4 種菜用大豆品種在青海西寧地區的農藝性狀和感官品質評價

代慧敏，劉思雨，李晉亞，支歡歡*

（1.青海大學農林科學院/青海省農業有害生物綜合治理重點實驗室，青海 西寧 810016；2.青海壹方圓農業發展股份有限公司，青海 貴德 811799）

菜用大豆也稱鮮食大豆，俗稱毛豆，其豆莢鼓粒飽滿，莢和子粒顏色翠綠，屬豆科大豆屬，是一種一年生的作物[1]。菜用大豆含有豐富的蛋白質、膳食纖維、異黃酮、維生素以及人體必需的氨基酸，因具有良好風味而深受消費者的喜愛。隨著人們生活水平的提高和消費方式的變化，菜用大豆市場需求量增加，同時也創造了良好的經濟效益[2，3]。大豆為短日照植物，對日照長度反應敏感，如果種植區域的日照時間大于該品種所需的時間，開花期則會推遲[4，5]。開科源5 號和開科源8 號均原產于遼寧省，為當地中早熟品種，且均短日性弱，日照時長對品種花期影響較小，其中開科源5 號生育期為105～155 d，開科源8 號春播生育期為95～100 d、夏播生育期為80～150 d。蘇成4 號原產于江蘇省，為當地中晚熟品種[6]，春播生育期95～100 d，夏播生育期80～150 d，該品種具備有限結莢習性，短日性明顯，日照時間過長時難以開花。浙農11 號原產于浙江省，為當地中晚熟品種，春播生育期88 d 左右，短日性強[7]。青海省地處西北內陸，年均溫度低，降水量少，但蒸發量大，且光照時間長。將大豆短日性強的品種（蘇成4 號和浙農11 號）與短日性弱的品種（開科源5 號和開科源8 號）在青海西寧地區的種植適應性表現進行比較，對指導大豆新品種選育具有重要意義。

前人研究表明，菜用大豆引種到青海地區后生育期顯著延長，適應能力提高，且植株性狀和鮮莢特性受種植密度的影響[8～10]。高原1 號引入青海后能夠適應高原的冷涼氣候[11]，種植密度為41.25 株/m2時產量最高[12]。除種植密度外，單位面積株數、每株莢數、每莢粒數和每株粒重也影響青海地區的大豆產量[13]。青海省大陸性氣候明顯，晝夜溫差大，有利于菜用大豆有機質的積累，對品質提升具有積極作用。西寧地區人口較多，而勞動力成本較低，為引種菜用大豆提供了經濟條件。以4 種菜用大豆品種為試材，研究種植密度對其農藝性狀、鮮莢性狀和感官品質等的影響，篩選出適合青海東部地區種植的菜用大豆品種，可為改善菜用大豆在當地的種植方式提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗點概況

試驗在青海省農林科學院植物保護研究所試驗地進行。試驗區地處北緯101.75°、東經36.73°，土壤類型為栗鈣土，地勢平坦，肥力均等，前茬作物為春小麥；年平均日照總時長2 510 h 左右，無霜期180 d；年平均氣溫5.5 ℃，夏季平均氣溫17～19 ℃，最高氣溫34.6 ℃，最低氣溫-18.9 ℃；年平均降水量約500 mm，蒸發量約840 mm。

1.2 試驗材料

供試菜用大豆品種（系）為開科源5 號（遼寧開原市農科種苗有限公司提供）、開科源8 號（遼寧開原市農科種苗有限公司提供）、蘇成4 號（遼寧駿晨種業有限公司提供）和浙農11 號（浙江勿忘農種業股份有限公司提供）。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計 選用4 個菜用大豆品種（系）的飽滿種子，2022 年4 月25 日起壟（并覆黑地膜）播種，壟寬80 cm，每壟種植2 行，行距30 cm，株距25 cm，播種量4 粒/穴；幼苗生長至第一層真葉全部展開（5月15 日左右）時定苗，通過每穴留苗數調節種植密度，試驗大豆密度設8、16、24 和32 株/m2（對應的留苗數依次為1、2、3 和4 株/穴）4 個處理。小區面積25 m2（長5 m×寬5 m），隨機區組排列，每個品種每個種植密度均3 次重復。大豆播種前基施有機肥3.0 萬～4.5 萬kg/hm2和過磷酸鈣750 kg/hm2，花期噴施硫酸鉀150～225 kg/hm2；整個生育期視土壤墑情，適時適量澆水；其他田間管理同常規。

