綠豆新品種生長規(guī)律及產(chǎn)量形成規(guī)律研究

王建花，王麗俠，劉振興，程須珍，張耀文

（1.山西大學(xué)生物工程學(xué)院，山西太原030006；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，北京100081；3.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，山西太原030031；4.唐山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，河北唐山063001）

綠豆新品種生長規(guī)律及產(chǎn)量形成規(guī)律研究

王建花1，2，3，王麗俠2，劉振興4，程須珍2，張耀文3

（1.山西大學(xué)生物工程學(xué)院，山西太原030006；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，北京100081；3.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，山西太原030031；4.唐山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，河北唐山063001）

作物籽粒產(chǎn)量形成規(guī)律與產(chǎn)量密切相關(guān)。為了明確高產(chǎn)綠豆新品種中綠6號(hào)、中綠13的產(chǎn)量及籽粒形成規(guī)律，在北京、唐山試驗(yàn)區(qū)對其生育期，花莢、籽粒形成規(guī)律，以及產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同種植密度條件下，2個(gè)綠豆品種的開花進(jìn)程趨勢基本相同，即隨著密度加大，始花期提前，終花期延后，導(dǎo)致花期延長；同時(shí)，開花數(shù)減少，且以主莖花為主。中綠6號(hào)、中綠13這2個(gè)品種花后10～20 d籽粒干物質(zhì)積累速率較大，20 d后積累較慢并達(dá)到恒質(zhì)量。中綠6號(hào)、中綠13均在種植密度為9萬株/hm2時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最高。研究結(jié)果對上述綠豆新品種在京翼地區(qū)推廣具有參考意義。

綠豆；生長規(guī)律；產(chǎn)量

綠豆（Vigna radiata）是豇豆屬（Vigna）亞洲豇豆亞屬（Ceratotropis）的一個(gè)栽培種，原產(chǎn)于我國，在溫帶、亞熱帶地區(qū)廣泛種植[1]。綠豆?fàn)I養(yǎng)豐富，籽粒中蛋白質(zhì)含量高達(dá)19.5%～33.1%，明顯高于禾谷類作物，是小麥面粉的2.3倍、玉米面的3.0倍、大米的3.2倍、小米的2.7倍[1]。其還富含維生素、礦質(zhì)元素等營養(yǎng)物質(zhì)，且具有藥用價(jià)值，其豐富的營養(yǎng)保健作用備受青睞[2-3]。近年來，其國內(nèi)消費(fèi)及國際市場對綠豆的需求越來越大，綠豆出口也呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢，年出口量15萬～23萬t，約占我國糧食出口量的1%～2%，創(chuàng)匯約1億美元，占我國糧食出口創(chuàng)匯總額的4%～5%，是綠豆產(chǎn)區(qū)農(nóng)民的重要經(jīng)濟(jì)來源[4]。目前，綠豆生產(chǎn)已成為我國在國際市場上最具有競爭力的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一[4]。但是生產(chǎn)上優(yōu)良的綠豆品種較少，很多品種混雜，種性退化，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，極大地限制了綠豆產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。

近年來，人們在綠豆種質(zhì)資源的開發(fā)利用，優(yōu)良品種的選育、栽培等方面進(jìn)行了較多研究[5-11]，如單株莢數(shù)、莢粒數(shù)、百粒質(zhì)量、株高、主莖分枝數(shù)、莢長、莢寬、單株產(chǎn)量和生育期等產(chǎn)量相關(guān)性狀，以及綠豆表型、生理特性，結(jié)果顯示，品種之間差異顯著[12-15]。張傳乃等[16]研究表明，不同類型綠豆品種開花和結(jié)莢特性有所差異，蔓生型品種高于直立型品種，但開花的最低節(jié)位都在植株的第2～4節(jié)，有效花梗一般是7～9節(jié)。王寶強(qiáng)等[17]對5個(gè)不同綠豆品種籽粒干物質(zhì)積累規(guī)律的分析發(fā)現(xiàn)，花后5～11 d是綠豆鮮莢質(zhì)量和莢皮鮮質(zhì)量的快速增長期，而籽粒鮮質(zhì)量和籽粒干質(zhì)量的快速增長期為花后11～17 d，花后17 d以后籽粒鮮質(zhì)量快速下降而干質(zhì)量無顯著變化。張存信等[18]研究發(fā)現(xiàn)，綠豆的適宜種植密度為18.0萬～19.5萬株/hm2，在此基礎(chǔ)上密度加大或減小，產(chǎn)量均逐步降低，這與高運(yùn)青等[19]的研究結(jié)果相似。

