黄淮海地区主栽大豆品种抗旱性比较

王彩洁+李伟+徐冉+张礼凤+张彦威

摘要：选取齐黄34等黄淮海地区推广的8个大豆品种，研究其在苗期、花期和全生育期的抗旱性。结果显示，苗期、花期和全生育期干旱处理都对大豆生长发育造成一定影响，苗期干旱主要影响根系总长和表面积等根系性状，花期干旱主要影响茎粗和生育期等性状，全生育期干旱对株高、根系和产量性状产生全面影响。在所有供试品种中，徐豆14 三个时期抗旱性均表现较好，是一个综合抗旱性较好的品种，冀豆17在苗期和花期干旱处理中表现较好，齐黄34在全生育期干旱处理中表现较好。

关键词：大豆；苗期；花期；全生育期；抗旱性

中图分类号：S565.1文献标识号：A文章编号：1001-4942（2018）01-0067-04

Abstract Eight soybean cultivars planted in Huang-Huai-Hai Valley region were selected for the experiment， and their drought resistance was evaluated at seedling， flowering and the whole growth stages. The results showed that there were certain influences on soybean growth when drought at seedling， flowering and the whole growth stages. The total length and surface area of roots were mainly affected by drought at seedling stage， the traits including stem thickness and growth period were affected by drought at flowering stage， and the plant height， root and yield traits were affected by the whole growth stage drought. Among all the cultivars in the experiment， Xudou 14 had better performance in drought resistance during the three stages， so it was a comprehensively drought-resistant variety；Jidou 17 had better drought resistance during the seedling and flowering stages， and Qihuang 34 had better drought resistance in the whole growth stage.

Keywords Soybean； Seedling stage； Flowering stage； Whole growth stage； Drought resistance

我國干旱、半干旱地区占全国土地面积的52.5%，其中半干旱地区占21.7%。在我国大豆产区，大豆生长期间均会遭遇不同程度的干旱，尤其是在北方旱作区，因干旱产生的水分胁迫效应对大豆产量的降低作用大于其它自然灾害的总和[1]。在绝大多数年份，大豆生产都处于相对干旱胁迫条件之下，正常的丰产潜力难以得到呈现，只是年度间影响程度不同而已[2]。严重干旱条件下大豆的减产幅度可达71%以上，一般干旱年份大豆减产也在30%～60%之间，较湿润年份减产0～20%。王磊等（2006）[3]研究发现，干旱胁迫使大豆叶片的气孔导度下降，净光合速率也急剧下降。庞艳梅（2008）[4]研究显示，干旱胁迫抑制了大豆叶片生长，使叶面积减小、叶绿素含量下降。因此培育和筛选抗干旱的大豆品种，对于我国大豆的稳产增产意义重大。

目前，已有根据各大豆主栽区干旱胁迫特点筛选适应当地抗旱品种的研究报道。李贵全等（2006）[5]运用灰色多维综合评估法，对10个生态类型大豆品种花荚期的抗旱性进行了评价。袁野等（2010）[6]对109 个大豆种质材料进行了抗旱性分级研究。陈爱国等（2014）[7]通过12份栽培大豆和28份野生大豆品种的盆栽抗旱性试验，尝试建立大豆抗旱评价指标体系。祁旭升等（2012）[8]针对甘肃半干旱地区的特点，考察了干旱胁迫和正常灌溉下与产量相关的大豆品种的8个农艺性状，并利用改进抗旱指数法筛选到不同熟期类型的抗旱丰产品种。黄淮海是我国的大豆主产区，常年占我国大豆面积的30%～60%，在我国大豆生产中占有重要地位。研究黄淮海主栽大豆品种对干旱胁迫的响应特点及干旱胁迫对其产量的影响，可为该地区大豆生产提供抗旱品种选择，还可为建立适合黄淮海地区的大豆抗旱指标体系和抗旱育种提供重要信息参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2015年在山东省农业科学院作物研究所温室内进行。通过通风控制温室内温度。试材均为黄淮海地区主栽品种：中黄37、冀豆17、齐黄34、齐黄35、齐黄42、徐豆14、郑92116、皖豆28，为山东省农业科学院作物研究所大豆研究室繁育保存。

