適宜機械化收獲的綠豆新品種(系)選育

張澤燕， 趙雪英， 張耀文， 閆虎斌， 朱慧珺

(山西農業大學農學院， 太原 030031)

綠豆(Vignaradata(L) Wilczek)是豇豆屬(Vigna)亞洲豇豆亞屬(Ceratotropis)的一個栽培種，在溫帶、亞熱帶地區廣泛種植，在中國有2 000多年的栽培歷史[1-2]。綠豆生育期短，適應范圍廣，抗旱耐瘠，可與大作物實行間套作、輪作，是調整農業種植結構必不可少的作物。綠豆營養豐富，籽粒中蛋白質含量高達19.5%～33.1%，且具有藥用價值，其豐富的營養保健作用備受青睞[3-6]。2016年全國綠豆種植面積61.505萬hm2，山西省綠豆種植面積6.498萬hm2，占全國種植綠豆面積的10.6%，排第三位[7]。近年來，其國內消費及國際市場對綠豆的需求越來越大，綠豆出口也呈現穩步上升趨勢，年出口量15萬～23萬t，約占我國糧食出口量的1%～2%，創匯約1億美元，占我國糧食出口創匯總額的4%～5%，是綠豆產區農民的重要經濟來源[8]。目前，綠豆生產已成為我國在國際市場上最具有競爭力的優勢產業之一。山西省綠豆品種豐富，品質優良，栽培歷史悠久，其出口以興縣大明綠豆和保德大明綠豆為主。

由于綠豆本身的生長特性，其生產方式仍為傳統種植，都是依靠人工進行“種、管、收”，屬勞動密集型作物，機械化水平較低[9]。要實現機械化就必須針對綠豆容易炸莢，需分批采收等問題選育出抗倒、結莢集中、結莢位高、成熟期較一致且適合機械化收獲的綠豆新品種，突破綠豆機械化收獲的難題。

目前，國內培育出一大批適宜在不同生態環境栽培的優質綠豆新品種,從播種、施肥、覆膜、噴藥和收獲等過程進行了機械化作業技術集成，并在主栽綠豆品種中篩選出一批直立、抗倒伏、成熟期一致的綠豆品種進行機械化栽培技術作業[10-14]。趙雪英等[15]從11個主栽品種中，在相同的生態條件下，篩選出冀綠9329和中綠1號2個較適宜機械化栽培的綠豆品種；閆虎斌等[16]以晉綠豆8號為材料，進行3種藥劑混合而成的脫葉催熟劑催熟試驗，篩選出催熟效果好，產量損失較小的催熟藥劑。但在適宜機械化栽培的綠豆新品種選育方面相關報道較少，目前生產上還未有專用于機械化栽培的綠豆新品種。本試驗在前期工作基礎上，先篩選出適宜機械化栽培的綠豆品種作為親本， 然后用人工雜交方法從后代中篩選出產量高、不炸莢、株高適宜且適合機械化收獲的綠豆新品種。

1 材料與方法

1.1 親本材料

選擇生產上主栽品種：晉綠豆1號、早綠1號、冀綠9239、Vc 2768、Vc 4503 B、串輻1號、晉綠豆7號、冀綠豆7號、冀綠豆8號和具有抗病特性的51133、資源92號，共計11個品種。

1.2 雜交設計

利用人工雜交技術進行人工授粉，在T.B.Cupka研究的綠豆雜交技術[12]基礎上進行改良優化， 獲得的雜交莢在東陽、海南進行繁殖加代，根據育種目標進行株系選擇，選擇結莢位置集中靠上，株高45～65 cm，直立抗倒伏、株型緊湊、不炸莢、成熟期一致的株系，加代成品系。共獲得16份初選材料(表1)。

表1 16份初選材料

1.3 脫水試驗

1.3.1試驗設計

2016年5月份，在山西省農業科學院東陽試驗基地種植16份初選材料，采用利收谷(200 g水劑，英國先正達有限公司，為植物生長調節劑，有效成分為敵草快)1 500 mL·hm-2+乙烯利4 500 mL·hm-2(40%水劑，上海彭浦化工廠產品)混配藥劑[16]進行催熟和脫水試驗。小區面積10 m2，株距12 cm，行距0.5 m，每個品種重復3次。在整個小區植株成熟莢達到80%時，各小區隨機挑選10株進行掛牌標記，并記錄單株的葉片數和莢數，噴施藥劑6 d后在田間調查脫葉數、落莢數、成熟莢數；并在小區其他植株上取樣10株，剪取基部以上25～30 cm主莖莖稈，先測鮮重，然后105 ℃下殺青30 min，80 ℃烘干72 h后秤重，用于計算莖稈脫水率。

