適宜黑龍港低平原地區(qū)種植的小豆高產(chǎn)品種篩選

姜瑤，王希全，張凱，曹連升，李超，姜敏，曾昭海*

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，北京100193；2.吳橋縣農(nóng)業(yè)局，河北吳橋061800；3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)吳橋?qū)嶒炚?，河北吳?61800）

適宜黑龍港低平原地區(qū)種植的小豆高產(chǎn)品種篩選

姜瑤1，王希全1，張凱1，曹連升2，李超3，姜敏3，曾昭海1*

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，北京100193；2.吳橋縣農(nóng)業(yè)局，河北吳橋061800；3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)吳橋?qū)嶒炚?，河北吳?61800）

引進高產(chǎn)品種是提高作物產(chǎn)量的重要方式之一。通過大田比較試驗，對黑龍港低平原地區(qū)引進的21份小豆品種進行了生態(tài)適應(yīng)性分析。結(jié)果表明：白紅7號、BH13-1600、白紅10號、白紅9號、BH13-918、BH13-917具有植株高、百粒重大、主莖節(jié)數(shù)較多、單莢粒數(shù)適中的高產(chǎn)特性，平均產(chǎn)量為3 068.5 kg/hm2，其中，白紅7號產(chǎn)量最高，達到了3 397.5 kg/hm2。在黑龍港低平原地區(qū)，引進種植白紅7號、BH13-1600、白紅10號、白紅9號、BH13-918和BH13-917具有較大的增產(chǎn)潛力。

小豆；品種試驗；產(chǎn)量；相關(guān)分析；聚類分析

從我國糧食產(chǎn)量結(jié)構(gòu)看，1952年水稻、小麥、玉米三大作物糧食產(chǎn)量所占比重為63.12%，2014年高達90.3%，60余年間雜糧和其他傳統(tǒng)糧食作物產(chǎn)量及其所占比重銳減[1，2]。糧食生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的改變同時也伴隨著消費者膳食結(jié)構(gòu)的改變，雜糧在食物中所占的比例越來越小。我國雖然人均壽命在延長，但同期代謝類疾病患者的數(shù)量也在快速上升[3]。小豆具有護肝、助腎、抗癌、抗菌和抗病毒等作用，被譽為糧食中的“紅珍珠”，已成為食品加工業(yè)的重要原料之一[4～6]。

小豆是豇豆屬的一個栽培種，具有固氮養(yǎng)地的能力[7]。黑龍港低平原地區(qū)屬于華北夏小豆生產(chǎn)區(qū)，為小豆適宜種植區(qū)[8]，已育成或推廣的優(yōu)良品種有冀紅小豆2號[9]、冀紅小豆4號[10]、保8824-17[11]、冀紅9218[12]等，并在栽培水平上研究了栽培因子（如播期、鉀肥用量、磷細菌劑等）對產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[13～15]。近年來受小豆產(chǎn)量偏低的影響，農(nóng)民種植小豆的積極性不高，導(dǎo)致該地區(qū)小豆種植面積銳減，有待引進更高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的紅小豆新品種。

黑龍港低平原地區(qū)的主導(dǎo)種植模式是冬小麥-夏玉米一年兩熟制，典型農(nóng)田玉米季化肥氮素的投入量為（216±45）kg/hm2[16]，而當(dāng)?shù)丶t小豆的用氮量為171 kg/hm2左右。在該區(qū)引入并種植小豆新品種，既可以實現(xiàn)小豆與冬小麥等禾本科作物輪作，在保證作物種植總面積不減的情況下減少氮肥用量，又可以解決種植作物單一的問題，構(gòu)建多樣性的輪作模式。為此，2015年在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)吳橋?qū)嶒炚鹃_展了夏小豆引種試驗，以期篩選適宜該地區(qū)種植的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)小豆新品種，為黑龍港地區(qū)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供依據(jù)。

1 材料與方法

試驗于2015年在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)前李村實驗基地（東經(jīng)116°37′，北緯37°41′）進行。土壤類型為沙壤土，0～20 cm土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機質(zhì)14.5 g/kg、全氮0.98g/kg、堿解氮65.2mg/kg、有效磷124.9mg/kg、速效鉀15.3 mg/kg。

參試小豆品種為白紅2號、白紅3號、白紅4號、白紅5號、白紅6號、白紅7號、白紅8號、白紅9號、白紅10號、白小豆、俚小豆、BH13-917、BH13-918、BH13-919、BH13-1472、BH13-1477、BH13-1501、BH13-1578、BH13-1580、BH13-1599和BH13-1600，共21個，均由白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