1.2 试验方法

采用盆栽干旱法。供试大豆种植于塑料花盆（直径30 cm、高35 cm），5月8日播种。试验土为壤土。设4个处理：对照、苗期干旱、花期干旱和全生育期干旱。其中，对照正常浇水；苗期干旱于V3期进行；花期干旱于所有品种开花后进行；全生育期干旱于V3期开始处理直至植株成熟（R8）。干旱处理植株中度萎蔫时浇水400 mL/盆。苗期和花期干旱各处理20天。每处理重复3次，每重复1盆，每盆3株。endprint

用便携式SPAD-502叶绿素仪测定对照和干旱处理植株顶部第三片完全展开叶的叶绿素含量。植株成熟（R8）后收获，每个处理每个重复各取3株，共9株进行考种，测其株高、底荚高、主茎节数、单株有效荚数、单株粒数、百粒重、单株粒重。用根系扫描仪（WinRHIZO）对根系进行扫描。用近红外谷物分析仪（BOEN-SUP-2700）测定各处理籽粒蛋白质和脂肪含量。运用抗旱系数法[8]对品种抗旱性进行评价。

1.3 数据处理

采用SPSS 17.0软件进行数据处理，用非参数检验法进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 供试品种苗期抗旱性

苗期干旱处理所有品种平均株高降低1.70%，但齐黄34、中黄37、徐豆14干旱处理下株高有所增加，中黄37、齐黄35与对照相比，株高差异达极显著水平（P<0.01，表1）。根据品种单株粒重抗旱系数，在8个参试品种中徐豆14苗期抗旱性最好，其次是冀豆17，齐黄35处于第5位；中黄37、皖豆28苗期抗旱性较弱。

苗期干旱处理所有品种的平均产量比对照减少7.5%，而冀豆17和徐豆14略有增加，其它品种减少，但和对照相比差异都不显著（表1）。这说明在本试验中苗期干旱处理对产量影响不大。

与对照相比，所有品种平均主茎节数减少6.85%，平均单株分枝数减少37.5%，单株荚数和粒数分别减少6.06%、5.46%，平均茎粗减少10.45%，开花延迟0.9天，成熟延迟24.6天，叶绿素增加8.28%，致使百粒重略有增加。苗期干旱处理对根系影响很大，与对照相比，8个品种平均根系总长减少24.97%，表面积减少24.32%，根系平均直径减少12.5%，根系体积减少22.22%（表2）。冀豆17、中黄37、齐黄35、皖豆28苗期干旱处理根系总长、根系表面积与对照差异显著（P<0.05），郑92116根系总长和齐黄34根系表面积与对照差异显著，可见苗期干旱对根系影响很大。相关分析表明，单株重抗旱系数与根系体积抗旱系数相关显著（P<0.05），说明干旱处理根系体积的减少是影响产量减少的主要因素。

在8个品种中，中黄37单株荚数的抗旱系数最高，徐豆14百粒重、茎粗、根系表面积和根系体积抗旱系数最高，这可能是徐豆14苗期单株产量抗旱系数最高的原因（表5）。

2.2 供试品种花期抗旱性

根据花期干旱处理试验结果（表3）和品种抗旱系数（表5），冀豆17花期抗旱性最好，其次是徐豆14，中黄37 花期抗旱性最差，其次是皖豆28。花期干旱处理所有品种平均产量比对照少1.25%，少于苗期干旱处理。其中冀豆17和徐豆14花期干旱处理单株粒重高于对照，其余品种低于对照，中黄37 对照与干旱处理达到显著差异（P<0.05）（表3）。

花期干旱处理使所有品种平均单株分枝减少20.83%，茎粗减少13.43%，生育日数延迟24.4天，百粒重增加4.65%，叶绿素含量增加36.41%，平均根系总长减少15.57%，根系表面积减少17.25%，平均根系直径减少12.5%，根系体积减少16.67%（表2）。花期干旱对根系的影响小于苗期干旱。

由表3看出，冀豆17、齐黄34、齐黄42花期干旱处理侧根数比对照减少显著（P<0.05）。冀豆17、齐黄34、齐黄42、中黄37、齐黄35、皖豆28茎粗比对照显著降低（P<0.05），齐黄34、齐黄42主根长比对照显著减小（P<0.05），皖豆28单株荚数比对照显著降低，冀豆17、齐黄42、中黄37、齐黄35、皖豆28生育期比对照极显著延长（P<0.01）。品种郑92116根系总长、冀豆17根系总长和根系表面积、齐黄35根系体积、齐黄42根系表面积、徐豆14根系平均直径以及皖豆28根系总长、表面积、体积都显著低于对照。由此可见，本试验中花期干旱处理对根系、茎粗和生育期等的影响大于对产量等性状的影响。

