顧智煒 林海峰 唐超凡 陳子琳 顏墩煒 李清華 嚴生仁
(1 福建省莆田市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,莆田351106;2 福建省莆田市種子站,莆田351199;3 莆田市興田生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司,福建莆田351111)
大豆是重要的油料和高蛋白糧飼兼用作物,含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪和多種對人體有益的生理活性物質(zhì),并且是食品、飼料等加工業(yè)的優(yōu)質(zhì)原料,應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Υ螅瑢ΡU蠂壹Z食安全、植物蛋白質(zhì)安全和油脂安全具有重要意義[1]。在穩(wěn)定大豆種植面積不變的前提下,主攻單產(chǎn),選育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)大豆新品種成為育種工作者的首要任務(wù)。大豆新品種對于提高大豆產(chǎn)量和品質(zhì)、增強抗性以及促進農(nóng)業(yè)增效、帶動農(nóng)民增收起決定性作用[2]。大豆屬短日照作物,對光照反應(yīng)和緯度較為敏感,品種適應(yīng)推廣種植的地區(qū)范圍較小。因此,針對福建省本地生態(tài)特點,選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適大豆新品種是推動當(dāng)?shù)卮蠖巩a(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。近年來,福建省夏大豆生產(chǎn)面積不斷擴大,但新品種選育研究開展較晚,生產(chǎn)上應(yīng)用的品種大多為農(nóng)戶長期以來自種自留的傳統(tǒng)地方品種,其種性退化、混雜嚴重,種植效益低下,生產(chǎn)上急需篩選出一批適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)類型的豐產(chǎn)、抗性強的優(yōu)質(zhì)夏大豆新品種。因此,通過區(qū)域試驗對新育成夏大豆品種進行綜合評價有助于傳統(tǒng)地方品種的更新和新品種的大面積推廣應(yīng)用。本研究在福建省7 個夏大豆主產(chǎn)區(qū)對新育成的7 個夏大豆新品種以福建省內(nèi)傳統(tǒng)主栽品種綠斜及目前的主推品種華夏10 號為對照,進行產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)等性狀鑒定,以期篩選出適宜福建省生態(tài)區(qū)生產(chǎn)應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)夏大豆品種。
1.1 試驗材料參試夏大豆新品種共7 個,對照為傳統(tǒng)主栽品種綠斜(CK1)(由莆田市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供)和主推品種華夏10 號(CK2)(由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供)。試驗品種包括福夏豆4 號(由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所提供),福夏豆5 號、福夏豆6 號(由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所與南京農(nóng)業(yè)大學(xué)提供),泉豆23(由泉州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供),福農(nóng)CD611、福農(nóng)CD641(由福建農(nóng)林大學(xué)根系生物研究中心提供),華夏11(由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供),7 個試驗品種均為新培育品種,暫未通過審定。
1.2 試驗設(shè)計試驗于2022 年7-11 月在福建省晉江、荔城、建陽、福清、漳平、清流、尤溪7 個夏大豆主產(chǎn)區(qū)進行。試驗地地勢平坦、肥力較好且均勻,排灌方便,非大豆連作田塊。試驗采取隨機區(qū)組設(shè)計,3 次重復(fù),試驗地四周設(shè)有保護行。小區(qū)面積13.33m2,統(tǒng)一采用窄畦雙行穴播種植方式,4 行區(qū),每穴留苗2 株,種植密度為16.5 萬~24.0 萬株/hm2(根據(jù)當(dāng)?shù)卦耘嗔?xí)慣適當(dāng)調(diào)整)[3],按當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)習(xí)慣進行常規(guī)管理,治蟲不治病,田間觀測記載生育期、生長勢與抗逆性表現(xiàn)。
1.3 數(shù)據(jù)收集收獲前每小區(qū)取典型株10 株(5穴),依據(jù)《國家大豆品種區(qū)域試驗調(diào)查項目及標準》考察株高、底莢高度、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝數(shù)、單株有效莢數(shù)、每莢粒數(shù)、單株粒重、百粒重等性狀。各小區(qū)全部收割、曬干并脫粒,然后進行測產(chǎn),同時對籽粒檢測粗蛋白質(zhì)與粗脂肪含量,炭疽病由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所田間接菌鑒定。
1.4 統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)采用DPS 數(shù)據(jù)處理軟件進行統(tǒng)計分析,采用LSD 法進行多重比較。
2.1 參試品種生育期和主要特征特性表現(xiàn)從表1 可以看出,9 個參試品種的全生育期在84.4~98.4d之間,首尾相差14.0d,差異較大;株型均為收斂;葉形均為橢圓;福夏豆4 號、綠斜(CK1)開紫花,其余7 個品種均開白花;福夏豆4 號茸毛色為灰色,其余品種為棕色;除福農(nóng)CD611、福農(nóng)CD641 亞有限結(jié)莢習(xí)性外,其他品種均為有限結(jié)莢習(xí)性;種皮顏色除泉豆23 為褐色、綠斜(CK1)為青色外,其余均為黃色;種臍顏色較為豐富,表現(xiàn)為綠斜(CK1)黑色,泉豆23、華夏10 號(CK2)黃色,福夏豆4 號、福夏豆6 號及華夏11 褐色,福農(nóng)CD611、福農(nóng)CD641 深褐色,福夏豆5 號淡褐色;粒形均為橢圓。

