黃淮海地區主栽大豆品種抗旱性比較

王彩潔+李偉+徐冉+張禮鳳+張彥威

摘要：選取齊黃34等黃淮海地區推廣的8個大豆品種，研究其在苗期、花期和全生育期的抗旱性。結果顯示，苗期、花期和全生育期干旱處理都對大豆生長發育造成一定影響，苗期干旱主要影響根系總長和表面積等根系性狀，花期干旱主要影響莖粗和生育期等性狀，全生育期干旱對株高、根系和產量性狀產生全面影響。在所有供試品種中，徐豆14 三個時期抗旱性均表現較好，是一個綜合抗旱性較好的品種，冀豆17在苗期和花期干旱處理中表現較好，齊黃34在全生育期干旱處理中表現較好。

關鍵詞：大豆；苗期；花期；全生育期；抗旱性

中圖分類號：S565.1文獻標識號：A文章編號：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、半干旱地區占全國土地面積的52.5%，其中半干旱地區占21.7%。在我國大豆產區，大豆生長期間均會遭遇不同程度的干旱，尤其是在北方旱作區，因干旱產生的水分脅迫效應對大豆產量的降低作用大于其它自然災害的總和[1]。在絕大多數年份，大豆生產都處于相對干旱脅迫條件之下，正常的豐產潛力難以得到呈現，只是年度間影響程度不同而已[2]。嚴重干旱條件下大豆的減產幅度可達71%以上，一般干旱年份大豆減產也在30%～60%之間，較濕潤年份減產0～20%。王磊等（2006）[3]研究發現，干旱脅迫使大豆葉片的氣孔導度下降，凈光合速率也急劇下降。龐艷梅（2008）[4]研究顯示，干旱脅迫抑制了大豆葉片生長，使葉面積減小、葉綠素含量下降。因此培育和篩選抗干旱的大豆品種，對于我國大豆的穩產增產意義重大。

目前，已有根據各大豆主栽區干旱脅迫特點篩選適應當地抗旱品種的研究報道。李貴全等（2006）[5]運用灰色多維綜合評估法，對10個生態類型大豆品種花莢期的抗旱性進行了評價。袁野等（2010）[6]對109 個大豆種質材料進行了抗旱性分級研究。陳愛國等（2014）[7]通過12份栽培大豆和28份野生大豆品種的盆栽抗旱性試驗，嘗試建立大豆抗旱評價指標體系。祁旭升等（2012）[8]針對甘肅半干旱地區的特點，考察了干旱脅迫和正常灌溉下與產量相關的大豆品種的8個農藝性狀，并利用改進抗旱指數法篩選到不同熟期類型的抗旱豐產品種。黃淮海是我國的大豆主產區，常年占我國大豆面積的30%～60%，在我國大豆生產中占有重要地位。研究黃淮海主栽大豆品種對干旱脅迫的響應特點及干旱脅迫對其產量的影響，可為該地區大豆生產提供抗旱品種選擇，還可為建立適合黃淮海地區的大豆抗旱指標體系和抗旱育種提供重要信息參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2015年在山東省農業科學院作物研究所溫室內進行。通過通風控制溫室內溫度。試材均為黃淮海地區主栽品種：中黃37、冀豆17、齊黃34、齊黃35、齊黃42、徐豆14、鄭92116、皖豆28，為山東省農業科學院作物研究所大豆研究室繁育保存。

1.2 試驗方法

采用盆栽干旱法。供試大豆種植于塑料花盆（直徑30 cm、高35 cm），5月8日播種。試驗土為壤土。設4個處理：對照、苗期干旱、花期干旱和全生育期干旱。其中，對照正常澆水；苗期干旱于V3期進行；花期干旱于所有品種開花后進行；全生育期干旱于V3期開始處理直至植株成熟（R8）。干旱處理植株中度萎蔫時澆水400 mL/盆。苗期和花期干旱各處理20天。每處理重復3次，每重復1盆，每盆3株。endprint

