适宜黑龙港低平原地区种植的小豆高产品种筛选

姜瑶，王希全，张凯，曹连升，李超，姜敏，曾昭海*

（1.中国农业大学农学院，北京100193；2.吴桥县农业局，河北吴桥061800；3.中国农业大学吴桥实验站，河北吴桥061800）

适宜黑龙港低平原地区种植的小豆高产品种筛选

姜瑶1，王希全1，张凯1，曹连升2，李超3，姜敏3，曾昭海1*

（1.中国农业大学农学院，北京100193；2.吴桥县农业局，河北吴桥061800；3.中国农业大学吴桥实验站，河北吴桥061800）

引进高产品种是提高作物产量的重要方式之一。通过大田比较试验，对黑龙港低平原地区引进的21份小豆品种进行了生态适应性分析。结果表明：白红7号、BH13-1600、白红10号、白红9号、BH13-918、BH13-917具有植株高、百粒重大、主茎节数较多、单荚粒数适中的高产特性，平均产量为3 068.5 kg/hm2，其中，白红7号产量最高，达到了3 397.5 kg/hm2。在黑龙港低平原地区，引进种植白红7号、BH13-1600、白红10号、白红9号、BH13-918和BH13-917具有较大的增产潜力。

小豆；品种试验；产量；相关分析；聚类分析

从我国粮食产量结构看，1952年水稻、小麦、玉米三大作物粮食产量所占比重为63.12%，2014年高达90.3%，60余年间杂粮和其他传统粮食作物产量及其所占比重锐减[1，2]。粮食生产结构的改变同时也伴随着消费者膳食结构的改变，杂粮在食物中所占的比例越来越小。我国虽然人均寿命在延长，但同期代谢类疾病患者的数量也在快速上升[3]。小豆具有护肝、助肾、抗癌、抗菌和抗病毒等作用，被誉为粮食中的“红珍珠”，已成为食品加工业的重要原料之一[4～6]。

小豆是豇豆属的一个栽培种，具有固氮养地的能力[7]。黑龙港低平原地区属于华北夏小豆生产区，为小豆适宜种植区[8]，已育成或推广的优良品种有冀红小豆2号[9]、冀红小豆4号[10]、保8824-17[11]、冀红9218[12]等，并在栽培水平上研究了栽培因子（如播期、钾肥用量、磷细菌剂等）对产量和品质的影响[13～15]。近年来受小豆产量偏低的影响，农民种植小豆的积极性不高，导致该地区小豆种植面积锐减，有待引进更高产、优质的红小豆新品种。

黑龙港低平原地区的主导种植模式是冬小麦-夏玉米一年两熟制，典型农田玉米季化肥氮素的投入量为（216±45）kg/hm2[16]，而当地红小豆的用氮量为171 kg/hm2左右。在该区引入并种植小豆新品种，既可以实现小豆与冬小麦等禾本科作物轮作，在保证作物种植总面积不减的情况下减少氮肥用量，又可以解决种植作物单一的问题，构建多样性的轮作模式。为此，2015年在中国农业大学吴桥实验站开展了夏小豆引种试验，以期筛选适宜该地区种植的高产、优质小豆新品种，为黑龙港地区种植结构调整提供依据。

1 材料与方法

试验于2015年在中国农业大学前李村实验基地（东经116°37′，北纬37°41′）进行。土壤类型为沙壤土，0～20 cm土壤基础养分含量为有机质14.5 g/kg、全氮0.98g/kg、碱解氮65.2mg/kg、有效磷124.9mg/kg、速效钾15.3 mg/kg。

参试小豆品种为白红2号、白红3号、白红4号、白红5号、白红6号、白红7号、白红8号、白红9号、白红10号、白小豆、俚小豆、BH13-917、BH13-918、BH13-919、BH13-1472、BH13-1477、BH13-1501、BH13-1578、BH13-1580、BH13-1599和BH13-1600，共21个，均由白城市农业科学院提供。

