论文部分内容阅读
摘要 本研究采用15个大豆品种（系）作为试材，于2016年在瓦房店市进行产量和主要农艺性状的比较分析，试图明确适宜辽南地区种植的大豆品系。结果表明，与对照品种丹豆11号相比，14个大豆品系平均增产12.81%。根据产量表现将15个品种（系）划分为低产组、中产组和高产组。其中，亚有限型品系铁豆97和有限型品系辽豆64的产量水平最高，综合表现良好，未来考虑在辽南地区进行大面积推广。
关键词 大豆；品系；产量；农艺性状；适应性；辽南地区
中图分类号 S565.1.037 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）02-0037-03
大豆是中国主要的粮食和经济作物，作为油脂、蛋白质及保健活性物质的重要来源以及食品、饲料等多种加工工业的原料，发展潜力巨大。1996年起，随着中国大豆进口关税等贸易壁垒的降低，中国成为大豆净进口国，而且进口量急剧上升。2003年以来，中国大豆年进口量连续超过2 000万t，超过国内大豆年总产量[1]。现如今中国是全球最大的大豆进口国，进口量约占全球交易量的60%。因此，发展我国大豆产业、提高大豆种植面积和产量水平势在必行。
辽宁省南部地区位于东北春大豆区最南部，光照充足，温度适中，雨量充沛，无霜期长，是种植大豆的生态适宜区。为了提高该地区大豆的生产水平，选用适宜的大豆品种至关重要。为此，本研究采用不同大豆品系作为试材，进行产量和主要农艺性状的比较分析，试图明确适宜辽南地区种植的大豆品系，从而为优良品种的推广提供理论指导。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2016年在辽宁省瓦房店市杨家乡杨家村进行，该地区2016年5—9月期间活动积温达3 301.6 ℃，降水量达553.2 mm，日照时数1 118.3 h。选用地势平坦、肥力中上的地块，茬口一致，不重茬、不迎茬。
1.2 供试材料
采用辽宁省不同育种单位选育的14份大豆品系作为试验材料，以丹东农业科学院选育的丹豆11号作为对照品种。选用大豆品系的基本特性具体见表1。
1.3 试验设计
试验共设15个处理，即每个品种为一个处理，其中以丹豆11号作对照（CK）。3次重复，采用随机区组设计，5行区，行长9 m，行距0.6 m，穴距21.5 cm，出苗后每穴留苗2株，小区面积27 m2。
1.4 试验实施
于5月10日播种，等距穴播，每穴4～6粒下种。施用三元复合肥112.5 kg/hm2作为种肥，于6月26日追施复合肥112.5 kg/hm2、尿素150 kg/hm2。收获前在小区收获面积内的同一行上连续取有代表性植株10株作为考种样本，收获时去掉小区两边行及两端，剩余植株实打实收，加入考种样重量后计算小区产量，按实收面积折合成单位面积产量。
2 结果与分析
2.1 不同大豆品系的产量
经方差分析表明，15个大豆品种（系）的产量存在极显著差异（P<0.01）。由图1可知，与对照品种丹豆11号（CK）相比，14个大豆品系平均增产12.81%。根据产量表现将15个品种（系）划分为低产组、中产组和高产组。低产组包括3个大豆品系，分别为丹豆11号、丹豆19和沈农豆29，平均产量为3 239 kg/hm2；中产组包括7个大豆品系，分别为辽豆63、丹豆18、首豆37、辽豆65、辽豆56、华豆JH3458和沈农豆28，平均产量为3 530 kg/hm2；高产组包括5个大豆品系，分别为铁豆93、辽豆66、铁豆99、铁豆97和辽豆64，平均产量为3 946 kg/hm2。其中，高产组中的铁豆93、辽豆66、铁豆99、铁豆97和辽豆64的产量分别比对照品种丹豆11号（CK）增加了18.9%、20.2%、23.1%、24.2%和25.4%。
2.2 不同大豆品系的农艺性状
