寒地環(huán)境對(duì)高蛋白大豆品種蛋白及產(chǎn)量的影響研究

張敬濤 蓋志佳 蔡麗君 劉婧婍 杜佳興 趙桂范王金華 徐高云 于桂霞 于熙紅

（1 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，佳木斯154007；2 綏濱縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，鶴崗156200）

大豆是人類植物蛋白質(zhì)最重要的來源，蛋白質(zhì)含量40%左右，所提供的蛋白質(zhì)約占全世界蛋白質(zhì)消費(fèi)總量的68%。大豆蛋白含有人體自身不能合成的八種必需氨基酸，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高。此外，大豆也是飼用蛋白的重要來源。隨著人們膳食水平的提高，對(duì)大豆蛋白的消費(fèi)需求持續(xù)增加，國(guó)內(nèi)大豆供需矛盾日趨凸顯。

大豆蛋白質(zhì)含量主要受品種基因型決定，但在大豆生產(chǎn)過程中影響蛋白質(zhì)含量的因素，除品種本身的遺傳特性外，還有栽培措施以及環(huán)境條件等。何志鴻等[1]、紀(jì)鋒等[2]研究認(rèn)為野生大豆的蛋白含量與海拔高度呈極顯著負(fù)相關(guān)。宋啟建等[3]指出，緯度是自然條件的綜合表現(xiàn)，大豆油脂含量從北到南逐漸降低，而蛋白含量則呈現(xiàn)由北到南增加的趨勢(shì)。因此，高蛋白品種的選育與栽培措施、環(huán)境條件對(duì)增加大豆蛋白質(zhì)、產(chǎn)量均具有重要的作用。

黑龍江省是我國(guó)大豆主產(chǎn)區(qū)之一，以往研究多注重大豆油分積累，對(duì)高蛋白積累研究很少。本文選用黑龍江省主栽的高蛋白大豆品種，在黑龍江省佳木斯、哈爾濱和七臺(tái)河不同生態(tài)區(qū)種植，研究探討高蛋白大豆品種對(duì)環(huán)境的響應(yīng)，旨在為黑龍江省高蛋白大豆生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料供試品種選用黑龍江省主栽的高蛋白大豆品種東農(nóng)豆252、黑農(nóng)48、墾農(nóng)30、賓豆1號(hào)、金源55。試驗(yàn)地土壤為崗地白漿土?；A(chǔ)肥力：pH 6.35，有機(jī)質(zhì)含量為7.64%，水解氮169mg/kg，有效磷51.11mg/kg，速效鉀221mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)供試材料在2017-2018 年分別種植在黑龍江省哈爾濱、佳木斯、七臺(tái)河3 個(gè)區(qū)域。試驗(yàn)采用隨機(jī)排列，3 次重復(fù)。行長(zhǎng)10cm，5 行區(qū)，行距65cm。試驗(yàn)地肥力中上等，土壤為黑土、白漿土和壤土。5 月上旬播種，田間管理同一般大田。

哈爾濱地處中國(guó)東北北部地區(qū)，黑龍江省南部，屬于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均氣溫3.6℃，年降水量553.5mm 左右。佳木斯處在中溫帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，屬大陸性季風(fēng)氣候，年均氣溫3℃，年降水量500mm 左右。七臺(tái)河市屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。年均氣溫5.1℃，年平均降雨量492.4mm。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法調(diào)查方法：成熟期去掉邊行、區(qū)頭1m 后實(shí)收測(cè)產(chǎn)。蛋白質(zhì)和脂肪測(cè)定方法：采用DA7200 近紅外光谷物分析儀進(jìn)行測(cè)定。應(yīng)用Excel 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及顯著性測(cè)驗(yàn)和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 寒地環(huán)境對(duì)高蛋白大豆品種產(chǎn)量影響2017-2018 年2 年的試驗(yàn)結(jié)果表明（表1），不同基因型大豆品種間產(chǎn)量差異：七臺(tái)河達(dá)0.001 顯著水平，哈爾濱達(dá)0.01 顯著水平，佳木斯達(dá)0.05 顯著水平；環(huán)境間產(chǎn)量差異達(dá)0.001 顯著水平；品種×環(huán)境間互作產(chǎn)量未達(dá)到顯著差異水平。對(duì)產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)一步分析表明：不同基因型品種在不同環(huán)境表現(xiàn)產(chǎn)量差異較大，七臺(tái)河以東農(nóng)豆252 產(chǎn)量最高，平均產(chǎn)量為3291.9kg/hm2，與其他品種差異達(dá)極顯著水平，其次是墾農(nóng)30；哈爾濱以墾農(nóng)30 產(chǎn)量最高，平均產(chǎn)量為3059.9kg/hm2，與黑農(nóng)48、金源55 差異極顯著，但與東農(nóng)豆252 產(chǎn)量差異不顯著；佳木斯以黑農(nóng)48 產(chǎn)量最高，平均產(chǎn)量3835.2kg/hm2，與金源55 差異極顯著，但與其他品種差異不顯著。不同環(huán)境間總的產(chǎn)量趨勢(shì)是佳木斯＞哈爾濱＞七臺(tái)河（表1）。

