2000年以來黃淮海地區(qū)國審夏大豆品種主要農(nóng)藝性狀的演進

張連秋 任艷云 朱哲

摘要：對2000年以來黃淮海地區(qū)通過國家審定的120個夏大豆新品種的主要農(nóng)藝性狀進行分析。結(jié)果表明，結(jié)莢習性以有限為主，亞有限占比先升后降，降幅明顯，無限結(jié)莢習性僅在2005年之前有1例;葉形以圓葉為主;生育期先延長后縮短，由2000—2004年的104.68 d延長到2005—2009年的108.44 d，后又縮短至2015—2018年的 104.19 d;株高降低了2.91 cm;主莖節(jié)數(shù)減少了2.12節(jié)，有效分枝增加了0.35個;單株莢數(shù)、單株粒數(shù)均先減少后增加，2015年以后增幅明顯，分別較2000—2014年增加了13.04%和6.47%;單株粒質(zhì)量整體呈增加趨勢，增幅為1531%;百粒質(zhì)量先增大后減小，2010—2014年間平均值最大，達到21.68 g，較2000—2004年間的19.74 g增加了194 g，2015年后略有下降;蛋白質(zhì)含量逐年降低，整體降幅6.93%，脂肪含量逐年升高，整體增幅5.67%;蛋白質(zhì)脂肪總含量逐年降低，整體降幅2.97%;產(chǎn)量逐年增加，整體增加了683.63 kg/hm2，增產(chǎn)顯著。

關鍵詞：黃淮海;國審夏大豆;農(nóng)藝性狀;演進;結(jié)莢習性

中圖分類號： S565.103? 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2020）14-0113-04

黃淮海地區(qū)是我國第二大豆主產(chǎn)區(qū)，以夏大豆為主，僅有少量面積的春大豆。該地區(qū)按大豆產(chǎn)區(qū)分為南片、中片、北片3個片區(qū)[1]，大豆生產(chǎn)主要以豆麥兩熟為主。黃淮海地區(qū)大豆生產(chǎn)具有晝夜溫差相對較小、濕度相對較大的生態(tài)條件，是我國大豆形成高蛋白的最佳生態(tài)區(qū)。該地區(qū)種植大豆歷史悠久、品種資源豐富，只要品種和栽培技術有所創(chuàng)新，增產(chǎn)潛力是巨大的。黃淮海國審大豆新品種代表了該區(qū)域大豆育種的最高水平，通過分析該系列品種的特點對進一步提高我國大豆育種水平具有一定的參考價值。

1 材料與方法

1.1 審定品種概述

自2000年以來，黃淮海地區(qū)共有120個夏大豆新品種通過國家審定（同一品種在黃淮海不同片區(qū)審定，按不同品種計），其中包括有性雜交選育品種117個，ms1雄性不育輪回群體選擇育成品種2個，化學誘變育成品種1個。在這120個品種中，5個品種通過2個以上片區(qū)審定，分別為冀豆17、齊黃34、中黃24、中黃37、中黃41（表1）。

1.2 分析方法

試驗數(shù)據(jù)參照文獻[2-5]。結(jié)莢習性、葉形、花色、生育日數(shù)、株高、主莖節(jié)數(shù)、分枝數(shù)、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒質(zhì)量、百粒質(zhì)量、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、區(qū)試及生產(chǎn)試驗產(chǎn)量等數(shù)據(jù)均來自以上選育報告和品種志，對于選育報告和品種志中的缺失數(shù)據(jù)未作統(tǒng)計。數(shù)據(jù)按2000—2004年、2005—2009年、2010—2014年、2015—2018年4個階段分組統(tǒng)計，用Excel軟件分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時期審定品種的結(jié)莢習性、葉形

黃淮海地區(qū)不同時期審定品種的結(jié)莢習性以有限結(jié)莢習性為主，2000—2004年為61.76%;2005—2009年為59.57%;2010—2014年為6087%;2015—2018年為87.50%（圖1）。亞有限結(jié)莢習性所占比例先升高后降低，2000—2004年為3529%;2005—2009年為40.43%;2010—2014年為39.13%;2015—2018年為12.50%，降幅明顯，無限結(jié)莢習性僅在2005年之前有1例。葉形以圓形葉為主，2000—2004年為87.88%;2005—2009年為93.48%;2010—2014年為91.30%;2015—2018年為93.75%（圖1）。披針葉所占比例有所下降，2000—2004年披針葉占12.12%，2005年至今，披針葉所占比例一直小于10%，2000年以后黃淮海地區(qū)審定的新品種中，圓葉占絕對優(yōu)勢。

