山西省绿豆育种研究与生产现状分析

王彩萍

(山西省农业科学院经济作物研究所，山西 汾阳 032200)



山西省绿豆育种研究与生产现状分析

王彩萍

(山西省农业科学院经济作物研究所，山西 汾阳 032200)

[目的]通过分析山西绿豆育种和生产现状，发现山西绿豆发展中存在问题，然后找到相应的解决办法。[方法]利用数据库文献检索和工作实际数据结合的方法综述个人观点。[结果]分析显示山西省是绿豆育种和生产优势省份，但是山西存在绿豆单产低，产能低的缺点。生产规模和产能总体均呈下降态势，在农业生产中的地位被弱化。[结论]要振兴山西绿豆产业，只有依据农业生产实际，在调整育种方向，改良栽培技术，壮大加工企业，拓展种植空间方面下功夫，才能真正达到目的。

山西；绿豆；育种；生产

绿豆作为中国主要的食用豆类作物之一，是理想的医食两用的营养保健食品[1，2]。其生育期短、适播期长、适应性广、耐旱耐瘠薄，具有根瘤固氮、培肥改良土壤的能力，是间套种的适宜作物和良好的前茬作物[3]山西省是我国绿豆主产区之一[4]，种植面积约占全国的7%左右，产量占全国的总产的4%～5%。随农业种植结构调整，我省绿豆种植面积最近几年在5 万hm2左右徘徊，总产在4万吨左右，比上世纪90年代7万hm2[5]以上的水平减少了40%以上，总产减少60%以上，山西绿豆生产总体呈下降态势。山西绿豆的优点是种植规模大、品种资源多，品质好，抗逆性强；缺点是单产水平偏低，以2012年为例，全国平均单产为1 248.5 kg·hm-2，山西绿豆单产为918.4 kg·hm-2，和绿豆高产省份新疆、江苏(2 200 kg·hm-2)比，山西绿豆不及高产省份的产量的50%。绿豆产能没有充分发掘(以上数据来源于山西省统计局)。

山西绿豆育种研究起步于上世纪80年代，到目前为止已经育成9个省认定品种，其中1个品种通过国家鉴定。

本文以山西绿豆育种与生产为切入点分析山西绿豆育种、生产的优劣势，以期为育种工作者和绿豆生产及加工企业提供一定的借鉴。

1 育种研究

1.1 育种技术研究

目前生产中创造绿豆新品种的主要方法有远缘杂交、辐射诱变、化学诱变，分子育种、有性杂交等技术手段，这几项技术方法在育种实践中相辅相成推动着绿豆新品种不断推陈出新。远缘杂交的优点是可以把不同种、属的特征、特性结合起来，突破种属界限，扩大遗传变异，从而创造新的变异类型或新物种。缺点是在杂交过程中出现杂交不亲和、后代不育、后代分离类型多的特点。育种实践中在创造不育系和创造中间材料时利用远缘杂交技术手段较多；辐射诱变的优点是方便、快捷、创造变异多。缺点是变异方向不易控制，不确定性大，有害变异多；化学诱变的优点是比较经济方便，变异频率高。但化学诱变剂有毒有害，剂量不易掌握。诱变的时间、浓度、环境温度都影响诱变效果，同时有害变异多；分子育种精准、高效、目标明确。但是这种技术方法对研究人员的技术水平要求高，研究费用相对较高，必须和大田育种技术结合才可以发挥出真正优势；有性杂交是目前育种实践中采用最多，效果最好的绿豆新品种创制技术。该技术创造遗传变异目标性强、效率高，经济环保无污染。绿豆由于花器构造的特殊原因，杂交不易成功，前人在绿豆有性杂交上做探索性研究[6～9]，杂交成功率最高达到60%。国内科研人员经过多年的研究摸索，创造性地发明了套管杂交技术方法，目前绿豆杂交成功率可以达到90%以上。

山西绿豆育成品种主要采用了系统选育，辐射诱变，有性杂交等新品种选育方法。

1.1.1 有性杂交育种

山西第一个绿豆新品种晋绿豆1号[10]于1998年育成，该品种采用有性杂交技术育成，从此结束了山西无自育品种的历史，后续育成品种晋绿豆3号，6号，7号，8号均为有性杂交技术育成品种。其中晋绿豆6号[11]，2009年通过省认定，2012通过国家鉴定，是山西第一个通过国家鉴定的绿豆品种。晋绿豆7号[12]2011年育成，是山西第一个以抗豆象为育种目标育成的新品种。这个品种的育成为豆象防治提供了一条根本解决途径。