经方差分析表明，不同分组间的生育期天数、株高、主茎节数、分枝数和单株荚数存在极显著差异（P<0.01），而倒伏指數、节间长度和百粒重差异不显著（P>0.05）。总体而言，与低产组或中产组品系相比，高产组品系具有相对较短的生育期、株高较矮、主茎节数较少、分枝数和单株荚数较多（表2）。其中，高产组中亚有限结荚习性品系辽豆66、铁豆99和铁豆97具体表现：倒伏指数平均为2.0，株高平均为90.5 cm，主茎节数平均为19.7个，分枝数平均为5.4个，单株荚数平均为85个，百粒重平均为16 g；高产组中有限结荚习性品系铁豆93和辽豆64具体表现：倒伏指数平均为3.0，株高平均为68.4 cm，主茎节数平均为16.5个，分枝数平均为6.8个，单株荚数平均为74.4个，百粒重平均为22.05 g。
2.3 大豆产量与主要农艺性状间的相关性
由相关分析可知（表3），大豆产量分别与生育期、株高和主茎节数成极显著负相关；与分枝数和单株荚数成极显著正相关；与倒伏指数、节间长度和百粒重相关性不显著。其中，单株荚数与生育期天数、倒伏指数和百粒重成极显著负相关；百粒重与生育期天数、倒伏指数成极显著正相关，与节间长度成极显著负相关；倒伏指数与生育期天数和分枝数成极显著正相关；株高与生育期天数、主茎节数和节间长度成极显著正相关。
3 结论与讨论
3.1 辽南地区优良大豆品系的株型特点
随着大豆高产理论的深入研究和超高产典型的创造，辽宁省育成大豆品种的株型发生了明显的变化，其中主要体现在株高、分枝数、结荚高度、倒伏指数和节间长度随着品种育成年代的推进而呈递减的趋势[2]。一方面，在本研究中，高产组中的大豆品系铁豆93、辽豆66、铁豆99、铁豆97和辽豆64的株高和主茎节数相比于对照品种丹豆11号极显著降低，植株重心得到降低，使抗倒伏能力得到了加强，更加适应辽南地区多雨水的生态特点。另一方面，高产组品系的株高适当降低，分枝数适当增加，可以在不降低生物产量的前提下，提高经济系数，进而提高经济产量。 另外，一般研究认为大豆结荚习性与产量之间没有明显的相关性，但在特定的表达条件下，不同结荚习性大豆品种的产量表达结果是存在差异的[3]。本研究表明，在辽南地区多雨水的生态条件下，无论亚有限还是有限结荚习性品系均能够获得较高的产量水平。例如，亚有限结荚习性品系铁豆97和有限性结荚习性品系辽豆64的产量分别较对照丹豆11号增产24.2%和25.4%。
3.2 辽南地区优良大豆品系的产量构成
产量是由种植密度、单株荚数、每荚粒数和百粒重等构成因素共同决定的，其中，单株荚数和百粒重最为重要。裴东红等[4]研究表明，辽宁省育成大豆品种的单株荚数和百粒重随育种年代的推进而增加，其中，单株荚数的增加主要得益于分枝荚数的增加。在本研究中，产量与单株荚数关系最为密切，成极显著正相关。其中，亚有限结荚习性大豆品系铁豆97的单株荚数较对照品种丹豆11号显著提高了16.3%，从而具有较高的产量水平。汪宝卿等[5]研究表明，产量与产量构成因素间的相关性在不同结荚习性品种间存在差异，在亚有限结荚习性品种中，单株粒数、单株荚数、株高和单株粒重对产量具有较大的直接贡献。然而，有限性结荚习性大豆品系辽豆64的单株荚数相比于对照品种丹豆11号并未显著提高，产量的显著提高主要原因是百粒重较大。值得注意的是，本研究中百粒重与产量的相关性并不显著。一般认为，百粒重过大不利于产量的提高，原因在于粒重的增加易导致倒伏，造成减产。
大豆产量及其株型性状多数属于数量性状，其表现除了自身基因型决定外，极易受到外界环境因素的影响，不同年份和不同生态条件下表现出极大的差异[6]。因此，产量的稳定性对大豆育种和生产至关重要。品种的稳定性是指产量、品质以及成熟期等在变化的环境里保持相对稳定状态[7]。一般情况是稳定性强的品种，其基因型与环境的互作小，在不同环境条件下产量表现相对稳定，适应性强；而稳定性较差的品种，其基因型与环境的互作较强，在适宜的环境下产量很高，否则产量明显下降[8]。因此，本研究中具有较高产量水平的2个品系铁豆97和辽豆64仍需通过多年试验，进一步评价该2个品系在辽南地区的综合表现和稳定性，从而为实现大面积推广提供理论基础。
4 参考文献
[1] 余建斌，乔娟，乔颖丽.中国大豆国际竞争力比较[J].世界农业，2005（9）：20-23.
