大豆日光溫室加代應(yīng)用研究初報

李志輝，傅豪，靳巧玲，段紅光，戴晉，吳鶴敏

（1.漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南漯河462300；2.漯河市郾城區(qū)氣象局，河南漯河462000）

大豆日光溫室加代應(yīng)用研究初報

李志輝1，傅豪1，靳巧玲1，段紅光2，戴晉1，吳鶴敏1

（1.漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南漯河462300；2.漯河市郾城區(qū)氣象局，河南漯河462000）

利用日光溫室進行大豆早春加代，種子當(dāng)年收獲后夏季露地播種，可以加快大豆育種進程。分析了3～6月日光溫室內(nèi)光照和溫度的變化特點；以不同熟性的2個大豆品種大黑豆（晚熟）和漯豆C3（早熟）為試材，在利用自然光熱資源的大型日光溫室內(nèi)，設(shè)3月2日、10日、18日、24日和31日5個播期處理，以6月13日夏播為對照，比較了不同播期處理早、晚熟大豆品種的生育期以及加代種子當(dāng)年播種的出苗情況。結(jié)果表明：早春外界溫度較低，溫室內(nèi)小環(huán)境受溫室外大環(huán)境的影響表現(xiàn)為空氣濕度大，可以采取通風(fēng)散熱、遮陽、補光等措施調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度和光照，滿足大豆植株的生長。溫室春播加代，2個大豆品種出苗所需天數(shù)均較夏播長，其中，晚熟品種大黑豆的苗期較夏播縮短，而早熟品種漯豆C3的苗期較夏播延長。3月2日播種處理早熟品種漯豆C3觀察到終花，其他播期均一直有花；大黑豆各播期處理均未見終花期。漯豆C3不同播期處理所收獲籽粒的出苗率均在72%以上；大黑豆僅前3期播種能收獲種子，其加代種子出苗率在20%左右，而后2個播期處理均未收獲到有效籽粒。不同大豆育種材料溫室加代時，應(yīng)采取早期人工加溫、遮陽、補光、提早播種等措施，以創(chuàng)造適宜大豆加代植株生長的環(huán)境條件，增加加代種子量，提高出苗率，提高加代成效。

大豆；日光溫室；加速世代；植株性狀；生育期

利用日光溫室進行大豆早春加代，當(dāng)年收獲后夏季露地播種，可以加快大豆育種進程，降低育種費用、能源和人工等成本支出。任秀榮等[1]和邵玉彬等[2]分別利用溫棚和微溫室等保護措施進行大豆加繁，提出利用保護性措施在當(dāng)?shù)剡M行大豆加代的可行性。目前，在利用大型日光溫室進行大豆早春加代的研究中，關(guān)于大豆不同類型品種適宜播種時期及植株生長發(fā)育特點的研究較少。因此，在分析了早春大型日光溫室內(nèi)光溫變化特點的基礎(chǔ)上，比較了不同播期處理對大豆生育期的影響，并在種子收獲后當(dāng)年進行夏季露地播種試驗，分析加代種子活力[3，4]，提出提高加代大豆單株籽粒產(chǎn)量的措施，以期為早春利用日光溫室進行大豆加代、縮短大豆育種進程提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

參試大豆品種為大粒型晚熟品種大黑豆（生育期123 d，百粒重50 g）和小粒型早熟品種漯豆C3（生育期96 d，百粒重20 g）。

試驗于2015年在河南省漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院五里崗試驗基地的大型日光溫室內(nèi)進行。溫室利用自然光熱資源、不啟用加溫設(shè)施，由環(huán)境控制系統(tǒng)AP（中農(nóng)金旺公司提供）自動記錄溫室內(nèi)每日間隔1 h的溫度、濕度和光照強度，溫室外的溫度數(shù)據(jù)由漯河市氣象局提供。試驗設(shè)漯豆C3和大黑豆2個品種，播期設(shè)3月2日、10日、18日、24日和31日5個處理，以6月13日夏播做對照（CK）。人工點播大豆，每處理播種3行，行長2 m，行距40 cm，株距12 cm。試驗期間多次澆水和中耕除草。調(diào)查出苗、開花、終花、結(jié)莢、鼓粒、收獲的時間。根據(jù)漯河地區(qū)大豆夏播適宜時期，為了不影響育種材料加代后的田間單株選擇，確定6月17日采收不同播期處理的鼓粒莢角，未收獲處理均于6月25日采收鼓粒較明顯的莢角。種子自然風(fēng)干后3 d，大田單粒播種，2周后調(diào)查出苗率。

