河西地區鷹嘴豆適應性評價及篩選

劉占鑫 劉露露 韓順斌 馬小樂 王興 吳學軍 閔庚梅 李志榮 杜蓉

摘要：以生產中綜合表現良好的鷹嘴豆品種隴鷹1號為對照，對5份綜合性狀優異、產量較高的鷹嘴豆資源材料進行了多點比較試驗。結果表明，各試驗點均以張鷹5號和張鷹7號產量表現較高，均較對照品種隴鷹1號增產。其中烏江鎮永豐村試驗點分別增產17.65%、20.00%;新墩鎮分別增產20.28%、16.00%;花寨鄉分別增產11.55%、16.34%。性狀相關性分析表明，鷹嘴豆產量與單株粒重呈極顯著正相關，單株粒數與百粒重呈顯著負相關。綜合評價值（D值）以張鷹7號最高，為0.808 5;張鷹5號次之，為0.664 1。這2份材料豐產性較好，適合在河西地區種植。綜合分析表明，5個鷹嘴豆材料在烏江鎮永豐村整體表現最好，其中張鷹5號和張鷹7號折合產量均高于3 400 kg/hm2，增產顯著，這2個品種可在該地區進行生產試驗及示范推廣，也可在該地區進行多品種篩選和鑒定評價研究;新墩鎮試驗點整體產量中等，其中張鷹5號和張鷹7號折合產量均達到3 000 kg/hm2以上，說明新墩鎮地區的氣候條件可篩選種植部分品種;花寨鄉試驗點折合產量均偏低，說明鷹嘴豆不適宜在該地區生長。

關鍵詞：河西地區;鷹嘴豆;適應性評價;篩選

中圖分類號：S529? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1001-1463（2021）12-0030-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.12.007

Evaluation and Screening of Chickpea Adaptability in Hexi Area

LIU Zhanxin 1， LIU Lulu 2， HAN Shunbing 1， MA Xiaole 2， WANG Xing 1， WU Xuejun 1， MIN Gengmei 3， LI Zhirong 1， DU Rong 4

（1. Zhangye Academy of Agricultural Sciences， Zhangye Gansu 734000， China; 2. College of Agronomy， Gansu Agricultural University， Lanzhou Gansu 730070， China; 3. Institute of Crops， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 4. Ganzhou Branch of Zhangye Ecological Environment Bureau， Zhangye Gansu 734000， China）

Abstract：Taking the chickpea（Cicer arietinum L.） cultivar Longying 1 with good comprehensive performance as the control， the multi-point comparison experiment was carried out on five resource materials with excellent comprehensive characters and high yield. The results showed that Zhangying 5 and Zhangying 7 had higher yield than longying 1. The experimental site of Yongfeng Village in Wujiang Town increased production by 17.65% and 20.00%. Xindun town increased production by 20.28% and 16.00%; The increase in Huazhai Township was 11.55% and 16.34%. Correlation analysis of traits showed that there was a significant positive correlation between yield and grain weight per plant， and a significant negative correlation between grain number per plant and 100-grain weight. The comprehensive evaluation value（D value） of Zhangying 7 was 0.808 5. Zhangying 5 followed with 0.664 1. The two materials had better yield and were suitable for planting in Hexi Area. Comprehensive analysis showed that the five chickpea materials had the best overall performance in Yongfeng Village， Wujiang Town， among which the yield of Zhangying 5 and Zhangying 7 was higher than? ? ? 3 400 kg/hm2， and the yield increased significantly. These two cultivars could be used for production test， demonstration and promotion， and screening， identification and evaluation of multiple cultivars in this area. The overall yield of the test site in Xindun Town was medium， and the yield of Zhangying 5 and Zhangying 7 both reached more than 3 000 kg/hm2， indicating that some cultivars could be selected and planted in XindunTown under climatic conditions. The low yield of experimental sites in Huazhai Township indicated that chickpea was not suitable for growing in this area.

