2011—2020年我國北方片小粒花生區域試驗參試材料性狀分析

劉衛星， 張楓葉， 賀群嶺， 陳 雷， 李 可， 吳繼華， 范小玉

(河南省商丘市農林科學院，河南商丘 476000)

花生是我國重要的油料作物和經濟作物，在保障國家食用油安全、調整優化種植結構和促進農民增收等方面具有重要作用。花生在我國分布較廣，全國除青海省、寧夏回族自治區和西藏自治區外均有大規模花生種植，以長江為界，可分為北方花生產區和南方花生產區，其中北方花生區的面積、總產量分別約占全國的65%、70%，主要以春播和麥壟套種為主，隨著糧油爭地矛盾日益突出，麥后夏直播花生種植模式逐漸被推廣應用。小粒花生生育期相對較短，適宜麥后夏直播種植，因此篩選和培育早熟高產優質小粒花生新品種是實現花生產業持續健康發展的關鍵。區域試驗是對新品種豐產性、穩產性和適應性評價的重要環節，每年參試品種的性狀表現、產量和品質代表了同時期育種的最高水平。通過對北方片小粒花生區域試驗數據進行匯總分析，能夠全面了解近10年參試材料性狀變化趨勢，探索小粒花生品種改良途徑，為我國北方片小粒花生新品種評價、育種目標設定及種質資源創新等提供理論依據。

近年來，國內眾多學者利用多年區域試驗數據，對小麥、玉米、大豆、苦蕎、谷子等作物的性狀演變趨勢進行分析，為這些作物的育種目標確立、品種篩選及利用指明了方向。眾多學者在花生方面利用區域試驗數據也做了大量工作，李新娜等利用灰色關聯度和相關、通徑分析法對邢臺當地39個花生品系的主要農藝性狀與單株產量進行了研究。范小玉等對2019年黃淮海中南片小粒花生聯合體試驗參試品種的主要農藝性狀、品質性狀進行了分析，明確了小粒花生莢果產量與百仁質量、出米率、單株生產力、油酸含量呈正相關。董文召等對1982—2009年河南省審定的花生品種主要性狀的分析指出，降低株高，適當增加分枝、單株結果數、增加百果質量是進一步提高產量的關鍵。楊海棠等利用灰色系統理論對2017年全國北方片小粒組參試花生品種的主要性狀進行了綜合評價，選出了多個適宜我國北方片推廣的小粒花生品種。前人對花生品種的評價多集中在單個年度、區域或方法上，對年度間、區域間及不同品種類型間的差異分析缺乏系統性。因此，本研究以2011—2020年我國北方片小粒花生區域試驗數據為基礎，對參試材料的主要農藝性狀、產量和品質性狀進行比較及系統分析，明確高產關鍵因子，以期為我國北方片小粒花生品種的改良和利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

數據來源于2011—2020年我國北方片小粒花生區域試驗資料。試驗由來自7個省的28個育種單位供種，每年參試點15～22個不等，分布于河南省、山東省、河北省、遼寧省、吉林省、安徽省、江蘇省、山西省等8個省31個地級市。試驗采用隨機區組設計，重復3次，小區面積13.33 m，種植密度15.0萬～16.5萬穴/hm，每穴2粒，其他栽培管理均按當地管理常規水平進行。

1.2 品種分類

對2011—2020年所有參試材料的莢果產量、主要農藝性狀、品質性狀等進行匯總，并與對照品種花育20號(CK)進行比較。參試材料根據籽仁油酸含量分為普通油酸花生(NOAP)和高油酸花生(HOAP)2類，普通油酸花生的籽仁油酸含量<75%或油酸亞油酸比值<10，高油酸花生的籽仁油酸含量≥75%或油酸亞油酸比值≥10。

