不同结荚习性芸豆品种的开花及荚果形成规律研究

任红晓，姜翠棉，高运青，尚启兵，徐东旭，王芳

（张家口市农业科学院，河北张家口075000）

不同结荚习性芸豆品种的开花及荚果形成规律研究

任红晓，姜翠棉，高运青，尚启兵，徐东旭，王芳

（张家口市农业科学院，河北张家口075000）

观察不同结荚习性（有限结荚习性、无限结荚习性）芸豆品种的开花和结荚全过程，分析其开花和荚果形成规律，可为不同结荚习性芸豆品种的高产育种与栽培提供科学依据。以英国红（有限结荚习性）和张芸1号（无限结荚习性）为试材，在大田条件下，调查了芸豆的生育期和经济性状，并分析了植株开花和荚果形成的规律。结果表明：英国红开花时间（7月8日）较早，花期（38 d）较短，成熟较早（全生育期122 d），开花次序由植株中部开始逐渐向上、向下开放；张芸1号开花时间（7月11日）较晚，花期（40 d）较长，成熟较晚（全生育期144 d），开花次序由植株中下部开始依次向下、向上开放。但二者分枝上的开花次序均为由内向外依次开放。2个品种荚和荚皮鲜重及干重进入快速积累的开始时间均早于籽粒，其中，英国红荚、籽粒和荚皮的增重迅速且快于张芸1号，而张芸1号的增长速率相对较为平稳，但是最终，二者的籽粒鲜重和干重均相近。

芸豆；结荚习性；开花习性；籽粒形成

开花和结荚是影响芸豆籽粒产量的重要性状，研究芸豆的开花和结荚规律可为指导芸豆高产育种与栽培技术提供理论依据。国内学者对大豆的开花规律[1～4]和籽粒干物质积累规律[5]进行了研究，但主要是对粒用大豆花荚及籽粒形成规律的研究[6～11]，而对芸豆不同开花和结荚阶段的规律研究较少，对芸豆开花次序、日开花量以及主茎分枝不同节位开花规律的描述更少。以2种不同结荚习性的芸豆品种为试材，分析其开花和荚果形成的规律，旨为不同结荚习性芸豆品种的高产育种与栽培提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验芸豆品种为结荚习性不同的英国红和张芸1号，其中，英国红属有限结荚习性（直立品种），是张家口市农业科学院的细选品种；张芸1号属无限结荚习性（蔓生品种），由张家口市农业科学院选育而成。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计试验于2015年在张家口市农业科学院张北煤矿基地（北纬41°15′、东经114°7′，海拔1 450 m）进行。芸豆播种前底施尿素150 kg/hm2和磷酸二铵225 kg/hm2，5月16日露地播种。采用对比试验设计，设英国红和张芸1号2个品种处理。小区面积60 m2，随机排列，芸豆行距40 cm，种植密度15万株/hm2，3次重复。其他管理措施同大田常规。

1.2.2 调查项目与方法

1.2.2.1 花荚形成规律调查。开花期，每个处理在小区中间位置挂牌标记生长正常且一致的植株5株，从始花期开始到成熟期结束，定时跟踪调查标记主茎、分枝上的开花数及开花位置，成熟期调查结荚数及结荚位置。自第1朵花开始，每天10：00调查新开放花朵数目及开花节位，以花瓣涂抹颜色进行标记计数，成熟期调查节荚部位及结荚数。

1.2.2.2 籽粒形成规律调查。盛花期，田间标记当天开放的花朵100朵，注明时间，标记3次。每隔5 d，取5个荚，称量鲜荚、鲜荚皮和鲜籽粒的重量；之后将鲜样110℃快速杀青1 h，30℃烘干至恒重后，称量荚皮和籽粒的干重。

2 结果与分析

2.1 有限与无限结荚习性芸豆品种的生育期和经济性状比较

不同结荚习性的芸豆品种，生育期不尽相同（表1）。英国红初花期为7月8日，花期历时38 d，9月10日成熟，9月15日收获，全生育期122 d；张芸1号初花期为7月11日，花期历时40 d，9月27日成熟，10月3日收获，全生育期144 d。可以看出，有限结荚习性较无限结荚习性的芸豆品种开花时间较早，花期持续时间较短，成熟较早。