1.1.2 系统选育育种

晋绿豆4号[13]，晋绿豆5号，晋绿豆9号三个绿豆品种是通过系统选育技术育成的绿豆品种，品种均具丰产性特点，其次是具有较强的抗逆特性，符合山西地方品种普遍具有的适应性强，抗耐性好的特征。

1.1.3 辐射诱变育种

晋绿豆2[14]号是山西目前唯一一个利用60Co-γ辐射诱变育成的绿豆品种，诱变中绿2号获得变异单株，经5代选育而成。2001年通过山西省认定。抗逆性强, 耐旱性、抗早衰能力优且具有不炸荚习性，比较适宜统一采收或机械化收获。符合现代低劳动力成本农业发展方向需求。

1.2 育成品种特性分析

1.2.1 产量特性

山西审(认)定的9个品种，直接生产试验产量结果产量变幅为1 008～1 593 kg·hm-2，单产最低为系统选育品种晋绿豆5号1 008 kg·hm-2，最高为辐射诱变选育品种晋绿豆2号1593 kg·hm-2，9个品种中单产超过1 500 kg·hm-2的两个——晋绿豆2号，晋绿豆7号，其他6个品种单产在1 287～1 478.6 kg·hm-2之间。从产量结果分析，品种的产量和育种方法关系不大，用不同的育种方法均可育成高产品种。无论那种方法，在亲代材料选择上，丰产性好、配合力强的亲本是育成高产品种的前提。

1.2.2 品质特性

目前国内绿豆育成品种品质检测主要指标是蛋白质、脂肪、淀粉，这三营养物质是绿豆营养成份的主体，占到绿豆总量的80%以上，三个主成分含量的差异，决定了绿豆加工产品的差异。2000年农业部制定的我国商品绿豆质量标准为：水分≤13.5%，不完善粒总量≤5%，杂质总量≤1%。其中蛋白质≥25%，淀粉≥54%为一级；蛋白质≥23%，淀粉≥52%为二级；蛋白质≥21%，淀粉≥50%为三级。对脂肪含量没有做要求。但是高蛋白低脂肪食品正成为人们的健康选择，绿豆产品符合健康食品范畴。从山西育成品种看蛋白质含量≥25%的4份，淀粉含量≥54%的品种3份，蛋白质含量≥23%4份，淀粉含量≥52%3份；蛋白质含量≥21%1份，淀粉含量≥50%1份；淀粉含量≤50%1份。辐射诱变育成品种晋绿豆2号淀粉含量49.08%，低于三级国家标准，与诱变亲本中绿2号(53.5%)比淀粉含量降低，导致品质评价下降。诱变育种方向不易控制性在育种实践中得到印证。

9个品种脂肪含量0.52%～1.61%，变幅为0.99，变幅较宽，育种工作者可以通过育种技术手段和亲本材料育出脂肪含量相对较低的绿豆品种。

评价绿豆品质不能仅根据根据国家标准指标的高低来判断，绿豆的用途不同对蛋白质、淀粉等营养成分要求不一样，樊明涛等[15]研究表明, 绿豆直链淀粉占总淀粉的67%左右, 直链淀粉难于糊化易于老化,支链淀粉易于糊化不易老化 。直链淀粉含量越高,老化越快, 越适于粉丝等制品的加工。李振华等[16]在研究绿豆的品种芽用特性时发现,绿豆中蛋白质的含量与豆芽产出量呈极显著负相关性,并建议把绿豆蛋白质含量作为筛选芽用绿豆的指标之一。绿豆纤维主要存在于绿豆皮中，约占绿豆皮的50%～60%，是难得的膳食纤维源,纤维含量高, 纤维质感好,口感佳,可以加工成高纯度 、高品质 、高附加值的膳食纤维[17]。绿豆种皮中含有黄酮、鞣质、皂苷、生物碱、强心苷、蒽醌类化合物等具有生物活性的化学成分，被认为是绿豆功效的主要来源之一[18]。随着绿豆加工的细分，绿豆品质评价需要有不同的行业标准，品质评价随之多元。