[2] 谢甫绨，包雪艳，张惠君，等.不同年代育成大豆品种农艺性状的比较研究[C]//中国作物学会学术年会论文摘要集，2011：119.
[3] 宋书宏，谢甫绨，河锺明.大豆结荚习性和产量潜力关系的探讨[J].辽宁农业科學，2004（6）：24-25.
[4] 裴东红，田冰，谢甫绨，等.辽宁省杂交育成大豆品种主要农艺性状的遗传改进[J].大豆科学，1997，1（16）：1-5.
[5] 汪宝卿，孙礼凤，慈敦伟，等.黄淮海地区夏大豆农艺性状与产量的多元回归和通径分析[J].大豆科学，2010，29（2）：255-258.
[6] ORF J H，DIERS B W，BOERMA H R.Genetic improvement：Conventional and molecular based strategies.In：Boerma H R，Specht J E（eds.）.Soybean：Improvement，Production and Uses.（3rded）[J].Agronomy Monograph ASA and CSSA，Madison，WI，USA. 2004，16：417-450.
[7] 刘录祥，赵锁劳.作物品种的稳定性和适应性育种[J].陕西农业科学，1992（6）：42-48.
[8] 黄亚利.国家大豆区试高产品种在伊犁河谷的适应性分析[J].现代农业科技，2009（1）：179.
关键词 大豆；品系；产量；农艺性状；适应性；辽南地区
中图分类号 S565.1.037 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）02-0037-03
大豆是中国主要的粮食和经济作物，作为油脂、蛋白质及保健活性物质的重要来源以及食品、饲料等多种加工工业的原料，发展潜力巨大。1996年起，随着中国大豆进口关税等贸易壁垒的降低，中国成为大豆净进口国，而且进口量急剧上升。2003年以来，中国大豆年进口量连续超过2 000万t，超过国内大豆年总产量[1]。现如今中国是全球最大的大豆进口国，进口量约占全球交易量的60%。因此，发展我国大豆产业、提高大豆种植面积和产量水平势在必行。
辽宁省南部地区位于东北春大豆区最南部，光照充足，温度适中，雨量充沛，无霜期长，是种植大豆的生态适宜区。为了提高该地区大豆的生产水平，选用适宜的大豆品种至关重要。为此，本研究采用不同大豆品系作为试材，进行产量和主要农艺性状的比较分析，试图明确适宜辽南地区种植的大豆品系，从而为优良品种的推广提供理论指导。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2016年在辽宁省瓦房店市杨家乡杨家村进行，该地区2016年5—9月期间活动积温达3 301.6 ℃，降水量达553.2 mm，日照时数1 118.3 h。选用地势平坦、肥力中上的地块，茬口一致，不重茬、不迎茬。
1.2 供试材料
采用辽宁省不同育种单位选育的14份大豆品系作为试验材料，以丹东农业科学院选育的丹豆11号作为对照品种。选用大豆品系的基本特性具体见表1。
1.3 试验设计
试验共设15个处理，即每个品种为一个处理，其中以丹豆11号作对照（CK）。3次重复，采用随机区组设计，5行区，行长9 m，行距0.6 m，穴距21.5 cm，出苗后每穴留苗2株，小区面积27 m2。
1.4 试验实施
