新疆伊犁河谷地區(qū)引進大豆品種適應(yīng)性分析

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

(1.新疆伊犁州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,新疆伊寧 835000;2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū),其獨特的自然條件使大豆生長及產(chǎn)量關(guān)系與其它生態(tài)區(qū)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(qū)、昌吉州,其中伊犁州、喀什地區(qū)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(tài)適應(yīng)性,對拓寬當(dāng)?shù)胤N質(zhì)資源、培育新品種具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】侯獻飛等[8]對長江中下游冬油菜在新疆春油菜區(qū)的適應(yīng)性進行分析表明,長江中下游地區(qū)半冬性甘藍型冬油菜在新疆春油菜區(qū),能夠通過春化正常生長發(fā)育,完全成熟;曾凱等[9]對68 份大豆品種資源在新疆灌區(qū)的農(nóng)藝性狀及聚類分析結(jié)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(wěn)定性參數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)、變異系數(shù)對玉米[10]、冬油菜[11]、大豆[12]等作物的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性做出評價; 也有利用隸屬函數(shù)法對品種的抗逆性進行綜合評價,分析結(jié)果與生產(chǎn)實際相吻合[13-17]?！颈狙芯壳腥朦c】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(yīng)性、豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)情況鮮有報道。需對引進大豆品種新疆伊犁河谷地區(qū)適應(yīng)性進行分析。【擬解決的關(guān)鍵問題】鑒定12個引進大豆品種(CK為自育品種)適應(yīng)性,分析其生育期、主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量差異性、適應(yīng)性,為篩選出適宜大豆新品種提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2019～2020年在伊犁州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所綜合試驗站進行,供試13個大豆品種由伊犁州農(nóng)業(yè)科學(xué)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(shè)計

試驗于2019～2020年在伊犁州農(nóng)業(yè)科學(xué)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(shù)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(qū)組設(shè)計,6行區(qū),行長 700 cm,平均行距50 cm,株距8 cm,3 次重復(fù),常規(guī)田間管理。

1.2.2 測定指標(biāo)

田間觀察及記載大豆生長期間性狀變化,成熟后每小區(qū)取10株考種。田間記載和考種標(biāo)準(zhǔn)參考《大豆種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[18]。測定指標(biāo)有株高cm(A1)、結(jié)莢高度cm(A2)、主莖節(jié)數(shù)(A3)、莖粗cm(A4)、有效分枝(A5)、單株無效莢數(shù)(A6)、單株有效莢數(shù)(A7)、單株粒數(shù)(A8)、單株粒重g(A9)、百粒重g(A10)。收獲期測量小區(qū)產(chǎn)量及折合單位面積產(chǎn)量(kg/667m2)。

1.2.3 變異系數(shù)

變異系數(shù)(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(biāo)準(zhǔn)差。變異系數(shù)CVi越小,i品種的該性狀越穩(wěn)定[9-13]。

1.2.4 適定性參數(shù)

1.2.5 高穩(wěn)系數(shù)

高穩(wěn)系數(shù)是反映品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)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(wěn)系數(shù),其值越小,該品種(系)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好,Xi和Si分別為第i品種(系)的平均產(chǎn)量和標(biāo)準(zhǔn)差,XCK為對照品種的平均產(chǎn)量[9-13]。

1.2.6 隸屬函數(shù)法

與產(chǎn)量呈正相關(guān)指標(biāo):

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

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

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)利用Excel 2010和SPSS 19.0軟件進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試大豆品種生育期及感溫指標(biāo)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(nóng)69、黑農(nóng)71、綏農(nóng)14、黑農(nóng)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(shù)為1.49,其他參試品種的感溫指數(shù)均在1.36～1.68。表1

