東北春大豆耐澇品種的篩選*

任海祥，王燕平，邵廣忠，宗春美，孫曉環(huán)，齊玉鑫

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牡丹江分院/國家大豆改良中心牡丹江試驗(yàn)站，黑龍江 牡丹江 157041）

東北春大豆耐澇品種的篩選*

任海祥，王燕平，邵廣忠，宗春美，孫曉環(huán)，齊玉鑫

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牡丹江分院/國家大豆改良中心牡丹江試驗(yàn)站，黑龍江 牡丹江 157041）

利用361個(gè)東北大豆優(yōu)異親本材料，在遼寧、吉林、黑龍江三省8個(gè)點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)。在2013年自然濕澇條件下，通過分析品種在各試驗(yàn)點(diǎn)的苗情、生育期和產(chǎn)量差異，對參試品種進(jìn)行耐澇篩選，將其分為強(qiáng)耐澇、耐澇、中耐澇和弱耐澇4種類型。描述了強(qiáng)耐澇優(yōu)異品種的特征特性，為大豆耐澇育種提供親本材料。

大豆；耐澇性；篩選；種質(zhì)資源；材料平臺(tái)

大豆是需水量大的作物，但不耐澇。水分是 大豆生長的重要生態(tài)因子，澇害對大豆生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。水分過多對植物的危害稱澇害（flood injury），植物對積水或土壤過濕的適應(yīng)力和抵抗力稱植物的耐澇性（flood resistance）[1]。大豆遭受澇害后由于根系缺氧，造成根系發(fā)育不良、生育期延遲、落花落莢、病害嚴(yán)重、甚至植株死亡，給大豆生產(chǎn)帶來嚴(yán)重?fù)p失。不同大豆品種對澇害的耐性存在差異[2]。近年來，相關(guān)研究多集中于澇害對于大豆生長發(fā)育及根部生理指標(biāo)的影響，但植物耐澇性是一個(gè)綜合的性狀，單一的性狀不能較全面地衡量耐澇性[3]。在育種領(lǐng)域中，除高產(chǎn)品種需求占39%以外，耐逆及耐旱品種的需求共占樣本總體接近一半，說明提高對非生物逆境的抗性是大豆育種的重要任務(wù)[4]。因此，篩選耐澇性強(qiáng)的大豆種質(zhì)資源，對培育選擇耐澇品種具有重要的意義。2013年東北地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重的濕澇災(zāi)害，為研究大豆?jié)澈μ峁┝穗y得的機(jī)遇。為此，開展篩選試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以東北三省一區(qū)1960—2011年間培育的代表性大豆品種和部分祖先親本為研究材料，共361份（分為極早熟、早熟、中早熟、中熟、中晚熟、晚熟等6組，其中中晚熟組61份，其他熟期均為60份）。試驗(yàn)在遼寧省鐵嶺，吉林省長春和白城，黑龍江省牡丹江、佳木斯、大慶、北安和克山8個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將供試材料按生育期分成極早熟、早熟、中早熟、中熟、中晚熟、晚熟等6組，每組進(jìn)行4次重復(fù)（區(qū)組）隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，按生育期早晚排列在土壤肥力相對一致的試驗(yàn)田。小區(qū)面積1 m2，單行區(qū)采用穴播種植，每行4穴，每穴4株。確保1次播種保全苗，按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理進(jìn)行。

1.3 調(diào)查性狀

按Fehr提出的大豆生育時(shí)期進(jìn)行調(diào)查。包括播種期、出苗期（VE）、始花期（R1）、盛花期（R2）、成熟始期（R7）、成熟期（R8）、倒伏等級(jí)。按照常規(guī)方法考種項(xiàng)目包括株高、主莖節(jié)數(shù)、地上部生物產(chǎn)量、單株粒重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

以小區(qū)的考種性狀平均值，各試驗(yàn)點(diǎn)4月至9月平均降雨量，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 2013年東北區(qū)降雨量多造成大豆?jié)澈?/p>

2012年11月至2013年4月，東北區(qū)平均降水量達(dá)111.3mm，較常年同期偏多58.5%，為1961年以來歷史同期次多，導(dǎo)致部分地區(qū)土壤過濕，發(fā)生嚴(yán)重春澇現(xiàn)象。春澇伴隨低溫對東北農(nóng)區(qū)春耕備耕和適時(shí)春播造成不利影響。2013年6月以來，東北大部和內(nèi)蒙古東北部降水較常年同期偏多，其中黑龍江大部、吉林中東部、遼寧東部和內(nèi)蒙古東北部偏多2至5成，黑龍江西部和內(nèi)蒙古東北部部分地區(qū)偏多8成至2倍。從黑龍江省氣候中心獲悉，2013年7月全省平均降水量為217.2mm，比常年偏多57%，為1961年以來歷史第三位，全省13個(gè)市（地）的59個(gè)縣（市、區(qū)）發(fā)生暴雨洪澇災(zāi)害。吉林省以長春市為例，累計(jì)6月降雨量達(dá)213.1mm，遠(yuǎn)超常年6月平均降雨量99.7mm，創(chuàng)了新紀(jì)錄，成為史上最多雨的一個(gè)6月。從遼寧省氣象局獲悉，2013年7月1日至23日期間全省平均降水量為226.7mm，較歷史同期（115.1mm）偏多96.9%，為1961年以來同期第二多值。造成大豆開花鼓粒期發(fā)生嚴(yán)重的濕澇災(zāi)害，出現(xiàn)一些絕產(chǎn)地塊。

