姚才奎,王順才,尹紅升,梁 泉,溫憲勤
(1.臨滄市種子管理站,云南 臨滄 677008;2.祥云縣種子管理站,云南 祥云 672100;3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院,云南 昆明 650201;4.云南省種子管理站,云南 昆明 650031)
大豆[Glycinemax(Linn.)Merr.]通稱黃豆,是中國(guó)歷史悠久的主要作物之一,大豆是主要油料作物之一,可以為人們提供大量的植物食用油、微量元素和礦物質(zhì),同時(shí)也被廣泛用作人類食物、動(dòng)物蛋白飼料和工業(yè)原料等。
云南除海拔2400 m以上的高寒山區(qū)外,大豆在全省各地都有種植。由于氣候多樣,光、熱、水資源比較豐富,一年四季均可播種大豆,以春播和夏播為主,秋、冬則以菜用大豆為主。全省2010—2018年大豆平均播種面積為16015 hm2,單產(chǎn)2387.84 kg·hm-2,總產(chǎn)38.41萬(wàn)t,且在逐年小幅上升[1]。目前,基本形成以文山、曲靖、昭通、紅河為主的夏大豆基地,以德宏、普洱、臨滄為主的冬季熱區(qū)大豆生產(chǎn)基地,以昆明、玉溪、曲靖等為主的菜用大豆生產(chǎn)基地。本研究通過對(duì)2017—2021年云南省審定的大豆品種產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀以及品質(zhì)指標(biāo)的演變情況進(jìn)行研究分析,以期為云南省優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)大豆新品種選育和生產(chǎn)提供借鑒。
2017—2021年云南省審定通過的24個(gè)大豆品種的產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀及品質(zhì)性狀。數(shù)據(jù)來源于云南省種子管理站。
采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)頻率分析以及相關(guān)性分析。對(duì)于無(wú)法查找的數(shù)據(jù)進(jìn)行缺失項(xiàng)處理。
2017—2021年云南省通過審定的大豆品種共有24份,均為省內(nèi)審定,無(wú)外來引進(jìn)品種。通過審定的大豆品種如表1所示。育種單位中云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院和云南農(nóng)業(yè)大學(xué)育成的品種最多,分別為14個(gè)和9個(gè),分別占58.33%和37.50%;文山州農(nóng)業(yè)科學(xué)院育成品種1個(gè),占4.17%。2017—2021年,品種審定總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。2020年通過審定的品種最多,有10個(gè),占41.67%,其次為2021年,通過審定的品種有6個(gè),占25.00%。審定品種通過數(shù)量最少的為2017年與2019年,審定的品種每年僅有2個(gè),占8.33%。
表1 云南省2017-2021年審定大豆品種
從表2得知,產(chǎn)量、單株產(chǎn)量隨審定年限呈上升趨勢(shì),百粒重略微下降,且不同審定品種之間產(chǎn)量差異較大。2017—2021年審定品種產(chǎn)量最大值4005.00 kg·hm-2,為2020年審定通過的滇大豆3號(hào);最小值2274.8 kg·hm-2,為2018年審定的滇大豆2號(hào);平均產(chǎn)量3084.00 kg·hm-2。單株產(chǎn)量最大值38.5 g,為滇大豆8號(hào);平均值23.91 g。百粒重最大值38.2 g,為滇大豆8號(hào);平均值為23.91 g。對(duì)產(chǎn)量頻率分布進(jìn)行分析可知,審定品種產(chǎn)量集中分布在2707.35~3572.45 kg·hm-2,占審定品種的66.67%。單株產(chǎn)量集中分布在18.40~28.45 g,占83.33%,百粒重集中分布在17.20~21.95 g,占58.33%。分析審定大豆的產(chǎn)量變化,選擇具有優(yōu)良性狀的品種,可以有效提高云南省大豆的生產(chǎn)。