2 結(jié)果與分析

2.1 日光溫室內(nèi)溫度和光照的變化特點

比較了2015年3～6月日光溫室內(nèi)外的日最高溫度、最低溫度和平均溫度的變化趨勢，結(jié)果（圖1）顯示，3月初溫室內(nèi)最低溫度保持在3℃以上，最高溫度達40℃；最低溫度和平均溫度均呈上升趨勢，而最高溫度由于受到保護性措施和通風(fēng)散熱的影響，呈現(xiàn)平滑的趨勢線。

隨著時間的推移，保護性措施形成的日光溫室內(nèi)的最低溫度和平均溫度呈現(xiàn)相同的變化趨勢，二者均高于同期溫室外的溫度（圖2）。日光溫室較好的保溫措施使得溫室內(nèi)的最高溫度明顯高于溫室外，但其受溫室外陽光和風(fēng)力的影響較大，陰雨天會顯著限制室內(nèi)最高氣溫的上升。晴朗、少風(fēng)時，溫室內(nèi)外的溫差更大。溫室內(nèi)最低溫度出現(xiàn)在日出前的6：00～7：00，最高溫度一般出現(xiàn)在13：00～14：00；濕度一般在22：00后達到90%以上，并保持至次日7：00，在14：00～15：00達到最低值。通風(fēng)散熱會明顯降低室內(nèi)濕度?？赏ㄟ^人為措施來調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度和濕度，為大豆植株生長創(chuàng)造良好的環(huán)境條件[5]。

圖1 2 0 1 5年3～6月日光溫室內(nèi)溫度的變化趨勢Fig.1 Changes of temperature in daylighting greenhouse from M arch to June in 2015

圖2 2 0 1 5年3～6月日光溫室外溫度的變化趨勢Fig.2 Changes of tem perature outside greenhouse from M arch to June in 2015

大豆是典型的短日照植物。日照時數(shù)和光照強度均對溫室內(nèi)大豆的生長發(fā)育有顯著影響[6～8]。日光溫室內(nèi)的日照時數(shù)由3月初的11 h逐漸增加，至6月上旬達到14 h的峰值后開始回落；光照強度呈現(xiàn)由低到高的趨勢，在6月上旬達到峰值后開始回落（圖3）。

圖3 2 0 1 5年3～6月日光溫室內(nèi)光照的變化趨勢Fig.3 Changes of light in daylighting greenhouse from March to June in 2015

2.2 日光溫室內(nèi)不同播期處理對大豆生育期的影響

2.2.1 對大豆出苗天數(shù)的影響相同大豆品種，不同播期處理的出苗所需天數(shù)差別不大，其中，大粒型品種大黑豆出苗需11～12d，小粒型品種漯豆C3需9～10 d（表1）。相同播期下，2個大豆品種的出苗天數(shù)存在差異，其中，大粒品種出苗所需時間更長。大黑豆和漯豆C3出苗所需天數(shù)分別較其相應(yīng)的夏播對照長3～4 d和1～2 d。

2.2.2 對大豆苗期的影響隨著播期的推遲，2個大豆品種的苗期均呈縮短趨勢；且播期越晚，2個品種的苗期差異越小。相同播期下，早熟品種漯豆C3的苗期較晚熟品種大黑豆長。大黑豆3月24日和31日播期處理的苗期與漯豆C3 3月31日播期處理相同或相近，但大黑豆這2個晚播處理均未收獲到種子。與相應(yīng)的夏播對照相比，漯豆C3溫室內(nèi)春播的苗期延長2～14 d，而大黑豆縮短3～13 d，這與2個品種的特性不同有關(guān)。

