2000-2020 年山東省審定大豆品種特征特性和產量演變

吳 昊 任宏達 劉仲陽

（1 山東省菏澤市定陶區農業農村局，定陶 274100；2 山東省菏澤市定陶區鄉村振興局，定陶 274100；3 山東省菏澤市農業科學院，菏澤 274000）

大豆是我國重要的糧食和油料作物，大豆種業的發展對我國大豆的安全生產極為重要[1]。國家統計局的最新統計數據顯示，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，總產量1960.18 萬t，平均產量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量，在黃淮海等地區推廣玉米-大豆帶狀復合種植技術[3]。中國大豆主要產區分布在東北地區、黃淮海地區和長江流域地區，山東省地處黃淮海流域，是大豆主產區之一[4]。山東省統計局最新數據顯示，2020 年山東省大豆播種面積18.8672 萬hm2，總產量55.4949 萬t，單產2941kg/hm2，均較2019 年有所提高[5]。然而，山東省大豆單產相較國內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量水平的協同演變規律，為今后山東省大豆選育高產、優質多抗及適應性廣的新品種提供科學目標和高產理論參考。

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量表現等數據來自于中國種業大數據平臺（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 分析數據并作圖，利用相關性分析函數進行相關分析。

2 結果與分析

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，審定大豆品種的數量呈一定上升趨勢，但正相關線性關系不強（R2<0.5）；2003 年和2011 年審定大豆品種數量為1 個，2018 年審定大豆品種數量最多，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量

對審定品種的選育方法進行統計發現，58 個審定大豆品種均為常規品種，無轉基因品種。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101 和德豆99-16 通過誘變育種方式選育而成，其中北農101 經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計發現，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、高等院校以及科研院所與其他機構合作等。由圖3 可知審定大豆品種數量最多的機構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，其中菏澤市農業科學院共選育15 個大豆品種，貢獻較為突出；其次民營企業、科研院所和其他機構合作選育品種占比分別為13.8%和8.6%。民營企業選育的8 個大豆品種中有7 個品種在2011-2020 年育成，審定品種數量較2000-2010 年增加明顯，表明民營企業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 審定品種產量的演變由表2 可知，2000-2020 年山東省審定大豆品種的產量變化幅度較大，變異系數均大于10%，而大豆區域試驗和生產試驗產量較對照品種增產的變異系數變化幅度更大，均大于50%；其中區域試驗最高產量265.5kg/667m2，生產試驗最高產量252.2kg/667m2。2000-2020 年山東省審定大豆品種區域試驗（圖4a）和生產試驗（圖4b）的產量呈現出穩步提高的趨勢，區域試驗產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量變化趨勢

表2 2000-2020 年山東省審定大豆品種產量

2.3 審定品種農藝性狀的演變由表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。生育期的變異系數小于5%，表明生育期在品種選育的過程中較為穩定；有效分枝數、株高、主莖節數、單株粒數和百粒重的變化幅度較大，變異系數均大于10%。由圖5 可知，株高呈現平緩下降的趨勢（圖5b），有效分枝數和主莖節數變化趨勢較平緩（圖5c 和圖5d），而單株粒數和百粒重呈現上升趨勢（圖5e 和圖5f）。農藝性狀的變化從側面反應了大豆區域試驗產量和生產試驗產量的提高主要受單株粒數和百粒重的影響，表明部分農藝性狀的改良與審定大豆品種的產量有關。

表3 2000-2020 年山東省審定大豆品種農藝性狀

圖5 2000-2020 年山東省審定大豆品種農藝性狀變化趨勢

2.4 審定品種品質性狀的演變由表4 和圖6 可知，2000-2020 年山東省審定大豆品種品質性狀變化不明顯，平均蛋白質含量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]，蛋白質含量和脂肪含量的變異系數均小于10%，品質改良效果不佳。在今后的育種過程中要重點對大豆的品質性狀進行改良。

圖6 2000-2020 年山東省審定大豆品種品質性狀變化趨勢

表4 2000-2020 年山東省審定大豆品種品質性狀

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

表5 2000-2020 年山東省審定大豆品種特征特性與產量相關性

3 討論與結論

分析2000-2020 年山東省審定大豆品種的農藝性狀、產量和品質的演變發現，區域試驗產量和生產試驗產量均呈現出穩步提高的趨勢，其中株高與生產試驗產量呈負相關，而單株粒數和百粒重與產量呈強正相關，單株粒數和百粒重的變異系數變化較大，反映了單株粒數和百粒重的改良在產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育種目標在追求高產的同時也要提高品質改良的水平。