1.3.2 測定項目與方法

1.3.2.1 達到鮮莢采收期的歷時和生育期。菜用大豆播種后，記錄達到鮮莢采收標準和子粒成熟的時間，計算達到鮮莢采收標準的歷時和生育期天數。

1.3.2.2 農藝性狀和鮮莢特性指標。在菜用大豆鮮莢采收期，每小區均隨機選取10 株進行田間考種，測定農藝性狀，指標包括株高、主莖直徑、有效分枝數、一粒莢個數、二粒莢個數、三粒莢個數、百粒鮮重和單位面積產量；從各品種最適種植密度小區收獲的鮮莢中，每小區均隨機選擇一粒莢、二粒莢和三粒莢各30 個，測定莢長、莢寬和莢厚。其中，株高采用卷尺測定；主莖直徑、莢長、莢寬和莢厚采用游標卡尺測定；重量采用天平測定。

1.3.2.3 感官品質評價。從各品種最適密度小區收獲的鮮莢中，隨機稱取1 kg，清水洗凈后沸水煮15 min，撈出，在室溫下瀝水靜置10 min，由10 名經過培訓且有經驗的工作人員依據菜用大豆感官品質評價標準（表1），從甜度、香氣、外觀、質地和口感5 個方面，對鮮莢的感官品質進行評分。

1.3.3 數據統計分析 利用SPSS 19.0 軟件進行Fisher’s LSD 多重比較分析，P＜0.05 表示差異顯著。利用Origin Pro 2021b 軟件對菜用大豆品種農藝性狀進行主成分分析。

2 結果與分析

2.1 4 個菜用大豆品種達到鮮莢采收期的歷時和生育期

不同品種菜用大豆在青海西寧地區種植后，達到鮮莢采收期的歷時和生育期長度差異較大，且除浙農11 號外，其他3 個品種均可正常成熟（表2）。

表2 4 個菜用大豆品種的鮮莢采收期和生育期Table 2 Fresh pod harvesting date and growth period of four vegetable soybean varieties（d）

開科源5 號和開科源8 號達到鮮莢采收期的歷時分別為90～110 d 和85～100 d，生育期分別為132 d 和155 d，二者相比，開科源5 號達到鮮莢采收標準的用時較長，但達到子粒成熟的用時較短。蘇成4 號和浙農11 號達到鮮莢采收期的歷時分別為80～140 d 和140～165 d，生育期分別為178 d 和185 d 以上，二者相比，蘇成4 號達到鮮莢采收期和子粒成熟的用時均較短。與原產地生育期[6，7]相比，蘇成4 號和浙農11號在青海西寧地區種植后生育期均有所延長，這可能與南豆北引時積溫不足有關外，更與這2 個品種短日性較強[7，14，15]有關。

此外，調查中還發現，開科源5 號具有有限結莢習性，初次采收可采摘植株上半部分先開花結果、先飽滿的豆莢；開科源8 號具有亞有限結莢習性，表現為植株下半部分的豆莢先達到采收標準。

2.2 種植密度對4 個菜用大豆品種農藝性狀的影響

隨著種植密度的增加，開科源5 號的株高呈逐漸增大趨勢，其中32 與24 株/m2密度處理差異不顯著，但二者均顯著＞其他2 個密度處理，而8 與16 株/m2密度處理差異不顯著；主莖直徑呈逐漸降低趨勢，但不同密度處理的差異均不顯著；有效分枝數呈逐漸降低趨勢，但相鄰2 個密度處理間差異均不顯著；一粒莢數量呈逐漸增多趨勢，占比呈逐漸降低趨勢，其中32 株/m2密度處理的指標值僅與8 株/m2密度處理差異達到了顯著水平；二粒莢數量呈先增加后降低的變化，占比呈升高—降低—升高的變化，其中24 和32 株/m2密度處理的數量較多，16～32 株/m2密度處理的占比較高；三粒莢數量呈逐漸增多趨勢，占比呈先降低后升高的變化，其中32 株/m2密度處理的數量顯著＞其他密度處理，但不同密度處理的占比差異均不顯著；百粒鮮重呈先降低后升高的變化，其中32 株/m2密度處理的指標值最高，達到92.2 g，顯著＞其他密度處理；產量呈逐漸升高趨勢，其中32 株/m2密度處理的產量達到1.93 kg/m2，與24 株/m2密度處理差異不顯著，但顯著＞其他2 個密度處理（表3）。綜上分析可以看出，在青海西寧地區，開科源5 號的適宜種植密度為32 株/m2。該密度下，其株高最大，一粒莢和三粒莢數量最多，二粒莢數量與最高指標差異不顯著，百粒鮮重和產量達到最高。

