不同菜豆品種開花結莢習性研究

孔慶全，趙存虎，賀小勇，席先梅，陳文晉，田曉燕

（內蒙古農牧業(yè)科學院植物保護研究所，內蒙古呼和浩特 010031）

菜豆（Phaseolus vulgaris L.），俗稱蕓（云）豆、四季豆、玉豆等，起源馴化于美洲，中國作為次級起源中心于15世紀由美洲引入。菜豆在豆類中栽培面積僅次于大豆，占全球食用豆產量的50%[1－2]，是最重要的食用豆類之一。菜豆為傳統(tǒng)小雜糧[3]，含有豐富的營養(yǎng)物質，是國內民眾十分重要的植物性蛋白質來源，不僅有效緩解貧困地區(qū)營養(yǎng)缺乏問題，亦成為發(fā)達地區(qū)調節(jié)膳食結構的良好食品[4-5]。

菜豆莢粒性狀是構成菜豆產量的主要因素，但菜豆雖開花數(shù)較多，成莢率卻較低，通常僅占開花數(shù)的20%～35%[6-8]。因此，通過對菜豆的開花結莢習性進行觀察研究，掌握菜豆花莢形成規(guī)律，為菜豆的增花保莢、提高產量和雜交育種奠定理論基礎。

1 材料和方法

1.1 供試材料

試驗所選菜豆品種為英國紅和品蕓2號。

1.2 試驗條件

內蒙古農牧業(yè)科學院試驗地，該試驗地位于北緯 40°48′，東經(jīng) 111°48′，海拔 1 051.5 m，年平均溫度5.6℃，年降水量400 mm，日照時數(shù)3 000 h。

1.3 試驗設計

本試驗將2個菜豆品種均設置3個密度，分別為 9 萬株/hm2、15 萬株/hm2、21 萬株/hm2，大區(qū)對比，順序排列。行長為6.0 m，行距為0.5 m，均為20行區(qū)，小區(qū)面積60 m2，調節(jié)株距來控制密度，試驗共設6個小區(qū)，于5月9日統(tǒng)一進行播種。

1.4 試驗方法

1.4.1 生育期的確定 通過田間調查，分別確定英國紅和品蕓2號的出苗期、分枝期、開花初期、開花盛期、成熟期及收獲期。

1.4.2 花莢形成規(guī)律調查 從始花期開始，每個小區(qū)內均采用5點取樣法選取生長狀況良好且相似的植株5株，并進行掛牌標記，每天10：00時調查開花數(shù)及開花位置，以花瓣涂抹顏色進行標記計數(shù)，直至收獲。成熟期調查結莢數(shù)。

1.4.3 籽粒形成規(guī)律調查 于盛花期每隔一天在每一小區(qū)內標記100朵當天開放的花朵，3次重復。莢粒形成后，當莢長1.0～1.5 cm時，在所標記的100朵花中取6個豆莢，之后每隔5 d取樣1次。分別稱量取回樣品的鮮莢、鮮莢皮及鮮籽粒的質量，隨后在110℃條件下對樣品快速殺青1 h，30℃烘至恒質量，分別稱量莢皮和籽粒的質量。

1.4.4 產量及經(jīng)濟性狀調查 收獲時調查株高、主莖分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、莢長、單莢粒數(shù)、百粒質量、小區(qū)產量。

2 結果與分析

2.1 生育期

由表1可知，2個菜豆品種分別在分枝期、開花期和成熟期上存在一定差異；同一品種在不同種植密度條件下，各生育時期沒有差異。2個菜豆品種的開花初期相近，品蕓2號的開花盛期、成熟期明顯晚于英國紅；品蕓2號的生育期比英國紅長9 d。

表1 生育期調查結果 月—日

2.2 開花習性調查

由表1可知，2個菜豆品種在始花期和盛花期均存在不同程度的差異，同一品種不同密度間沒有差異。英國紅開花初期為6月22日，較品蕓2號早2 d開花；英國紅開花盛期在6月28日左右，品蕓2號在7月11日左右。2個菜豆品種始花節(jié)位均在3節(jié)和4節(jié)，再從1節(jié)與2節(jié)開花，之后從5節(jié)與6節(jié)開始向上開花，即開花順序為中→下→上。英國紅花期20 d左右，品蕓2號花期約34 d。

2.3 結莢情況調查

由表2可知，2個菜豆品種間及同一品種不同處理間在單株花數(shù)、單株莢數(shù)和成莢率上均存在差異。英國紅的單株花數(shù)、單株莢數(shù)和成莢率均低于相同處理下的品蕓2號；同一品種間，隨著種植密度的增大，單株花數(shù)、單株莢數(shù)和成莢率均降低。

表2 不同品種的成莢率情況

2.4 菜豆莢粒形成規(guī)律

2.4.1 豆莢鮮質量 由圖1可知，不同處理間的2個菜豆品種在豆莢鮮質量上均呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，不同處理的英國紅在不同時期豆莢鮮質量存在差異，不同處理間的品蕓2號在同一時期豆莢鮮質量差異不明顯。英國紅在9萬株/hm2密度處理下，豆莢鮮質量在豆莢形成約20 d達到最大，其余不同種植密度的2個品種豆莢鮮質量在約15 d達到最大，在15～25 d表現(xiàn)出平緩的下降趨勢，下降趨勢并不明顯，25 d以后豆莢鮮質量表現(xiàn)出顯著的下降趨勢。