對(duì)審定品種的農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析,由表2得知,2017—2021年審定品種的全生育期、株高和分枝數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),有效莢數(shù)和單株粒數(shù)呈上升趨勢(shì)。其中全生育期97~121 d,平均為110.78 d;株高45.8~85.2 cm,平均為64.18 cm;分枝數(shù)3.2~5.4枝,平均為4.06枝。有效莢數(shù)35.1~82.1個(gè),平均為56.32個(gè);單株粒數(shù)75.1~154.3粒,平均為113.15粒。除生育期外,其余農(nóng)藝性狀具有較大變異,其中有效莢數(shù)變異程度最大,為20.77%。對(duì)農(nóng)藝性狀進(jìn)行頻率分布分析,審定品種生育期集中分布在109~115 d(58.33%),株高集中分布在55.65~65.5 cm(58.33%),分枝數(shù)集中分布在3.75~4.30枝(41.67%),有效莢數(shù)集中分布在46.85~58.60個(gè)(37.50%),單株粒數(shù)分布較為平均,在114.7~134.5粒(54.17%),略占優(yōu)勢(shì)。
對(duì)審定品種的品質(zhì)性狀進(jìn)行相關(guān)性分析。通過表2可知,在品質(zhì)性狀中,蛋白質(zhì)含量一直保持相對(duì)穩(wěn)定,粗脂肪含量略有增加,蛋脂總含量呈上升趨勢(shì),且漲幅明顯。根據(jù)大豆品種品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB1352-2009)規(guī)定要求,高油大豆按粗脂肪含量(干基)指標(biāo)表分為1~3等,高蛋白大豆按蛋白質(zhì)含量(干基)指標(biāo)分為1~3等。2017—2021年審定的大豆品種中有13個(gè)品種達(dá)到高油大豆的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),占54.2%。其中3個(gè)品種達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),占12.5%,為云黃17號(hào)、云黃16號(hào)和云資環(huán)大豆6號(hào)。達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的有4個(gè),占16.7%,為云黃18號(hào)、云黃19號(hào)、云黃20號(hào)和云資環(huán)大豆7號(hào)。有15個(gè)品種達(dá)到高蛋白大豆的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),占62.5%;達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的品種有1個(gè),占4.2%,為滇大豆3號(hào);達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的品種有5個(gè),占20.8%,為云資環(huán)大豆2號(hào)、文黑豆1號(hào)、滇大豆6號(hào)、云資環(huán)9號(hào)和滇大豆14號(hào)。蛋脂總含量云資環(huán)大豆6號(hào)最高,為64.22%;最低為53.54%,平均值為59.97%。對(duì)品質(zhì)性狀頻率分布進(jìn)行分析,粗脂肪含量集中分布在20.37%~23.44%(79.17%),蛋脂總含量在58.88%以上,集中分布(91.67%)。菜用大豆僅有1個(gè),為滇大豆8號(hào),占總品種數(shù)的4.17%。
表2 2017—2021年云南省審定大豆品種生物學(xué)特性
2017—2021年云南省審定的大豆品種的平均產(chǎn)量達(dá)到3084.01 kg·hm-2,高于近年來國(guó)家大豆的平均產(chǎn)量。雖然百粒重略有減少,但年均產(chǎn)量總體呈上升趨勢(shì)。究其原因,是因?yàn)闃?gòu)成產(chǎn)量的單株莢數(shù)和單株粒數(shù)有所增加。2018年審定通過的大豆品種產(chǎn)量普遍偏低,是由于2017年的田間試驗(yàn)中,大豆種植的8個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中有6個(gè)在大豆生長(zhǎng)中后期遭遇強(qiáng)降雨,造成大豆徒長(zhǎng),引發(fā)銹病和白粉病,并造成一定程度的大豆籽粒霉?fàn)€,對(duì)大豆產(chǎn)量造成較大影響。在2019年以后審定的品種中,只有云黃18號(hào)、云資環(huán)大豆9號(hào)和滇大豆14號(hào)年產(chǎn)量低于3000 kg·hm-2。云南省大豆單產(chǎn)為1800 kg·hm-2,僅相當(dāng)于全國(guó)平均水平的75%左右。因此,在今后大豆育種中,仍然應(yīng)以提高產(chǎn)量潛力為選育目標(biāo)。
