新疆伊犁河谷地區引進大豆品種適應性分析

阿里別里根·哈孜太,哈尼帕·哈再斯,祖勒胡瑪爾·烏斯滿江,姚 慶,守合熱提·牙地卡,侯獻飛,李 強,張 正

(1.新疆伊犁州農業科學研究所,新疆伊寧 835000;2.新疆農業科學院經濟作物研究所,烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】2019年我國大豆1 810×104t,同比增長13.3%,播種面積達933.33×104hm2(1.4億畝),與2018年相比增長10.9%[1]。同年大豆進口量達9 553×104t[2]。新疆作為我國綠洲灌溉農業生產區,其獨特的自然條件使大豆生長及產量關系與其它生態區有所不同[3-4]。目前, 新疆大豆年播種面積約為7.00×104hm2,主要集中分布在伊犁州、喀什地區、昌吉州,其中伊犁州、喀什地區種植面積較多,分別占到新疆大豆總種植面積的32.03%、30.17%[5-7]。研究引進大豆品種在伊犁河谷的生態適應性,對拓寬當地種質資源、培育新品種具有重要意義。【前人研究進展】侯獻飛等[8]對長江中下游冬油菜在新疆春油菜區的適應性進行分析表明,長江中下游地區半冬性甘藍型冬油菜在新疆春油菜區,能夠通過春化正常生長發育,完全成熟;曾凱等[9]對68 份大豆品種資源在新疆灌區的農藝性狀及聚類分析結果顯示,在遺傳距離為10處,可將參試的68份品種分為7個類群。有研究利用穩定性參數、高穩系數、變異系數對玉米[10]、冬油菜[11]、大豆[12]等作物的高產、穩產、適應性做出評價; 也有利用隸屬函數法對品種的抗逆性進行綜合評價,分析結果與生產實際相吻合[13-17]。【本研究切入點】目前,伊犁河谷種植的大豆品種多以引種或自留種為主,但其適應性、豐產、穩產情況鮮有報道。需對引進大豆品種新疆伊犁河谷地區適應性進行分析。【擬解決的關鍵問題】鑒定12個引進大豆品種(CK為自育品種)適應性,分析其生育期、主要農藝性狀、產量差異性、適應性,為篩選出適宜大豆新品種提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2019～2020年在伊犁州農業科學研究所綜合試驗站進行,供試13個大豆品種由伊犁州農業科學研究所油料研究室提供。其中,自育品種1個(CK),引進品種12個。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

試驗于2019～2020年在伊犁州農業科學研究所北試驗地進行(海拔641 m、E 81°38′82″、N 43°93′01″)。伊犁河谷3～10月日照時數2 100 h,年平均氣溫7.5～9.7℃,≥10℃積溫為3 000～3 500℃,無霜期160～170 d,年平均降水量為350 mm,試驗地前茬為甜菜,土壤為灰鈣土,土壤肥力中等,滴灌種植模式。采用隨機區組設計,6行區,行長 700 cm,平均行距50 cm,株距8 cm,3 次重復,常規田間管理。

1.2.2 測定指標

田間觀察及記載大豆生長期間性狀變化,成熟后每小區取10株考種。田間記載和考種標準參考《大豆種質資源描述規范和數據標準》[18]。測定指標有株高cm(A1)、結莢高度cm(A2)、主莖節數(A3)、莖粗cm(A4)、有效分枝(A5)、單株無效莢數(A6)、單株有效莢數(A7)、單株粒數(A8)、單株粒重g(A9)、百粒重g(A10)。收獲期測量小區產量及折合單位面積產量(kg/667m2)。

1.2.3 變異系數

變異系數(CVi)的計算公式為:

CVi=(Si/Xi)×100%.