1.3 統計分析

用Excel 2007軟件進行數據統計和繪圖；用DPS 7.05軟件進行相關性分析以及產量與農藝性狀之間的多元回歸分析。

2 結果與分析

2.1 參試材料數量結構分析

從圖1可以看出，2011—2020年我國北方片小粒花生區域試驗參試材料共141個(不含對照)，其中有56個續試材料，參試材料中普通油酸花生103個，高油酸花生38個。2011—2017年每年參試材料維持在12個左右(除2012年)，以普通油酸花生為主，2018年參試材料數量快速增加，普通油酸花生由2017年的12個增加到21個，高油酸花生由2017年的2個增加到4個，2019年后普通油酸花生參試數量回落，高油酸花生參試數量逐年增加，至2020年高油酸花生占到全部參試材料的50.00%，參試材料總數也較2011年擴大了1倍。表明我國北方小粒花生品種結構正在逐步改善，未來10年內高油酸花生將會在生產上大面積應用，這一趨勢也符合人們健康飲食的消費需求。

2.2 不同類型參試材料的產量變化

2011—2020年普通油酸花生和高油酸花生各年度莢果產量雖有波動，但整體呈明顯增長趨勢，CK也呈現相似的變化趨勢(圖2)。10年間普通油酸花生平均產量由3 588.27 kg/hm增長至 4 376.29 kg/hm，年均增幅2.23%；普通油酸花生最高產量由4 028.25 kg/hm增長至 4 790.10 kg/hm，年均增幅1.94%；高油酸花生平均產量由3 520.58 kg/hm增長至 4 554.05 kg/hm，年均增幅2.90%；高油酸花生最高產量由3 768.30 kg/hm增長至4 875.90 kg/hm，年均增幅2.90%；CK的產量由3 371.10 kg/hm增長至4 193.93 kg/hm，年均增幅2.46%。10年間普通油酸花生平均產量均較CK增產，增產幅度為4.35%～12.36%，10年間有8年高油酸花生平均產量較CK增產，2年減產，增產幅度為-14.37%～19.86%。普通油酸花生在最高產量方面優勢明顯，10年中有7年超過高油酸花生，高油酸花生在平均產量方面有優勢，10年中有6年超過了普通油酸花生，2019、2020年連續2年高油酸花生平均產量和最高產量均超過了普通油酸花生。表明我國小粒高油酸花生育種成效顯著，實現了產量與品質的雙提升。

2.3 不同類型參試材料的主要農藝性狀和經濟性狀變化

2.3.1 生育時間 從圖3-A可以看出，2011—2020年普通油酸花生和高油酸花生的生育時間整體均呈下降趨勢，CK的生育時間變化趨勢與參試材料基本一致。從整體來看，普通油酸花生的生育時間為116.38～126.00 d，平均為121.66 d，年均降低0.55 d；高油酸花生的生育時間為116.67～126.40 d，平均為122.17 d，年均降低0.50 d；CK的生育時間為117.00～125.00 d，平均為120.89 d，年均降低0.78 d。

2.3.2 主莖高 從圖3-B可以看出，2011—2020年普通油酸花生和高油酸花生的主莖高變化整體均呈明顯上升趨勢，CK的主莖高呈緩慢上升趨勢。普通油酸花生的主莖高為32.55～47.00 cm，平均為39.60 cm，年均增長0.42 cm；高油酸花生的主莖高為30.90～51.70 cm，平均為39.20 cm，年均增長0.76 cm；CK的主莖高為32.15～46.58 cm，平均為38.48 cm，年均增長0.10 cm。

2.3.3 側枝長 從圖3-C可以看出，2011—2020年普通油酸花生和高油酸花生的側枝長上升明顯，CK的側枝長在年際間波動與參試材料基本一致，但整體上升不明顯。普通油酸花生的側枝長為36.40～52.96 cm，平均為44.17 cm，年均增長 0.37 cm；高油酸花生的側枝長為34.98～61.80 cm，平均為44.62 cm，年均增長0.76 cm；CK的側枝長為36.74～50.58 cm，平均為42.99 cm，年均增長0.08 cm。

