2000-2020 年山東省審定大豆品種特征特性和產(chǎn)量演變

吳 昊 任宏達 劉仲陽

（1 山東省菏澤市定陶區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，定陶 274100；2 山東省菏澤市定陶區(qū)鄉(xiāng)村振興局，定陶 274100；3 山東省菏澤市農(nóng)業(yè)科學院，菏澤 274000）

大豆是我國重要的糧食和油料作物，大豆種業(yè)的發(fā)展對我國大豆的安全生產(chǎn)極為重要[1]。國家統(tǒng)計局的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，受國家大豆振興計劃的帶動作用，2020 年我國大豆播種面積988.25 萬hm2，總產(chǎn)量1960.18 萬t，平均產(chǎn)量1983.48kg/hm2，進口大豆10031.45 萬t，首次超過了1 億t[2]。2021年受氣候、政策及全球疫情影響，我國大豆產(chǎn)量和進口量有所降低。2022 年中央一號文件中提到提高大豆產(chǎn)量，在黃淮海等地區(qū)推廣玉米-大豆帶狀復合種植技術(shù)[3]。中國大豆主要產(chǎn)區(qū)分布在東北地區(qū)、黃淮海地區(qū)和長江流域地區(qū)，山東省地處黃淮海流域，是大豆主產(chǎn)區(qū)之一[4]。山東省統(tǒng)計局最新數(shù)據(jù)顯示，2020 年山東省大豆播種面積18.8672 萬hm2，總產(chǎn)量55.4949 萬t，單產(chǎn)2941kg/hm2，均較2019 年有所提高[5]。然而，山東省大豆單產(chǎn)相較國內(nèi)其他水平較高省市和國外仍有較大差距，為此，分析2000-2020 年山東省審定大豆品種的特征特性和產(chǎn)量水平的協(xié)同演變規(guī)律，為今后山東省大豆選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)多抗及適應(yīng)性廣的新品種提供科學目標和高產(chǎn)理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料2000-2020 年山東省審定的58 個大豆品種的特征特性和產(chǎn)量表現(xiàn)等數(shù)據(jù)來自于中國種業(yè)大數(shù)據(jù)平臺（http://202.127.42.47:6010/SDSite/Home/Index），品種信息見表1。

表1 2000-2020 年山東省審定大豆品種

1.2 試驗方法采用Excel 2019 分析數(shù)據(jù)并作圖，利用相關(guān)性分析函數(shù)進行相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 審定品種的基本情況2000-2020 年山東省共審定大豆品種58 個，其中2000 年、2001 年和2004年沒有大豆品種通過審定。由圖1 可知，隨著育種年度的推進，審定大豆品種的數(shù)量呈一定上升趨勢，但正相關(guān)線性關(guān)系不強（R2<0.5）；2003 年和2011 年審定大豆品種數(shù)量為1 個，2018 年審定大豆品種數(shù)量最多，為7 個；平均每年審定大豆品種2.8 個。

圖1 2000-2020 年山東省審定大豆品種數(shù)量

對審定品種的選育方法進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，58 個審定大豆品種均為常規(guī)品種，無轉(zhuǎn)基因品種。由圖2 可知，其中56 個品種為雜交育種方式選育，數(shù)量占比96.6%，通過雜交育種方式選育的品種又分為單交方式選育品種（53 個）和復交方式選育品種（3個，分別為菏豆33 號、圣豆5 號、山寧12 號）。2 個品種北農(nóng)101 和德豆99-16 通過誘變育種方式選育而成，其中北農(nóng)101 經(jīng)150Gy60Coγ 射線輻照處理科選93 選育而成，德豆99-16 由He-Ne 激光輻射處理黃沙大豆種子胚選育而成。

圖2 2000-2020 年山東省審定大豆品種選育方式

對審定品種的選育主體進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，2000-2020 年山東省審定大豆品種的育成單位主體類型主要有科研院所、種子企業(yè)、高等院校以及科研院所與其他機構(gòu)合作等。由圖3 可知審定大豆品種數(shù)量最多的機構(gòu)是省級和地方科研院所，選育品種占比74.1%，為品種選育的主要機構(gòu)，其中菏澤市農(nóng)業(yè)科學院共選育15 個大豆品種，貢獻較為突出；其次民營企業(yè)、科研院所和其他機構(gòu)合作選育品種占比分別為13.8%和8.6%。民營企業(yè)選育的8 個大豆品種中有7 個品種在2011-2020 年育成，審定品種數(shù)量較2000-2010 年增加明顯，表明民營企業(yè)在大豆品種選育中的地位逐漸提高，但科研院所仍然是大豆品種選育的主力。