于5月10日播种，等距穴播，每穴4～6粒下种。施用三元复合肥112.5 kg/hm2作为种肥，于6月26日追施复合肥112.5 kg/hm2、尿素150 kg/hm2。收获前在小区收获面积内的同一行上连续取有代表性植株10株作为考种样本，收获时去掉小区两边行及两端，剩余植株实打实收，加入考种样重量后计算小区产量，按实收面积折合成单位面积产量。
2 结果与分析
2.1 不同大豆品系的产量
经方差分析表明，15个大豆品种（系）的产量存在极显著差异（P<0.01）。由图1可知，与对照品种丹豆11号（CK）相比，14个大豆品系平均增产12.81%。根据产量表现将15个品种（系）划分为低产组、中产组和高产组。低产组包括3个大豆品系，分别为丹豆11号、丹豆19和沈农豆29，平均产量为3 239 kg/hm2；中产组包括7个大豆品系，分别为辽豆63、丹豆18、首豆37、辽豆65、辽豆56、华豆JH3458和沈农豆28，平均产量为3 530 kg/hm2；高产组包括5个大豆品系，分别为铁豆93、辽豆66、铁豆99、铁豆97和辽豆64，平均产量为3 946 kg/hm2。其中，高产组中的铁豆93、辽豆66、铁豆99、铁豆97和辽豆64的产量分别比对照品种丹豆11号（CK）增加了18.9%、20.2%、23.1%、24.2%和25.4%。
2.2 不同大豆品系的农艺性状
经方差分析表明，不同分组间的生育期天数、株高、主茎节数、分枝数和单株荚数存在极显著差异（P<0.01），而倒伏指數、节间长度和百粒重差异不显著（P>0.05）。总体而言，与低产组或中产组品系相比，高产组品系具有相对较短的生育期、株高较矮、主茎节数较少、分枝数和单株荚数较多（表2）。其中，高产组中亚有限结荚习性品系辽豆66、铁豆99和铁豆97具体表现：倒伏指数平均为2.0，株高平均为90.5 cm，主茎节数平均为19.7个，分枝数平均为5.4个，单株荚数平均为85个，百粒重平均为16 g；高产组中有限结荚习性品系铁豆93和辽豆64具体表现：倒伏指数平均为3.0，株高平均为68.4 cm，主茎节数平均为16.5个，分枝数平均为6.8个，单株荚数平均为74.4个，百粒重平均为22.05 g。
2.3 大豆产量与主要农艺性状间的相关性
由相关分析可知（表3），大豆产量分别与生育期、株高和主茎节数成极显著负相关；与分枝数和单株荚数成极显著正相关；与倒伏指数、节间长度和百粒重相关性不显著。其中，单株荚数与生育期天数、倒伏指数和百粒重成极显著负相关；百粒重与生育期天数、倒伏指数成极显著正相关，与节间长度成极显著负相关；倒伏指数与生育期天数和分枝数成极显著正相关；株高与生育期天数、主茎节数和节间长度成极显著正相关。
3 结论与讨论
3.1 辽南地区优良大豆品系的株型特点
随着大豆高产理论的深入研究和超高产典型的创造，辽宁省育成大豆品种的株型发生了明显的变化，其中主要体现在株高、分枝数、结荚高度、倒伏指数和节间长度随着品种育成年代的推进而呈递减的趋势[2]。一方面，在本研究中，高产组中的大豆品系铁豆93、辽豆66、铁豆99、铁豆97和辽豆64的株高和主茎节数相比于对照品种丹豆11号极显著降低，植株重心得到降低，使抗倒伏能力得到了加强，更加适应辽南地区多雨水的生态特点。另一方面，高产组品系的株高适当降低，分枝数适当增加，可以在不降低生物产量的前提下，提高经济系数，进而提高经济产量。 另外，一般研究认为大豆结荚习性与产量之间没有明显的相关性，但在特定的表达条件下，不同结荚习性大豆品种的产量表达结果是存在差异的[3]。本研究表明，在辽南地区多雨水的生态条件下，无论亚有限还是有限结荚习性品系均能够获得较高的产量水平。例如，亚有限结荚习性品系铁豆97和有限性结荚习性品系辽豆64的产量分别较对照丹豆11号增产24.2%和25.4%。