表3 4 個菜用大豆品種的農藝性狀Table 3 Agronomic traits of four vegetable soybean varieties

隨著種植密度的增加，開科源8 號的株高呈逐漸增大趨勢，其中32 株/m2密度處理的指標值僅與8 株/m2密度處理差異達到了顯著水平；主莖直徑和有效分枝數均呈逐漸降低趨勢，其中8 株/m2密度處理的指標值僅與16 株/m2密度處理差異不顯著，而其他3 個密度處理差異均不顯著；一粒莢數量和占比均呈逐漸增大趨勢，其中32 株/m2密度處理的數量顯著＞其他密度處理，占比顯著＞除16 株/m2外的其他2 個密度處理；二粒莢數量呈逐漸增多趨勢，占比呈先升高后降低的變化，其中32 株/m2密度處理的數量顯著＞除16 株/m2外的其他2 個密度處理，但不同密度處理的占比差異均不顯著；三粒莢數量呈先降低后升高的變化，占比呈逐漸降低趨勢，其中不同密度處理的數量差異均不顯著，8 株/m2密度處理的占比僅顯著＞32 株/m2密度處理；百粒鮮重變化規律不明顯，其中8 株/m2密度處理的指標值最高，達到84.1 g，顯著＞其他密度處理；產量呈逐漸升高趨勢，其中32 株/m2密度處理的產量達到2.81 kg/m2，與24 株/m2密度處理差異不顯著，但顯著＞其他2 個密度處理。綜上分析可以看出，在青海西寧地區，開科源8 號的適宜種植密度為32 株/m2。該密度下，其株高最大，一粒莢、二粒莢和三粒莢數量均為最多，產量最高。

隨著種植密度的增加，蘇成4 號的株高和主莖直徑變化規律不明顯，有效分枝數、二粒莢數占比和三粒莢數占比呈先增加后降低的變化，一粒莢數占比呈逐漸增加趨勢，但不同密度處理的差異均不顯著；一粒莢數量呈逐漸增加趨勢，其中24 與32 株/m2密度處理的指標值差異不顯著，但二者均顯著＞8 株/m2密度處理；二粒莢和三粒莢數量均呈先增加后降低的變化，其中24 株/m2密度處理的數量最多，其次是32和16株/m2密度處理，三者差異不顯著，但均顯著＞8 株/m2密度處理；百粒鮮重呈先降低后升高的變化，其中32株/m2密度處理的指標值最高，達到58.9 g，顯著＞其他密度處理，而其他3 個密度處理差異均不顯著；產量呈先升高后降低的變化，其中24 株/m2密度處理的產量最高，達到2.59 kg/m2，其次是32 和16株/m2密度處理，三者差異不顯著，但均顯著＞8 株/m2密度處理。綜合考慮子粒個數和產量，認為在青海西寧地區，蘇成4 號的適宜種植密度為24 株/m2。

隨著種植密度的增加，浙農11 號的株高呈逐漸增大趨勢，其中32 株/m2密度處理的指標值顯著＞除24 株/m2外的其他密度處理，而其他3 個密度處理差異均不顯著；主莖直徑呈逐漸降低趨勢，其中8 株/m2密度處理的指標值最高，其次是16 株/m2密度處理，二者差異顯著，且均顯著＞其他2 個密度處理，而24與32 株/m2密度處理指標值差異不顯著；有效分枝數呈先增加后降低的變化，其中16 株/m2密度處理的指標值最大，顯著＞除8 株/m2外的其他2 個密度處理；一粒莢數量和占比均呈先升高后降低的變化，但不同處理的差異均不顯著，其中16 株/m2密度處理的數量最多，24 株/m2密度處理的占比最大；二粒莢數量變化規律不明顯，其中32株/m2密度處理的數量最多，其次是16 株/m2密度處理，二者差異不顯著，但均顯著＞8 株/m2密度處理，而占比不同密度處理間差異均不顯著；三粒莢數量和占比變化規律均不明顯，但指標值均以32 株/m2密度處理最大，且均顯著＞除16 株/m2外的其他2 個密度處理；百粒鮮重變化規律不明顯，其中16 株/m2密度處理的指標值最高，達到91.0 g，顯著＞其他密度處理；產量變化規律不明顯，其中16 株/m2密度處理的產量最高，達到4.11 kg/m2，與32 株/m2密度處理差異不顯著，但顯著＞其他2 個密度處理。綜合考慮子粒個數和產量，認為在青海西寧地區，浙農11 號的適宜種植密度為16 株/m2。該密度下，其有效分枝數最多，二粒莢和三粒莢數量較多且占比較大，百粒鮮重明顯較高，產量最高。