表1 參試品種生育期和主要特征特性表現(xiàn)
2.2 參試品種主要經(jīng)濟性狀表現(xiàn)從表2 可以看出,9 個參試品種株高為57.3~78.4cm,其中福農(nóng)CD641 最高,福夏豆6 號最矮;底莢高度為9.9~15.6cm,最高的是福農(nóng)CD641,最低的是華夏11;主莖節(jié)數(shù)為11.8~16.9,最多的是福農(nóng)CD641,最少的是福夏豆4 號;有效分枝數(shù)為2.4~4.5,分枝最多的是福農(nóng)CD641,最少的是福夏豆6 號;單株有效莢數(shù)為26.2~53.7,最多的是華夏11,最少的是綠斜(CK1);每莢粒數(shù)為1.83~2.33,最多的是福農(nóng)CD641,最少的是福夏豆4 號;單株粒重為13.17~17.32g,最高的是華夏11,最低的是福農(nóng)CD641;百粒重為17.32~32.44g,綠斜(CK1)最重(32.44g),其次為福夏豆4 號(31.71g),這2 個品種表現(xiàn)為大莢大粒,最輕的是華夏11(17.32g),其次為福農(nóng)CD641(17.83g)。

表2 參試品種主要經(jīng)濟性狀表現(xiàn)
2.3 參試品種產(chǎn)量表現(xiàn)從表3 可以看出,各試點內(nèi)區(qū)組間、試點間、品種間及品種與試點互作間的籽粒產(chǎn)量均存在極顯著差異,說明各試點大豆生育條件有所不同,試點布局、田間設(shè)計較為合理,可代表不同的夏大豆生態(tài)區(qū)域,品種間遺傳基礎(chǔ)上的差異可得到充分體現(xiàn)。品種×試點互作亦達到極顯著水平,說明參試品種與環(huán)境互作程度大,可進一步作穩(wěn)產(chǎn)性、適應(yīng)性分析。

表3 參試品種籽粒產(chǎn)量方差分析結(jié)果
從表4 可以看出,7 個參試新品種中比綠斜(CK1)增產(chǎn)的有4 個。華夏11 平均產(chǎn)量最高,達到2767.5kg/hm2,比綠斜(CK1)極顯著增產(chǎn)8.53%;華夏10 號(CK2)平均產(chǎn)量為2692.5kg/hm2,位居第二,比綠斜(CK1)極顯著增產(chǎn)5.59%;其他品種比綠斜增產(chǎn)的有福夏豆4 號、福夏豆5 號及福農(nóng)CD611,均增產(chǎn)顯著。比華夏10 號(CK2)增產(chǎn)的只有華夏11,增產(chǎn)2.79%,未達顯著水平。7 個參試新品種中,福夏豆6 號比華夏10 號(CK2)極顯著減產(chǎn)6.96%;福農(nóng)CD641 比綠斜(CK1)、華夏10 號(CK2)分別極顯著減產(chǎn)15.59%、20.06%。