3.2 辽南地区优良大豆品系的产量构成
产量是由种植密度、单株荚数、每荚粒数和百粒重等构成因素共同决定的，其中，单株荚数和百粒重最为重要。裴东红等[4]研究表明，辽宁省育成大豆品种的单株荚数和百粒重随育种年代的推进而增加，其中，单株荚数的增加主要得益于分枝荚数的增加。在本研究中，产量与单株荚数关系最为密切，成极显著正相关。其中，亚有限结荚习性大豆品系铁豆97的单株荚数较对照品种丹豆11号显著提高了16.3%，从而具有较高的产量水平。汪宝卿等[5]研究表明，产量与产量构成因素间的相关性在不同结荚习性品种间存在差异，在亚有限结荚习性品种中，单株粒数、单株荚数、株高和单株粒重对产量具有较大的直接贡献。然而，有限性结荚习性大豆品系辽豆64的单株荚数相比于对照品种丹豆11号并未显著提高，产量的显著提高主要原因是百粒重较大。值得注意的是，本研究中百粒重与产量的相关性并不显著。一般认为，百粒重过大不利于产量的提高，原因在于粒重的增加易导致倒伏，造成减产。
大豆产量及其株型性状多数属于数量性状，其表现除了自身基因型决定外，极易受到外界环境因素的影响，不同年份和不同生态条件下表现出极大的差异[6]。因此，产量的稳定性对大豆育种和生产至关重要。品种的稳定性是指产量、品质以及成熟期等在变化的环境里保持相对稳定状态[7]。一般情况是稳定性强的品种，其基因型与环境的互作小，在不同环境条件下产量表现相对稳定，适应性强；而稳定性较差的品种，其基因型与环境的互作较强，在适宜的环境下产量很高，否则产量明显下降[8]。因此，本研究中具有较高产量水平的2个品系铁豆97和辽豆64仍需通过多年试验，进一步评价该2个品系在辽南地区的综合表现和稳定性，从而为实现大面积推广提供理论基础。
4 参考文献
[1] 余建斌，乔娟，乔颖丽.中国大豆国际竞争力比较[J].世界农业，2005（9）：20-23.
[2] 谢甫绨，包雪艳，张惠君，等.不同年代育成大豆品种农艺性状的比较研究[C]//中国作物学会学术年会论文摘要集，2011：119.
[3] 宋书宏，谢甫绨，河锺明.大豆结荚习性和产量潜力关系的探讨[J].辽宁农业科學，2004（6）：24-25.
[4] 裴东红，田冰，谢甫绨，等.辽宁省杂交育成大豆品种主要农艺性状的遗传改进[J].大豆科学，1997，1（16）：1-5.
[5] 汪宝卿，孙礼凤，慈敦伟，等.黄淮海地区夏大豆农艺性状与产量的多元回归和通径分析[J].大豆科学，2010，29（2）：255-258.
[6] ORF J H，DIERS B W，BOERMA H R.Genetic improvement：Conventional and molecular based strategies.In：Boerma H R，Specht J E（eds.）.Soybean：Improvement，Production and Uses.（3rded）[J].Agronomy Monograph ASA and CSSA，Madison，WI，USA. 2004，16：417-450.
[7] 刘录祥，赵锁劳.作物品种的稳定性和适应性育种[J].陕西农业科学，1992（6）：42-48.
[8] 黄亚利.国家大豆区试高产品种在伊犁河谷的适应性分析[J].现代农业科技，2009（1）：179.