繆亞梅,王學(xué)軍,汪凱華,顧春燕,葛紅,趙娜
(江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇 如皋 226541)
綠豆屬于豆科蝶形花亞科菜豆族豇豆屬。綠豆是一種抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣的作物。由于其生長周期短,播種時(shí)間彈性較大,經(jīng)濟(jì)效益好,深受農(nóng)戶的喜愛[1]。綠豆含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素和各種礦物質(zhì),是人們理想的醫(yī)食同源營養(yǎng)保健食品[2]。綠豆可以通過其根部共生的根瘤菌進(jìn)行固氮作用,從而有利于改善土壤的肥力和質(zhì)地[3]。綠豆作為主要的食用豆類之一,在農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要作用[4]。
近十多年來,我國綠豆生產(chǎn)呈現(xiàn)先增加后減少再恢復(fù)增長的趨勢(shì),從2006年的54.702萬hm2增至2011年的78.095萬hm2,然后降至2014年的54.010萬hm2,2015年和2016年則分別比上一年增長4.7%和8.8%。中國綠豆產(chǎn)量2014年之后開始出現(xiàn)恢復(fù)性增長,2016年達(dá)89.26萬t,比上一年增長26.6%,但僅是2002年的75%[5]。
江蘇沿江地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),勞動(dòng)力成本較高。隨著綠豆種植規(guī)模的不斷擴(kuò)大,生產(chǎn)上迫切需要矮生直立、收獲集中、適宜機(jī)械化生產(chǎn)的綠豆品種。我們從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院與河北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院引進(jìn)6個(gè)綠豆新品種(品系),通過品種比較試驗(yàn),擬篩選出適合江蘇沿江地區(qū)及相同生態(tài)區(qū)種植的矮生直立綠豆品種,為生產(chǎn)上提供品種支撐。
供試的6個(gè)矮生直立綠豆品種(品系)代號(hào)為L1、L2、L3、L4、L5、L6,其中前5個(gè)為河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所選育,L6為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所選育。
試驗(yàn)以品種為處理,采取隨機(jī)區(qū)組排列,重復(fù)3次,小區(qū)面積11.52 m2,行長2.4 m,行寬4.8 m。采用點(diǎn)播方式,行距60 cm,穴距20 cm。試驗(yàn)施45% 的氮磷鉀復(fù)合肥1 688 kg·hm-2作基肥,出苗4~5葉期定苗,每穴留苗2株。其他栽培和管理措施同大田生產(chǎn)。整個(gè)生育期各小區(qū)的澆水、除草及病蟲防治等田間管理均一致。
成熟時(shí)對(duì)中間行連續(xù)10株植株進(jìn)行定點(diǎn)調(diào)查和測(cè)定,分2次收獲。室內(nèi)考查,各農(nóng)藝性狀參照程須珍等[6]綠豆資源描述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考種和記載,取平均值,采用 DPS 軟件進(jìn)行方差分析[7]。
從表1可以看出,生育期品種間存在一定差異,變化范圍86~89 d,L4最早熟,和其他品種均呈極顯著差異;L5最遲,和L2、L4、L6品種間差異極顯著;其余4個(gè)品種生育期差異不顯著。株高品種間存在一定差異,平均57.7~108.1 cm,其中,L5最高,L2最矮,L5、L2和其他品種均呈極顯著差異,其他品種間差異不顯著。平均分枝數(shù)各品種1.6~2.3個(gè),品種間差異不顯著。各品種主莖節(jié)數(shù)差異較大,變幅在8.8~14.9節(jié);L5節(jié)數(shù)最多,為14.9節(jié);L1其次,為12.0節(jié);L4節(jié)數(shù)最少,為8.8節(jié);L5與其他品種顯著差異,與L2、L4極顯著差異。各品種單株莢數(shù)差異較大,為20.1~ 34.9個(gè),L2最多,達(dá)到34.9個(gè),L5最少,為20.1個(gè),L4單株莢數(shù)也較少,為26.6個(gè);L2和L4、L5存在極顯著差異,和其他品種間差異不顯著;L5和其他所有品種均有顯著差異。單株莢長差異不太大,平均莢長在9.2~ 10.3 cm,L2最長,為10.3 cm,L1 其次,為10.2 cm,L3最短,為9.2 cm;L2和L1差異不顯著,和L3差異極顯著,與其他品種差異顯著。各品種單莢粒數(shù)相差較大,平均為9.4~11.1粒,其中,L6最多,為11.1粒,L5其次,L4最少,為9.4粒;L6與L5、L2差異不顯著,和其他3品種差異極顯著。各品種百粒重為5.55 ~ 6.66 g,其中L4 最高,為6.66 g,L1其次,為6.29 g,L6最低,為5.55 g;L4和L6分別與其他品種存在極顯著差異。各品種單株產(chǎn)量差異較大,在9.53~16.56 g,其中,L2最高,為16.56 g,L1其次,為16.12 g,L5 最低,為9.56 g;L5和其他品種差異極顯著,其余品種間差異不顯著。小區(qū)產(chǎn)量與單株產(chǎn)量趨勢(shì)一致,L2最高,為3.006 kg,L1其次,為2.740 kg,L2與L1差異不顯著,與其他品種差異顯著;L5最低,為1.869 kg,L5 和其他品種差異極顯著。綜合分析,品種L2表現(xiàn)最好,中熟、直立、株高較矮、籽粒中等、抗性強(qiáng)、產(chǎn)量高,適合機(jī)械化收獲。