1.2.3 抗性特性

植物抗性是评价其适应性的主要指标，山西育成的9个品种在抗旱性，抗病性(叶斑病，枯萎病、白粉病等)，耐连作，抗豆象方面各有特点。抗性强是产量高的前提与基础，晋绿豆5号，在田间鉴定有病毒病发生，导致产量不如其他8个品种。在不同生态区绿豆病、虫害不同，不同生态区域育成品种抗性也有所侧重。为扩大绿豆的推广种植区域，在育种过程中要筛选综合抗性强的绿豆品种，单一抗性可能局限了绿豆新品种的发展空间。

1.2.4 百粒重特性

百粒重是绿豆重要的感官品质指标，普通消费者喜欢粒大，饱满，色泽好的绿豆，国家科技攻关项目规定的我国绿豆优异种质百粒重标准为一级>6.5 g二级>6.2 g，三级>6.0 g。山西育成品种百粒重大于6.5 g的品种4个，大于6.2 g的品种1个，大于6.0 g的品种2个，6.0 g以下品种2个。山西品种以中大粒为主，百粒重7.5 g以上的超大粒品种缺，Khattak等和Jayaprada[19,20]等认为单株荚数、百粒重等及生物学产量均存在基因显性和加性效应，其中加性效应占主导作用，故育种改良时，为减少工作量，提高工作效率，可以在低世代选择。在育种实践中也发现利用大粒亲本配置组合，产生大粒后代的几率大，这些理论和实践给育种工作者选育大粒品种提供了一条便捷途径。

2 生产现状

2.1 近年绿豆生产情况

从种植面积上看2002年山西绿豆种植面积达6.30万hm2(表1)，接近上世纪90年代末期的种植规模[4]。此后三年，种植面积持续下降，2006年之后6年种植规模缓慢恢复。但山西绿豆本世纪以来种植面积、产量总体出现下滑。在山西农业生产中的地位下降，绿豆大省地位受到挑战。

表1 山西绿豆近年生产情况

注：数据来源山西省统计局

Note: datas from Shanxi Province Bureau of Statistics

2.2 原因分析

绿豆类小杂粮种植波动大，受诸多因素[21～23]影响，山西省委省政府2003年出台了大力发展东西两山小杂粮的政策鼓励和扶持东西两山小杂粮的发展，鼓励煤转非煤民营企业资本进入杂粮市场，绿豆加工从中得到实惠。山西绿豆生产如何在全国保持特有的优势，并把绿豆产业做成山西农民种植户脱贫致富产业，在政府主导、品种配套、品牌创建、产地环境，营销策略、组织方式[24～26]等方面需要加强与改进。

在充电时间受限的情况下，假设给定小车充电总时间的初值T，首先根据式(4)求解得到t0,t1,…,tL的初值，然后从第1层开始由内向外逐层比较判断

作者以绿豆育种和推广多年的经验及实地调研结果认为山西绿豆生产下滑原因如下：

2.2.1 种植分散，种植环境差

山西境内沟壑纵横，大面积集中连片种植绿豆的种植户及种业公司少，绿豆种植零星分散，农户一家一户种植比较普遍，生产中绿豆种植品种多而杂，农家种、自留种种植占比例达60%以上，导致绿豆品质不统一，单产不高，总产不多。

2.2.2 劳动力成本高，农民弃种现象严重

绿豆具有无限结荚习性和裂荚习性，造成熟期不一致采收分期进行, 难以实现全程机械化，劳动力成本投入高。目前农村青壮劳力减少，劳动力老化弱化的同时，绿豆适宜种植区出现弃种绿豆现象。绿豆救灾填闲作用、自给自足的作用仍比较明显，其经济价值无法真正体现。

2.2.3 新品种、新技术采用度低

我省育成绿豆新品种9个，国内其他省份育成的适宜我省种植的品种也有百个之多，但在生产中大规模种植成为主栽品种的品种并不多、农民靠经验种植多、农家品种自留种重复使用多，新技术在生产实践中采用少，种植户提存复壮意识差，造成单产低，产品品质不高，商品性下降。

目前山西省通过认定的晋字号绿豆品种9个， 9个品种以产量、抗性为最重要指标，研究人员研究方向和育种目标没有明确向专用型倾斜，绿豆消费是一个模糊概念。同时，食品加工行业缺乏对不同专用型绿豆的标准具体要求，育种行业和加工行业之间缺乏必要沟通导致绿豆品种对整个绿豆产业的支撑作用没有在加工环节真正体现。