式中,Xi為第i個品種某個性狀的平均值,Si分別為第i品種(系)的某個性狀的標準差。變異系數CVi越小,i品種的該性狀越穩定[9-13]。

1.2.4 適定性參數

1.2.5 高穩系數

高穩系數是反映品種的高產穩產性,以HSCi表示。

HSCi=[1-(Xi-Si)/1.10XCK]×100%.

式中,HSCi為第i個參試品種的高穩系數,其值越小,該品種(系)高產穩產性越好,Xi和Si分別為第i品種(系)的平均產量和標準差,XCK為對照品種的平均產量[9-13]。

1.2.6 隸屬函數法

與產量呈正相關指標:

Uij=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin).

式中,Uij表示i種類j指標的隸屬函數值;Xij表示i種類j指標的測定值;Xjmin表示所有種類j指標的最小值;Xjmax表示所有種類j指標的最大值;i表示某個品種;j表示某項指標[9-13]。

1.3 數據處理

數據利用Excel 2010和SPSS 19.0軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 參試大豆品種生育期及感溫指標變化

研究表明,合交02-69生育期最長,為130 d,較對照晚14 d,屬于中晚熟品種;中黃901全生育期107 d,較對照早9 d,屬于早熟品種;黑農69、黑農71、綏農14、黑農63全生育期分別為129、129、126、124 d,較對照分別晚13、13、10、8 d,屬于中早熟品種。對照品種新大豆20號感溫指數為1.49,其他參試品種的感溫指數均在1.36～1.68。表1

2.2 參試大豆品種主要農藝性狀差異性

研究表明,參試大豆品種中黃901株高高于對照新大豆20號外,其它參試品種株高均低于對照品種,除中黃901、東農53、黑農69、合交02-69,適定性參數大于1,分別為2.45、2.21、1.93、1.22,其它參試品種適定性參數小于1,其中綏農36適定性參數最小,為0.24;參試品種株高變異系數均高于對照新大豆20號,參試品種東農53、黑農69、中黃901變異系數較高,分別為7.57%、6.44%、5.19%。參試品種綏農36與綏農14底莢高度差異較大,平均分別為17.33和7.33,其它參試品種之間底莢高度差異較小。黑農63主莖節數最低,11.33,適定性參數、變異系數分別為1.48、18.37%,除了黑農63外其它參試品種主莖節數均高于對照品種新大豆20號(12.30 cm)。莖粗最大與最小是中黃901和綏農36,分別為0.83、0.58,變異系數最大與最小是中黃902和綏農31,分別為40.4%、2.63%,適定性參數除了中黃902、黑農69、黑農63、東農63大于1外,其它參試品種適定性參數均小于1。參試品種綏農36單株有效莢數高于對照品種新大豆20號,其它參試品種均低于對照品種,齊農7號適定性參數和變異系數最大,分別為2.09、9.17%。參試品種綏農36、合交02-69、綏農14、綏農31的單株粒數大于對照品新大豆20號,分別為87.33、83.00、81.30、68.31。參試品種單株粒重在18.67～8.8 g,東農63的適定性參數和變異系數最小,分別為0.8%、0.26。參試品種黑農63、齊農7號、黑農69百粒重小于對照品種,分別為18.27、18.10、16.33,其它參試品種百粒重均高于對照品種,黑農71最高22.33、適定性參數為0.89、變異系數為2.59%,參試品種綏農31、黑農69、綏農14適定性參數大于1,分別為2.66、2.3、1.11,其它參試品種定性參數均小于1。表2

表 1 參試品種生育期及感溫指數Table 1 The growth period and temperature index of tested varieties