圖3 2000-2020 年山東省審定大豆品種育成主體

2.2 審定品種產(chǎn)量的演變由表2 可知，2000-2020 年山東省審定大豆品種的產(chǎn)量變化幅度較大，變異系數(shù)均大于10%，而大豆區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗產(chǎn)量較對照品種增產(chǎn)的變異系數(shù)變化幅度更大，均大于50%；其中區(qū)域試驗最高產(chǎn)量265.5kg/667m2，生產(chǎn)試驗最高產(chǎn)量252.2kg/667m2。2000-2020 年山東省審定大豆品種區(qū)域試驗（圖4a）和生產(chǎn)試驗（圖4b）的產(chǎn)量呈現(xiàn)出穩(wěn)步提高的趨勢，區(qū)域試驗產(chǎn)量水平的提高比較顯著（R2>0.5）。

圖4 2000-2020 年山東省審定大豆品種產(chǎn)量變化趨勢

表2 2000-2020 年山東省審定大豆品種產(chǎn)量

2.3 審定品種農(nóng)藝性狀的演變由表3 和圖5 可知，2000-2020 年山東省審定大豆品種的特征特性有所變化，但不同性狀變化趨勢不同。生育期的變異系數(shù)小于5%，表明生育期在品種選育的過程中較為穩(wěn)定；有效分枝數(shù)、株高、主莖節(jié)數(shù)、單株粒數(shù)和百粒重的變化幅度較大，變異系數(shù)均大于10%。由圖5 可知，株高呈現(xiàn)平緩下降的趨勢（圖5b），有效分枝數(shù)和主莖節(jié)數(shù)變化趨勢較平緩（圖5c 和圖5d），而單株粒數(shù)和百粒重呈現(xiàn)上升趨勢（圖5e 和圖5f）。農(nóng)藝性狀的變化從側(cè)面反應(yīng)了大豆區(qū)域試驗產(chǎn)量和生產(chǎn)試驗產(chǎn)量的提高主要受單株粒數(shù)和百粒重的影響，表明部分農(nóng)藝性狀的改良與審定大豆品種的產(chǎn)量有關(guān)。

表3 2000-2020 年山東省審定大豆品種農(nóng)藝性狀

圖5 2000-2020 年山東省審定大豆品種農(nóng)藝性狀變化趨勢

2.4 審定品種品質(zhì)性狀的演變由表4 和圖6 可知，2000-2020 年山東省審定大豆品種品質(zhì)性狀變化不明顯，平均蛋白質(zhì)含量40.6%，平均脂肪含量20.3%，距離山東省大豆品種審定標準中高蛋白型大豆（≥45%）和高油型大豆（≥21.5%）標準有一定的差距[6]，蛋白質(zhì)含量和脂肪含量的變異系數(shù)均小于10%，品質(zhì)改良效果不佳。在今后的育種過程中要重點對大豆的品質(zhì)性狀進行改良。

圖6 2000-2020 年山東省審定大豆品種品質(zhì)性狀變化趨勢

表4 2000-2020 年山東省審定大豆品種品質(zhì)性狀

2.5 審定品種產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析了2000-2020 年山東省審定大豆品種特征特性與產(chǎn)量相關(guān)性，結(jié)果見表5，區(qū)域試驗產(chǎn)量和生產(chǎn)試驗產(chǎn)量均與單株粒數(shù)的相關(guān)性較大，呈正相關(guān)；生產(chǎn)試驗產(chǎn)量與株高呈負相關(guān)；而株高與主莖節(jié)數(shù)呈強正相關(guān)；單株粒數(shù)與有效分枝數(shù)呈正相關(guān)；粗脂肪含量與區(qū)域試驗產(chǎn)量和生產(chǎn)試驗產(chǎn)量呈負相關(guān)。由此可見大豆產(chǎn)量的提升主要受株高降低和單株粒數(shù)增加的影響。

表5 2000-2020 年山東省審定大豆品種特征特性與產(chǎn)量相關(guān)性

3 討論與結(jié)論

分析2000-2020 年山東省審定大豆品種的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的演變發(fā)現(xiàn)，區(qū)域試驗產(chǎn)量和生產(chǎn)試驗產(chǎn)量均呈現(xiàn)出穩(wěn)步提高的趨勢，其中株高與生產(chǎn)試驗產(chǎn)量呈負相關(guān)，而單株粒數(shù)和百粒重與產(chǎn)量呈強正相關(guān)，單株粒數(shù)和百粒重的變異系數(shù)變化較大，反映了單株粒數(shù)和百粒重的改良在產(chǎn)量的提高中起到了重要的作用。2000-2020 年山東省審定大豆品種的平均蛋白質(zhì)含量和平均脂肪含量較高蛋白和高油大豆的標準還有一定的差距，因此今后山東省大豆高產(chǎn)育種目標在追求高產(chǎn)的同時也要提高品質(zhì)改良的水平。