用便攜式SPAD-502葉綠素儀測定對照和干旱處理植株頂部第三片完全展開葉的葉綠素含量。植株成熟（R8）后收獲，每個處理每個重復各取3株，共9株進行考種，測其株高、底莢高、主莖節數、單株有效莢數、單株粒數、百粒重、單株粒重。用根系掃描儀（WinRHIZO）對根系進行掃描。用近紅外谷物分析儀（BOEN-SUP-2700）測定各處理籽粒蛋白質和脂肪含量。運用抗旱系數法[8]對品種抗旱性進行評價。

1.3 數據處理

采用SPSS 17.0軟件進行數據處理，用非參數檢驗法進行顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 供試品種苗期抗旱性

苗期干旱處理所有品種平均株高降低1.70%，但齊黃34、中黃37、徐豆14干旱處理下株高有所增加，中黃37、齊黃35與對照相比，株高差異達極顯著水平（P<0.01，表1）。根據品種單株粒重抗旱系數，在8個參試品種中徐豆14苗期抗旱性最好，其次是冀豆17，齊黃35處于第5位；中黃37、皖豆28苗期抗旱性較弱。

苗期干旱處理所有品種的平均產量比對照減少7.5%，而冀豆17和徐豆14略有增加，其它品種減少，但和對照相比差異都不顯著（表1）。這說明在本試驗中苗期干旱處理對產量影響不大。

與對照相比，所有品種平均主莖節數減少6.85%，平均單株分枝數減少37.5%，單株莢數和粒數分別減少6.06%、5.46%，平均莖粗減少10.45%，開花延遲0.9天，成熟延遲24.6天，葉綠素增加8.28%，致使百粒重略有增加。苗期干旱處理對根系影響很大，與對照相比，8個品種平均根系總長減少24.97%，表面積減少24.32%，根系平均直徑減少12.5%，根系體積減少22.22%（表2）。冀豆17、中黃37、齊黃35、皖豆28苗期干旱處理根系總長、根系表面積與對照差異顯著（P<0.05），鄭92116根系總長和齊黃34根系表面積與對照差異顯著，可見苗期干旱對根系影響很大。相關分析表明，單株重抗旱系數與根系體積抗旱系數相關顯著（P<0.05），說明干旱處理根系體積的減少是影響產量減少的主要因素。

在8個品種中，中黃37單株莢數的抗旱系數最高，徐豆14百粒重、莖粗、根系表面積和根系體積抗旱系數最高，這可能是徐豆14苗期單株產量抗旱系數最高的原因（表5）。

2.2 供試品種花期抗旱性

根據花期干旱處理試驗結果（表3）和品種抗旱系數（表5），冀豆17花期抗旱性最好，其次是徐豆14，中黃37 花期抗旱性最差，其次是皖豆28。花期干旱處理所有品種平均產量比對照少1.25%，少于苗期干旱處理。其中冀豆17和徐豆14花期干旱處理單株粒重高于對照，其余品種低于對照，中黃37 對照與干旱處理達到顯著差異（P<0.05）（表3）。

花期干旱處理使所有品種平均單株分枝減少20.83%，莖粗減少13.43%，生育日數延遲24.4天，百粒重增加4.65%，葉綠素含量增加36.41%，平均根系總長減少15.57%，根系表面積減少17.25%，平均根系直徑減少12.5%，根系體積減少16.67%（表2）。花期干旱對根系的影響小于苗期干旱。

由表3看出，冀豆17、齊黃34、齊黃42花期干旱處理側根數比對照減少顯著（P<0.05）。冀豆17、齊黃34、齊黃42、中黃37、齊黃35、皖豆28莖粗比對照顯著降低（P<0.05），齊黃34、齊黃42主根長比對照顯著減小（P<0.05），皖豆28單株莢數比對照顯著降低，冀豆17、齊黃42、中黃37、齊黃35、皖豆28生育期比對照極顯著延長（P<0.01）。品種鄭92116根系總長、冀豆17根系總長和根系表面積、齊黃35根系體積、齊黃42根系表面積、徐豆14根系平均直徑以及皖豆28根系總長、表面積、體積都顯著低于對照。由此可見，本試驗中花期干旱處理對根系、莖粗和生育期等的影響大于對產量等性狀的影響。