2.3 解决途径

2.3.1 育低成本低投入品种，提升农民种植积极性

推出适宜机械化种植品种或一次性采收品种，减少农民劳动力投入，增加种植积极性。目前，科研单位已就农业生产中的问题有针对性的培育了适宜机械化种植和适宜一次性收获的绿豆品种，这些品种有望解决绿豆种植劳动力成本高的难题。

2.3.2 增加复播面积，扩大种植规模

绿豆是短日照作物，对光照要求不严，山西省太原以南，无霜期150 d以上冬麦区均可复播。2015年山西冬小麦种植面积1 021.1万亩[27]，给绿豆提供了巨大发展空间。王彩萍等[28]在麦茬复播绿豆技术方面做了探索研究，提出小个体大群体免间苗复播绿豆高产高效技术。山西绿豆要实现产量、面积提升，复播种植空间不容忽视。

2.3.3 争取林下空间，增加绿豆总产

以吕梁为例，近年大力发展核桃红枣经济林约33万hm2，目前如高粱、大豆、花生等作物都在寻找经济林下种植空间，绿豆在养地和耐阴方面优于其他作物，在果林幼龄期和中壮年期都比较适合种植，因此绿豆要扩大规模增加总产，林下种植发展空间大。

2.3.4 保护种植环境，提高产品安全性

山西绿豆在市场受青睐，与其生产环境多在偏远山区，产地环境相对清洁，污染少，接近绿色、有机环境有一定的关系。食品安全是社会热点问题，山西绿豆要保持这个优势，必须在产地环境上下功夫，减少农药化肥的投放，减少污染工业企业迁入。

2.3.5 壮大加工企业，促进产业良性发展

农民种植绿豆后往哪卖，卖给谁是个问题，加工企业是联系农民和餐桌的中介，只有加工企业收购、加工能力强了，绿豆产业才能形成良性循环。政府在企业发展前期可给予必要的财政金融政策资金的扶持，让企业发展壮大。然后走“企业+农户”订单式农业发展模式，合理保护农民的利益，才能在源头上为整个产业壮大提供保证。

2.3.6 提高绿豆价格，刺激种植积极性

农产品价格是农民生产积极性的一个重要刺激因素，绿豆的价格多年来相对平稳，在低价位徘徊，绿豆产能不及玉米等粮食作物，农民只好弃种绿豆改种玉米，所谓谷贱伤农，绿豆发展出现下滑不足为奇。优质环境产区实行现优价收购，对提振绿豆产业才能有引领作用。

3 结语

绿豆是山西重要特色农产品，在健康食品和出口创汇方面作用突出。目前国家正在实施新一轮种植结构调整，绿豆类杂粮再次遇到发展机遇，只有科研、种植、加工三方协调发展，增加绿豆生产的科技含量，实现绿豆生产的低投入高产出，提升农民种植积极性，才能正真实现山西绿豆产业的振兴。

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(编辑：武英耀)

Breeding and production of mung bean in Shanxi Province

Wang Caiping

(TheindustrialCropInstituteofShanxiAcademyAgriculturalSciences,Fenyang032200,China)

[Objective]Through analyzing the present situation of Shanxi mung bean breeding and production, it is found that there are problems in the development of Shanxi mung bean, and then find the corresponding solutions.[Methods]Review of the methods of personal views by using the methods of database literature retrieval and the data in real work.[Results]Shanxi is the dominant Province in the breeding and production of mung bean, but the yield per area and production capacity of mung bean was low in Shanxi. Production scale and production capacity were decreased, its position in the agricultural production was weakened.[Conclusion]To revitalize the mung bean industry in Shanxi, it is required to adjust breeding direction, improve cultivation techniques, expand the area of cultivation and strengthen processing enterprises.

Shanxi, Mungbean, Breeding, Production

2016-08-27

2016-10-03

王彩萍(1970-),女(汉),副研究员,山西灵石人,研究方向：食用豆遗传育种栽培生理

农业部产业技术体系-(CARS-09)；山西农科院育种工程项目(16yzgc-003)

S522

A

1671-8151(2016)12-0908-05