株高、生育期、分枝數(shù)總體趨勢(shì)略有降低,有效莢數(shù)和單株粒數(shù)略有上升。大豆株高和產(chǎn)量密切相關(guān),植株過高易倒伏,過矮生物量不足。有研究表明,在株高到達(dá)一定高度之前,株高與產(chǎn)量呈明顯的正相關(guān)關(guān)系[7]。單株有效分枝數(shù)的減少有利于提高大豆種植密度,從而有效提高大豆產(chǎn)量。有效莢數(shù)和單株粒數(shù)的增加也能夠有效提高大豆產(chǎn)量。對(duì)前人研究結(jié)果進(jìn)行整理,發(fā)現(xiàn)大豆產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀之間關(guān)系較為復(fù)雜,難以得到一致結(jié)果[8-12],因此,在未來的育種工作中,可通過對(duì)產(chǎn)量性狀的協(xié)調(diào)選擇,提高大豆的生產(chǎn)產(chǎn)量潛力。
云南省一年四季可種植大豆,凈種和間作套種幾乎平分秋色。大豆凈種多采用春播和秋播,而大豆間套種多采用夏播和秋播。大豆間套作方式多樣,除常見的玉米/大豆外,還有甘蔗/大豆、茶葉/大豆、煙草/大豆和水稻田埂種植大豆等。2021年全省大豆間套種(大豆玉米帶狀復(fù)合種植)面積約5.704萬(wàn)hm2。其中,滇大豆8號(hào)、滇大豆2號(hào)、滇大豆3號(hào)等在大豆玉米帶狀復(fù)合種植應(yīng)用中廣受歡迎。今后,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)大豆與玉米等其他作物的間作套種品種及綜合配套技術(shù)的應(yīng)用力度,拓寬新品種新技術(shù)應(yīng)用范圍,促進(jìn)全省大豆生產(chǎn)的技術(shù)升級(jí)。
對(duì)大豆的品質(zhì)性狀分析發(fā)現(xiàn),云南省大豆蛋白質(zhì)含量平均值為40.58%,脂肪含量為19.39%,蛋脂總含量平均值為59.97%,蛋白質(zhì)、脂肪與蛋脂總含量都呈緩慢上升趨勢(shì)。表明云南省審定的大豆品種對(duì)品質(zhì)性狀要求較高,培育優(yōu)質(zhì)大豆是主攻方向。研究發(fā)現(xiàn)2017—2021年的大豆審定品種的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀總體上穩(wěn)步上升。將文章分析結(jié)果與其他研究結(jié)果相結(jié)合[13-15],可以為云南省大豆新品種的選育和應(yīng)用提供依據(jù)。
中國(guó)南方地區(qū)以高蛋白品種為主。高蛋白和菜用大豆等專用大豆是云南大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和方向[16]。除具有高產(chǎn)、抗逆、抗病蟲害等特性外,今后應(yīng)重點(diǎn)把高蛋白、菜用的專用品種確定為優(yōu)先發(fā)展目標(biāo),直接加工食品用豆(生產(chǎn)豆腐、豆奶、酶活大豆粉、全脂大豆粉、鹵腐、豆豉等)宜選育百粒重30 g以上的大粒豆做青毛豆和對(duì)日本、韓國(guó)出口。
2017—2021年,云南省審定的大豆品種的產(chǎn)量呈上升趨勢(shì),而且產(chǎn)量與品質(zhì)齊頭并進(jìn)。株高、生育期、分枝數(shù)與百粒重略有降低,而有效莢數(shù)和單株粒數(shù)均有所上升,蛋白質(zhì)含量基本穩(wěn)定,脂肪含量和蛋脂總含量有所上升。因此,云南省未來的育種目標(biāo)是注重產(chǎn)量與質(zhì)量并存,培育產(chǎn)量高、質(zhì)量?jī)?yōu)的新品種,推動(dòng)云南大豆產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。