落葉率(%)=[(噴藥前單株葉片數-調查時單株葉片數)/噴藥前單株葉片數]×100%；

落莢率(%)=[(噴藥前單株莢數-調查時單株莢數)/噴藥前單株莢數]×100%；

熟莢率(%)=[(單株莢數-單株未成熟莢數)/單株莢數]×100%；

莖稈脫水率(%)=[(莖稈鮮重-莖稈干重)/莖稈鮮重]×100%。

1.3.2脫水試驗數據處理

采用Excel 2003軟件和DPS 6.5軟件進行數據處理和統計分析。

1.4 新品系適應性鑒定

1.4.1試驗方法

2017年、2018年將從催熟劑試驗中篩選出來的9份新品系(表2)，分別種植于山西省懷仁市毛皂鎮、汾陽市賈家莊、臨汾市韓村、榆次區東陽鎮，小區面積5 m×2 m，行距0.5 m，株距10 cm，以晉綠豆3號為對照，3次重復。收獲期，每小區隨機選10株綠豆進行考種，小區實打實收計產，主要驗證產量及機械化收獲特點，全生育期管理參照大田管理。收獲期調查植株抗倒伏性，若有倒伏記為1，無倒伏記為0。

表2 參試品系

1.4.2適應性鑒定數據處理

利用Excel 2007軟件和DPS 6.5軟件進行數據統計分析，做多因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 脫水試驗結果

噴灑催熟劑6 d后，不同品系間催熟效果達極顯著差異(表3)。除品系1012-9-3-2的落葉率為82.3%以外，其余品種落葉率均超過90.0%；品系1012-9-3-2的落莢率最高(10.0%)、莖稈脫水率最低(48.3%)，不適宜機械化收獲。1009-17-1-1、1009-16-3-1、1012-9-3-2、1014-23-3-1、1023-5-2-3、1718-7-1-1這6個品系在催熟試驗中落莢率較高、莖稈脫水率相對較低，與其他品系間差異極顯著。為了篩選出適宜不同生態區域的綠豆新品種，綜合比較落莢率和莖稈脫水率，保留試驗中綠豆落莢率在5.8%以下的品種，去掉1009-17-1-1、1009-16-3-1、1012-9-3-2、1014-23-3-1、1023-5-2-3、1718-7-1-1共6個品種。

表3 催熟效果

2.2 新品系適應性鑒定結果

2.2.1豐產性

2017年、2018年2年4點的考種數據進行多因素方差分析(表5)發現，除品系1009-2-5-3小區產量略低于ck外，其余品系均比ck增產。其中1009-14-6-7、1015-52-8-6、1014-22-2-5三個新品系的產量位居前三名，與其他新品系及ck達極顯著差異，豐產性較高。1009-14-6-7比ck增產90.9%，1015-52-8-6比ck增產81.8%，1014-22-2-5比ck增產54.5%。

表5 2017—2018年4個試驗點產量結果

2.2.2穩產性

2年4點的區域試驗中，品系1009-14-6-7、1015-52-8-6在2017年、2018年的懷仁、東陽、汾陽的試驗產量中位居前三名；1015-52-8-6在2018年的臨汾試驗點產量位居第四名，與第三名1111-34-3-9產量差異不顯著。兩品系在年度和地區之間產量穩定，平均產量居參試品種前兩位，穩產性好。

2.2.3抗倒伏性、抗病性

2年4點試驗中，1015-38-1-2、1111-34-3-9、晉綠豆3號分別出現了2次倒伏，1014-22-2-5出現了1次倒伏，該4個品種抗倒伏性不具有廣適性，相對其他品種較不適宜機械化收獲。2018年在東陽試驗點發生大面積根腐病，參試10份品種(品系)均受到不同程度危害，其中晉綠豆3號大面積死亡，對根腐病高感，1009-14-6-7、1015-52-8-6發病率最輕，僅有5%植株發病，表現出較好抗性。

表4 倒伏品系

3 結論與討論

根據2年4點試驗中各新品系豐產性、穩產性、抗倒伏及抗病性比較，結合脫水試驗結果，篩選出較適宜機械化栽培的新品系為1009-14-6-7、1015-52-8-6。

3.1 新品系特性

1009-14-6-7：以晉綠豆1號為母本，早綠1號為父本雜交選育而成。該品系特點為中早熟品種，在太原地區春播生育期85 d左右；株型直立、緊湊，株高約50 cm；單株結莢數30莢左右，單株產量17.0 g左右，百粒重6.3 g；種皮綠色有光澤，商品性較好。

表5(續)

1015-52-8-6：以亞蔬中心材料Vc 2768A為母本，冀綠9239為父本雜交選育而成。該品種特點為中早熟，在太原地區春播生育期85 d左右；株高50～60 cm，株型直立、緊湊；單株結莢數30莢左右，單株產量15.4 g左右，百粒重6.0 g；種皮綠色有光澤，商品性較好。

3.2 栽培技術要點

播種前精選種子，精細整地，施足底肥，忌重茬和白菜茬。播種期5月中下旬，麥后復播越早越好。播種量15～30 kg·hm-2，播深3～5 cm，行距40～50 cm，種植密度12×104～15×104株·hm-2。自出苗至開花，中耕鋤草2～3次。特別注意花莢期水肥管理。苗期注意防治蚜蟲、地老虎、紅蜘蛛，花莢期及時防治豆莢螟、蚜蟲及葉斑病。田間80%的莢成熟時收獲，晾曬、脫粒。