表1 寒地環(huán)境對(duì)高蛋白大豆品種產(chǎn)量影響 （kg/hm2）

2.2 寒地環(huán)境對(duì)高蛋白大豆品種蛋白質(zhì)含量影響試驗(yàn)結(jié)果表明（表2），不同高蛋白大豆品種和環(huán)境間蛋白質(zhì)含量差異均達(dá)0.001 顯著水平，品種×環(huán)境間互作未達(dá)到顯著差異水平。大豆蛋白含量受品種基因型及環(huán)境影響顯著。不同環(huán)境間，以哈爾濱蛋白含量最高，平均值為42.06%；其次是佳木斯，平均值為41.04%；七臺(tái)河種植的大豆蛋白含量最低，平均值僅為39.54%。同一環(huán)境不同基因型品種間的蛋白含量：哈爾濱以東農(nóng)豆252 蛋白含量最高，平均蛋白含量為44.37%，極顯著高于其他品種，其次是賓豆1 號(hào)，平均蛋白含量為43.89%；佳木斯仍以東農(nóng)豆252 蛋白含量最高，平均蛋白含量為43.21%，極顯著高于其他品種，其次是黑農(nóng)48，平均蛋白含量為42.14%；七臺(tái)河以東農(nóng)豆252 蛋白含量最高，平均蛋白含量為41.27%，極顯著高于其他品種，其次是黑農(nóng)48 略高，平均蛋白含量為40.55%；可見東農(nóng)豆252 在不同環(huán)境條件下蛋白含量表現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定。

表2 寒地環(huán)境對(duì)高蛋白大豆品種蛋白含量影響 （%）

2.3 寒地環(huán)境對(duì)高蛋白大豆品種蛋白產(chǎn)量影響利用產(chǎn)量×蛋白含量，計(jì)算大豆蛋白產(chǎn)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同基因型品種間蛋白產(chǎn)量差異，七臺(tái)河、哈爾濱均達(dá)0.001 顯著水平，佳木斯達(dá)0.05 顯著水平；環(huán)境間蛋白質(zhì)產(chǎn)量差異達(dá)0.001 顯著水平，品種×環(huán)境間互作蛋白產(chǎn)量未達(dá)到顯著差異水平（表3）。大豆蛋白產(chǎn)量同樣受品種基因型及環(huán)境影響顯著。不同環(huán)境間，以佳木斯蛋白產(chǎn)量最高，平均值為2228.41kg/hm2；其次是哈爾濱，平均值為1709.65kg/hm2；七臺(tái)河種植的大豆蛋白產(chǎn)量最低，平均值僅為1675.97kg/hm2。同一環(huán)境不同基因型品種間的蛋白產(chǎn)量：哈爾濱以東農(nóng)豆252 蛋白產(chǎn)量最高，平均蛋白產(chǎn)量為1907.06kg/hm2，其次是墾農(nóng)30，平均蛋白產(chǎn)量為1848.77kg/hm2；兩品種間蛋白產(chǎn)量差異不顯著，但東農(nóng)豆252 蛋白產(chǎn)量極顯著高于其他品種；佳木斯以黑農(nóng)48 蛋白產(chǎn)量最高，平均蛋白產(chǎn)量為2396.25kg/hm2，其次是東農(nóng)豆252，平均蛋白產(chǎn)量為2330.25kg/hm2，同樣兩品種間蛋白產(chǎn)量差異不顯著，但均與金源55 差異顯著；七臺(tái)河以東農(nóng)豆252 蛋白產(chǎn)量最高，平均蛋白產(chǎn)量為2020.21kg/hm2，極顯著高于其他品種；蛋白產(chǎn)量綜合表現(xiàn)，以東農(nóng)豆252 相對(duì)較好。

3 結(jié)果與討論

不同基因型品種產(chǎn)量受栽培環(huán)境影響較大。東農(nóng)豆252 在七臺(tái)河產(chǎn)量極顯著高于其他品種，為3291.9kg/hm2；哈爾濱以墾農(nóng)30 產(chǎn)量表現(xiàn)突出，為3059.9kg/hm2；佳木斯以黑農(nóng)48 產(chǎn)量相對(duì)較高，為3835.2kg/hm2。不同環(huán)境間總的產(chǎn)量趨勢(shì)是：佳木斯＞哈爾濱＞七臺(tái)河。

表3 寒地環(huán)境對(duì)高蛋白大豆品種蛋白產(chǎn)量影響 （kg/hm2）

大豆蛋白含量受品種基因型及環(huán)境影響顯著。本研究結(jié)果表明，在高緯度寒地環(huán)境對(duì)蛋白含量影響顯著，具體表現(xiàn)為哈爾濱（42.06%）＞佳木斯（41.04%）＞七臺(tái)河（39.54%），這與何志鴻等[1]、紀(jì)鋒等[2]的研究結(jié)果相近。同一環(huán)境不同基因型品種間的蛋白含量：哈爾濱、佳木斯、七臺(tái)河均以東農(nóng)豆252 蛋白含量極顯著高于其他品種，平均蛋白含量分別為44.37%、43.21%和40.55%，可見東農(nóng)豆252 在不同環(huán)境條件下蛋白含量表現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定。不同環(huán)境間蛋白產(chǎn)量表現(xiàn)：佳木斯（2228.41kg/hm2）＞哈爾濱（1709.65kg/hm2）＞七臺(tái)河（1675.97kg/hm2）。不同基因型品種間的蛋白產(chǎn)量表現(xiàn)：哈爾濱以東農(nóng)豆252 蛋白產(chǎn)量極顯著高于除墾農(nóng)30 外的其他品種，為1907.06kg/hm2；佳木斯以黑農(nóng)48 蛋白產(chǎn)量顯著高于除東農(nóng)豆252 外的其他品種，為2396.25kg/hm2；七臺(tái)河以東農(nóng)豆252蛋白產(chǎn)量極顯著高于其他品種，為2020.21kg/hm2?？梢姡叩鞍灼贩N的選育與生產(chǎn)環(huán)境條件對(duì)增加大豆蛋白質(zhì)含量及蛋白產(chǎn)量均具有重要的作用。