2.2.3 對大豆開花及結(jié)莢的影響大黑豆各播期處理均未見終花期；漯豆C3除3月2日播期處理觀察到終花外，其他播期處理均一直有花。2個大豆品種由開花至結(jié)莢所用天數(shù)呈現(xiàn)不同的特點，隨著播期的推遲，大黑豆所用天數(shù)增加，而漯豆C3則表現(xiàn)為先增加后減少。2個品種各播期處理的開花所用天數(shù)均較相應(yīng)的夏播對照縮短，這可能與所處時期溫室內(nèi)溫度較高有關(guān)。

表1 日光溫室內(nèi)不同播期處理對大豆生育期的影響Table 1 The influence of different sow ing dates on grow th period of soybean in daylighting greenhouse

2.2.4 對大豆鼓粒的影響隨著播期的推遲，2個大豆品種鼓粒所用時間均呈現(xiàn)縮短趨勢。這可能與所處時期溫室內(nèi)溫度較高有關(guān)。大黑豆除3月24日和31日播期處理沒有采收到明顯鼓粒的種子外，其他3個播期處理均能獲得種子；而早熟品種漯豆C3各播期處理均能收獲到明顯鼓粒的種子。2個大豆品種鼓粒至采摘所需天數(shù)均較相應(yīng)的夏播對照縮短，這可能是進入4月后日光溫室內(nèi)溫度較高、莢角采摘時沒有完熟所致。

2.3 日光溫室內(nèi)不同播期處理對大豆加代種子出苗率的影響

早熟品種漯豆C3不同播期處理所收獲籽粒的出苗率均較高，其中，3月2日、10日和18日播期處理的加代種子出苗率均在80%以上，達到了加代的目的和效果；3月24日和31日播期處理在延遲至6月25日采摘后，加代種子也能獲得較高的出苗率（表2）。說明早熟品種在加代時播期選擇范圍更寬。

晚熟品種大黑豆在6月17日僅能采收到第1期播種（3月2日）的籽粒，經(jīng)后熟處理后，加代種子出苗率為26%；3月10日和18日播期處理的鼓粒籽粒均于6月25日采摘，加代種子出苗率在20%左右；而3月24日和31日播期處理均未收獲到有效籽粒。

表2 日光溫室內(nèi)不同播期處理對大豆加代種子出苗率的影響Table 2 The influence of different sow ing dates on emergence rate of soybean generation-adding seeds in daylighting greenhouse

3 結(jié)論與討論

大型日光溫室具有一次性資金投入大，但可重復(fù)利用，使用分攤后成本較低等特點，較塑料大棚和小拱棚更具有空間、通風(fēng)、散熱、人工加溫等優(yōu)勢。利用大型日光溫室進行育種材料的當(dāng)?shù)丶哟鼮橛欣?。本研究利用日光溫室進行大豆早春加代，分析了日光溫室的小氣候特點，比較了不同播期對特早熟和特晚熟大豆品種生育期及其加代種子出苗率的影響。結(jié)果顯示，在漯河地區(qū)可以利用不啟用加溫措施的日光溫室進行大豆育種材料加代，大豆籽粒收獲后能在當(dāng)年夏季適宜播期播種，并進行當(dāng)季后代植株的田間選擇。本研究結(jié)果對加快大豆育種進程意義重大。

溫室小氣候條件顯著影響大豆植株的生長發(fā)育[9]。本研究結(jié)果顯示，早春外界溫度低，溫室內(nèi)小環(huán)境受溫室外大環(huán)境的影響而表現(xiàn)為溫度低、空氣濕度大。因此，針對不同大豆育種材料的加代，在大豆生長不同時期應(yīng)采取相應(yīng)的保護性措施，如播種至出苗期人工加溫、陰雨天補充光照、溫度較高時適當(dāng)遮陽等，為大豆加代植株創(chuàng)造適宜的生長條件，使加代植株朝著期待的方向發(fā)展，提高加代成效。