试验设21个品种处理。小区面积16 m2，完全随机区组排列，3次重复。前茬作物为冬小麦。小豆播种前基施磷酸二铵375 kg/hm2、硫酸钾300 kg/hm2和尿素225 kg/hm2；6月21日人工开沟点播，行距40 cm，穴距12 cm，播种量3粒/穴；7月13日间苗，9月15日收获；其他管理同当地常规。试验年度6～9月气温与常年相近；降水量为370.1 mm（图1），较2011～2016年同期平均降水量少92.3 mm。

图1 2015年6～9月的降水量和日平均温度Fig.1 Precipitation and average diurnal temperature from June to September，2015

成熟时，记录各品种的生育期。收获前，调查各品种的荚色及裂荚性；每小区随机选长势均匀一致的小豆10株，测定株高、主茎分枝数、主茎节数、单株荚数、荚长、单荚粒数，荚果晒干后放入室内平衡10 d，测定百粒重。田间全区收获，脱粒后风干至恒重，测定产量，并肉眼观察籽粒颜色。

采用Excel 2010软件进行数据处理，利用SPSS Statistics 21.0软件进行多重比较、相关性分析及聚类分析。

2 结果与分析

2.1 参试小豆品种的品种特性及产量

黑龙港低平原地区冬小麦一般6月中旬收获，10月中旬播种，间隔期120 d左右。调查结果（表1）显示，参试小豆品种的生育期为86～103 d，小麦收获后至播种前的这段时间完全能够满足其生长；所有品种均未出现裂荚，有利于一次性收获；荚色除BH13-1472为黑外，其他品种均为黄白色；粒色除白小豆为黄白、俚小豆为黑灰外，其他品种均为红色。

表1 不同小豆品种的产量及品种特性Table 1 The yield and characteristics of different V.angularis varieties

参试小豆品种的产量为1 044.3～3 397.5 kg/hm2，差异较大，根据产量多重比较分组结果（表2）可以分为7组，其中，a组平均产量最高，6个品种的产量为2 851.4～3 397.5 kg/hm2，与当地常规品种相比，具有明显的高产优势。试验的21个品种中，白红7号产量最高，BH13-1600次之，二者差异不显著，但均与白红10号、白红9号、BH13-918和BH13-917除外的其他品种差异达到了显著水平。可以看出，白红7号、BH13-1600、白红10号、白红9号、BH13-918和BH13-917产量较高。

表2 不同小豆品种的产量多重比较分组结果Table 2 The results of multiple comparisons and grouping of different V.angularis varieties

2.2 参试小豆品种的农艺性状及相关性分析

参试小豆品种的株高、主茎分枝数、主茎节数、单株荚数、荚长、单荚粒数和百粒重差异均达到了显著水平（表3）。其中，高产品种（a组）大多为大粒品种，百粒重为12.04～18.84 g，指标值较高，平均值为16.39 g；株高为56.01～98.13 cm，指标值较高，其中，白红10号株高最大，显著高于白红9号除外的其他品种，但未超过1 m，故仍具有实现机械化采收的潜力；主茎节数为17.11～20.17节，指标值较高；单荚粒数为4.84～5.23粒，指标值处于适中水平。高产品种BH13-1600和BH13-918的株高较矮，增加种植密度有进一步提升产量的可能性。

表3 参试小豆品种的主要农艺性状Table 3 The main agronomic traits of V.angularis varieties tested

对21个小豆品种的农艺性状进行相关性分析，结果（表4）表明，产量、株高、百粒重两两间呈极显著正相关；主茎节数与株高呈显著正相关，与百粒重呈极显著正相关，与单荚粒数呈显著负相关；主茎分枝数与荚长呈显著负相关。

2.3 参试小豆品种的聚类分析

根据产量和主要农艺性状数据，计算品种间的欧氏距离，采用平方Euclidean距离法对参试品种进行聚类分析，探讨品种间高产特性总体的差异程度。由于生育期、主茎分枝数、荚长和单株荚数4项指标与产量、株高和百粒重均无显著相关性，因此，在以筛选高产品种为目的进行聚类分析时，可以将这4项指标去除，以提高聚类分析的精准度。聚类分析结果（图2）表明，在欧式距离为12.5时，可将21个品种分为低、中、高产3类（表5），其中，高产组品种（Ⅲ）与表1中的a组品种完全一致，其平均产量、平均株高、平均百粒重均显著＞中、低产组品种，主茎节数较多，单荚粒数适中，高产特性显著。

