繆亞梅,王學軍,汪凱華,顧春燕,葛紅,趙娜
(江蘇沿江地區農業科學研究所,江蘇 如皋 226541)
綠豆屬于豆科蝶形花亞科菜豆族豇豆屬。綠豆是一種抗逆性強、適應性廣的作物。由于其生長周期短,播種時間彈性較大,經濟效益好,深受農戶的喜愛[1]。綠豆含有豐富的蛋白質、維生素和各種礦物質,是人們理想的醫食同源營養保健食品[2]。綠豆可以通過其根部共生的根瘤菌進行固氮作用,從而有利于改善土壤的肥力和質地[3]。綠豆作為主要的食用豆類之一,在農業種植結構調整和優質、高效農業生產以及經濟發展中具有重要作用[4]。
近十多年來,我國綠豆生產呈現先增加后減少再恢復增長的趨勢,從2006年的54.702萬hm2增至2011年的78.095萬hm2,然后降至2014年的54.010萬hm2,2015年和2016年則分別比上一年增長4.7%和8.8%。中國綠豆產量2014年之后開始出現恢復性增長,2016年達89.26萬t,比上一年增長26.6%,但僅是2002年的75%[5]。
江蘇沿江地區經濟發達,勞動力成本較高。隨著綠豆種植規模的不斷擴大,生產上迫切需要矮生直立、收獲集中、適宜機械化生產的綠豆品種。我們從中國農業科學院與河北省農業科學院引進6個綠豆新品種(品系),通過品種比較試驗,擬篩選出適合江蘇沿江地區及相同生態區種植的矮生直立綠豆品種,為生產上提供品種支撐。
供試的6個矮生直立綠豆品種(品系)代號為L1、L2、L3、L4、L5、L6,其中前5個為河北省農林科學院糧油作物研究所選育,L6為中國農業科學院作物科學研究所選育。
試驗以品種為處理,采取隨機區組排列,重復3次,小區面積11.52 m2,行長2.4 m,行寬4.8 m。采用點播方式,行距60 cm,穴距20 cm。試驗施45% 的氮磷鉀復合肥1 688 kg·hm-2作基肥,出苗4~5葉期定苗,每穴留苗2株。其他栽培和管理措施同大田生產。整個生育期各小區的澆水、除草及病蟲防治等田間管理均一致。
成熟時對中間行連續10株植株進行定點調查和測定,分2次收獲。室內考查,各農藝性狀參照程須珍等[6]綠豆資源描述標準進行考種和記載,取平均值,采用 DPS 軟件進行方差分析[7]。
從表1可以看出,生育期品種間存在一定差異,變化范圍86~89 d,L4最早熟,和其他品種均呈極顯著差異;L5最遲,和L2、L4、L6品種間差異極顯著;其余4個品種生育期差異不顯著。株高品種間存在一定差異,平均57.7~108.1 cm,其中,L5最高,L2最矮,L5、L2和其他品種均呈極顯著差異,其他品種間差異不顯著。平均分枝數各品種1.6~2.3個,品種間差異不顯著。各品種主莖節數差異較大,變幅在8.8~14.9節;L5節數最多,為14.9節;L1其次,為12.0節;L4節數最少,為8.8節;L5與其他品種顯著差異,與L2、L4極顯著差異。各品種單株莢數差異較大,為20.1~ 34.9個,L2最多,達到34.9個,L5最少,為20.1個,L4單株莢數也較少,為26.6個;L2和L4、L5存在極顯著差異,和其他品種間差異不顯著;L5和其他所有品種均有顯著差異。單株莢長差異不太大,平均莢長在9.2~ 10.3 cm,L2最長,為10.3 cm,L1 其次,為10.2 cm,L3最短,為9.2 cm;L2和L1差異不顯著,和L3差異極顯著,與其他品種差異顯著。各品種單莢粒數相差較大,平均為9.4~11.1粒,其中,L6最多,為11.1粒,L5其次,L4最少,為9.4粒;L6與L5、L2差異不顯著,和其他3品種差異極顯著。各品種百粒重為5.55 ~ 6.66 g,其中L4 最高,為6.66 g,L1其次,為6.29 g,L6最低,為5.55 g;L4和L6分別與其他品種存在極顯著差異。各品種單株產量差異較大,在9.53~16.56 g,其中,L2最高,為16.56 g,L1其次,為16.12 g,L5 最低,為9.56 g;L5和其他品種差異極顯著,其余品種間差異不顯著。小區產量與單株產量趨勢一致,L2最高,為3.006 kg,L1其次,為2.740 kg,L2與L1差異不顯著,與其他品種差異顯著;L5最低,為1.869 kg,L5 和其他品種差異極顯著。綜合分析,品種L2表現最好,中熟、直立、株高較矮、籽粒中等、抗性強、產量高,適合機械化收獲。

表1 6個綠豆品種農藝性狀表現
注:同列數據后無相同的大、小寫英文字母表示其差異達極顯著、顯著水平。
變異系數是品種性狀遺傳動態的基本表現,能夠反映某一性狀在一定生態環境下的差異程度。參試6個綠豆不同性狀的變異系數順序為株高(20.8%)>主莖節數(18.3%)>單株莢數(18.2%)>單株產量(17.9%)>小區產量(15.2%)>有效分枝(13.5%)>單莢粒數(6.6%)>百粒重(5.9%)>莢長(5.7%)>生育期(1.2%),不同性狀間差異較大。變異系數越大,說明通過育種手段選擇的潛力越大,各性狀中,株高、單株莢數選擇的潛力較大;而生育期的變異系數最低,莢長的變異系數也較小,表明通過育種手段選育理想目標性狀的難度較大。
相關分析能夠反映出作物不同數量性狀之間的相關性。參試的6個綠豆品種各性狀之間的相關程度和相關方向不盡一致。表2表明,單株產量與單株莢數呈極顯著正相關,相關系數為0.938;與單莢長呈正相關,相關系數為0.527;而與株高呈顯著負相關,相關系數為-0.894;與主莖節數呈負相關,相關系數為-0.796。單株莢數與莢長呈正相關,相關系數為0.662,與株高呈顯著負相關,相關系數為-0.871。百粒重與單株粒數呈負相關,相關系數為-0.787。生育期與主莖節數、分枝數呈顯著正相關,相關系數分別為0.905和0.840。株高與主莖節數呈顯著正相關,相關系數為0.826。小區產量與單株產量的相關系數最大,為0.946,說明單株產量和小區產量基本一致。個體產量是群體產量的基礎,群體要想獲得高產,個體必須高產。因此,在育種上,選擇高產綠豆品種,應以單株莢數作為首要目標性狀進行選擇,還要兼顧選擇株高不要太高,選擇莢較長,生育期和百粒重適中的材料。
本試驗得出的綠豆各性狀相關系數和變異系數是基于參試的6個品種的研究結果,與前人得到的結果不盡相同。本試驗中,單株莢數變異系數較大,莢長、生育期變異系數較小,單株莢數與單株產量相關系數較大,這與方路斌等[8]研究結果基本一致。單株莢數,作為產量主要構成因子,與單株產量的關系最為密切,在高產育種目標上,可以作為主要性狀選擇。

表2 6 個綠豆品種主要性狀的相關系數
注:*、**分別表示其相關系數在 0.05、0.01水平上顯著。
通過本試驗得出的各綠豆品種性狀及產量,可篩選出適合江蘇沿江地區種植的矮生直立綠豆品種(品系)。試驗中 L2 表現最好,中熟、直立、株高較矮、籽粒中等、抗性強、產量高,適合生產上種植。