種的產(chǎn)量進行回歸分析（b=1為平均穩(wěn)定品種，b＜1認為是超平均穩(wěn)定品種，b＞1認為是不穩(wěn)定品種）。黑大豆、貢秋豆5號、鎮(zhèn)引二號、貢廈8173、本地大豆（CK）等品種的回歸系數(shù)均小于1，為穩(wěn)定性好的品種，貢秋豆8號、D309-925的回歸系數(shù)雖小于1，但更接近于1，為比較穩(wěn)定品種，而鎮(zhèn)引三號、鎮(zhèn)引一號的回歸系數(shù)大于1，穩(wěn)定性較差。

表2 玉米-大豆套種條件下大豆品種的穩(wěn)定性

表3 玉米-大豆套種條件下大豆品種的聯(lián)合方差分析

2.3 供試大豆品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性

采用高穩(wěn)系數(shù)法［14］計算參試大豆品種的高穩(wěn)系數(shù)，越大表明大豆品種的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性越好。根據(jù)愈世蓉［15］提出的穩(wěn)定性參數(shù)法計算參試大豆品種的穩(wěn)定性參數(shù)，穩(wěn)定性參數(shù)越小表明大豆品種的穩(wěn)產(chǎn)性就越好。從表4可以看出，黑大豆、貢秋豆5號、本地大豆、貢夏8173、貢秋豆8號的高穩(wěn)系數(shù)較大，分別為115.92、94.86、68.10、45.55、22.51，且穩(wěn)定性參數(shù)相對較小，分別為0.27、0.40、0.48、0.67、0.80，為穩(wěn)定性較好品種；而鎮(zhèn)引二號、D309-925、鎮(zhèn)引一號、鎮(zhèn)引三號高穩(wěn)系數(shù)相對較小，出現(xiàn)負值，且穩(wěn)定性參數(shù)也相對較大，在本試驗中為穩(wěn)定性相對較差品種。

表4 不同大豆品種的高穩(wěn)系數(shù)和穩(wěn)定性參數(shù)

2.4 供試大豆品種的聚類分析

以產(chǎn)量比對照（CK）增產(chǎn)百分比、比平均產(chǎn)量增產(chǎn)百分比、變異系數(shù)（CV）、高穩(wěn)系數(shù)（HSCi）、回歸系數(shù)（b）、方差（S2）等穩(wěn)定性參數(shù)指標，用標準化轉(zhuǎn)換法對參數(shù)指標進行標準轉(zhuǎn)換。品種間系統(tǒng)聚類分析采用類平均法（UPGMA）計算各大豆品種間穩(wěn)定性的相似度，并繪制聚類樹形圖（圖1）。以各大豆品種的相似度值1.18為基準劃分，可將9個參試大豆品種分成5類，Ⅰ類為黑大豆、貢秋5號、鎮(zhèn)引2號，在本試驗玉米-大豆套種條件下屬高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)型品種；Ⅱ類為貢秋8號、貢夏8173、本地大豆為穩(wěn)產(chǎn)性較好品種；Ⅲ類為鎮(zhèn)引1號；Ⅳ類為鎮(zhèn)引3號；Ⅴ類為D309-925。

圖1 大豆品種穩(wěn)定性聚類分析

3 討論

湯復(fù)躍等［19］為提高夏大豆與春玉米套種的單產(chǎn)和良種普及率，在廣西不同地區(qū)開展了適宜于春玉米套種的夏大豆品種篩選試驗，明確了4個品種在不同地區(qū)的產(chǎn)量表現(xiàn)。漢中市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所與鎮(zhèn)巴縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站圍繞馬鈴薯玉米大豆復(fù)合套種技術(shù)集成示范與推廣項目，開展了秦巴山地玉米套種條件下高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)大豆品種的篩選試驗。通過9個品種的適應(yīng)性分析結(jié)果顯示，不同的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性分析方法，分析結(jié)果不同，但大致趨勢是一致的。就豐產(chǎn)性算法而言，本試驗中以比平均產(chǎn)量增產(chǎn)百分比計算，黑大豆、貢秋豆5號、鎮(zhèn)引二號、鎮(zhèn)引三號為增產(chǎn)品種；以比對照增產(chǎn)百分比計算，黑大豆、貢秋豆5號、鎮(zhèn)引二號、鎮(zhèn)引三號、鎮(zhèn)引一號、貢秋豆8號、貢廈8173為增產(chǎn)品種；以產(chǎn)量大于平均產(chǎn)量即為高產(chǎn)品種計算，黑大豆、貢秋豆5號、鎮(zhèn)引二號、鎮(zhèn)引三號為高產(chǎn)品種。3種算法計算結(jié)果比較，比平均產(chǎn)量增產(chǎn)百分比的計算結(jié)果更為嚴格。在應(yīng)用中，若用比對照增產(chǎn)百分比計算，應(yīng)選用產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣，且在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用的國審品種。就穩(wěn)產(chǎn)性而言，本試驗中以變異系數(shù)法計算，黑大豆、貢秋豆5號、鎮(zhèn)引二號為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種；以回歸系數(shù)法計算，黑大豆、貢秋豆5號、鎮(zhèn)引二號、貢廈8173、本地大豆（CK）為穩(wěn)產(chǎn)性品種；以高穩(wěn)系數(shù)法和穩(wěn)定性參數(shù)法計算，黑大豆、貢秋豆5號、本地大豆、貢夏8173、鎮(zhèn)引二號為穩(wěn)定性好品種；3種算法綜合比較，計算結(jié)果基本趨于一致。

綜合豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性計算結(jié)果，本試驗中黑大豆和貢秋豆5號、鎮(zhèn)引二號為秦巴山地不同海拔地區(qū)種植的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)品種。吳雨珊等［20］研究分析了套作模式下133份大豆材料的農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間的關(guān)系，根據(jù)主成分得分并借助權(quán)重計算綜合得分，結(jié)果顯示大豆分枝數(shù)、單株莢數(shù)、每莢粒數(shù)和主莖節(jié)數(shù)較多，同時營養(yǎng)生長期與生育期都較長，株高適中，百粒重相對較小，底莢較高的大豆品種，適宜在玉米-套作模式中推廣。范淑英等［21］研究的大豆品種貢秋豆5號具有高產(chǎn)、高蛋白、耐陰等特點，適宜在四川省平壩和丘陵地區(qū)推廣種植。黑大豆為鎮(zhèn)巴縣傳統(tǒng)大豆品種，品種本身對秦巴山區(qū)的環(huán)境適應(yīng)能力較好，鎮(zhèn)引二號為鎮(zhèn)巴縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心引進多年，且產(chǎn)量和綜合性狀較高的品種，對秦巴山區(qū)的適應(yīng)性較好，本研究設(shè)置的3個試驗地點均屬于秦巴山地丘陵區(qū)域，通過品種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性分析，篩選的3個品種均符合玉米套種對大豆品種特性的要求，也適宜推廣。

4 結(jié)論

綜合利用比平均產(chǎn)量增產(chǎn)百分比、變異系數(shù)、回歸系數(shù)、穩(wěn)定性參數(shù)法和高穩(wěn)系數(shù)等計算結(jié)果，對玉米-大豆套種條件下的9個大豆品種的豐產(chǎn)性和適應(yīng)性進行系統(tǒng)分析和嚴格篩選，結(jié)果表明，黑大豆、貢秋5號為秦巴山地玉米套種大豆條件下高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種，可在秦巴山地同類生態(tài)區(qū)作為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)大豆品種適當(dāng)加以應(yīng)用。