表4 小豆各性状间的相关系数Table 4 The coefficient correlation between the agronomic traits of V.angularis varieties tested

图2 参试小豆品种的聚类分析Fig.2 Cluster analysis of the tested V.angularis varieties

表5 参试小豆品种的类群划分Table 5 Grouping of the tested V.angularis varieties according to cluster analysis result

3 结论与讨论

当前河北地区主推的红小豆品种有冀红12、冀红9218、冀红13号、保红947、冀红4号，这些品种夏播区域试验平均产量最高为2 251.5 kg/hm2，国家生产试验平均产量最高为2 452.5 kg/hm2，试点产量最高为3 096.0 kg/hm2[17～19]。本研究条件下，聚类分析结果显示，高产组小豆品种有白红7号、BH13-1600、白红10号、白红9号、BH13-918和BH13-917，与对产量进行多重比较得到的高产组品种完全一致，其平均产量为3 068.5 kg/hm2，最高产量达3 397.5 kg/hm2，具有植株高、百粒重大、主茎节数较多、单荚粒数适中的高产特性。白红7号、BH13-1600、白红10号、白红9号、BH13-918和BH13-917与目前当地主推品种相比增产潜力更大，可以作为高产品种在黑龙港低平原地区推广。

黑龙港低平原属于华北平原水资源严重匮乏区，水资源不足是制约当地作物生产和农业可持续发展的最大因素[20，21]，而小豆生产需水量较多[7]，因此，加强抗旱型小豆品种筛选具有较强的现实意义。另一方面，红小豆是重要的保健食品，但不同品种间营养成分差别较大，因此，加强营养方面的研究对于功能性品种筛选具有重要意义。另外，面对全球气候变暖与极端气候增多的自然环境，选育在各种逆境条件下仍能高产稳产的品种也将成为选种引种的目标之一。未来对于小豆品种的筛选，在保证产量的前提下，必将趋于多元化发展。

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High-yield Variety Screening of Vigna angularis Adapted to Heilonggang Low Plain Area

JIANG Yao1，WANG Xi-quan1，ZHANG Kai1，CAO Lian-sheng2，LI Chao3，JIANG Min3，ZENG Zhao-hai1*
（1.College of Agronomy and Biotechnology，China Agricultural University，Beijing 100193，China；2.Agricultural Bureau of Wuqiao County，Wuqiao 061800，China；3.Wuqiao Experiment Station of China Agricultural University，Wuqiao 061800，China）

Introducing high-yield varieties is one of the important ways of increasing crop yield.The ecological adaptability of 21 introduced Vigna angularis varieties to Heilonggang low plain area was analyzed by field comparative experiment.The results showed that Baihong No.7，BH13-1600，Baihong No.10，Baihong No.9，BH13-918 and BH13-917 were featured with high yield including higher plant height，heavier 100-seed weight，more main stalk pitch number and moderate grain number per pod.The average yield was 3 068.5 kg/hm2and the highest yield（Baihong No.7）was 3 397.5 kg/hm2of the high-yield varieties.Baihong No.7，BH13-1600，Baihong No.10，Baihong No.9，BH13-918 and BH13-917 were expected to have great potential of yield improvement in Heilonggang low plain area.

Vigna angularis；Variety test；Yield；Correlation analysis；Cluster analysis

S521

A

1008-1631（2017）03-0035-05

2017-03-23

河北省科技攻关项目（14227008D）；公益性行业（农业）科研专项（201503121-11）

姜瑶（1993-），女，山东烟台人，硕士研究生在读，主要从事豆科作物高产高效栽培研究。Tel：010-62733847；E-mail：willwill1208@163.com。

曾昭海（1971-），男，河南光山人，教授，主要从事豆禾轮作及间作栽培技术研究。Tel：010-62731211；E-mail：zengzhaohai@cau.edu.cn。