表1 6個(gè)綠豆品種農(nóng)藝性狀表現(xiàn)
注:同列數(shù)據(jù)后無相同的大、小寫英文字母表示其差異達(dá)極顯著、顯著水平。
變異系數(shù)是品種性狀遺傳動(dòng)態(tài)的基本表現(xiàn),能夠反映某一性狀在一定生態(tài)環(huán)境下的差異程度。參試6個(gè)綠豆不同性狀的變異系數(shù)順序?yàn)橹旮?20.8%)>主莖節(jié)數(shù)(18.3%)>單株莢數(shù)(18.2%)>單株產(chǎn)量(17.9%)>小區(qū)產(chǎn)量(15.2%)>有效分枝(13.5%)>單莢粒數(shù)(6.6%)>百粒重(5.9%)>莢長(5.7%)>生育期(1.2%),不同性狀間差異較大。變異系數(shù)越大,說明通過育種手段選擇的潛力越大,各性狀中,株高、單株莢數(shù)選擇的潛力較大;而生育期的變異系數(shù)最低,莢長的變異系數(shù)也較小,表明通過育種手段選育理想目標(biāo)性狀的難度較大。
相關(guān)分析能夠反映出作物不同數(shù)量性狀之間的相關(guān)性。參試的6個(gè)綠豆品種各性狀之間的相關(guān)程度和相關(guān)方向不盡一致。表2表明,單株產(chǎn)量與單株莢數(shù)呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.938;與單莢長呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.527;而與株高呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.894;與主莖節(jié)數(shù)呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.796。單株莢數(shù)與莢長呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.662,與株高呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.871。百粒重與單株粒數(shù)呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.787。生育期與主莖節(jié)數(shù)、分枝數(shù)呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.905和0.840。株高與主莖節(jié)數(shù)呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.826。小區(qū)產(chǎn)量與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最大,為0.946,說明單株產(chǎn)量和小區(qū)產(chǎn)量基本一致。個(gè)體產(chǎn)量是群體產(chǎn)量的基礎(chǔ),群體要想獲得高產(chǎn),個(gè)體必須高產(chǎn)。因此,在育種上,選擇高產(chǎn)綠豆品種,應(yīng)以單株莢數(shù)作為首要目標(biāo)性狀進(jìn)行選擇,還要兼顧選擇株高不要太高,選擇莢較長,生育期和百粒重適中的材料。
本試驗(yàn)得出的綠豆各性狀相關(guān)系數(shù)和變異系數(shù)是基于參試的6個(gè)品種的研究結(jié)果,與前人得到的結(jié)果不盡相同。本試驗(yàn)中,單株莢數(shù)變異系數(shù)較大,莢長、生育期變異系數(shù)較小,單株莢數(shù)與單株產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)較大,這與方路斌等[8]研究結(jié)果基本一致。單株莢數(shù),作為產(chǎn)量主要構(gòu)成因子,與單株產(chǎn)量的關(guān)系最為密切,在高產(chǎn)育種目標(biāo)上,可以作為主要性狀選擇。
表2 6 個(gè)綠豆品種主要性狀的相關(guān)系數(shù)
注:*、**分別表示其相關(guān)系數(shù)在 0.05、0.01水平上顯著。
通過本試驗(yàn)得出的各綠豆品種性狀及產(chǎn)量,可篩選出適合江蘇沿江地區(qū)種植的矮生直立綠豆品種(品系)。試驗(yàn)中 L2 表現(xiàn)最好,中熟、直立、株高較矮、籽粒中等、抗性強(qiáng)、產(chǎn)量高,適合生產(chǎn)上種植。