兩種野生大豆生境及生長發(fā)育的調(diào)查

（凱里學(xué)院 大健康學(xué)院，貴州 凱里 556011）

野生大豆（Glycine soja Sieb.& Zucc.）屬于豆科、大豆屬，為一年生二級保護(hù)植物，是栽培大豆的近緣野生種[1]。具有固氮、蛋白含量高、抗逆性強(qiáng)、繁殖系數(shù)大等優(yōu)良特性[2]。主要分布在中國、朝鮮、韓國等地區(qū)。在中國除海南、青海、新疆三省外，在其它省份均有分布[3-4]。國外野生大豆的分布及數(shù)量較少，對野生大豆的研究也很少。Wang KJ[5]對中國和日本野生大豆的遺傳多樣性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)日本野生大豆的遺傳多樣性明顯低于中國野生大豆，不同生境是造成遺傳多樣性的主要因素迄今為止，中國對野生大豆研究較多，從地理分布[6]、形態(tài)結(jié)構(gòu)等幾個方面探討野生大豆的形狀特征、地理分布規(guī)律。在野生大豆調(diào)查過程中，表現(xiàn)出它變異類型比栽培大豆的變異類型更為豐富，野生大豆對病蟲害、不利環(huán)境的抗性和適應(yīng)很強(qiáng)[7]。吳禹等調(diào)查野生大豆發(fā)現(xiàn)不同生境條件適合不同群體類型。但由于人們長期對資源環(huán)境破壞，使野生大豆資源瀕臨滅絕[8]。武靜發(fā)現(xiàn)野生大豆分布和生長發(fā)育受外界因素影響，外觀性狀和生育期發(fā)生變化[9]。但本研究以凱里學(xué)院（凱豆）和丁扒山（丁豆）兩種野生大豆為材料，系統(tǒng)地研究其物候期、生物學(xué)特性、生境條件與群落間關(guān)系，旨在探究出野生大豆與生境間關(guān)系，掌握兩種野生大豆對環(huán)境的適應(yīng)性，明確其在各自分布區(qū)域內(nèi)生態(tài)因子特征，為后續(xù)的大豆選育和品種改良奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

對野生大豆分布地點(diǎn)進(jìn)行實地調(diào)查，實地調(diào)查方法以抽樣調(diào)查為主。了解野生大豆的生境和伴生植物等，其中對兩個生境光照、溫度測定和生長發(fā)育指標(biāo)進(jìn)行測量。采集2種野生大豆生長地的土壤進(jìn)行營養(yǎng)元素測定，每個生長地采集土壤為20cm。土壤pH值用pH計測定，土壤含水量用烘干法，土壤含氮量用凱氏定氮儀，磷、鉀含量分別用火焰光度計和紫外分光光度計測定，每個生長地土壤用五點(diǎn)取樣法[17]。

凱里地區(qū)位于中亞熱帶溫和濕潤氣候區(qū)，是典型的季風(fēng)氣候，具有冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，雨熱同季的特點(diǎn)。丁扒山：N：26°31.9588，E：107°52.8003，海拔：1025m，該地區(qū)人為干擾少、生物種類繁多，生境為山地。凱里學(xué)院：N：26°31.3921，E：107°53.4570，海拔：695m，該地區(qū)人為干擾多、生物種類少，生境為坡邊。

表1 野生大豆群落土壤營養(yǎng)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

兩種野生大豆在形態(tài)特征上有明顯的區(qū)別：丁扒山野生大豆的葉片為橢圓形、花期為8月末至9月中旬、花大且花色為淡紫色、豆莢邊緣褐色絨毛、豆莢光滑，種子有清晰紋理；凱里學(xué)院野生大豆葉片為卵狀披針形、花期為7月末～8月中旬、花小且花色為紫色、豆莢被有褐色絨毛，種子沒有清晰紋理。

1.2 試驗方法

（1）土壤氮、磷、鉀、pH值及含水量測定 采用烘干法測土壤氮磷鉀含量及土壤含水量，采用pH計測pH值

（2）光照強(qiáng)度、溫度測定 對兩種野生大豆凱豆（A）和丁豆（B）的營養(yǎng)期（V25）、花期（R3）、莢期（R5）用LI-6400XT記錄光照強(qiáng)度，6次重復(fù)。