表4 參試品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性
豐產(chǎn)性效應(yīng)值中,華夏11 最高,其他大于0 的依次為華夏10 號(CK2)、福夏豆4 號、福夏豆5號、福農(nóng)CD611,說明以上5 個品種豐產(chǎn)性較好。7 個品種中,變異系數(shù)大于10 的有泉豆23、福農(nóng)CD641,說明以上2 個品種產(chǎn)量易受環(huán)境影響;福夏豆5 號、華夏10 號(CK2)及綠斜(CK1)3 個品種變異系數(shù)較小,說明以上3 個品種產(chǎn)量較穩(wěn)定。線性回歸穩(wěn)定性分析結(jié)果表明,華夏11、福農(nóng)CD611、福夏豆4 號及綠斜(CK1)4 個品種的回歸系數(shù)大于1.100,品種受環(huán)境影響較明顯,穩(wěn)產(chǎn)性差,適合于高水肥管理條件下種植;華夏10 號(CK2)、福夏豆5 號的回歸系數(shù)接近1.000,具有平均動態(tài)穩(wěn)定性,受環(huán)境影響一般,適應(yīng)性廣;福農(nóng)CD641、泉豆23及福夏豆6 號回歸系數(shù)均小于0.950,品種受環(huán)境影響較小,靜態(tài)穩(wěn)定性較高。
2.4 參試品種抗性鑒定結(jié)果各試驗點田間試驗觀察鑒定結(jié)果:參試9 個品種均未發(fā)現(xiàn)病害發(fā)生;抗倒性上,福夏豆5 號、福夏豆6 號在尤溪試點發(fā)生2 級倒伏,泉豆23 在清流試點發(fā)生3 級倒伏、莆田試點發(fā)生2 級倒伏,福農(nóng)CD611 在清流試點發(fā)生4 級倒伏、莆田試點發(fā)生2 級倒伏,福農(nóng)CD641在清流試點發(fā)生2 級倒伏,華夏10 號(CK2)在尤溪試點發(fā)生3 級倒伏。根據(jù)福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所抗炭疽病田間接菌鑒定結(jié)果表明:參試9 個品種中,福農(nóng)CD611、福夏豆4 號、華夏11、泉豆23、綠斜(CK1)、福農(nóng)CD641、福夏豆6號表現(xiàn)抗病,福夏豆5 號、華夏10 號(CK2)表現(xiàn)中抗。
2.5 參試品種品質(zhì)分析結(jié)果品質(zhì)檢測由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心)完成,檢測結(jié)果見表5:各品種粗蛋白含量為40.56%~46.10%,綠斜(CK1)含量最高(46.10%)、其次為福夏豆6 號(45.32%),達國家高蛋白品質(zhì)標準;粗脂肪含量為17.04%~20.63%,均未達國家高脂肪品質(zhì)標準,含量最高的是福農(nóng)CD611;粗脂肪、粗蛋白合計含量最高的品種是綠斜(CK1),達65.62%,最低的品種是華夏11,僅59.68%。

表5 參試品種粗蛋白與粗脂肪含量
本研究中的試驗點分布覆蓋了福建省夏大豆主產(chǎn)區(qū),方差分析結(jié)果表明7 個試點間、各試點內(nèi)區(qū)組間、品種間及品種與試點互作間籽粒產(chǎn)量存在顯著差異,說明了試驗布局、設(shè)計較合理,方法可靠、結(jié)果較準確,可代表不同的生態(tài)區(qū)域,不同品種間遺傳差異能夠得到充分體現(xiàn)。
高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強是大豆育種的主要目標,但在實際育種中較難獲得集高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)與抗性強于一體的品種[4]。從7 個參試新品種產(chǎn)量來看,比綠斜(CK1)增產(chǎn)的有4 個,增產(chǎn)極顯著的僅有華夏11;比華夏10(CK2)增產(chǎn)的僅有1 個,且增產(chǎn)不顯著;另外福農(nóng)CD641 比綠斜(CK1)、華夏10(CK2)均極顯著減產(chǎn)。以上結(jié)果說明當(dāng)前在對照品種標準提高的背景下,對新育成品種的產(chǎn)量水平提出了更高要求。從7 個品種的農(nóng)藝性狀來看,植株生長勢均較為旺盛,株高高于往年試驗品種表現(xiàn),這可能與當(dāng)年生育期雨水較多有關(guān)。從抗性表現(xiàn)上看,7 個品種中有6 個品種在不同試驗點均有發(fā)生不同級別的倒伏,這可能也與生育期雨水多,植株長勢旺相關(guān),特別是生育后期雨水的影響更大,說明在新品種選育過程中要綜合考慮并控制植株長勢,以防不同年份中出現(xiàn)的氣候變化,如雨水較多引起倒伏進而影響產(chǎn)量。在各試驗點,7 個品種均未發(fā)現(xiàn)病害發(fā)生,且抗炭疽病田間接菌鑒定6 個品種表現(xiàn)抗病、1 個品種表現(xiàn)中抗,說明這批新育成品種在抗病性上有較大突破。從品質(zhì)來看,7 個參試品種的粗蛋白、粗脂肪合計含量均低于65%,福夏豆6 號粗蛋白含量達國家高蛋白品質(zhì)標準,粗脂肪含量除福農(nóng)CD611外,均低于國家高油標準,因此,在新品種品質(zhì)選育上要加大力度。
華夏11 的產(chǎn)量最高、抗逆性強,綜合性狀優(yōu),可進行小范圍試種示范;福夏豆4 號、福夏豆5 號與福農(nóng)CD611 的產(chǎn)量較高,綜合性狀較好,但產(chǎn)量比華夏10 號(CK2)增產(chǎn)點率均未超過50%,是否適合推廣有待進一步試驗鑒定。福農(nóng)CD641 產(chǎn)量過低,直接淘汰。