新疆伊犁河谷地区引进大豆品种适应性分析

阿里别里根·哈孜太,哈尼帕·哈再斯,祖勒胡玛尔·乌斯满江,姚 庆,守合热提·牙地卡,侯献飞,李 强,张 正

(1.新疆伊犁州农业科学研究所,新疆伊宁 835000;2.新疆农业科学院经济作物研究所,乌鲁木齐 830091)

0 引 言

【研究意义】2019年我国大豆1 810×104t,同比增长13.3%,播种面积达933.33×104hm2(1.4亿亩),与2018年相比增长10.9%[1]。同年大豆进口量达9 553×104t[2]。新疆作为我国绿洲灌溉农业生产区,其独特的自然条件使大豆生长及产量关系与其它生态区有所不同[3-4]。目前, 新疆大豆年播种面积约为7.00×104hm2,主要集中分布在伊犁州、喀什地区、昌吉州,其中伊犁州、喀什地区种植面积较多,分别占到新疆大豆总种植面积的32.03%、30.17%[5-7]。研究引进大豆品种在伊犁河谷的生态适应性,对拓宽当地种质资源、培育新品种具有重要意义。【前人研究进展】侯献飞等[8]对长江中下游冬油菜在新疆春油菜区的适应性进行分析表明,长江中下游地区半冬性甘蓝型冬油菜在新疆春油菜区,能够通过春化正常生长发育,完全成熟;曾凯等[9]对68 份大豆品种资源在新疆灌区的农艺性状及聚类分析结果显示,在遗传距离为10处,可将参试的68份品种分为7个类群。有研究利用稳定性参数、高稳系数、变异系数对玉米[10]、冬油菜[11]、大豆[12]等作物的高产、稳产、适应性做出评价; 也有利用隶属函数法对品种的抗逆性进行综合评价,分析结果与生产实际相吻合[13-17]。【本研究切入点】目前,伊犁河谷种植的大豆品种多以引种或自留种为主,但其适应性、丰产、稳产情况鲜有报道。需对引进大豆品种新疆伊犁河谷地区适应性进行分析。【拟解决的关键问题】鉴定12个引进大豆品种(CK为自育品种)适应性,分析其生育期、主要农艺性状、产量差异性、适应性,为筛选出适宜大豆新品种提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2019～2020年在伊犁州农业科学研究所综合试验站进行,供试13个大豆品种由伊犁州农业科学研究所油料研究室提供。其中,自育品种1个(CK),引进品种12个。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验于2019～2020年在伊犁州农业科学研究所北试验地进行(海拔641 m、E 81°38′82″、N 43°93′01″)。伊犁河谷3～10月日照时数2 100 h,年平均气温7.5～9.7℃,≥10℃积温为3 000～3 500℃,无霜期160～170 d,年平均降水量为350 mm,试验地前茬为甜菜,土壤为灰钙土,土壤肥力中等,滴灌种植模式。采用随机区组设计,6行区,行长 700 cm,平均行距50 cm,株距8 cm,3 次重复,常规田间管理。

1.2.2 测定指标

田间观察及记载大豆生长期间性状变化,成熟后每小区取10株考种。田间记载和考种标准参考《大豆种质资源描述规范和数据标准》[18]。测定指标有株高cm(A1)、结荚高度cm(A2)、主茎节数(A3)、茎粗cm(A4)、有效分枝(A5)、单株无效荚数(A6)、单株有效荚数(A7)、单株粒数(A8)、单株粒重g(A9)、百粒重g(A10)。收获期测量小区产量及折合单位面积产量(kg/667m2)。

1.2.3 变异系数

变异系数(CVi)的计算公式为:

CVi=(Si/Xi)×100%.

式中,Xi为第i个品种某个性状的平均值,Si分别为第i品种(系)的某个性状的标准差。变异系数CVi越小,i品种的该性状越稳定[9-13]。

1.2.4 适定性参数

1.2.5 高稳系数

高稳系数是反映品种的高产稳产性,以HSCi表示。

HSCi=[1-(Xi-Si)/1.10XCK]×100%.

式中,HSCi为第i个参试品种的高稳系数,其值越小,该品种(系)高产稳产性越好,Xi和Si分别为第i品种(系)的平均产量和标准差,XCK为对照品种的平均产量[9-13]。

1.2.6 隶属函数法

与产量呈正相关指标:

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

式中,Uij表示i种类j指标的隶属函数值;Xij表示i种类j指标的测定值;Xjmin表示所有种类j指标的最小值;Xjmax表示所有种类j指标的最大值;i表示某个品种;j表示某项指标[9-13]。

1.3 数据处理

数据利用Excel 2010和SPSS 19.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 参试大豆品种生育期及感温指标变化

研究表明,合交02-69生育期最长,为130 d,较对照晚14 d,属于中晚熟品种;中黄901全生育期107 d,较对照早9 d,属于早熟品种;黑农69、黑农71、绥农14、黑农63全生育期分别为129、129、126、124 d,较对照分别晚13、13、10、8 d,属于中早熟品种。对照品种新大豆20号感温指数为1.49,其他参试品种的感温指数均在1.36～1.68。表1

