紅小豆綜合抗旱性評(píng)價(jià)研究

李 峰, 范 榮,慕 晶,宋亞麗,李可夫

(1.甘肅省慶陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,甘肅 慶陽 745000；2.甘肅省環(huán)縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,甘肅 環(huán)縣 745700)

紅小豆為豆科菜豆屬一年生草本植物[1,2]，廣泛種植于中國、印度、日本等國家和地區(qū)。我國紅小豆種植面積和產(chǎn)量均居于世界前列[3]。紅小豆富含蛋白質(zhì)、脂肪、賴氨酸等多種營養(yǎng)成分常被混合成豆飯或豆粥食用，營養(yǎng)價(jià)值頗高[4]。目前，甘肅省紅小豆生產(chǎn)集中在東南部偏旱區(qū)，較低的降雨量成為其安全生產(chǎn)的主要限制因素。慶陽市地處黃土高原腹地，屬于大陸性溫帶季風(fēng)氣候，年均降雨量為418～616 mm[5]，降雨量季節(jié)分配不均，干濕季分明，是典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，紅小豆在該區(qū)域內(nèi)具有傳統(tǒng)的種植習(xí)慣。關(guān)于紅小豆綜合抗旱性的研究相對(duì)較少，缺乏較為系統(tǒng)的抗旱評(píng)性價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，筆者采用模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)的方法[6～7]，借鑒其在大豆抗旱性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，通過對(duì)30個(gè)紅小豆品種(系)的綜合抗旱性進(jìn)行鑒定，為紅小豆新品種的引用和抗旱親本的篩選提供了科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

參試品種(系)30個(gè)，品種(系)及選育單位情況如表1。

表1 參試品種(系)及選育單位情況

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于甘肅省環(huán)縣洪德鄉(xiāng)李塬村，土層深厚，光照充足，氣候溫和，屬于大陸性溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，海拔1 360 m，無霜期145 d，年平均氣溫8.5℃，≥10℃有效積溫2 690℃，年平均日照時(shí)數(shù)2 468 h。生育期內(nèi)降雨量382.1 mm。土壤為黃綿土，質(zhì)地均一、通氣性好，前茬作物為玉米。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積12 m2(4 m×3 m)，每小區(qū)10行，行長3 m，行距0.4 m，株距0.24 m。露地穴播種植方式，施肥量為尿素225 kg·hm-2、過磷酸鈣(含量為16%)1 500 kg·hm-2、硫酸鉀75 kg·hm-2，肥料均作為基肥，生育期內(nèi)再不做追肥處理。試驗(yàn)于2019年5月13日播種，2019年10月14日收獲。出苗后定苗，保苗7 000株·667 m-2，統(tǒng)一進(jìn)行田間管理。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

收獲時(shí)剔除邊行，在每小區(qū)中間選取長勢(shì)均勻1 m2進(jìn)行考種測(cè)產(chǎn)，并隨機(jī)選取10株室內(nèi)考種。

測(cè)定指標(biāo)：生育期、主莖節(jié)數(shù)、花莢干物重、地上生物量、單株粒數(shù)、百粒重、籽粒產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)計(jì)算及統(tǒng)計(jì)分析

用Excel2007處理數(shù)據(jù)，抗旱隸屬函數(shù)值的計(jì)算采用模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)方法[5～6]。生育期、主莖節(jié)數(shù)、花莢干物重、單株粒數(shù)、籽粒產(chǎn)量的具體隸屬值：

地上生物量和百粒重的具體隸屬值：

品種抗旱隸屬函數(shù)均值：

紅小豆抗旱性鑒定級(jí)別及劃分采用張小虎[8]等食用豆抗旱性鑒定級(jí)別及劃分標(biāo)準(zhǔn)。詳見表2。

表2 紅小豆抗旱性鑒定級(jí)別及劃分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 紅小豆性狀指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析

從表3可以看出，慶科紅2號(hào)的生育期最長，為103 d，主莖節(jié)數(shù)最多，為9.1節(jié)；冀紅25的花莢干物重和地上生物量最大，分別為0.105 kg和0.215 kg，冀紅14的單株花莢干物重和地上生物量最小，分別為0.015 kg和0.035 kg；冀紅7號(hào)的百粒重最大，為24.14 g；慶科紅2號(hào)的單株粒數(shù)最多，為523粒，冀紅23最少，為126粒；冀紅25的籽粒產(chǎn)量最高，為356.90 kg·667m-2，冀紅24的最低，為150.61 kg·667m-2。

2.2 紅小豆抗旱性分析

從表4可以看出，紅小豆因品種不同各性狀指標(biāo)抗旱隸屬值有明顯變化，平均抗旱隸屬值變化幅度從0.216到0.733，處于前5為的品種分別為慶科紅2號(hào)、冀紅25、冀紅17、冀紅4和晉小豆1號(hào)，其中慶科紅2號(hào)和冀紅25的平均抗旱隸屬值均達(dá)到了0.600以上，分別為0.733和0.615，均達(dá)到了1級(jí)抗旱水平。其他參試品種(系)均能夠開花結(jié)莢，且形成籽粒產(chǎn)量，達(dá)到了2級(jí)抗旱水平。

3 討論

隨著全球氣候變化，干旱事件在我國西北地區(qū)變得更加頻繁[9]，成為主要自然災(zāi)害之一，嚴(yán)重制約了農(nóng)作物生長發(fā)育，對(duì)作物的安全生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅[10]，強(qiáng)抗旱型品種的篩選和育種，對(duì)作物的安全生產(chǎn)具有重要意義。

晉小豆1號(hào)和冀紅4為當(dāng)?shù)匾M(jìn)種植的主栽品種，具有較好的豐產(chǎn)性和適應(yīng)性[11]，慶科紅2號(hào)為當(dāng)?shù)剡x育的新品系。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，慶科紅2號(hào)和冀紅25均到達(dá)了1級(jí)(強(qiáng)抗旱)水平，具有較強(qiáng)的抗旱性，但是慶科紅2號(hào)的產(chǎn)量水平相對(duì)較低，為240.06 kg·667m-2，處于中上水平，較豐產(chǎn)性較好的冀紅4減產(chǎn)32.7%，說明紅小豆籽粒產(chǎn)量與抗旱性呈中度相關(guān)。冀紅25和慶科紅2號(hào)均適宜于旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，慶科紅2號(hào)具有更強(qiáng)的抗旱性，同時(shí)可作為抗旱育種材料應(yīng)用。

表3 不同紅小豆品種(系)性狀指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

表4 不同紅小豆品種(系)性狀指標(biāo)抗旱隸屬值