本研究結(jié)果表明，溫室春播加代，2個大豆品種出苗所需天數(shù)均較夏播長。這與早春溫室外溫度低導(dǎo)致溫室內(nèi)最低溫度較低有關(guān)。因此，在實際應(yīng)用中可在溫室內(nèi)進行適當(dāng)加溫，以縮短大豆的出苗時間。大黑豆苗期較夏播縮短，漯豆C3苗期較夏播延長，這與參試品種的特性不同有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，大豆植株在早春日光溫室光溫特殊的小環(huán)境中生長，其結(jié)莢習(xí)性發(fā)生變化，由有限、亞有限結(jié)莢轉(zhuǎn)變?yōu)闊o限結(jié)莢生長，莖粗度變細、節(jié)間變長，節(jié)間數(shù)增加[1～2]，花莢量增多，但植株無法直立生長，需人工扶助或加固。漯豆C3僅第1期（3月2日）播種處理觀察到了終花，而其他播期處理均一直有花；大黑豆各播期處理均未見到終花期。早熟品種漯豆C3不同播期處理均能收獲到種子，且所收獲籽粒的加代出苗率均較高；晚熟品種大黑豆僅前3期（3月2~18日）播種能收獲到明顯鼓粒的種子，加代種子出苗率均在20%左右，而后2個播期處理均未收獲到有效籽粒。因此，在進行晚熟品種加代時，應(yīng)采取早播或加熱等措施，以增加加代種子量，提高出苗率。

溫室內(nèi)的大豆加代植株無需噴施激素抑制其生長[2]?？刹扇〖軛U或拉線固定植株等方式充分利用溫室空間，噴施植物生長劑和葉面肥料促進其生長[10]，以獲得更多的加代種子[11～13]。有條件的育種單位還可以結(jié)合南繁[14～16]，實現(xiàn)1個周期繁殖3代，從而加快大豆育種進程。大豆育種材料加代種子量較少，如何在大型日光溫室中應(yīng)用更多的保護性措施和其他促進室內(nèi)加代植株生長的技術(shù)措施，來獲得足量的后代種子以及提高出苗成活率，需要更多的實踐與探索。同時，在日光溫室內(nèi)如何進行大豆雜交工作，還有待進一步研究。

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A Prelim inary Study on Soybean Advancing Generation Breeding by Daylighting Greenhouse

LI Zhi-hui1，F(xiàn)U Hao1，JIN Qiao-ling1，DUAN Hong-guang2，DAI Jin1，WU He-min1
（1.Luohe Academy of Agricultural Sciences，Luohe 462300，China；2.Yancheng Meteorological Bureau of Luohe City，Luohe 462000，China）

Soybean generation-adding in early spring by daylighting greenhouse and sowing in summer after harvest can accelerate the process of soybean breeding.The characteristics of light and temperature change in sunlight greenhouse from March to June were analyzed，with the late maturing soybean variety black soybean and early maturing variety Luodou C3 as the materials，and five sowing date treatments including March 2，March 10，March 18，March 24 and March 31 were conducted with June 13 as a control in daylighting greenhouse using natural light and heat resources，the growth period of the early and late maturing soybean varieties and the emergence of the additional seeds in the same year were compared.The results showed that because of the high humidity in the greenhouse air，the measures such as ventilation cooling，shading，supplementary illumination could be taken to regulate greenhouse temperature and light and meet the growth of soybean plants.The number of days required for the emergence of 2 soybean varieties spring sowing in greenhouse was longer than that in summer，the seedlings of late maturing varieties black soybean was shorter than that in summer，and that of early maturing varieties Luodou C3 was longer.Luodou C3 sowed on March 2 observed the end of flowering，other sowing dates always have flowers，but there was no final flowering period in the treatments of black soybean.The seedling germination rate of grain harvested at different sowing dates of Luodou C3 was above 72%，the first 3 sowing date of black soybean can harvest seeds，the generation-adding seed germination rate was about 20%，and there was no effective grain harvested in the late 2 sowing dates.So the measures such as ventilation cooling，shading，supplementary illumination could be taken to create suit－able growth conditions for soybean plants，increase seed yield，improve the seedling emergence rate and the effectiveness of generation-adding.

Soybean；Daylighting greenhouse；Advancing generation；Plant character；Growing period

S565.1

：A

：1008-1631（2017）02-0088-04

2016-07-02

李志輝（1968-），男，河南漯河人，副研究員，碩士，主要從事小麥、大豆等作物育種及農(nóng)技推廣工作。E-mail：lhlizhihui939@126.com。