2.2 試驗(yàn)點(diǎn)降水量變化曲線

2013年東北地區(qū)從春天到秋天大豆生產(chǎn)發(fā)生嚴(yán)重的階段性濕澇災(zāi)害，從降雨量的變化曲線圖1中可以看出月平均降雨量最大值出現(xiàn)在黑龍江省的干旱地區(qū)的克山縣，第二高值出現(xiàn)在北安市。

圖1 大豆生長期聯(lián)合試驗(yàn)點(diǎn)降水量變化曲線

從表1可知，黑龍江省克山縣7月降雨量339.6mm，較常年多1.2倍；吉林省長春、黑龍江省北安六月降雨量是常年的1.1倍；大慶、佳木斯、白城降雨量超過常年6至9成；遼寧省鐵嶺8月至9月降雨量較常年偏多4至5成。黑龍江省牡丹江7月降雨量偏多2成。各試驗(yàn)點(diǎn)在大豆苗期、開花結(jié)莢期、鼓粒成熟期出現(xiàn)不同程度的強(qiáng)降雨，發(fā)生澇害。

表1 大豆生育期間降水量與常年同期比較表 mm

2.3 澇害對大豆生長發(fā)育的影響

2.3.1 澇害對大豆播種和出苗的影響 黑龍江、吉林、遼寧三省2012年秋整地不能進(jìn)行，2013年發(fā)生嚴(yán)重春澇，機(jī)械春整地拖后，導(dǎo)致大豆生產(chǎn)不能及時(shí)播種。大豆播種較比正常年份延遲7～10d；大豆出苗期，較歷年晚出苗10d左右。鐵嶺試驗(yàn)點(diǎn)2013年出苗情況很好，但是由于6月份的連續(xù)降雨造成嚴(yán)重的澇災(zāi)，大豆幼苗葉片生長受阻變小，葉色變黃，根系逐漸變褐、腐爛，致使383個(gè)小區(qū)出現(xiàn)不同程度的死苗，盡管后期部分植株又重新發(fā)出分枝，但是最終剩3穴的小區(qū)118個(gè)，剩2穴的小區(qū)214個(gè)，剩1穴的小區(qū)39個(gè)，絕收的小區(qū)16個(gè)。

2.3.2 澇害對大豆生育期的影響 大豆植株?duì)I養(yǎng)生長期漬水，中熟、中晚熟和晚熟試驗(yàn)材料中園葉出現(xiàn)徒長現(xiàn)象，植株高度偏高，部分大豆生育期延遲；植株高大，稈軟、分枝性強(qiáng)品種出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象。花莢期漬水造成大量落花落莢；鼓粒期漬水致使百粒重嚴(yán)重下降等災(zāi)害性效應(yīng)，從而造成大豆嚴(yán)重減產(chǎn)[5]。北安127份，佳木斯84份，克山、大慶各有69份，牡丹江19份，白城13份，長春10份試驗(yàn)材料未能正常成熟。不同品種有不同的耐逆性反應(yīng)。耐澇性較好的品種大豆，在濕澇環(huán)境中，自身調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，恢復(fù)生長快，降低了澇害對大豆植株的嚴(yán)重影響，獲得較好的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

2.4 不同大豆品種產(chǎn)量的變化

濕澇災(zāi)害嚴(yán)重影響大豆產(chǎn)量，不同品種反應(yīng)不同，有些品種的適應(yīng)范圍較寬，多點(diǎn)表現(xiàn)產(chǎn)量較高，而另一些品種生態(tài)適應(yīng)較窄，表現(xiàn)產(chǎn)量降低?，F(xiàn)將各熟期組中產(chǎn)量居前十位的試驗(yàn)材料列入表2。

表2 不同大豆品種產(chǎn)量變化頻次表

從表2中可以看出，在澇害條件下不同熟期大豆品種在不同試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量變化，表現(xiàn)出大豆品種產(chǎn)量差異和耐澇性強(qiáng)弱，增產(chǎn)點(diǎn)次多的大豆品種能充分發(fā)揮其產(chǎn)量潛力并保持較穩(wěn)定的產(chǎn)量，表明其抵御濕澇環(huán)境的能力較強(qiáng)，具有強(qiáng)耐澇性。