試驗設(shè)21個品種處理。小區(qū)面積16 m2，完全隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)。前茬作物為冬小麥。小豆播種前基施磷酸二銨375 kg/hm2、硫酸鉀300 kg/hm2和尿素225 kg/hm2；6月21日人工開溝點播，行距40 cm，穴距12 cm，播種量3粒/穴；7月13日間苗，9月15日收獲；其他管理同當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)。試驗?zāi)甓?～9月氣溫與常年相近；降水量為370.1 mm（圖1），較2011～2016年同期平均降水量少92.3 mm。

圖1 2015年6～9月的降水量和日平均溫度Fig.1 Precipitation and average diurnal temperature from June to September，2015

成熟時，記錄各品種的生育期。收獲前，調(diào)查各品種的莢色及裂莢性；每小區(qū)隨機選長勢均勻一致的小豆10株，測定株高、主莖分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)、莢長、單莢粒數(shù)，莢果曬干后放入室內(nèi)平衡10 d，測定百粒重。田間全區(qū)收獲，脫粒后風(fēng)干至恒重，測定產(chǎn)量，并肉眼觀察籽粒顏色。

采用Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)處理，利用SPSS Statistics 21.0軟件進行多重比較、相關(guān)性分析及聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試小豆品種的品種特性及產(chǎn)量

黑龍港低平原地區(qū)冬小麥一般6月中旬收獲，10月中旬播種，間隔期120 d左右。調(diào)查結(jié)果（表1）顯示，參試小豆品種的生育期為86～103 d，小麥?zhǔn)斋@后至播種前的這段時間完全能夠滿足其生長；所有品種均未出現(xiàn)裂莢，有利于一次性收獲；莢色除BH13-1472為黑外，其他品種均為黃白色；粒色除白小豆為黃白、俚小豆為黑灰外，其他品種均為紅色。

表1 不同小豆品種的產(chǎn)量及品種特性Table 1 The yield and characteristics of different V.angularis varieties

參試小豆品種的產(chǎn)量為1 044.3～3 397.5 kg/hm2，差異較大，根據(jù)產(chǎn)量多重比較分組結(jié)果（表2）可以分為7組，其中，a組平均產(chǎn)量最高，6個品種的產(chǎn)量為2 851.4～3 397.5 kg/hm2，與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)品種相比，具有明顯的高產(chǎn)優(yōu)勢。試驗的21個品種中，白紅7號產(chǎn)量最高，BH13-1600次之，二者差異不顯著，但均與白紅10號、白紅9號、BH13-918和BH13-917除外的其他品種差異達到了顯著水平?？梢钥闯?，白紅7號、BH13-1600、白紅10號、白紅9號、BH13-918和BH13-917產(chǎn)量較高。

表2 不同小豆品種的產(chǎn)量多重比較分組結(jié)果Table 2 The results of multiple comparisons and grouping of different V.angularis varieties

2.2 參試小豆品種的農(nóng)藝性狀及相關(guān)性分析

參試小豆品種的株高、主莖分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)、莢長、單莢粒數(shù)和百粒重差異均達到了顯著水平（表3）。其中，高產(chǎn)品種（a組）大多為大粒品種，百粒重為12.04～18.84 g，指標(biāo)值較高，平均值為16.39 g；株高為56.01～98.13 cm，指標(biāo)值較高，其中，白紅10號株高最大，顯著高于白紅9號除外的其他品種，但未超過1 m，故仍具有實現(xiàn)機械化采收的潛力；主莖節(jié)數(shù)為17.11～20.17節(jié)，指標(biāo)值較高；單莢粒數(shù)為4.84～5.23粒，指標(biāo)值處于適中水平。高產(chǎn)品種BH13-1600和BH13-918的株高較矮，增加種植密度有進一步提升產(chǎn)量的可能性。

表3 參試小豆品種的主要農(nóng)藝性狀Table 3 The main agronomic traits of V.angularis varieties tested

對21個小豆品種的農(nóng)藝性狀進行相關(guān)性分析，結(jié)果（表4）表明，產(chǎn)量、株高、百粒重兩兩間呈極顯著正相關(guān)；主莖節(jié)數(shù)與株高呈顯著正相關(guān)，與百粒重呈極顯著正相關(guān)，與單莢粒數(shù)呈顯著負相關(guān)；主莖分枝數(shù)與莢長呈顯著負相關(guān)。

2.3 參試小豆品種的聚類分析

根據(jù)產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)，計算品種間的歐氏距離，采用平方Euclidean距離法對參試品種進行聚類分析，探討品種間高產(chǎn)特性總體的差異程度。由于生育期、主莖分枝數(shù)、莢長和單株莢數(shù)4項指標(biāo)與產(chǎn)量、株高和百粒重均無顯著相關(guān)性，因此，在以篩選高產(chǎn)品種為目的進行聚類分析時，可以將這4項指標(biāo)去除，以提高聚類分析的精準(zhǔn)度。聚類分析結(jié)果（圖2）表明，在歐式距離為12.5時，可將21個品種分為低、中、高產(chǎn)3類（表5），其中，高產(chǎn)組品種（Ⅲ）與表1中的a組品種完全一致，其平均產(chǎn)量、平均株高、平均百粒重均顯著＞中、低產(chǎn)組品種，主莖節(jié)數(shù)較多，單莢粒數(shù)適中，高產(chǎn)特性顯著。