表1 参试芸豆品种的生育期Table 1 The grow th stage of tested kidney bean varieties

不同结荚习性的芸豆品种，经济性状不尽相同（表2）。与张芸1号相比，英国红株高低63.5%，主茎节数和单株荚数分别少50.0%和61.6%；主茎分枝数、荚粒数、荚长分别多75.0%、5.0%和44.0%，百粒重高65.0%；产量低21.6%。可以看出，有限结荚习性较无限结荚习性的芸豆品种植株矮小，单株荚数较少，虽然主茎分枝和荚粒数较多，豆荚较长，百粒重较高，但最终产量较低。

表2 参试芸豆品种的经济性状Table 2 The econom ic characters of tested kidney bean varieties

2.2 有限与无限结荚习性芸豆品种的开花数量和次序比较

不同结荚习性的芸豆品种，日开花数量变化规律均呈“少—多—少”的趋势，但花量有所差异（图1）。英国红于播种后54 d进入始花期，之后第13天开花量达到最大值2.8朵/株，花期总开花量为33.2朵/株，平均花量0.9朵/（株·d）；张芸1号于播种后57 d进入始花期，之后第10天开花量达到最大值4.2朵/株，花期总开花量为50.6朵/株，平均花量1.2朵/（株·d）。可以看出，有限结荚习性较无限结荚习性的芸豆品种始花后进入盛花期所需的时间较短，且花量较少。

不同结荚习性的芸豆品种，植株各部位的开花次序不同。英国红的最早开花部位为植株中部，随后向上部、下部扩展，于初花16～19 d后扩展到底部、24～25 d后扩展到顶部；张芸1号的最早开花部位为植株中下部，随后向下部、上部扩展，于初花32～34 d后达到最下部，随后向上部扩展，初花40～41 d后扩展到顶部。而同一分枝上的开花次序，2个品种较为一致，均表现为由内向外依次开放。

图1 参试芸豆品种的日开花数量动态变化Fig.1 Dynam ic change of daily flowering amount of the tested kidney bean varieties

2.3 有限与无限结荚习性芸豆品种的荚鲜重和干重积累动态比较

不同结荚习性的芸豆品种，荚鲜重积累动态有所不同（图2）。2个品种的荚鲜重均于7月26日后基本呈直线上升趋势，8月15日达到最大值，其中，英国红8月6日后增速较快，荚鲜重最大值（10.4 g/荚）较张芸1号（5.3 g/荚）高96.22%；之后由于脱水，二者荚鲜重均出现降低，其中，英国红降速较快，张芸1号脱水过程较为平稳，最终，英国红的荚鲜重（6.9 g/荚）较张芸1号（4.9 g/荚）高40.82%。

图2 参试芸豆品种的荚鲜重动态变化Fig.2 Dynam ic change of fresh pod weight of the tested kidney bean varieties

不同结荚习性的芸豆品种，荚干重积累动态有所不同（图3）。2个品种的荚干重均于7月26日后基本呈直线上升趋势，其中，英国红8月6日后增速较快，8月25日达到最大值（2.3 g/荚）后略有降低；而张芸1号基本上一直呈直线上升趋势，8月30日达到最大值，最终，英国红的荚干重（2.0 g/荚）较张芸1号（1.5 g/荚）高33.33%。

图3 参试芸豆品种的荚干重动态变化Fig.3 Dynam ic change of dry pod weight of the tested kidney bean varieties

2.4 有限与无限结荚习性芸豆品种的籽粒鲜重和干重积累动态比较

不同结荚习性的芸豆品种，籽粒鲜重积累动态有所不同（图4）。7月26日～8月6日，2个品种的籽粒鲜重均增加缓慢。8月6日后，二者籽粒鲜重均基本呈直线迅速上升趋势，其中，英国红增速较快，8月25日达到最大值（3.0 g/荚）后迅速降低；而张芸1号一直呈直线增加趋势，8月30日达到最大值（2.7 g/荚），最终，二者的籽粒鲜重相近。