2.3.4 結果枝數 從圖3-D可以看出，2011—2020年普通油酸花生的結果枝數整體無明顯變化，高油酸花生和CK的結果枝數整體呈增加趨勢。普通油酸花生的結果枝數為6.31～8.63個，基本穩定在6.55個左右(除2013年)；高油酸花生的結果枝數為5.51～8.80個，平均為6.71個，年均增加0.05個；CK的結果枝數為5.00～8.30，平均為6.68個，年均增加0.12個。

2.3.5 單株飽果數 從圖3-E可以看出，2011—2020年普通油酸花生和CK的單株飽果數變化整體均呈明顯上升趨勢，高油酸花生的單株飽果數變化整體呈緩慢上升趨勢。普通油酸花生的單株飽果數為9.40～14.15個，平均為12.44個，年均增加0.34個；高油酸花生的單株飽果數為10.20～17.20個，平均為13.27個，年均增加0.09個；CK的單株飽果數為9.35～15.00個，平均為12.93個，年均增加0.46個。

2.3.6 百果質量 從圖3-F可以看出，2011—2020年普通油酸花生和高油酸花生的百果質量變化整體均呈明顯上升趨勢，CK的百果質量年際間雖有波動，但整體變化不明顯。普通油酸花生的百果質量為172.30～204.19 g，平均為183.19 g，年均增加1.06 g；高油酸花生的百果質量為153.01～193.00 g，平均為177.28 g，年均增加1.74 g；CK的百果質量為172.76～193.12 g，基本穩定在180 g左右。

2.3.7 百仁質量 從圖3-G可以看出，2011—2020年普通油酸花生和高油酸花生的百仁質量變化整體均呈緩慢上升趨勢，CK的百果質量變化趨勢與參試材料基本一致。普通油酸花生的百仁質量為68.60～83.18 g，平均為74.24 g，年均增加0.47 g；高油酸花生的百仁質量為58.62～78.38 g，平均為71.02 g，年均增加0.43 g；CK的百仁質量為68.78～79.63 g，平均為73.03 g，年均增加0.25 g。

2.3.8 出仁率 從圖3-H可以看出，2011—2020年普通油酸花生的出仁率變化整體不明顯，高油酸花生的出仁率變化整體略有下降，CK的出仁率變化整體略有上升。普通油酸花生的出仁率為71.61%～73.50%，基本穩定在72.86%左右；高油酸花生的出仁率為65.18%～74.29%，平均為70.98%，年均下降0.10%；CK的出仁率為70.11%～74.85%，平均為73.45%，年均增加0.25%。

分析結果表明，我國北方片小粒普通油酸花生和高油酸花生主要農藝性狀變化趨勢基本一致，育成花生生育時間緩慢下降，滿足了北方一年兩熟種植區對早熟花生品種的需求，育種方向整體偏向株高較高、單株飽果數多、果大、仁大的品種，有利于產量的提高。

2.4 不同類型參試材料的品質性狀變化

2.4.1 粗脂肪含量 從圖4-A可以看出，2011—2018年普通油酸花生的粗脂肪含量年份間波動較小，而高油酸花生的粗脂肪含量年份間波動較大，但總體均呈明顯上升趨勢，普通油酸花生的粗脂肪含量由50.70%升至53.47%，年均增加0.40%，高油酸花生的粗脂肪含量由51.71%增加到53.99%，年均增加0.33%；2019—2020年由于品質檢測依據標準的改變，粗脂肪含量較2018年明顯降低。2011—2018年CK的粗脂肪含量變化不明顯，基本穩定在53.66%左右，2019—2020年也出現明顯的降低現象。普通油酸花生、高油酸花生和CK的粗脂肪含量的年際平均分別為52.35%、52.09%和53.42%，普通油酸花生和高油酸花生的粗脂肪含量明顯低于CK。