在所有品種中冀豆17單株莢數、單株粒數、百粒重、根系總長、根表面積抗旱系數最大，徐豆14根系體積抗旱系數最大。

2.3 供試品種全生育期抗旱性

根據全生育期干旱處理試驗結果和品種抗旱系數，齊黃34在全生育期干旱處理中表現最好，齊黃35全生育期抗旱性最差，其次是皖豆28。全生育期干旱處理所有品種平均產量比對照減少58.75%，株高減少21.94%，主莖節數減少9.59%，單株分枝減少58.33%，單株莢數減少46.75%，單株粒數減少52.05%，莖粗減少28.36%，生育期延遲15.4天，百粒重減少5.81%，葉綠素含量增加31.94%，根系總長減少47.94%，根系表面積減少51.84%，根系平均直徑減少12.50%，根系體積減少55.56%（表2）。由此可見，全生育期干旱對大豆各項指標影響很大。

由表4看出，除品種中黃37和齊黃34外，其余6個品種株高與對照差異顯著或極顯著（P﹤0.01）；所有品種單株莢數、粒數、單株重和側根數比對照極顯著減少、生育期顯著延長。除齊黃35外，其余品種莖粗比對照極顯著減少；齊黃35百粒重比對照顯著降低。由此可見，全生育期干旱對各品種產量指標影響很大。

中黃37單株莢數、粒數、莖粗抗旱系數最大，齊黃42單株根系總長、表面積抗旱系數最大，徐豆14單株根系體積抗旱系數最大。

3 討論與結論

根據苗期、花期和全生育期干旱處理結果，在參試8個品種中徐豆14 三個時期抗旱性較好，為綜合抗旱性較好品種；冀豆17在苗期和花期干旱處理中表現較好，齊黃34在全生育期干旱處理中表現較好。冀豆17根系發達，根毛較多，這可能是品種較抗旱的原因，而徐豆14 和齊黃34抗旱可能是因為株高較矮，抗旱確切原因需要進一步研究。

在本試驗中，苗期干旱和花期干旱對產量的影響較小，這可能和本試驗的處理方法有關，其中苗期干旱對根系影響較大，花期干旱對莖粗影響較大。全生育期干旱對產量性狀、根系、株高影響都很大，并且大多數品種達到了顯著差異水平。苗期干旱、花期干旱和全生育期干旱3個處理的品種生育期都比對照延長，一般認為，干旱會導致植株發育提前，本試驗中出現的這種現象，需要進一步深入研究。

大豆的抗旱性是一個受多因素影響的、復雜的數量性狀，且不同大豆品種的抗旱機制也不盡相同， 使得不同品種（系）對某一具體指標的抗旱性反應也不一定相同。抗旱系數法（DC=Yd/Yw）是經典的抗旱性評價方法，反映了干旱脅迫使產量降低的程度，用其篩選的材料不一定具有較好的豐產性，但可能蘊藏著抗旱基因，可為抗旱育種提供優異資源。

參 考 文 獻：

[1] 孫繼穎，高聚林，薛春雷，等. 不同品種大豆抗旱性能比較研究[J]. 華北農學報，2007，22（6）：91-97.

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[3] 王磊，張彤，丁圣彥. 干旱和復水對大豆光合生理生態特性的影響[J]. 生態學報，2006，26（7）： 2073-2078.

[4] 龐艷梅. 水分脅迫對大豆生長發育、生理生態特征及養分運移的影響[D]. 北京：中國農業科學院，2008.

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[6] 袁野，邴鑫，徐克章，等. 大豆品種抗旱性早期鑒定方法[J]. 中國油料作物學報，2010，32（4）：518-524.

[7] 陳愛國，吳禹，崔曉光，等. 不同栽培大豆和野生大豆品種抗旱性綜合評價[J]. 遼寧農業科學， 2014（3）：1-5.

[8] 祁旭升，劉章雄，關榮霞，等. 大豆成株期抗旱性鑒定評價方法研究[J]. 作物學報，2012，38（4）： 665-674.endprint