2.3 利用隸屬函數法對參試大豆品種主要農藝性狀綜合評價

研究表明,參試品種主要農藝性狀隸屬函數值差異較大,其中綏農36主要農藝性狀隸屬函數值最高,主要農藝性狀的綜合排名第1,平均隸屬函數值為0.569;合交02-69,平均隸屬函數值為0.545,排名第2;新大豆20號株高(A1)、有效分枝(A5)、單株有效莢數(A7)隸屬函數值分別為0.741、0.250、0.753,綜合隸屬函數值0.493,排名第3;東農63主莖節數(A3)隸屬函數值為0.490,綜合隸屬函數值排名第4;綏農31單株有效莢數(A7)、單株粒數(A8)、單株粒重g(A9)、百粒重g(A10)隸屬函數值分別為0.284、0.578、0.841、0.873,綜合隸屬函數值0.466,排名第5;綜合隸屬函數值排名最后的是黑農69,平均隸屬函數值為0.290。表3

2.4 參試大豆品種主要農藝性狀間的相關性

研究表明,參試品種的單株有效莢數與莖粗呈顯著負相關。單株粒數與單株有效莢數呈極顯著正相關。百粒重與單株有效莢數呈顯著正相關,與單株粒重呈極顯著正相關。表4

2.5 不同大豆品種主成分得分及綜合得分

研究表明,合交02-69、綏農36、東農63、綏農14、中黃901、黑農71、綏農31的綜合得分均高于對照品種新大豆20號,分別為0.64、 0.48、0.35、0.32、0.16、0.14、0.12,主要農藝性狀的利用效率均較高,生態適應性也較好。表5

表3 參試品種農藝性狀隸屬函數Table 3 Subordinate function analysis of agronomic traits in the tested varieties

表4 大豆主要農藝性狀相關性Table 4 Correlation analysis between major agronomic traits of tested soybean varieties

表5 不同大豆品種主成分得分及綜合得分Table 5 Principal component score and comprehensive score of different soybean varieties

2.6 參試大豆品種產量方差

研究表明,參試品種產量差異較大,參試品種高穩系數值最小是合交02-69,高穩系數值為-18.44、HSC排名第1、折單產210.868 kg,比對照高59.802 kg、高28.36%;折單產最高品種是綏農14,產量為219.217 kg,比對照高68.151 kg、高31.09%,但高穩系數排名第2。表6

表6 不同參試大豆品種產量變化Table 6 Yield performance of tested varieties

3 討 論

3.1新疆伊犁河谷地區積溫高(≥10℃積溫為3 000～3 500℃,無霜期160～170 d,年平均降水量為350 mm,山區達800 mm)水、肥、氣、熱、光資源都有利于大豆發揮增產潛力 。將伊犁河谷西部、丘陵區及北疆沿天山一帶東部的部分地區與黑龍江第二、三積溫帶劃分在北方春大豆中早熟、早熟同一生態區[5]。研究參試品種在新疆伊犁河谷地區正常開花結莢成熟長,參試品種合交02-69生育期最長,為130 d,較對照晚14 d,屬于中晚熟品種;中黃901全生育期107 d,較對照早9 d,屬于早熟品種;黑農69、黑農71、綏農14、黑農63、全生育期分別為129、129、126、124 d,較對照分別晚13、13、10、8 d,屬于中早熟品種。

3.2參試品種的高穩系數,其值越小,該品種(系) 高產穩產性越好[6]。大豆的單株有效莢數、單株粒數、單株粒重、百粒重等是其理論產量的重要構成因素,也是育種選材、品種篩選的重要依據[10],參試品種中多數品種有效分枝與單株無效莢數較少或沒有,導致參試品種有效分枝與單株無效莢數差異較大,導致變異系數偏大或偏小。試驗百粒重與單株有效莢數呈顯著正相關,與單株粒重呈極顯著正相關,以增加單株粒重、單株有效莢數以及百粒重可以獲得較高的產量。

4 結 論

引進的12份大豆品種均可在新疆伊犁河谷地區正常生長,且主要農藝性狀表現較好,適應性較好,其中綏農36、合交02-69、新大豆20號、東農63、綏農31、黑農69綜合排名位居前5;綜合評價得分最高的是合交02-69,單產210.868 kg/667m2,比對照高28.36%;其次是綏農14,單產219.217 kg/667m2,比對照高31.09%。