2.4.2 粗蛋白含量 從圖4-B可以看出，2011—2018年普通油酸花生和高油酸花生的粗蛋白含量雖有波動，但總體均呈下降趨勢，普通油酸花生的粗蛋白含量由25.48%降至24.82%，年均降低0.09%，高油酸花生的粗蛋白含量由25.53%降至23.45%，年均降低0.30%；2019—2020年由于檢測依據標準的改變，粗蛋白含量較2018年明顯增高。2011—2018年CK的粗蛋白含量變化不明顯，基本穩定在26.24%左右，2019—2020年也出現明顯的上升。普通油酸花生、高油酸花生和CK的粗蛋白含量的年際平均分別為25.16%、25.26%和26.35%，普通油酸花生和高油酸花生的粗蛋白含量明顯低于CK。

2.4.3 油酸含量 從圖4-C可以看出，2011—2020年普通油酸花生和CK的油酸含量變化整體呈緩慢上升趨勢，高油酸花生的油酸含量變化整體略有下降。普通油酸花生的油酸含量為41.06%～46.34%，平均為43.91%，年均增加0.22%；高油酸花生的油酸含量為75.80%～80.40%，平均為78.29%，年均下降0.16%；CK的油酸含量為40.00%～43.30%，平均為41.70%，年均增加0.12%。普通油酸花生的油酸含量明顯高于CK。

2.4.4 亞油酸含量 從圖4-D可以看出，2011—2020年普通油酸花生和CK的亞油酸含量變化整體呈緩慢下降趨勢，高油酸花生的亞油酸含量變化不明顯。普通油酸花生的亞油酸含量為31.93%～37.87%，平均為34.74%，年均降低0.32%；高油酸花生的亞油酸含量為4.20%～8.30%，基本穩定在4.73%左右(除2013年)；CK的亞油酸含量為34.35%～37.50%，平均為35.87%，年均降低0.26%。

2.4.5 參試材料品質類型統計 從表1可以看出，2011—2020年的參試材料中，達到高蛋白花生標準(粗蛋白含量≥30%)的有1個，達到高脂肪花生標準(粗脂肪含量≥55%)的有11個，分別占全部參試材料的0.71%、7.80%，其中普通油酸花生中達到高脂肪標準的材料較多，占全部普通油酸參試材料的9.71%。唯一的高蛋白花生材料為花育6306，粗蛋白含量為30.6%，粗脂肪含量>56%的材料有2個，分別為濰花23號、徐0413。結果表明，我國北方片小粒區域試驗參試材料的粗脂肪含量緩慢上升，但整體育成的高脂肪花生品種仍較少；我國花生以油用為主，致使參試材料的粗蛋白含量緩慢下降，育成的高蛋白花生數量更少。由于花生高油酸育種的加快，普通油酸花生的油酸含量也得到緩慢提高，但隨著高油酸參試材料的增加，高油酸花生的油酸含量略有下降。

表1 2011—2020年我國北方片小粒花生區域試驗參試材料品質類型分布

2.5 參試材料主要性狀的相關性分析

分別利用10年間小粒普通油酸花生和高油酸花生的主要農藝性狀、品質性狀和莢果產量進行相關性分析(表2)。結果表明，在普通油酸花生中，莢果產量與生育時間、單株飽果數、百果質量、百仁質量、粗脂肪含量呈極顯著正相關，與結果枝數呈顯著負相關；生育時間與單株飽果數呈顯著正相關，但與主莖高和側枝長呈極顯著負相關；單株飽果數與百果質量、百仁質量呈顯著負相關。說明通過延長生育時間，增加單株飽果數、百果質量、百仁質量，可以提高我國北方小粒普通油酸花生的莢果產量，但小粒花生品種多以一年兩熟種植為主，要求生育時間較短，因此在品種選育中應注重與其他性狀的協調。單株飽果數與粗脂肪含量呈極顯著正相關，百果質量與粗蛋白含量呈極顯著正相關，因此，以脂肪利用為主的品種應重點選擇單株飽果數高的材料，而以蛋白質利用為主的材料在選育中應重點選擇百果質量高的花生。