Key words：Hexi area;Chickpeas;Adaptability evaluation;Screening

鷹嘴豆（Cicer arietinum L.）又名桃豆、雞頭豆、羊頭豆、腦豆子等[1 - 2 ]，一年生草本植物，屬于豆科（Leguminosae）鷹嘴豆屬[3 - 4 ]。鷹嘴豆是目前世界上種植面積較大的豆科類作物，在亞洲地區種植面積最大，主要種植在半干旱地區，其中印度和巴基斯坦是主要的鷹嘴豆生產國[5 - 6 ]。我國鷹嘴豆種植區域主要分布于新疆、甘肅、青海、云南、陜西、寧夏和內蒙古等地，山西省和河北省曾先后進行引種種植[7 - 8 ]。鷹嘴豆營養豐富，富含多種優質植物蛋白、異黃酮、皂苷類、糖類、維生素、粗纖維及鈣、鎂、鐵、鋅、磷等多種微量元素[9 - 10 ]。鷹嘴豆的食用和藥用價值都很高，是珍貴的藥食同源作物，其根系發達，適應性強，對種植地土壤沒有特殊要求，入土較深，具有較強的耐旱和耐貧瘠等特點，因而，在溫帶地區常作為春播作物栽培。我國鷹嘴豆種植區域主要分布于西北 — 東北春播區、西北 — 華中夏播區及西南 — 東南沿海秋播區[11 ]。河西地區干旱少雨，氣候冷涼，日照充足，晝夜溫差較大，旱地、半干旱地種植面積大，為典型的鷹嘴豆春播區。河西地區獨特的自然條件適宜于鷹嘴豆的生長，加之土壤污染和空氣污染小，也無農藥殘留、化肥過量之憂[12 ]。鷹嘴豆等小宗糧豆特色優勢產業的發展有利于河西地區糧食產業穩定和可持續生產。我們在張掖市農業科學院試驗基地通過對5份重點鷹嘴豆資源的鑒定和評價研究，結合小宗糧豆特色產業發展和市場需要，鑒定篩選出適宜于河西走廊沿山冷涼灌區種植的鷹嘴豆新品系，以助力河西地區特色農業經濟產業的發展。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗材料

2016 — 2018年通過資源圃評價鑒定試驗，從200份保存的鷹嘴豆種質資源中篩選出5份產量表現較好且具有特色的鷹嘴豆材料，自編號為張鷹5號（88-68c）、張鷹6號（87品-33）、張鷹7號（張黑腦豆）、張鷹8號（張高產腦豆）、張鷹9號（2014-88），以當地生產中綜合表現良好的隴鷹1號為對照（CK）。

1.2? ?試驗方法

試驗于2019 — 2020年在張掖市甘州區烏江鎮永豐村（海拔1 442 m）、新墩鎮（海拔 1 510 m）、花寨鄉（海拔2 190 m）進行。試驗隨機區組排列，3次重復，小區面積48 m2。行距0.5 m、株距0.2 m，雙粒穴播，田間管理同大田。參照《鷹嘴豆種質資源描述規范和數據標準》進行田間性狀調查[13 ]，主要測量株高、調查單株莢數和粒數、有效分枝、小區產量等評價指標。成熟期隨機選取1 m2內植株進行考種，測量株高，統計單株莢數和粒數、有效分枝數、百粒重，并記錄小區產量。試驗統計數據均為2 a平均值。

1.3? ?數據分析

采用Microsoft Excel 2010進行數據處理和分析，對3個試驗點鷹嘴豆產量相關性狀采用SPSS 19.0軟件進行主成分分析，第1主成分、第2主成分、第3主成分是將鷹嘴豆種質各單項評價指標轉換成綜合性狀，便于后面隸屬函數綜合比較。采用隸屬函數法對鷹嘴豆進行河西地區適應性綜合評價，所篩選的綜合評價值（D）值越大表示其豐產能力越強、越小表示其豐產能力越弱。參照苑乂川等[13 ]方法計算各指標。Z1 、Z2 、Z3為主成分分析提取的各品種的綜合性狀指標。