2.4.2 莢皮鮮質量 由圖2可知，不同種植密度的2個菜豆品種在莢皮鮮質量上均呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。英國紅不同處理間莢皮鮮質量存在差異；而不同種植密度的品蕓2號莢皮鮮質量差異不明顯；2個品種的莢皮鮮質量均在豆莢形成10 d左右達到最大，15 d以后莢皮鮮質量開始下降。

2.4.3 籽粒鮮質量 由圖3可知，不同種植密度的2個品種在籽粒形成過程中其鮮質量均表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。英國紅在不同處理下籽粒鮮質量變化存在差異，品蕓2號處理間差異不明顯。2個品種的籽粒鮮質量均在25 d左右達到最大。在成熟期時，英國紅在9萬株/hm2的種植密度下籽粒鮮質量高于其他2個處理，不同處理間品蕓2號的籽粒鮮質量無明顯差異。

2.4.4 莢皮干質量 由圖4可知，同一處理下的2個菜豆品種其莢皮干質量均呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，2個品種不同處理間其莢皮干質量均存在差異。英國紅在3個密度處理下莢皮干質量均在15 d左右達到最大，而品蕓2號均在15 d左右達到最大。在成熟期時，英國紅在9萬株/hm2的處理下莢皮干質量高于其他2個處理，品蕓2號的各處理間差異不明顯。

2.4.5 籽粒干質量 由圖5可知，英國紅在15萬株/hm2和21萬株/hm2及品蕓2號在9萬株/hm2的密度處理下，其籽粒干質量均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在25 d左右籽粒干質量達到最大，之后籽粒干質量開始下降，但下降趨勢不明顯；英國紅在9萬株/hm2和品蕓2號在15萬株/hm2和21萬株/hm2的密度處理下，其籽粒干質量始終呈現(xiàn)出上升趨勢，至成熟期籽粒干質量達到最大。

2.5 大田性狀測定

由表3可知，在15萬株/hm2密度處理下，英國紅和品蕓2號的株高均最高，分別為46.9 cm和56.3 cm；始莢高均為最低，分別為7.5 cm和6.7 cm；莢長均最短，分別為12.0 cm和8.8 cm。隨著種植密度的增加，2個菜豆品種的單株有效分枝數(shù)逐漸減少。

相同密度處理下，英國紅的株高、始莢高、單株有效分枝數(shù)和主莖節(jié)數(shù)均低于品蕓2號，但其莢長均長于品蕓2號。在15萬株/hm2和21萬株/hm2密度處理下，英國紅的始莢高高于品蕓2號。

2.6 產量性狀測定

由表4可知，在9萬株/hm2密度處理下，英國紅和品蕓2號的單莢粒數(shù)均最多，分別為6.5個和7.0個；單株粒質量均最大，分別為28.5 g和26.6 g。在21萬株/hm2密度處理下，英國紅和品蕓2號的百粒質量均最大，分別為45.94 g和18.77 g；產量均最高，分別為3 301.5 kg/hm2和3 435.0 kg/hm2。隨著種植密度的增加，同一品種的單株粒重逐漸降低，產量逐漸增加。

表4 產量及產量性狀

3 結論與討論

英國紅開花初期為6月22日，較品蕓2號早2 d開花；英國紅開花盛期在6月28日左右，品蕓2號在7月11日左右。2個菜豆品種始花節(jié)位均在3節(jié)和4節(jié)，再從1節(jié)和2節(jié)開花，之后從5節(jié)和6節(jié)開始向上開花，即開花順序為中→下→上，開花順序與王亞君、韓玉珠[8－9]的部分研究結果相符。英國紅花期20 d左右，品蕓2號花期約34 d。成莢率在23.8%～43.3%。

2個菜豆品種間及同一品種不同處理間在單株花數(shù)、單株莢數(shù)和成莢率上均存在差異。英國紅的單株花數(shù)、單株莢數(shù)和成莢率均低于相同處理下的品蕓2號；同一品種間，隨著種植密度的增大，單株花數(shù)、單株莢數(shù)和成莢率均降低。

不同種植密度的2個品種在籽粒鮮質量均表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，2個品種均在25 d左右籽粒鮮質量達到最大；2個品種3個種植密度的籽粒干質量隨時間呈上升趨勢，25 d以后籽粒干質量上升趨緩，30 d左右成熟期時籽粒干質量達到最大。

2個品種的單株莢數(shù)、單株粒質量均隨密度的增加呈下降趨勢；而產量隨密度的增加呈上升態(tài)勢，均以21萬株/hm2產量最高。

2015年食用豆生育期間，平均氣溫與常年無明顯差異，但6月份氣溫偏低不利于食用豆幼苗的生長發(fā)育；5—8月總降雨量187.4 mm，較歷年平均值少34%。較為干旱的氣候條件致使食用豆普遍出現(xiàn)早衰，百粒質量降低，單產降低。鄭文法研究表明：生長環(huán)境條件對菜豆的生長及產量有直接影響[10]。

參考文獻：

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