綠豆產(chǎn)量和品質(zhì)不僅取決于品種遺傳特性，環(huán)境的影響也不能忽視。20世紀(jì)80年代中綠1號(hào)、中綠2號(hào)的引進(jìn)選育和推廣利用，分別實(shí)現(xiàn)了綠豆品種的更新?lián)Q代[20]，選育出一系列綠豆新品種（如人工雜交得到的抗豆象品種中綠4號(hào)等），并在全國大面積推廣，發(fā)展前景良好。

為進(jìn)一步研究種植密度對中綠系列品種的影響，本試驗(yàn)以中綠6號(hào)和中綠13為試材，研究不同種植密度對綠豆幼苗生長狀況及產(chǎn)量影響的同時(shí)，探討不同種植密度對綠豆生長過程中單株莢數(shù)、莢粒數(shù)、百粒質(zhì)量、株高、主莖分枝數(shù)、莢長、莢寬、單株產(chǎn)量和生育期對產(chǎn)量的影響，旨在為綠豆生產(chǎn)中合理的種植密度提供一定的實(shí)踐指導(dǎo)和理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試綠豆品種為中綠6號(hào)和中綠13。

1.2 方法[1]

2015年6—8月分別在北京、唐山試驗(yàn)區(qū)種植相同材料，設(shè)3個(gè)密度（9萬（低）、15萬（中）、21萬（高）株/hm2），小區(qū)面積60 m2，播種時(shí)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每相鄰小區(qū)間留1 m寬過道。各品種各密度間均有壟隔開。并設(shè)有4行保護(hù)行。播種方式采用人工條播。采用常規(guī)管理，并人工清除田間雜草。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 花莢形成規(guī)律調(diào)查開花期每個(gè)處理在靠中間位置掛牌標(biāo)記生長正常且一致的植株5株，從始花期開始到成熟期結(jié)束，定時(shí)跟蹤調(diào)查標(biāo)記主莖、分枝上的開花數(shù)及開花位置，成熟期調(diào)查結(jié)莢數(shù)及結(jié)莢位置。調(diào)查方法：自第1朵花開始，每天10：00調(diào)查新開放花朵數(shù)目及開花節(jié)位，以花瓣涂色進(jìn)行標(biāo)記計(jì)數(shù)，成熟期調(diào)查結(jié)莢部位及結(jié)莢數(shù)。1.3.2籽粒形成規(guī)律調(diào)查盛花期田間標(biāo)記100朵當(dāng)天開放的花，注明時(shí)間，標(biāo)記3次。合計(jì)300朵花，每隔5 d取5～10個(gè)莢，調(diào)查鮮莢、鮮莢皮、鮮籽粒的質(zhì)量，之后樣本110℃快速殺青1 h，然后30℃烘干至恒質(zhì)量，再稱莢皮、籽粒的干質(zhì)量。

1.3.3 產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查成熟期收獲時(shí)調(diào)查株高、主莖分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)、結(jié)莢部位、莢長、單莢粒數(shù)、百粒質(zhì)量、小區(qū)產(chǎn)量，折合公頃產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

以Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表繪制，以DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行不同種植密度處理的顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 花莢形成規(guī)律

2.1.1 不同種植密度對每株成花進(jìn)程動(dòng)態(tài)的影響不同種植密度下，2個(gè)綠豆品種開花進(jìn)程動(dòng)態(tài)趨勢基本相同，即隨著種植密度的增加，提前進(jìn)入盛花期，成花數(shù)增多（如圖1-A，B）。北京試驗(yàn)區(qū)，中綠6號(hào)，隨著種植密度的增加，在8月14—16日相繼進(jìn)入盛花期，花期延至8月25日。中綠13，盛花期延長至8月17日，花期不變。

唐山試驗(yàn)區(qū)，中綠6號(hào)，開花后5～7 d進(jìn)入盛花期，隨著種植密度的增加，盛花期提前2～3 d，花后10～12 d進(jìn)入終花期。中綠13，開花后5～8 d進(jìn)入盛花期，隨著密度的增加，盛花期提前2～5 d，花期延長4 d左右。