3 耐澇品種的篩選

在2013年自然濕澇條件下對東北春大豆品種進(jìn)行篩選鑒定調(diào)查表明，大豆品種，出苗比較齊全，沒有發(fā)生死苗爛苗現(xiàn)象，開花鼓粒期落花落莢相對較少，成熟期獲得相對較高產(chǎn)量，是耐澇大豆品種的表現(xiàn)，具有較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性。并且按照大豆一生對濕澇環(huán)境的適應(yīng)能力，收獲大豆經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低，將參試材料分為強(qiáng)耐澇、耐澇、中耐澇和弱耐澇大豆品種4種類型。

3.1 強(qiáng)耐澇品種

在當(dāng)?shù)卣３墒欤?5%以上的點(diǎn)次大豆植株生長健壯，在同熟期組中產(chǎn)量較高的品種為強(qiáng)耐澇品種。黑河53、豐收17、蒙豆12、合豐51、墾豐10、綏農(nóng)33、黑農(nóng)62、滿倉金、長農(nóng)13、鐵豆39等品種多個(gè)點(diǎn)均表現(xiàn)高產(chǎn)，屬于強(qiáng)耐澇品種。

3.2 耐澇品種

50%以上的點(diǎn)次大豆植株生長健壯，在同熟期組中產(chǎn)量較高的品種為耐澇品種。黑河36、北疆2號(hào)、東農(nóng)45、豐收2號(hào)、北豆21、黑農(nóng)10、墾豆25、抗線7號(hào)、十勝長葉、九農(nóng)28、吉育83、吉育71、鐵豐19等品種均表現(xiàn)較高產(chǎn)量，屬于耐澇品種。

3.3 中耐澇品種

只有30%左右的點(diǎn)次大豆植株生長健壯，在同熟期組中產(chǎn)量表現(xiàn)一般的品種為中耐澇品種。

3.4 弱耐澇品種

苗期不耐澇，出苗較差，出苗后淹水而死亡的品種，或落花落莢嚴(yán)重、產(chǎn)量較低、不結(jié)實(shí)（空稈）的品種均為弱耐澇品種。

致謝遼寧省鐵嶺農(nóng)科院，吉林省長春和白城農(nóng)科院，黑龍江省佳木斯農(nóng)墾科學(xué)院作物所、北安農(nóng)墾科研所、黑龍江農(nóng)科院大慶和克山分院。各試驗(yàn)點(diǎn)作了大量表型鑒定工作，提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，表示衷心感謝！

［1］農(nóng)業(yè)大詞典編輯委員會(huì)編.農(nóng)業(yè)大辭典[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1998.

［2］Hou F F,Thseng F S.Studies on the flooding tolerance of soybean seed:varietal differences[J].Euphytica,1991,57:169-173.

［3］宋曉慧,騰占林,簫長亮,等.淹水脅迫對不同耐澇性大豆品種苗期根部形態(tài)及葉部生理指標(biāo)的影響[J].大豆科學(xué),2013,32(1):130-132.

［4］林漢明,常汝鎮(zhèn),邵桂花,等.中國大豆耐逆研究[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2009.

［5］宋英淑,杜智琴,徐永華,等.低位漬水對大豆生長發(fā)育的影響與其耐澇性的研究[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),1990(2):16-20.

Screening Waterlogging-tolerant Soybean Varieties in Northeast China

Ren Haixiang,Wang Yanping,Shao Guangzhong,Zong Chunmei,Sun Xiaohuan,Qi Yuxin
（Mudanjiang Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences/Mudanjiang Experiment Station of the National Center for Soybean Improvement,Mudanjiang 157041,Heilongjiang,China）

Three hundred and sixty-one elite spring soybean parent materials were planted at 8 locations in Liaoning,Jilin and Heilongjiang province under the natural waterlogging conditions in 2013.Based on the performance of seedling growth,growth period and yield differences at each location,the waterlogging tolerance of soybean varieties was divided into 4 types:strong waterlogging tolerance,waterlogging tolerance,medium-waterlogging tolerance and less waterlogging tolerance.The characteristics of strong waterlogging tolerance varieties provide references in selecting excellent parental materials for soybean waterlogging tolerance breeding.

Soybean;Waterlogging tolerance;Screening;Germplasm resource;Material platform

S324

B

1674-3547(2014)02-0018-05

2014-02-26

任海祥，男，研究員，從事大豆遺傳育種研究，E-mail:rhx725@163.com

國家重大基礎(chǔ)研究計(jì)劃（973）項(xiàng)目（2011CB109301）；國家自然科學(xué)基金（31371651）；國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2011BAD35B06）