表2 2011—2020年我國北方片小粒花生區域試驗參試材料各性狀之間的相關性

在高油酸花生中，莢果產量與單株飽果數和百仁質量呈顯著正相關。單株飽果數與百果質量和百仁質量呈極顯著負相關，與出仁率呈極顯著正相關；百果質量與百仁質量呈極顯著正相關，與出仁率呈極顯著負相關，與粗蛋白含量呈顯著正相關。表明我國北方小粒高油酸花生通過提高單株飽果數和百仁質量可能會實現高產，但提高單株飽果數會導致百仁質量下降，在育種選擇時應加以協調。粗脂肪含量與油酸含量呈極顯著正相關，因此在小粒高油酸花生中更易選育出粗脂肪含量≥55%的品種。

2.6 莢果產量與各性狀的多元回歸分析

以生育時間()、主莖高()、側枝長()、結果枝數()、單株飽果數()、百果質量()、百仁質量()、出仁率()、粗脂肪含量()、粗蛋白含量()、油酸含量()和亞油酸含量()為自變量，莢果產量為因變量()進行多元逐步回歸分析，分別建立了我國北方片小粒花生莢果產量與其他性狀的最優回歸模型：

普通油酸花生：=-3 131493 2+33512 4+83409 3-67360 7-78074 5+153574 9+23739 2(=0778 4，=0762 5，=24605 0，=0000 1)；

高油酸花生：=-1 356327 7+133158 1-119224 6+171719 0+144247 6+39388 3(=0713 4，=0657 4，=6631 8，=0.000 2)。

結果表明，在普通油酸花生中，生育時間、主莖高、側枝長、結果枝數、單株飽果數和百仁質量共同決定了莢果產量76.25%的變異；在高油酸花生中主莖高、側枝長、結果枝數、單株飽果數和百仁質量共同決定了莢果產量65.74%的變異。

3 討論與結論

3.1 高油酸花生育種取得一定進展，仍需進一步加強

在花生的脂肪酸中，油酸和亞油酸之和達到80%以上，是花生脂肪酸的主要成分。提高花生油酸含量可以延長花生及其制品的貨架期，提高花生油的高溫穩定性。長期食用高油酸花生可以降低人體內低密度脂蛋白膽固醇，降低罹患心血管疾病和Ⅱ型糖尿病的風險。高油酸花生育種已成為我國花生品質育種的主要方向，相繼育成了一系列高油酸花生新品種。本研究結果表明，自2011年以來，我國每年都有高油酸花生參加試驗，至2019年普通油酸花生參試數量下降，高油酸花生參試數量增加，2020年高油酸花生參試材料占到全部參試材料的50.00%，這些變化有助于改善我國花生生產上以普通油酸品種為主的現狀。

2011—2020年，普通油酸花生參試材料的平均產量范圍在3 588.27～5 084.78 kg/hm，高油酸花生參試材料的平均產量在3 191.25～5 032.05 kg/hm，參試材料的年度平均產量變幅都接近或超過1 500 kg/hm，高油酸花生參試材料的年度平均產量變幅達到1 840.80 kg/hm，變動范圍比小麥大得多，說明不同年份的氣候條件和栽培管理水平對花生的產量影響較大，花生育種中應注重廣適、抗逆、穩產花生新品種的選育。我國高油酸花生育種起步較晚，選用的起始花生種質有限，育成的高油酸花生品種普遍存在產量潛力不夠高的缺點。本研究結果表明，10年中普通油酸花生的最高產量有7年超過高油酸花生，說明目前我國北方小粒普通油酸花生的增產潛力高于高油酸花生。但隨著我國高油酸花生育種技術的不斷提升，高油酸花生品種的產量水平也得到了明顯改善，近10年高油酸參試花生的平均產量和最高產量的年均增幅均比普通油酸花生高，特別是2019、2020年高油酸花生的平均產量和最高產量均超過了普通油酸花生，表明通過育種手段同步提升產量與品質是可行的。

