黄淮海南部地区大豆成熟至收获期气象条件对种子发芽率的影响*

李国臣 ，武婷婷 ，孙 石 ，耿 臻 ， 韩天富 **

（1.周口市农业科学院，河南 周口 466001； 2.中国农业科学院作物科学研究所，北京 100081）

黄淮流域是中国大豆第二大主产区，也是高蛋白大豆优势产区，对保障中国食用大豆供给和国家食物安全具有举足轻重的战略地位[1-3]。黄淮海南部大豆生产主要集中在豫东南、皖北、苏北和鲁西南地区，该地区大豆种植面积在130～200万hm2间波动，年需大豆种子0.7亿kg左右。受生产规模、地域环境、对种子生产的重视程度等因素影响，黄淮海南部地区大豆种业发展不平衡。河南、安徽、江苏等地生产的大豆种子发芽率偏低、商品外观质量较差，导致种子生产基地萎缩，大豆种子自给率下降。与此相反，山东济宁等地大豆种子繁育田面积稳定，种子产量和质量稳步提高，基本满足了黄淮海地区的大豆生产用种需求。

已有的研究表明，气候环境不仅对大豆产量有重要的影响[4-12]，而且是影响种子生产质量的关键因素之一。与其他秋作物一样，大豆收获时期遭遇“连阴雨”，极易造成大豆籽粒在植株上吸水膨胀，严重的会导致霉变、发芽率低和商品质量下降。目前，有关气候因素对大豆种子发芽率等质量指标的影响鲜有报道。为研究大豆收获期气象因素对种子发芽率的影响，在2017—2018年大豆种子收获期，收集黄淮海南组国家大豆品种区域试验各承试点样品，进行发芽率检测，结合各地种子成熟至收获期的气象条件，分析各地气象因素对种子发芽率的影响，明确制约黄淮海南部地区大豆种子质量提升的限制因素，为优质大豆种子生产提供技术指导。

1 材料和方法

1.1 试验材料

2017—2018 年，分别从黄淮海南组国家大豆区域试验点收集大豆种子样品。其中，2017年收集9个试验点16个品种的种子，2018年收集8个试验点15个品种的种子（见表1、表2）。

1.2 试验方法

对从各试验点征集的每份种子样品随机取样3份，每份100粒。采取国家农作物种子检验规程发芽（GB/T 3543-1995）进行发芽率检测[13]。登录中国气象数据网（http://data.cma.cn/），下载2017—2018年各试验点大豆成熟至收获期（9月20日至10月20日）的日平均温度、日照时数和降雨量。试验数据分析采用R语言进行相关性分析[14]，用Duncan法进行显著性分析[15]。

2 结果与分析

2.1 黄淮海南组国家大豆品种区域试验种子质量分析

2017年黄淮海南部地区大豆种子成熟至收获期多雨寡照[16]，各试点、各品种大豆发芽率在39%～66%之间（见表1），均低于国家大豆大田用种质量标准（85%）[17]。对不同试验点大豆发芽率比较可看出，山东菏泽、济宁、临沂试点种子质量较好，其中，平均发芽率最高的是菏泽点，为78.7%，而江苏灌云和淮安、安徽龙亢试验点种子发芽率偏低，其中，安徽龙亢发芽率仅12.6%。

表1 2017年黄淮海南组国家大豆品种区域试验参试品种的发芽率 %

2018年上述地区大豆成熟至收获期天气晴好，大豆发芽率较高（见表2）。各参试品种平均芽率在83.9%～93.5%之间，仅丰源5号的发芽率（83.9%）未达到国标（85%以上）。在各试点中，仅安徽龙亢农场试验点平均发芽率（79.6%）未达到国标。

表2 2018年黄淮海南组国家大豆品种区域试验参试品种的发芽率 %

方差分析结果（见表3）显示，2017—2018年2年不同地点间大豆发芽率的差异均达到极显著水平（P＜0.01），显示环境条件是影响黄淮海南部地区大豆种子发芽率的主要因素。品种间差异在2017年不显著，而2018年差异显著（P＜0.05）。

2.2 气象因素对种子发芽率影响分析

为研究气象因素对大豆种子发芽率的影响，收集了2年大豆成熟至收获期（9月20日至10月20日）黄淮海南部地区各试验点的主要气象因素，包括降雨量、降雨天数、日照时数和日平均温度（见表4）。2017年，黄淮海南部地区9月20日至10月20日的30 d内阴雨日数达10～18 d，降雨量较常年偏多，气温较常年偏低。高湿、低温环境导致种子霉变、芽率低、商品外观差。2018年，黄淮海南部区域大豆成熟收获期天气晴好，日照时数较多，大豆适期收获，种子发芽率高，商品质量好。

表3 2017—2018年黄淮海南组国家大豆品种区域试验发芽率方差分析表

对各试点大豆种子平均发芽率与4个气象因子进行相关性分析，结果（见表5）表明，大豆种子发芽率与成熟至收获期的降雨量、降雨天数呈极显著负相关（P＜0.01），与日平均气温度显著负相关（P＜0.05），即成熟至收获期降雨量越多、降雨天数越多，温度越高，种子发芽率越低；大豆种子发芽率与成熟至收获期的与日照时数呈极显著正相关，即日照时数越多，大豆种子发芽率越高。

表4 2017—2018年黄淮海南组国家大豆品种生产试验点发芽率和气象因素统计表

表5 大豆种子发芽率与气象因素相关性分析

3 总结及建议

对黄淮海南组国家大豆品种区域试验种子发芽率与气象因子的相关分析表明，大豆种子发芽率与成熟至收获期的降雨量、降雨天数极显著负相关，与日平均温度显著负相关，与日照总时数极显著正相关，说明成熟至收获期的天气状况对大豆种子发芽率等质量指标有决定性作用。因此，要保证黄淮海南部地区的大豆种子质量，繁种单位要根据品种特性，在适宜生态区选择繁种基地。以济宁为主体的鲁西南地区秋高气爽，有利于保持种子发芽率，是黄淮海地区理想的大豆种子生产基地。河南新乡、焦作，河北石家庄及黑龙港流域等地区，土地流转集中度高，农田基础设施条件好，生产规模大，生产技术水平高，也有利于建设规模化种子生产基地[18]。此外，要开展域外（如西北热量较好的地区）试种工作，确定备选地区和预案，避免因局部种子生产遇到问题而影响种子生产经营，以确保种子数量、质量和用种安全。