图4 参试芸豆品种的籽粒鲜重动态变化Fig.4 Dynam ic change of fresh seeds weight of the tested kidney bean varieties

不同结荚习性的芸豆品种，籽粒干重积累动态有所不同（图5）。8月6日前，2个品种的籽粒干重均增加缓慢。8月6日后，二者籽粒干重均基本呈直线迅速上升趋势，其中，英国红8月15日后增速较快，8月25日达到最大值（1.2 g/荚左右）后微微下降；而张芸1号基本上一直呈直线迅速上升趋势，8月30日达到最大值（1.2 g/荚），最终，二者的籽粒干重相近。

图5 参试芸豆品种的籽粒干重动态变化Fig.5 Dynam ic change of dry seeds weight of the tested kidney bean varieties

2.5 有限与无限结荚习性芸豆品种的荚皮鲜重和干重积累动态比较

不同结荚习性的芸豆品种，荚皮鲜重积累动态有所不同（图6）。2个品种的荚皮鲜重均于7月26日后基本呈直线迅速上升趋势，8月15日达到最大值，其中，英国红8月6日后增速较快，荚皮鲜重最大值（8.8 g/荚）较张芸1号（4.3g/荚）高104.65%；之后由于脱水，二者荚皮鲜重均出现降低，其中，英国红降速较快，张芸1号脱水过程较为平稳，最终，英国红的荚皮鲜重（4.3g/荚）较张芸1号（2.2 g/荚）高95.45%。

图6 参试芸豆品种的荚皮鲜重动态变化Fig.6 Dynam ic change of fresh pod-rind weight of the tested kidney bean varieties

不同结荚习性的芸豆品种，荚皮干重积累动态有所不同（图7）。2个品种的荚皮干重均于7月26日后基本呈直线迅速上升趋势，其中，英国红8月6日后增速较快，8月15日达到最大值（1.2 g/荚）后略有降低，8月25日后快速降低；而张芸1号基本上一直呈直线缓慢上升趋势，8月25日达到最大值（0.6 g/荚）后快速下降，最终，英国红的荚皮干重（0.8 g/荚）较张芸1号（0.3 g/荚）高166.67%。

图7 参试芸豆品种的荚皮干重动态变化Fig.7 Dynam ic change of dry pod-rind weight of the tested kidney bean varieties

3 结论与讨论

不同结荚习性的芸豆品种，开花规律有所差异。从始花时间和花期持续时间看，有限结荚品种（英国红）初花期为7月8日，较无限结荚品种（张芸1号）开花时间（7月11日）早3 d；花期历时38 d，较无限结荚品种短2 d。从开花次序看，有限结荚品种（英国红）的开花次序为自植株中部开始，随后向上、向下开放，于初花16～19d后扩展到底部、24～25 d后扩展到顶部；而无限结荚品种（张芸1号）的开花次序为自植株中下部开始，随后向下、向上开放，于初花32～34 d后达到最下部、40～41d后扩展到顶部。但是，2个品种分枝上的开花次序相同，均为由内向外依次开放。在生产上，可以根据不同结荚习性品种的开花时间进行合理的水肥调控，有限结荚品种（英国红）可在初花期前（7月8日）浇水施肥，而无限结荚品种（张芸1号）由于植株下部结荚率较低，因此需推迟到7月11日后浇水施肥，以达到保花促荚、高产高效的目的。

无限结荚品种（张芸1号）较有限结荚品种（英国红）的花期长且结荚率高。有限结荚品种（英国红）荚、籽粒、荚皮鲜重和干重的增长速率快于无限结荚品种（张芸1号），其中，英国红增长速率较迅速，而张芸1号增长速率相对较为平稳。有限结荚品种籽粒后期脱水较快，在收获时有效地缩短了晾晒时间，同时也提高了贮藏的安全系数。有限结荚品种荚、籽粒和荚皮的干物质积累在达到最大值后有下降趋势，可能是由于结荚部位不同导致干物质积累速度有所差异所致，具体原因有待进一步深入研究。本研究中还发现，每次落蕾高峰均出现在阴雨、大风之后或过程中，这表明结荚率偏低与极端天气有关，气候因素是造成落花、落蕾的主要因素。

［1］盖钧镒.有限与无限习性夏大豆开花结荚特性的研究［J］.南京农学院学报，1984，（4）：6-18.