對各品種的最高鮮莢產量進行分析發現，品種間差異較大，其中浙農11 號的鮮莢產量最高（4.11kg/m2），開科源5 號的鮮莢產量最低（1.93 kg/m2），最高產量是最低產量的2.1 倍。

2.3 最適種植密度下4 個菜用大豆品種的鮮莢特性

不同品種菜用大豆的一粒莢、二粒莢和三粒莢特性指標均差異較大（表4）。浙農11 號的一粒莢長最大，開科源5 號次之，二者差異不顯著，但均顯著＞其他2 個品種；開科源5 號的一粒莢寬最大，開科源8號次之，二者差異不顯著，但均顯著＞其他2 個品種；開科源5 號的一粒莢厚最大，為11.22 mm，顯著＞其他3 個品種。4 個菜用大豆品種的二粒莢長差異均不顯著，其中開科源5 號莢長最大，開科源8 號次之，蘇成4 號莢長最小；開科源8 號的二粒莢寬最大，開科源5 號次之，二者差異不顯著，但均顯著＞其他2個品種；開科源5 號的二粒莢厚最大，為11.17 mm，顯著＞其他3個品種。開科源5 號的三粒莢長、莢寬和莢厚均為最大，其中莢長與開科源8 號和浙農11 號差異不顯著，莢寬與開科源8 號差異不顯著，莢厚顯著＞其他3 個品種。可以看出，開科源5號的鮮莢特性最優，其次是開科源8 號和浙農11 號，蘇成4 號的鮮莢特性相對最差。但4 個品種的莢長和莢寬均符合菜用大豆的出口標準（2 粒或2 粒以上的莢長＞4.5 cm，莢寬＞1.3 cm）[16]。

表4 4 個菜用大豆品種的鮮莢特性Table 4 Fresh pod characteristics of four vegetable soybean varieties（mm）

2.4 菜用大豆品種農藝性狀的主成分分析

對最適種植密度下的17 個農藝性狀和鮮莢特性進行主成分分析，結果（表5）顯示，貢獻率＞10%且總特征值＞1.0 的主成分有3 個，其貢獻率分別為61.42%、15.38%和10.28%，累計貢獻率達到87.08%。表明這3 個成分反映了全部指標87.08%的信息。

表5 17 個農藝性狀和鮮莢特性的主成分分析Table 5 Principal component analysis of 17 agronomic traits and fresh pod characteristics

第一主成分特征值最大，達到了10.44，貢獻率為61.42%。絕對值較高的性狀有株高、主莖直徑、三粒莢數量、一粒莢寬、一粒莢厚、二粒莢長、二粒莢厚、三粒莢長、三粒莢寬，其特征向量分別為0.299、0.279、0.260、0.286、0.292、0.215、0.267、0.230 和0.262（表6），這些性狀主要反映植株的生長狀況和鮮莢特性。第二主成分特征值為2.61，貢獻率為15.38%，絕對值較高的性狀有二粒莢數量和一粒莢長，特征向量分別為0.390 和0.422，這2 個性狀主要反映鮮莢特性。第三主成分特征值為1.75，貢獻率為10.28%，絕對值較高的性狀為有效分枝數、一粒莢數量、百粒鮮重、產量、二粒莢寬、三粒莢厚，其特征向量分別為0.424、0.630、0.263、0.840、0.288和0.820，這些性狀主要反映產量和鮮莢特性。

表6 17 個農藝性狀和鮮莢特性的貢獻率Table 6 Contribution rate of 17 agronomic traits and fresh pod characteristics

從主成分1 和2 各特征值散點圖（圖1）可以看出，開科源5 號和開科源8 號的一粒莢寬和厚，二粒莢長、寬和厚，三粒莢長、寬和厚特性較高；浙農11號二粒莢數量和產量的特性較高；蘇成4 號的17 個農藝性狀和鮮莢特性均較低。

圖1 17 個農藝性狀和鮮莢特性的主成分分析圖Fig.1 Principal component analysis map of 17 agronomic traits and fresh pod characteristics

2.5 最適種植密度下4 個菜用大豆品種的感官品質評價

感官評價可反映消費者對菜用大豆的市場接受程度，其結果可直接指導種植者對其供試品種進行篩選[17，18]。目前，對菜用大豆的感官評價主要從甜度、香氣、外觀、質地和口感方面進行分析，甜度高、外觀好、口感高的菜用大豆品種深受消費者的喜愛[3，19～21]。在最適種植密度下，開科源5 號和蘇成4號的甜度、香氣、外觀、質地和口感分值均為81～100分；浙農11 號除甜度分值為61～80 分外，其他4個指標分值均為81～100 分；開科源8 號的外觀、質地和口感分值為81～100 分，而甜度和香氣分值為61～80分（圖2）。可以看出，開科源5 號和蘇成4 號的綜合感官評價最佳，其次是浙農11 號，開科源8 號相對較差。