2.2 参试大豆品种主要农艺性状差异性

研究表明,参试大豆品种中黄901株高高于对照新大豆20号外,其它参试品种株高均低于对照品种,除中黄901、东农53、黑农69、合交02-69,适定性参数大于1,分别为2.45、2.21、1.93、1.22,其它参试品种适定性参数小于1,其中绥农36适定性参数最小,为0.24;参试品种株高变异系数均高于对照新大豆20号,参试品种东农53、黑农69、中黄901变异系数较高,分别为7.57%、6.44%、5.19%。参试品种绥农36与绥农14底荚高度差异较大,平均分别为17.33和7.33,其它参试品种之间底荚高度差异较小。黑农63主茎节数最低,11.33,适定性参数、变异系数分别为1.48、18.37%,除了黑农63外其它参试品种主茎节数均高于对照品种新大豆20号(12.30 cm)。茎粗最大与最小是中黄901和绥农36,分别为0.83、0.58,变异系数最大与最小是中黄902和绥农31,分别为40.4%、2.63%,适定性参数除了中黄902、黑农69、黑农63、东农63大于1外,其它参试品种适定性参数均小于1。参试品种绥农36单株有效荚数高于对照品种新大豆20号,其它参试品种均低于对照品种,齐农7号适定性参数和变异系数最大,分别为2.09、9.17%。参试品种绥农36、合交02-69、绥农14、绥农31的单株粒数大于对照品新大豆20号,分别为87.33、83.00、81.30、68.31。参试品种单株粒重在18.67～8.8 g,东农63的适定性参数和变异系数最小,分别为0.8%、0.26。参试品种黑农63、齐农7号、黑农69百粒重小于对照品种,分别为18.27、18.10、16.33,其它参试品种百粒重均高于对照品种,黑农71最高22.33、适定性参数为0.89、变异系数为2.59%,参试品种绥农31、黑农69、绥农14适定性参数大于1,分别为2.66、2.3、1.11,其它参试品种定性参数均小于1。表2

表 1 参试品种生育期及感温指数Table 1 The growth period and temperature index of tested varieties

2.3 利用隶属函数法对参试大豆品种主要农艺性状综合评价

研究表明,参试品种主要农艺性状隶属函数值差异较大,其中绥农36主要农艺性状隶属函数值最高,主要农艺性状的综合排名第1,平均隶属函数值为0.569;合交02-69,平均隶属函数值为0.545,排名第2;新大豆20号株高(A1)、有效分枝(A5)、单株有效荚数(A7)隶属函数值分别为0.741、0.250、0.753,综合隶属函数值0.493,排名第3;东农63主茎节数(A3)隶属函数值为0.490,综合隶属函数值排名第4;绥农31单株有效荚数(A7)、单株粒数(A8)、单株粒重g(A9)、百粒重g(A10)隶属函数值分别为0.284、0.578、0.841、0.873,综合隶属函数值0.466,排名第5;综合隶属函数值排名最后的是黑农69,平均隶属函数值为0.290。表3

2.4 参试大豆品种主要农艺性状间的相关性

研究表明,参试品种的单株有效荚数与茎粗呈显著负相关。单株粒数与单株有效荚数呈极显著正相关。百粒重与单株有效荚数呈显著正相关,与单株粒重呈极显著正相关。表4

2.5 不同大豆品种主成分得分及综合得分

研究表明,合交02-69、绥农36、东农63、绥农14、中黄901、黑农71、绥农31的综合得分均高于对照品种新大豆20号,分别为0.64、 0.48、0.35、0.32、0.16、0.14、0.12,主要农艺性状的利用效率均较高,生态适应性也较好。表5

表3 参试品种农艺性状隶属函数Table 3 Subordinate function analysis of agronomic traits in the tested varieties

表4 大豆主要农艺性状相关性Table 4 Correlation analysis between major agronomic traits of tested soybean varieties

表5 不同大豆品种主成分得分及综合得分Table 5 Principal component score and comprehensive score of different soybean varieties

2.6 参试大豆品种产量方差

研究表明,参试品种产量差异较大,参试品种高稳系数值最小是合交02-69,高稳系数值为-18.44、HSC排名第1、折单产210.868 kg,比对照高59.802 kg、高28.36%;折单产最高品种是绥农14,产量为219.217 kg,比对照高68.151 kg、高31.09%,但高稳系数排名第2。表6

表6 不同参试大豆品种产量变化Table 6 Yield performance of tested varieties

3 讨 论

3.1新疆伊犁河谷地区积温高(≥10℃积温为3 000～3 500℃,无霜期160～170 d,年平均降水量为350 mm,山区达800 mm)水、肥、气、热、光资源都有利于大豆发挥增产潜力 。将伊犁河谷西部、丘陵区及北疆沿天山一带东部的部分地区与黑龙江第二、三积温带划分在北方春大豆中早熟、早熟同一生态区[5]。研究参试品种在新疆伊犁河谷地区正常开花结荚成熟长,参试品种合交02-69生育期最长,为130 d,较对照晚14 d,属于中晚熟品种;中黄901全生育期107 d,较对照早9 d,属于早熟品种;黑农69、黑农71、绥农14、黑农63、全生育期分别为129、129、126、124 d,较对照分别晚13、13、10、8 d,属于中早熟品种。

3.2参试品种的高稳系数,其值越小,该品种(系) 高产稳产性越好[6]。大豆的单株有效荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重等是其理论产量的重要构成因素,也是育种选材、品种筛选的重要依据[10],参试品种中多数品种有效分枝与单株无效荚数较少或没有,导致参试品种有效分枝与单株无效荚数差异较大,导致变异系数偏大或偏小。试验百粒重与单株有效荚数呈显著正相关,与单株粒重呈极显著正相关,以增加单株粒重、单株有效荚数以及百粒重可以获得较高的产量。

4 结 论

引进的12份大豆品种均可在新疆伊犁河谷地区正常生长,且主要农艺性状表现较好,适应性较好,其中绥农36、合交02-69、新大豆20号、东农63、绥农31、黑农69综合排名位居前5;综合评价得分最高的是合交02-69,单产210.868 kg/667m2,比对照高28.36%;其次是绥农14,单产219.217 kg/667m2,比对照高31.09%。