［2］祝其昌.大豆结荚习性的研究——1.不同结荚习性的本质区别及其分类［J］.大豆科学，1984，4（3）：318-325.

［3］宋书宏，董钻.不同大豆品种开花结荚习性比较［J］.中国农业科学，2002，35（11）：1420-1423.

［4］苏黎，董钻，宋书宏.大豆不同类型品种开花次序观察再报［J］.杂粮作物，2004，24（2）：84-85.

［5］王红军，吴奇峰，谢映周.大豆籽粒干物质积累规律及与产量关系的研究［J］.新疆农业科学，2006，43（4）：268-270.

［6］徐豹，路琴华.不同进化类型大豆花荚形成和脱落比较大豆科学，1998，7（2）：103-112.

［7］冯其虎，张复宁，杨加银.江苏淮北地区夏大豆品种更替中产量及有关形状的改良与展望［J］.大豆科学，1991，10（3）：172-178.

［8］董加耕，董钻，裘碧梧.大豆早熟品种生长发育特点和产量形成规律的探讨［J］.大豆科学，1991，10（4）：261-268.

［9］苏黎，张仁双，宋书宏，董钻，谢甫绨，王晓光.不同结荚习性大豆开花结荚鼓粒进程的比较研究［J］.大豆科学，1997，16（3）：237-244.

［10］徐海斌，张复宁，杨加银，谢亚菁.夏大豆淮豆4号高产栽培的生理基础［J］.大豆科学，1999，18（3）：243-247.

［11］董钻，那桂秋，王荣先，谢甫绨.大豆叶-粒关系的研究［J］.大豆科学，1993，12（1）：1-7.

Study on the Flowering and Podding Habit Formation of Different Kidney Bean Varieties

REN Hong-xiao，JIANG Cui-mian，GAO Yun-qing，SHANG Qi-bing，XU Dong-xu，WANG Fang
（Zhangjiakou Academy of Agricultural Sciences，Zhangjiakou 075000，China）

The flowering and podding formation of different kidney varieties were analyzed through the observation of its whole flowering and podding process which also provided the basis for high yield breeding and cultivation.The growth periods and economic characters of Yingguohong（determinate habit）and Zhangyun No.1（indeterminate habit）were investigated in the field.The formation rules of flowering and podding were also analyzed.The results showed that Yingguohong had earlier flowering time（July 8），shorter flowering period（38 d）and earlier mature time（full growth period was 122 d）.The flowering sequence began from the middle of the plant and opened up to the upper and lower gradually.However，Zhangyun No.1 had later flowering time（July 11），longer flowering period（40 d）and earlier mature time（full growth period was 144 d）.The flowers opened from the lower part of plant to lower and upper.The order of flowering on the same branch started from inside to outside.The accumulation of fresh weight and dry weight of pod-rinds and pods started earlier than seeds in two varieties.The growth of pods，seeds，fresh weight and dry weight of pod-rind of Yingguohong were faster than Zhangyun No.1 which had a relative stable growth.But in the end，the fresh weight and dry weight of these two warieties seeds were similar.

Kidney bean；Podding habit；Flowering habit；Grain formation

S643.9

：A

：1008-1631（2017）02-0039-04

2016-10-27

“十二五”国家科技支撑计划项目（2014BAD07B05-03）

任红晓（1986-），女，河北衡水人，研究实习员，硕士，主要从事食用豆研究。E-mail：renhongxiao456@126.com。