2.2 參試大豆品種主要農(nóng)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(nóng)53、黑農(nóng)69、合交02-69,適定性參數(shù)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(shù)小于1,其中綏農(nóng)36適定性參數(shù)最小,為0.24;參試品種株高變異系數(shù)均高于對照新大豆20號,參試品種東農(nóng)53、黑農(nóng)69、中黃901變異系數(shù)較高,分別為7.57%、6.44%、5.19%。參試品種綏農(nóng)36與綏農(nóng)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(nóng)63主莖節(jié)數(shù)最低,11.33,適定性參數(shù)、變異系數(shù)分別為1.48、18.37%,除了黑農(nóng)63外其它參試品種主莖節(jié)數(shù)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(nóng)36,分別為0.83、0.58,變異系數(shù)最大與最小是中黃902和綏農(nóng)31,分別為40.4%、2.63%,適定性參數(shù)除了中黃902、黑農(nóng)69、黑農(nóng)63、東農(nóng)63大于1外,其它參試品種適定性參數(shù)均小于1。參試品種綏農(nóng)36單株有效莢數(shù)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(nóng)7號適定性參數(shù)和變異系數(shù)最大,分別為2.09、9.17%。參試品種綏農(nóng)36、合交02-69、綏農(nóng)14、綏農(nóng)31的單株粒數(shù)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(nóng)63的適定性參數(shù)和變異系數(shù)最小,分別為0.8%、0.26。參試品種黑農(nóng)63、齊農(nóng)7號、黑農(nóng)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(nóng)71最高22.33、適定性參數(shù)為0.89、變異系數(shù)為2.59%,參試品種綏農(nóng)31、黑農(nóng)69、綏農(nóng)14適定性參數(shù)大于1,分別為2.66、2.3、1.11,其它參試品種定性參數(shù)均小于1。表2

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

2.3 利用隸屬函數(shù)法對參試大豆品種主要農(nóng)藝性狀綜合評價

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

2.4 參試大豆品種主要農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性

研究表明,參試品種的單株有效莢數(shù)與莖粗呈顯著負相關(guān)。單株粒數(shù)與單株有效莢數(shù)呈極顯著正相關(guān)。百粒重與單株有效莢數(shù)呈顯著正相關(guān),與單株粒重呈極顯著正相關(guān)。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(nóng)36、東農(nóng)63、綏農(nóng)14、中黃901、黑農(nóng)71、綏農(nóng)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(nóng)藝性狀的利用效率均較高,生態(tài)適應(yīng)性也較好。表5

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

表4 大豆主要農(nóng)藝性狀相關(guān)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(chǎn)量方差

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

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

3 討 論

3.1新疆伊犁河谷地區(qū)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(qū)達800 mm)水、肥、氣、熱、光資源都有利于大豆發(fā)揮增產(chǎn)潛力 。將伊犁河谷西部、丘陵區(qū)及北疆沿天山一帶東部的部分地區(qū)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(tài)區(qū)[5]。研究參試品種在新疆伊犁河谷地區(qū)正常開花結(jié)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(nóng)69、黑農(nóng)71、綏農(nóng)14、黑農(nóng)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(wěn)系數(shù),其值越小,該品種(系) 高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好[6]。大豆的單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、百粒重等是其理論產(chǎn)量的重要構(gòu)成因素,也是育種選材、品種篩選的重要依據(jù)[10],參試品種中多數(shù)品種有效分枝與單株無效莢數(shù)較少或沒有,導(dǎo)致參試品種有效分枝與單株無效莢數(shù)差異較大,導(dǎo)致變異系數(shù)偏大或偏小。試驗百粒重與單株有效莢數(shù)呈顯著正相關(guān),與單株粒重呈極顯著正相關(guān),以增加單株粒重、單株有效莢數(shù)以及百粒重可以獲得較高的產(chǎn)量。

4 結(jié) 論

引進的12份大豆品種均可在新疆伊犁河谷地區(qū)正常生長,且主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好,適應(yīng)性較好,其中綏農(nóng)36、合交02-69、新大豆20號、東農(nóng)63、綏農(nóng)31、黑農(nóng)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(chǎn)210.868 kg/667m2,比對照高28.36%;其次是綏農(nóng)14,單產(chǎn)219.217 kg/667m2,比對照高31.09%。