（3）物候期記錄 參照田翠節(jié)的方法[2]。

（4）生物學(xué)特性觀察 每種選取10株進(jìn)行測量主莖長、莖粗、節(jié)數(shù)、葉寬、葉長，取平均值。

（5）數(shù)據(jù)分析及圖片制作 采用SPSS 23軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，Excel完成作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 野生大豆土壤營養(yǎng)元素比較

通過調(diào)查，凱豆和丁豆土壤pH值分別為6.464、7.133，呈弱酸性與弱堿性。野生大豆既可以在酸性土壤中也可在堿性中生長。對凱豆、丁豆的群落中的土壤檢測可知（見表1）。丁豆土壤營養(yǎng)元素含量與凱豆差異不顯著，但丁豆的土壤營養(yǎng)元素含量都比凱豆的高。

2.2 野生大豆光照強(qiáng)度比較

由圖1可得：在8:00中凱豆和丁豆的R3、R5、V25光強(qiáng)無顯著差異，但R3、R5、V25三者間差異顯著；10:00凱豆和丁豆R3、R5無顯著差異，但V25差異顯著；在12:00凱豆R3、R5和丁豆R3、凱豆V25和丁豆R5均無顯著差異，同時兩者中R5、V25光照強(qiáng)度差異顯著；14:00-16:00這兩個時間段中兩者R3都與R5、V25光照強(qiáng)度差異顯著，但是兩者中V25、R3、R5之間無顯著差異；從18:00時，兩個地方之間的V25、R3、R5時期光照強(qiáng)度無顯著差異，但是在V25、R3、R5三個時期之間是差異顯著，在12:00光照強(qiáng)度最強(qiáng)。

圖1 光照強(qiáng)度日變化

2.3 野生大豆溫度日變化比較

由圖2可得：在8:00凱豆的三個時期溫度都與丁豆存在顯著差異，其中丁豆R3也與V25和R5差異顯著；10:00凱豆V25除了與丁豆R3無顯著差異，與V25和R5都差異顯著；在12:00凱豆V25和R5丁豆V25、R5差異顯著、丁豆R3與凱豆V25、R5無差異；14:00凱豆R5與丁豆V25無差異、丁豆V25、R3無差異，而丁豆R5與V25、R3差異顯著；在16:00-18:00間所有時期都存在差異。綜上所述，凱豆R3、R5溫度較高且平穩(wěn)，V25在8:00-14:00間呈上升趨勢。

圖2 溫度日變化

2.4 野生大豆群落的植被概況

調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)凱豆的伴生植物共有13科19種，種類最多的是菊科（5種）、豆科（2種）和爵床科（2種），其余的10個科僅有1種，包括豆科、菊科、禾本科、旋花科、爵床科、馬桑科、鳳尾蕨科、鱗毛蕨科、薔薇科、紫草科、防己科、蕁麻科、粟科；丁豆的伴生植物共11科22種，其中最多的是禾本科（7種）、菊科（3種）、豆科（2種），薔薇科（3種），其余的7個科僅有1種，這些科有薔薇科、豆科、菊科、禾本科、唇形科、蕁麻科、傘形科、漆樹科、?？啤④嚽翱?、鴨跖草科。凱里地區(qū)不同生境野生大豆的伴生植物名錄具體如下:

凱豆伴生植物主要有一年蓬、野茼蒿、小飛蓬、鬼針草、千里光、博落回、白車軸草、爵床、打碗花、千金藤、藎草、野艾蒿、盾果草，灌木、竹類、蕨類植物有假杜鵑、插田泡、馬桑、紫竹、蜈蚣草、貫眾；丁豆伴生植物主要有雞眼草、野茼蒿、細(xì)柄草、風(fēng)輪菜、馬唐、弓果黍、五節(jié)芒、一年蓬、鐵馬鞭、積雪草、水竹葉、藎草、苦苣菜、小飛蓬、白茅、車前草、百年蒿、龍芽草，灌木植物有山莓、苧麻、鹽膚木、楮。