在所有品种中冀豆17单株荚数、单株粒数、百粒重、根系总长、根表面积抗旱系数最大，徐豆14根系体积抗旱系数最大。

2.3 供试品种全生育期抗旱性

根据全生育期干旱处理试验结果和品种抗旱系数，齐黄34在全生育期干旱处理中表现最好，齐黄35全生育期抗旱性最差，其次是皖豆28。全生育期干旱处理所有品种平均产量比对照减少58.75%，株高减少21.94%，主茎节数减少9.59%，单株分枝减少58.33%，单株荚数减少46.75%，单株粒数减少52.05%，茎粗减少28.36%，生育期延迟15.4天，百粒重减少5.81%，叶绿素含量增加31.94%，根系总长减少47.94%，根系表面积减少51.84%，根系平均直径减少12.50%，根系体积减少55.56%（表2）。由此可见，全生育期干旱对大豆各项指标影响很大。

由表4看出，除品种中黄37和齐黄34外，其余6个品种株高与对照差异显著或极显著（P﹤0.01）；所有品种单株荚数、粒数、单株重和侧根数比对照极显著减少、生育期显著延长。除齐黄35外，其余品种茎粗比对照极显著减少；齐黄35百粒重比对照显著降低。由此可见，全生育期干旱对各品种产量指标影响很大。

中黄37单株荚数、粒数、茎粗抗旱系数最大，齐黄42单株根系总长、表面积抗旱系数最大，徐豆14单株根系体积抗旱系数最大。

3 讨论与结论

根据苗期、花期和全生育期干旱处理结果，在参试8个品种中徐豆14 三个时期抗旱性较好，为综合抗旱性较好品种；冀豆17在苗期和花期干旱处理中表现较好，齐黄34在全生育期干旱处理中表现较好。冀豆17根系发达，根毛较多，这可能是品种较抗旱的原因，而徐豆14 和齐黄34抗旱可能是因为株高较矮，抗旱确切原因需要进一步研究。

在本试验中，苗期干旱和花期干旱对产量的影响较小，这可能和本试验的处理方法有关，其中苗期干旱对根系影响较大，花期干旱对茎粗影响较大。全生育期干旱对产量性状、根系、株高影响都很大，并且大多数品种达到了显著差异水平。苗期干旱、花期干旱和全生育期干旱3个处理的品种生育期都比对照延长，一般认为，干旱会导致植株发育提前，本试验中出现的这种现象，需要进一步深入研究。

大豆的抗旱性是一个受多因素影响的、复杂的数量性状，且不同大豆品种的抗旱机制也不尽相同， 使得不同品种（系）对某一具体指标的抗旱性反应也不一定相同。抗旱系数法（DC=Yd/Yw）是经典的抗旱性评价方法，反映了干旱胁迫使产量降低的程度，用其筛选的材料不一定具有较好的丰产性，但可能蕴藏着抗旱基因，可为抗旱育种提供优异资源。

参 考 文 献：

[1] 孙继颖，高聚林，薛春雷，等. 不同品种大豆抗旱性能比较研究[J]. 华北农学报，2007，22（6）：91-97.

[2] 孔照胜. 不同大豆品种抗旱性综合分析[D]. 太原：山西农业大学，2000.

[3] 王磊，张彤，丁圣彦. 干旱和复水对大豆光合生理生态特性的影响[J]. 生态学报，2006，26（7）： 2073-2078.

[4] 庞艳梅. 水分胁迫对大豆生长发育、生理生态特征及养分运移的影响[D]. 北京：中国农业科学院，2008.

[5] 李贵全，张海燕，季兰，等. 不同大豆品种抗旱性综合评价[J]. 应用生态学报，2006，17（12）： 2408-2412.

[6] 袁野，邴鑫，徐克章，等. 大豆品种抗旱性早期鉴定方法[J]. 中国油料作物学报，2010，32（4）：518-524.

[7] 陈爱国，吴禹，崔晓光，等. 不同栽培大豆和野生大豆品种抗旱性综合评价[J]. 辽宁农业科学， 2014（3）：1-5.

[8] 祁旭升，刘章雄，关荣霞，等. 大豆成株期抗旱性鑒定评价方法研究[J]. 作物学报，2012，38（4）： 665-674.endprint