表4 小豆各性狀間的相關(guān)系數(shù)Table 4 The coefficient correlation between the agronomic traits of V.angularis varieties tested

圖2 參試小豆品種的聚類分析Fig.2 Cluster analysis of the tested V.angularis varieties

表5 參試小豆品種的類群劃分Table 5 Grouping of the tested V.angularis varieties according to cluster analysis result

3 結(jié)論與討論

當(dāng)前河北地區(qū)主推的紅小豆品種有冀紅12、冀紅9218、冀紅13號、保紅947、冀紅4號，這些品種夏播區(qū)域試驗平均產(chǎn)量最高為2 251.5 kg/hm2，國家生產(chǎn)試驗平均產(chǎn)量最高為2 452.5 kg/hm2，試點產(chǎn)量最高為3 096.0 kg/hm2[17～19]。本研究條件下，聚類分析結(jié)果顯示，高產(chǎn)組小豆品種有白紅7號、BH13-1600、白紅10號、白紅9號、BH13-918和BH13-917，與對產(chǎn)量進行多重比較得到的高產(chǎn)組品種完全一致，其平均產(chǎn)量為3 068.5 kg/hm2，最高產(chǎn)量達3 397.5 kg/hm2，具有植株高、百粒重大、主莖節(jié)數(shù)較多、單莢粒數(shù)適中的高產(chǎn)特性。白紅7號、BH13-1600、白紅10號、白紅9號、BH13-918和BH13-917與目前當(dāng)?shù)刂魍破贩N相比增產(chǎn)潛力更大，可以作為高產(chǎn)品種在黑龍港低平原地區(qū)推廣。

黑龍港低平原屬于華北平原水資源嚴(yán)重匱乏區(qū)，水資源不足是制約當(dāng)?shù)刈魑锷a(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最大因素[20，21]，而小豆生產(chǎn)需水量較多[7]，因此，加強抗旱型小豆品種篩選具有較強的現(xiàn)實意義。另一方面，紅小豆是重要的保健食品，但不同品種間營養(yǎng)成分差別較大，因此，加強營養(yǎng)方面的研究對于功能性品種篩選具有重要意義。另外，面對全球氣候變暖與極端氣候增多的自然環(huán)境，選育在各種逆境條件下仍能高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的品種也將成為選種引種的目標(biāo)之一。未來對于小豆品種的篩選，在保證產(chǎn)量的前提下，必將趨于多元化發(fā)展。

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High-yield Variety Screening of Vigna angularis Adapted to Heilonggang Low Plain Area

JIANG Yao1，WANG Xi-quan1，ZHANG Kai1，CAO Lian-sheng2，LI Chao3，JIANG Min3，ZENG Zhao-hai1*
（1.College of Agronomy and Biotechnology，China Agricultural University，Beijing 100193，China；2.Agricultural Bureau of Wuqiao County，Wuqiao 061800，China；3.Wuqiao Experiment Station of China Agricultural University，Wuqiao 061800，China）

Introducing high-yield varieties is one of the important ways of increasing crop yield.The ecological adaptability of 21 introduced Vigna angularis varieties to Heilonggang low plain area was analyzed by field comparative experiment.The results showed that Baihong No.7，BH13-1600，Baihong No.10，Baihong No.9，BH13-918 and BH13-917 were featured with high yield including higher plant height，heavier 100-seed weight，more main stalk pitch number and moderate grain number per pod.The average yield was 3 068.5 kg/hm2and the highest yield（Baihong No.7）was 3 397.5 kg/hm2of the high-yield varieties.Baihong No.7，BH13-1600，Baihong No.10，Baihong No.9，BH13-918 and BH13-917 were expected to have great potential of yield improvement in Heilonggang low plain area.

Vigna angularis；Variety test；Yield；Correlation analysis；Cluster analysis

S521

A

1008-1631（2017）03-0035-05

2017-03-23

河北省科技攻關(guān)項目（14227008D）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201503121-11）

姜瑤（1993-），女，山東煙臺人，碩士研究生在讀，主要從事豆科作物高產(chǎn)高效栽培研究。Tel：010-62733847；E-mail：willwill1208@163.com。

曾昭海（1971-），男，河南光山人，教授，主要從事豆禾輪作及間作栽培技術(shù)研究。Tel：010-62731211；E-mail：zengzhaohai@cau.edu.cn。