2.1.2 不同種植密度對主莖花分布的影響由圖2-A可知，中綠6號(hào)各個(gè)密度處理開花位置大多在3～10節(jié)，其花數(shù)最多在第7節(jié)和第8節(jié)；中綠6號(hào)（高）在第9～10節(jié)的花數(shù)減少，中部節(jié)的花數(shù)較多，且第8節(jié)花數(shù)最多；中綠6號(hào)（中）在各節(jié)的花數(shù)均多于其他處理，在第8節(jié)花數(shù)最多。增加種植密度，可明顯增加主莖中上部節(jié)的花數(shù)。由圖2-B可知，中綠13開花位置大多都在主莖中上部，花數(shù)最多為第8～10節(jié)；中綠13（低）在中上部的花數(shù)明顯多于其他處理，在第9節(jié)花數(shù)最多。

由表1可知，隨種植密度的不同，不同綠豆品種的開花數(shù)量及位置有所不同，即隨密度增加，單株開花數(shù)減少，且以主莖花為主。北京試驗(yàn)區(qū)，中綠6號(hào)隨著密度的增加，主莖花占總花數(shù)的比例分別為52.17%，61.90%，65.00%；中綠13也存在相同的規(guī)律，隨著種植密度的增加，主莖花占總花數(shù)的比例為70.37%，72.00%，78.26%。唐山試驗(yàn)區(qū)，中綠6號(hào)高密度下主莖花占總花數(shù)的63.16%，中密度下為47.62%，低密度下為26.09%；中綠13也存在著類似的規(guī)律，高、中、低密度下，主莖花占總花數(shù)的78.26%，61.9%，33.33%。且在高密度條件下，分枝上的花主要集中在第1，2分枝；中、低密度下，花主要集中在第2，3分枝，且以第3分枝開花最多。

表1 不同種植密度對開花位置的影響

2.2 不同種植密度下中綠6號(hào)、中綠13籽粒形成規(guī)律

由圖3可知，不同種植密度下中綠6號(hào)、中綠13籽粒干物質(zhì)積累規(guī)律均呈“J”型增長曲線。北京試驗(yàn)區(qū)，花后15～20 d為籽粒干物質(zhì)的快速增長期，隨后增長緩慢直至達(dá)到恒質(zhì)量。唐山試驗(yàn)區(qū)，中綠6號(hào)、中綠13在開花后10～15 d籽粒干物質(zhì)積累速率最大，15 d積累較慢，在20 d達(dá)到最大值，比北京試驗(yàn)區(qū)提前5 d。

2.3 種植密度對綠豆產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

由表2可知，種植密度對綠豆產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)有一定的影響，品種間存在差異。北京試驗(yàn)區(qū)，中綠6號(hào)，種植密度為9萬株/hm2處理的產(chǎn)量最高，與種植密度為15萬、21萬株/hm2處理的產(chǎn)量間差異不顯著，分析其產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，種植密度增加，導(dǎo)致成莢數(shù)大幅度減少，莢粒數(shù)基本不變，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低；中綠13種植密度為9萬株/hm2處理的產(chǎn)量最高，與種植密度為21萬株/hm2處理間差異顯著，與種植密度為15萬株/hm2處理間差異也不顯著；隨著密度的增加，成莢數(shù)顯著下降，莢粒數(shù)下降幅度較小，產(chǎn)量降低。唐山試驗(yàn)區(qū)，不同種植密度對小區(qū)株數(shù)、單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)影響不一，中綠6號(hào)隨密度加大而減小，中綠13變化不大；產(chǎn)量低密度最大，中密度次之，高密度下的產(chǎn)量最低，即中綠6號(hào)、中綠13均表現(xiàn)為低密度＞中密度＞高密度。

表2 不同種植密度綠豆產(chǎn)量和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

由圖4可知，北京試驗(yàn)區(qū)，中綠6號(hào)和中綠13隨著密度的升高，產(chǎn)量總體呈現(xiàn)下降趨勢。中綠13下降幅度比中綠6號(hào)大，種植密度為15萬株/hm2時(shí)，2個(gè)品種之間產(chǎn)量幾乎沒有區(qū)別；種植密度為21萬株/hm2時(shí)，中綠6號(hào)產(chǎn)量大于中綠13，但均小于種植密度為9萬株/hm2的產(chǎn)量，所以種植密度為9萬株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，密度最合適。唐山試驗(yàn)區(qū)，中綠6號(hào)和中綠13均是在種植密度為9萬株/hm2時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最大，中密度次之，高密度時(shí)產(chǎn)量最低，但是差異不顯著。

結(jié)合表2和圖4可知，種植密度以9萬株/hm2為宜，產(chǎn)量最高，隨密度的增加，會(huì)造成種子浪費(fèi)，而且增產(chǎn)效果不顯著，所以種植密度為9萬株/hm2時(shí)最適合。