3.2 因品種類型協調產量與其構成因素關系

通過對2011—2020年我國北方片小粒花生區域試驗普通油酸花生和高油酸花生參試材料的分析發現，普通油酸花生和高油酸花生的生育時間整體均呈下降趨勢，滿足了我國北方一年兩熟種植區對早熟花生品種的需求，普通油酸花生的單株飽果數、百果質量和百仁質量以及高油酸花生的結果枝數、百果質量和百仁質量隨年份的增長而增加明顯，表明通過育種技術對這些性狀的改良取得了成效。眾多研究表明，花生的出仁率相對較為穩定，人為加以調控的難度較大，本研究結果表明，10年來2類參試材料的出仁率隨年份的增長增加幅度不明顯或略有下降。

花生生育時間與產量的關系因品種類型、種植方式等不同而表現各異，張保亮等研究表明，河南省夏播花生生育期與產量呈極顯著正相關。華福平等研究發現，河南省夏播花生生育期與單株生產力呈極顯著正相關。侯麗英等對廣西花生的研究結果表明，花生生育期與產量呈極顯著正相關。本研究表明，在我國北方片小粒花生區域試驗中，普通油酸花生的生育時間與莢果產量呈極顯著正相關，這與上述研究結果一致。本研究中高油酸花生的生育時間與莢果產量呈負相關，具體原因有待進一步研究闡明。

農作物產量是構成產量各因素共同作用的結果，各性狀間彼此關聯，在育種中應強調主要性狀的選擇，同時兼顧其他次要因素，從而實現品種綜合性狀優良。本研究通過相關性分析表明，無論是普通油酸花生還是高油酸花生，單株飽果數和百仁質量與產量均呈顯著或極顯著正相關，說明通過提高單株飽果數和百仁質量可能會實現高產，但是單株飽果數和百仁質量間存在顯著或極顯著負相關，在品種選擇時需加以協調。本研究中2類材料的主莖高和側枝長與出仁率均呈顯著或極顯著負相關，說明選育株高較低的品種，更有利于我國北方片小粒花生籽仁產量的提高。

3.3 提升品質，做好專用品種選育

我國花生的主要用途為油用、食用加工和出口專用，約占全部花生的90%左右，不同的加工用途需要的花生籽仁品質目標不同，相應衍生出高脂肪、高蛋白、高油酸、高賴氨酸、高含糖、高原花青素等不同類型花生原料需求，而傳統花生育種只注重高產性狀的改良，對品質性狀考慮較少，不能滿足市場多樣化的需求。本研究結果表明，2011—2020年我國北方片小粒參試的103個普通油酸花生中，達到高蛋白花生標準的有1個，達到高脂肪花生標準的有10個，而參試的38個高油酸花生中只有1個達到高脂肪花生標準。由此可見，我國雖然提出了高蛋白、高脂肪花生育種目標，但整體育成品種仍較少；高油酸化已成為我國未來花生產業發展的方向，高油酸花生育種水平得到了很大提高，下一步應重點提升高油酸高蛋白、高油酸高脂肪花生育種能力；鮮食、功能保健等花生育種滿足了市場多樣化的需求，而相關育種品質性狀缺乏統一標準，短時期內仍難滿足消費需求。

綜上可知，2011—2020年我國北方片小粒花生品種主要農藝性狀和品質性狀的改良取得明顯成效，莢果產量呈逐年增加趨勢，特別是高油酸花生育種得到了很大提升，在參試材料數量和產量水平方面都得到了提高，但高脂肪、高蛋白等優質專用品種仍較少。新選育的品種生育時間縮短，滿足了早熟花生品種種植需求，單株飽果數多，果大、仁大，有利于產量的提高。影響我國北方小粒花生產量的主要因素為單株飽果數和百仁質量，其次為主莖高、側枝長和結果枝數，育種過程中應注意各性狀的關聯性，確保主次兼顧、性狀協調，從而選育出適宜我國北方種植的廣適、抗逆、穩產小粒花生新品種。