μ（Xj）=（Xj-Xmin）/（Xmax-Xmin）? ?j=1，2，3，…，n? ? ?（1）

式中，μ（Xj）表示第j個綜合指標的隸屬函數值，Xj表示第j個綜合指標值;Xmax表示第j個綜合指標的最大值，Xmin表示第j個綜合指標的最小值。

D=∑μ（Xj）×Wj? ?j=1，2，3，…，n

（2）

式中， D表示鷹嘴豆在河西地區適應性的綜合評價值。

2? ?結果與分析

2.1? ?產量

由表1可以看出，各參試材料在花寨鄉試驗點的折合產量均低于其余2個試驗點。新墩鎮試驗點參試材料產量水平中等，在各試驗點間排名第2。烏江鎮永豐村試驗點各參試材料產量最高。張鷹5號在烏江鎮永豐村、新墩鎮和花寨鄉3個試驗點的折合產量分別為3 472.20、3 423.15、2 749.95 kg/hm2，排名在各參試點依次為第2、第1和第2名;張鷹7號在3個試驗點的產量分別為 3 541.65、3 301.35、2 868.00 kg/hm2，排名在各參試點依次為第1、第2和第1名;張鷹6號在3個試驗點產量最低，分別為2 118.00、1 711.50、2 062.50 kg/hm2。張鷹5號和張鷹7號均較隴鷹1號（CK）增產，其中烏江鎮永豐村試驗點分別增產17.65%、20.00%;新墩鎮分別增產20.28%、16.00%;花寨鄉分別增產11.55%、16.34%。其余3份材料均較隴鷹1號（CK）減產，其中烏江鎮永豐村試驗點減產0.47%～28.24%，新墩鎮試驗點減產2.93%～39.87%，花寨鄉試驗點減產1.97%～16.34% 。

對各試驗點品種間產量數據進行方差分析，烏江鎮永豐村試驗點和新墩鎮試驗點品種間達到顯著性差異，與花寨鄉試驗點差異達極顯著水平。烏江鎮永豐村試驗點張鷹5號和張鷹7號與隴鷹1號（CK）差異不顯著。新墩鎮試驗點張鷹5號與隴鷹1號（CK）差異達顯著水平;張鷹7號均與隴鷹1號（CK）差異不顯著。花寨鄉試驗點張鷹5號和張鷹7號與隴鷹1號（CK）差異均達顯著水平。

2.2? ?性狀相關性分析

對烏江鎮永豐村、新墩鎮和花寨鄉3個試驗點各性狀數據進行相關性分析（表2）表明，鷹嘴豆產量與單株粒重呈極顯著正相關性，相關系數高達0.980;單株粒數與百粒重呈顯著負相關，相關系數為0.914。

2.3? 豐產性綜合比較

對3個試驗點鷹嘴豆產量相關性狀采用SPSS 19.0軟件進行主成分分析的結果（表3）表明，貢獻率最大的是第1主成分，為54.13%，主要包含單株粒重、單株粒數、產量等性狀;第2主成分的貢獻率次之，為24.33%，其中株高性狀載荷較高;第3主成分的貢獻率為16.81%，生育期載荷較高。3個綜合主成分的累計貢獻率達95.27%。

從表4可知，張鷹7號的綜合評價值（D值）最高，為0.808 5;張鷹5號次之，為0.664 1，2份材料均較隴鷹1號（CK）有所提高，豐產性較好，適合在河西地區栽培。張鷹6號、張鷹8號、張鷹9號綜合評價值均較隴鷹1號（CK）有所降低，分別為0.255 4、0.339 9、0.310 8，表明這3份材料均不適宜于河西地區種植。

3? ?結論與討論

試驗表明，5個鷹嘴豆材料在花寨鄉試驗點產量均偏低，說明鷹嘴豆不適宜在該地區生長;新墩鎮試驗點整體產量中等，其中張鷹5號和張鷹7號折合產量均達到3 000 kg/hm2以上，說明新墩鎮地區的氣候條件可種植部分品種;烏江鎮永豐村區整體表現最好，有2份材料（張鷹5號和張鷹7號）折合產量均高于3 400 kg/hm2，較對照品種隴鷹1號顯著增產，說明這2個品種可在該地區進行生產試驗及示范推廣，也可在該地區進行多個品種篩選和鑒定評價研究。綜合分析，張鷹5號和張鷹7號在3個試驗點的產量表現較好，其中烏江鎮永豐村試驗點分別增產17.65%、20.00%;新墩鎮試驗點分別增產20.28%、16.00%;花寨鄉試驗點分別增產11.55%、16.34%。張鷹7號產量相關性狀綜合評價值最高，說明在該地區生態條件下，生長適應性和豐產性最好。張鷹9號在3個試驗點產量的變化幅度較小，說明該品種在該地區種植穩定性較好，但產量表現一般，需進一步觀察。

鷹嘴豆的生長受氣候環境影響較大，對生長條件具有一定的要求，且不同品種間對環境適應性存在顯著差異。研究發現，小區產量與單株粒重呈極顯著正相關，而單株粒數與百粒重呈顯著負相關。鷹嘴豆生長對種植區的氣候條件有較大的依賴性，且不同品種區域性種植的產量差異較大，篩選該地區適應性和豐產性均高的品系進行推廣和示范種植較為穩妥，亦或篩選特定地區的專用品種，使得品種與氣候良性組合，為提高鷹嘴豆在河西地區特色優勢作物生產中的價值奠定基礎。

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（本文責編：楊? ?杰）