2.2 不同時期審定品種的生育期、株高、主莖節(jié)數(shù)和分枝數(shù)

由圖2可知，不同時期審定品種生育期呈先延長后縮短的趨勢，2000—2004年為104.68 d，2005—2009年為108.44 d，2010—2014年為 106.48 d，2015—2018年為104.19 d。審定品種的株高大體上呈下降趨勢，2000—2004年為 78.62 cm，2005—2009年為79.15 cm，2010—2014年為75.27 cm，2015—2018年為75.71 cm。隨著育種水平的提高及大豆生產(chǎn)中機械化水平的提高，育種家和大豆生產(chǎn)者對大豆抗倒性要求越來越高，而降低株高是提高大豆抗倒性最直接有效的手段。但是，過低的株高又很難獲得高產(chǎn)，育種家們在育種過程中，在抗倒性和產(chǎn)量之間會尋找一個平衡。因此，2000年以來，審定品種的株高整體穩(wěn)中有降。主莖節(jié)數(shù)2000—2004年最多，為17.42節(jié)，2015—2018年最少，為15.30節(jié)。隨株高的降低，主莖節(jié)數(shù)逐年減少。分枝數(shù)作為構(gòu)成株型的另一個重要因素，其變化趨勢與株高、主莖節(jié)數(shù)相反，呈逐年增加的趨勢， 2000—2004年最少， 為1.82個;2015—2018年最多，為2.17個。

2.3 不同時期審定品種的單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒質(zhì)量和百粒質(zhì)量

由圖3可知，2000年以來，單株莢數(shù)、單株粒數(shù)變化一致，均呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢。2010—2014年最低，分別為38.23、81.64個，2015—2018年最高，分別為46.47、93.92個，二者存在較強的正相關性。百粒質(zhì)量呈先增大后減小的趨勢，2000—2004年最低，為19.74 g，逐步增大到2010—2014年的21.68 g，后又在2015—2018年減小到20.90 g。一直以來，黃淮海地區(qū)大豆生產(chǎn)中對大粒型品種比較青睞，育種家們根據(jù)生產(chǎn)實際，在育種過程中傾向于選擇中大粒型品種（系）。單株莢粒數(shù)受株高、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝、百粒質(zhì)量等多因素影響，任何一個性狀的變化，都可能影響大豆的莢粒數(shù)。2000年以來，審定品種的株高降低、主莖節(jié)數(shù)減少、百粒質(zhì)量增加，以上因素的變化趨勢剛好與單株莢數(shù)、粒數(shù)的變化趨勢存在或正或負的相關性。單株粒質(zhì)量先降低后增加，2000—2004年為 16.46 g，2005—2009年降為16.04 g，后逐年增加，2015—2018年最大，為18.98 g。2000年以來，單株粒質(zhì)量增加了15.31%。單株粒質(zhì)量受單株粒數(shù)和百粒質(zhì)量影響最大，是重要的產(chǎn)量構(gòu)成因素。

2.4 不同時期審定品種的蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、蛋白質(zhì)脂肪總含量

黃淮海地區(qū)由于其地域優(yōu)勢，育成品種的蛋白質(zhì)含量一直高于東北大豆和進口大豆，而脂肪含量較東北大豆和進口大豆低。但2000年以來，這一情況逐漸發(fā)生變化。由圖4可以看出，蛋白質(zhì)含量逐年降低，2000—2004年最高，為43.42%，2015—2018年最低，為40.41%，降低了6.93%。脂肪含量逐年增加，2000—2004年最低，為19.94%;2015—2018年最高，為21.07%。近20年間，脂肪含量增加5.67%，接近國家21.5%的高脂肪標準。蛋白質(zhì)脂肪總含量逐年減低，2000—2004年最高，為63.36%;2015—2018年最低，為61.48%，整體降幅為2.97%，變化趨勢與蛋白質(zhì)含量變化一致，與脂肪含量變化趨勢相反。

2.5 不同時期審定品種的區(qū)試平均產(chǎn)量

區(qū)試平均產(chǎn)量是一個品種生產(chǎn)能力和適應性的綜合反應。由圖5可知，2000年以來，審定品種平均產(chǎn)量逐年提升，增幅明顯。2000—2004年為 2 513.87 kg/hm2，2005—2009年為2 734.71 kg/hm2，2010—2014年為2 864.03 kg/hm2，2015—2018年為3 197.49 kg/hm2，整體增幅27.20%，年增幅143%。其中，中黃13、中黃19、魯寧1號、鄭92116、齊黃34、冀豆17、圣豆5號等品種，在生產(chǎn)中都能達到4 500 kg/hm2以上的產(chǎn)量[1]。該系列品種都具有較高的產(chǎn)量潛力，不但在生產(chǎn)中發(fā)揮增加產(chǎn)量的作用，而且是重要的高產(chǎn)基因源，為黃淮海地區(qū)超高產(chǎn)育種提供了親本保障。