3 結(jié)論與討論

綠豆在我國有悠久的栽培歷史，具有豐富的種質(zhì)資源，存在廣泛的遺傳多樣性，其產(chǎn)量還大有潛力可挖[21]。植物生長發(fā)育不僅受內(nèi)部生理代謝的調(diào)控，同時(shí)受外部環(huán)境的影響[22]。許多研究表明，綠豆產(chǎn)量隨著種植密度的增加呈先上升后下降的趨勢，栽培上應(yīng)合理設(shè)置密度[18-19]。本研究通過不同年份在相同地區(qū)設(shè)置相同密度梯度來探究中綠6號(hào)、中綠13生長規(guī)律及產(chǎn)量與種植密度的關(guān)系，增加試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

綠豆花莢形成特性，據(jù)觀察，蔓生型品種和直立型品種有所差異，但都隨著種植密度的增加，盛花期延后，花期延長，開花的最低節(jié)位都在植株的第3～5節(jié)，有效花梗一般是7～10節(jié)，且以主莖花為主。張傳乃等[16]對綠豆4份材料的生育期調(diào)查分析表明，蔓生型比直立型開花期長2～4 d，開花的最低節(jié)位在植株的第2～5節(jié)，有效花梗一般是7～9節(jié)，與本研究結(jié)果基本一致。

綠豆籽粒形成過程中干物質(zhì)的積累反映了籽粒的大小[17]。本研究結(jié)果表明，北京試驗(yàn)區(qū)，中綠6號(hào)、中綠13花后5～15 d是綠豆鮮莢質(zhì)量和莢皮鮮質(zhì)量的快速增長期，而籽粒鮮、干質(zhì)量的快速增長期為花后15～20 d，花后20 d以后籽粒鮮質(zhì)量快速下降而干質(zhì)量基本保持不變。唐山試驗(yàn)區(qū)，中綠6號(hào)、中綠13均比北京試驗(yàn)區(qū)提前5 d。綜合本研究數(shù)據(jù)表明，綠豆籽粒增質(zhì)量的關(guān)鍵時(shí)期為花后10～20 d，與王寶強(qiáng)等[17]的研究結(jié)果基本一致。

北京試驗(yàn)區(qū)，中綠6號(hào)、中綠13均是在密度為9萬株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，但二者差異顯著；唐山試驗(yàn)區(qū)，中綠6號(hào)、中綠13均在密度為9萬株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，且差異不顯著，與張存信等[18-19]的研究結(jié)果稍有出入，但都是低密度比高密度更有優(yōu)勢。

本研究中許多外部環(huán)境因素沒有全部涉及到，下一步研究將明確中綠6號(hào)、中綠13這2個(gè)品種產(chǎn)量與其他環(huán)境因素之間的相關(guān)性，為品種的推廣提供大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

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Study on Growth Regularity and Yield Formation of New Mung Beans Varieties

WANGJianhua1，2，3，WANGLixia2，LIUZhenxing4，CHENG Xuzhen2，ZHANG Yaowen3
（1.College of Biological Engineering，Shanxi University，Taiyuan 030006，China；2.Institute of Crop Sciences，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing100081，China；3.Institute of Crop Sciences，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；4.Tangshan Academy of Agricultural Sciences，Tangshan 063001，China）

Grain formation patterns of crop are closely related to the yield.To clarify the grain and yield development regularity of the high-yield mung bean varieties Zhonglü 6 and Zhonglü 13,investigations of growth period,patterns of flower and pod formation, patterns of grain yield the formation,as well as economic traits were conducted in the testing fields located at Beijing and Tangshan test area.The results revealed that under different sowing densities,the growth trends of the two mung bean varieties were basically the same. As the density increasing,the beginning of flowering became earlier,and the date of final flowering delayed,resulted in the elongated flowering stage.At the same time,the total flower number of single plant decreased,with the majority of existing flowers located at the main stem.The accumulating rate of the grain dry matter reached maximum during 10 to 20 days after flowering,after then the grain dry quality slowly reached its constant stage.The optimum cropping densities of mung bean varieties of Zhonglü 6 and Zhonglü 13 were the same in Beijing test area for 90 000 plants/hm2.The results of the study will be helpful for extension service of the tested varieties in Beijing and Hebei mung bean production areas.

mung beans;growth regularity;yield

S522

A

1002-2481（2016）10-1459-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.10.09

2016-05-16

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2014BAD07B05）；國家食用豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-09）

王建花（1991-），女，山西呂梁人，在讀碩士，研究方向：作物遺傳育種。程須珍、張耀文同為通信作者。