2.5 野生大豆物候期觀察比較

通過物候期觀察，得出觀察記錄表（見表2）.從出苗期來看凱豆則在2月末和3月初，丁豆的在3月初和3月中旬，兩者的出苗期和子葉期都在3月中旬左右，因此凱豆出苗比丁豆早。在花期和莢期可得，凱豆的生育期都比丁豆的提前一個月。

表2 野生大豆物候期觀察

其中凱豆的花期在7月末到8月中旬，丁豆8月末到9月中旬；凱豆莢期在8月中旬到9月初，丁豆則在9月中旬到10月初。

2.6 生物學(xué)特性比較

由野生大豆?fàn)I養(yǎng)期生物學(xué)特性（表3、圖3）可得，凱豆總體長勢較丁豆低，丁豆的莖長、莖粗、節(jié)數(shù)、葉長、葉寬均顯著高于凱豆，丁豆百粒重、莢數(shù)、每莢粒數(shù)、單株產(chǎn)量均與凱豆存在顯著差異，丁豆單株產(chǎn)量遠(yuǎn)高于凱豆，分別為7.83 g、2.69g。因此，丁豆的外觀綜合性狀與土壤營養(yǎng)元素含量的結(jié)果一致，土壤營養(yǎng)元素含量高，植株長勢旺，收獲的單產(chǎn)高。

圖3 丁豆和凱豆的外觀形態(tài)比較

3 結(jié)語

表3 丁豆和凱豆的農(nóng)藝學(xué)性狀比較

楊梅[10]通過對黔東南耕地地力評價得出土壤pH＜5.5呈酸性、全氮含量＜2 mg.kg-1、有效磷＜10mg.kg-1、速效鉀＜100mg.kg-1。本研究測得丁豆和凱豆的土壤pH和氮磷鉀含量，完全能夠滿足野生大豆整個生育期對土壤pH和肥力的要求。兩種野生大豆的土壤氮磷鉀含量差異是由于生境不同引起的，凱豆位于坡邊易受人為干擾導(dǎo)致伴生植物遭到破壞不利于養(yǎng)分積累，反之，丁豆生境幾乎不受外界因素干擾，伴生植物生長有利于養(yǎng)分積累，土壤相對肥沃，兩種野生大豆的伴生植物雖然有差異，但以菊科、豆科、禾本科為主，主要以小飛蓬、一年蓬等，由此可知丁豆和凱豆的伴生植物屬適應(yīng)性較強(qiáng)和喜濕性強(qiáng)的類型，對環(huán)境濕度要求較高，野生大豆吸收更多水分提供有利條件，同時，野生大豆還可借助伴生植物進(jìn)行攀援，增強(qiáng)長勢，提高其對生態(tài)因子的適應(yīng)性，發(fā)展為成片生長。這與郭林靈[11]調(diào)查發(fā)現(xiàn)的野生大豆的伴生植物一致。

雖然兩地地理位置相距較近，氣候和土壤條件相似，但兩地海拔相差330m，因受低溫影響，整個生育期較凱豆滯后，早春丁豆的光照雖強(qiáng)于凱豆，但低溫導(dǎo)致出苗時間和花期推遲，這與賈振偉[12]對野生大豆苗期低溫的研究結(jié)果一致，后期溫度升高且土壤養(yǎng)分充足直接影響植株分枝能力、株高及單產(chǎn)，因此，丁豆的植株長勢強(qiáng)于凱豆，丁豆和凱豆光強(qiáng)最強(qiáng)是花期，凱豆最高溫在花期為31℃，花期高溫會影響凱豆的授粉受精，丁豆最高溫在營養(yǎng)期為23℃，營養(yǎng)期對溫度具有可塑性，因此丁豆對環(huán)境的適應(yīng)能力比凱豆強(qiáng)，不同時期的高溫直接影響大豆的單產(chǎn)，這是丁豆單產(chǎn)較凱豆高的原因。