3 討論與結(jié)論

多年的育種實踐表明，枝葉繁茂、適應性較強、穩(wěn)產(chǎn)性較高的圓形葉大豆更適合于黃淮海地區(qū)。尹田夫發(fā)現(xiàn)卵形葉大豆始花前其葉面積系數(shù)，葉面積生長速率及葉、莖生長速率均優(yōu)于長葉大豆[6]。這就為始花前植株形成一定的繁茂性奠定了生理基礎。鼓粒后期，卵形葉大豆干物質(zhì)積累速率及干物質(zhì)從葉向莖莢轉(zhuǎn)移等生理指標參數(shù)又均高于長葉大豆。如果葉面積系數(shù)過高，葉片間相互遮蔽，又不利于增加群體光能利用率[7-8]。因此，黃淮海地區(qū)可側(cè)重選擇圓葉、葉大小適中、呈直立狀態(tài)、葉層分布上小下大的品種（系）。

育成品種的農(nóng)藝性狀趨于合理化。農(nóng)藝性狀一般、抗逆性較差的無限結(jié)莢習性品種被淘汰，有限結(jié)莢習性品種逐步占據(jù)主導地位。株高降低，抗逆性增強，便于構(gòu)建健康、穩(wěn)定的大田生產(chǎn)群體[9-10]。分枝數(shù)增加，植株自我調(diào)節(jié)能力增強。群體大時，分枝少，利于群體植株發(fā)育;群體小時，通過增加分枝提高單株生產(chǎn)力，更有利于大豆高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。另一方面，隨株高的降低，主莖節(jié)數(shù)減少，主莖結(jié)莢數(shù)減少，不利于單株生產(chǎn)力的提高[11]。綜合分析審定品種的相關性狀發(fā)現(xiàn)，株高75～80 cm，主莖14～17節(jié)，有效分枝1.5～2.0個是黃淮海地區(qū)較理想的夏大豆株型。

研究發(fā)現(xiàn)，單株粒數(shù)變化趨勢與百粒質(zhì)量變化趨勢相反，二者負相關[12-13]。2015年以前育成品種單株粒數(shù)呈下降趨勢，百粒質(zhì)量呈上升趨勢;2015年以后，百粒質(zhì)量下降，單株粒數(shù)增加。二者合理互補，保障了單株生產(chǎn)力的穩(wěn)步提升。

近20年來，黃淮海地區(qū)審定的品種平均產(chǎn)量提高了27.20%，增產(chǎn)顯著，產(chǎn)量4 500 kg/hm2以上的超高產(chǎn)品種增加較多。黃淮海地區(qū)選育的品種在產(chǎn)量上有了較大的提高。這主要得益于種質(zhì)材料的不斷創(chuàng)新、優(yōu)良基因的不斷累積[14]。株型優(yōu)化，植株抗逆性、自我調(diào)節(jié)能力增強，種植密度增加為產(chǎn)量的提高提供了重要保障。另一方面，單株生產(chǎn)力穩(wěn)步提高，是單位面積產(chǎn)量提高的重要因素。

脂肪含量的變化趨勢與蛋白質(zhì)及蛋白質(zhì)脂肪2項合計的變化趨勢相反，結(jié)果與前人研究結(jié)果一致，蛋白質(zhì)含量與脂肪含量呈負相關關系，蛋白質(zhì)含量的變化決定了蛋白質(zhì)脂肪總含量的變化[15-17]。因此，在大豆品質(zhì)改良過程中，蛋白質(zhì)含量、脂肪含量同步提高難度較大。徐冉等認為高蛋白育種與高脂肪育種應分開，分項改良更具有可行性，同時又要和產(chǎn)量結(jié)合起來考慮，應當比對照增產(chǎn)或略有增產(chǎn)以及平產(chǎn)，產(chǎn)量太低不易被生產(chǎn)上接受[18-19]。

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收稿日期：2019-08-15

基金項目：國家重點研發(fā)計劃（編號：2017YFD0101400）。

作者簡介：張連秋（1971—），男，山東濟寧人，副研究員，主要從事作物遺傳育種研究。E-mail：zyz_177@163.com。