圖2 4 個菜用大豆品種的感官品質評價Fig.2 Evaluation of sensory qualities of four vegetable soybean varieties

3 結論與討論

產量是衡量一個品種產出高低的重要指標，決定著種植的經濟效益[20]。提高大豆群體密度可以從一定程度上彌補因單株種植造成的產量減少，因此合理密植是提高菜用大豆產量的重要方式之一[21]。本研究條件下，隨著種植密度的增加，開科源5 號和開科源8 號的鮮莢產量均逐漸提高，二者均在32 株/m2時鮮莢產量最高；而蘇成4 號和浙農11 號的鮮莢產量均呈先升高后降低的變化，二者分別在24 株/m2和16 株/m2時鮮莢產量最高。可以看出，種植密度對這4 個菜用大豆品種的產量影響較大。而造成品種之間差異的原因，可能與其成熟性不同有關。研究表明，早熟大豆品種如湘春豆26，在種植密度為60～75 株/m2時產量最高[22]；而晚熟品種如蘇豆7 號，在種植密度為18 株/m2時產量最高[23]。本研究中，開科源5 號和開科源8 號屬于中早熟品種，蘇成4 號和浙農11 號屬于中晚熟品種，根據前人研究解釋了為何開科源5 號和開科源8 號在32 株/m2的種植密度下其鮮莢產量較高。

研究不同種植密度下菜用大豆農藝性狀以及在最適種植密度下的鮮莢特性，對提高菜用大豆引種篩選，實現其高品質產出具有重要意義[24]。同時，結合主成分分析法對其農藝性狀和鮮莢特性進行深入分析[25]，對快速、科學地進行引種篩選提供有力支持。本研究中，種植密度對開科源5 號和開科源8 號主要影響了株高、一粒莢數量和占比以及百粒鮮重，對蘇成4 號主要影響了一粒莢、二粒莢和三粒莢的數量以及百粒鮮重，對浙農11 號主要影響了除一粒莢數量和占比以及二粒莢數量占比外的其他所有農藝性狀，表明種植密度對這4 個菜用大豆品種的植株生長狀態和鮮莢品質同樣影響較大。通過對17 個農藝性狀和鮮莢特性進行主成分分析發現，開科源5 號和開科源8 號的鮮莢特性均較高，浙農11 號的產量和植株狀態較好，而蘇成4 號的農藝性狀和鮮莢特性表現均較低。因此，對青海西寧地區種植的菜用大豆品種進行篩選時，若以產量為目標，認為適宜品種為浙農11 號；若以鮮莢特性為目標，認為適宜品種為開科源5 號和開科源8 號。

雖然可以從農藝性狀和鮮莢特性對菜用大豆進行篩選，但如果結合感官品質評價則可提高當地消費者對其接受程度和消費能力[26，27]。本研究中，開科源5號和蘇成4 號品種的甜度、香氣、外觀、質地和口感分值較高，深受消費者歡迎；浙農11 號口感較適中；開科源8 號口感最差。因此，綜合農藝性狀和鮮莢特性結果，不推薦開科源8 號在當地進行種植。種植開科源5 號可實現一年兩熟，增加種植茬次，且宜適當密植。浙農11 號因短日性強，在青海西寧地區種植時鮮莢采收期達140 d 以上，產量最高，留苗密度為16 株/m2時產量可達4.11 kg/m2，遠高于原產地產量水平，推測可能與其在青海西寧種植時有效分枝數（9.71 個）多于原產地浙江地區（4.1 個）有關，但只能一年一熟，宜稀植。此外，受青海地區年均溫度較低、降水量少而日照時間長的影響，短日性強的大豆品種在青海地區種植時較原產地種植開花期會延遲，鮮莢采收期和生育期也大大延長，因此對浙農11 號可提前進行溫室育苗，以實現及時收獲。大豆輪作時需要注意前茬作物的種類，忌種植在其他豆科作物之后，小麥和玉米等谷類作物則適合作為前茬作物。若與冬小麥倒茬，需要選早熟且短日性弱的大豆品種，且在6 月下旬冬小麥收獲后及時播種，大豆收獲后（國慶節后）及時播種冬小麥，可實現一年兩茬，增加農民收入。