杨学乐,张璐,王素华,何录秋
(湖南省作物研究所,长沙 410125)
绿豆是豆科一年生直立草本植物,原产于亚洲东南部,中国也是起源地之一[1],主要分布在温带、亚热带和热带地区[2]。绿豆是我国传统的食用豆类作物,是理想的药食两用食品[3-5],其籽粒中含有人体所需的多种氨基酸、膳食纤维、蛋白质、矿质元素及大量淀粉[6-8],被誉为“绿色珍珠”。绿豆还具有消暑利水、清热解毒、保肝明目等功能[9-11]。现代医学研究表明,绿豆具有降血脂、降胆固醇、抗过敏、抗肿瘤、保肝护肾等作用[12]。
湖南地处亚热带季风湿润气候区,夏季炎热暑湿重;地形东西南三面环山,中北部低落,境内多为丘陵山地。绿豆具有清热解毒去湿的功效,是很受欢迎的防暑佳品[13]。目前,湖南省绿豆常年种植面积在2 万hm2以上,但湖南地区种植的绿豆品种混杂严重,产量低下,不能满足我省绿豆生产的需要。鉴于此,笔者通过对引进的32 个绿豆品种(系)进行比较试验,筛选适宜湖南地区气候和土壤条件的优良绿豆品种(系),以期为我省绿豆品种利用提供参考。
试验于2021 年4-7 月在湖南省作物研究所试验田进行,地理位置为28°12′30″N,113°4′54″E,海拔50 m,年平均气温17.2 ℃,年平均降水量1 361.6 mm。试验地土壤类型为壤土,地势平坦,排灌方便,前茬作物为油葵。
参试品种(系)共有32 个,其中浏阳河1 号(CK)为本单位自主选育品种,安黄绿1 号由安阳市农业科学院引进,其余品种(系)均由中国农科院引进。各品种(系)名称及编号见表1。
表1 参试绿豆品种(系)编号、名称及选育单位Table 1 The number,name and breeding units of mung bean varieties(lines)
试验采用随机区组设计,3 次重复,小区面积10 m2(2 m×5 m),10 行区,行距50 cm,株距33 cm。播种方式为穴播,每穴播5~6 粒种子,待绿豆长势稳定后,每穴定苗2 株,每小区留苗120 株,折合每公顷留苗12 万株左右。其他栽培管理方式同大田。
参照《绿豆种质资源描述规范和数据标准》[14]进行生育期及田间性状调查。成熟期每小区选取长势一致的连续10 株绿豆进行考种,然后分小区收获、脱粒、晾晒,计算小区产量。室内考种项目包括株高、主茎节数、主茎分枝数、单株荚数、单荚粒数、荚长、百粒质量、单株产量等8 个性状。
采用Excel 和SPSS 软件进行数据统计和分析。
从表2 可以看出,各品种播种—出苗持续时间7~9 d 不等;出苗—开花持续时间在37~44 d 之间,其中L32 持续时间最短,L1、L9 和L27 持续时间最长;开花—成熟持续时间在25~35 d 之间,其中L7和L27 相差时间最短,L5 相差时间最长;全生育日数在76~82 d 之间。相关性分析显示,全生育日数与播种—出苗、出苗与开花持续时间相关不明显,与开花—成熟持续时间有极显著正相关关系。
表2 32 个绿豆品种(系)生育期比较Table 2 Comparison of the growth period of 32 mung bean varieties(lines)
表3 主要阶段生长期与全生育日数的相关系数Table 3 Correlation between the growth period and the major growth stage
从表4 可看出,32 个品种的株高、主茎节数、主茎分枝、单株荚数、单荚粒数、荚长、单株产量和百粒质量均存在显著性差异。株高在51.0~94.8 cm 之间,最高的是L17,最低的是L28,所有品种中有1 个品种株高显著高于对照,有8 个品种株高显著低于对照;主茎节数在9.0~13.8 节之间,最高的是L6和L8,最低的是L28 和L31,所有品种中,有2 个品种主茎节数显著低于对照;主茎分枝在4.2~8.6 个之间,其中L18 分枝最多,L31 分枝最少,所有品种中,有1 个品种分枝显著低于对照;单株荚数在14.4~52.6 个之间,最多的是L18,最少的是L25,所有品种中,有3 个品种显著低于对照,其他品种与对照差异不明显;荚长在7.9~12.6 cm 之间,最长的是L24,最短的是L13,所有品种中,有1 个品种显著高于对照,1 个品种显著低于对照;单株产量在5.8~19.0 g 之间,最高的是L15,最低的是L25,所有品种中,有6 个品种显著低于对照,其余品种与对照差异不显著;百粒质量在3.9~6.7 g 之间,其中L10 最大,L13 最小,所有品种中,有1 个品种显著高于对照,28 个品种显著低于对照。
表4 32 个绿豆品种(系)主要农艺性状表现Table 4 The performance of major agronomic characters of 32 mung bean varieties(lines)
由表5 可见,32 个绿豆品种(系)产量差异显著。其中,比对照显著增产的品种有L7 和L21,产量为1 672.84 和1 657.83 kg/hm2,分别比对照增产45.00%和43.70%;比对照显著减产的品种有L9、L11、L12、L13、L14、L15、L23、L32,产量为636.32、706.02、573.29、629.98、788.73、779.72、681.34、690.68 kg/hm2,分别比对照减产44.84%、38.80%、50.31%、45.39%、31.63%、32.41%。32 个绿豆品种中,比对照增产的品种共有12 个,比对照减产的品种共有19 个。
表5 32 个绿豆品种(系)产量Table 5 The yield of 32 mung bean varieties(lines)
利用SPSS 软件对生育日数、产量、株高、主茎节数、主茎分枝、单株荚数、单荚粒数、荚长、百粒质量、单株产量等指标采用K-平均值聚类法进行聚类,将32 个绿豆品种(系)分为3 类,各类群平均值见表6。第Ⅰ类有14 个品种(系),包括L1、L2、L5、L8、L10、L16、L17、L18、L20、L22、L24、L26、L30、L31,第Ⅱ类有8 个品种(系),包括L9、L11、L12、L13、L14、L15、L23、L32,第Ⅲ类有10 个品种(系),包括L3、L4、L6、L7、L19、L21、L25、L27、L28、L29。从产量来看,最高的是Ⅲ集群,平均值为1 473.2 kg/hm2,其次是Ⅰ集群,平均值为1 071.3 kg/hm2,Ⅱ集群产量最低,平均值为685.8 kg/hm2;从株高来看,最高的是Ⅰ集群,平均值为75.5 cm,其次是Ⅱ集群,平均值为69.6 cm,Ⅲ集群最低,平均值为68.1 cm;从单株荚数来看,最高的是Ⅱ集群,平均值为35.2 个,其次是Ⅰ集群,平均值为32.0 个,Ⅲ集群最低,平均值为31.0 个;从单荚粒数来看,最高的是Ⅰ集群,平均值为12.6 粒,Ⅱ集群和Ⅲ集群平均值相同,为12.5 粒;从单株产量来看,最高的是Ⅱ集群,平均值为12.4 g,其次是Ⅰ集群,平均值为11.6 g,最低的是Ⅲ集群,平均值为11.0 g;从百粒质量来看,Ⅲ集群最高,平均值为5.7 g,其次是Ⅰ集群,平均值为5.6 g,Ⅱ集群最低,平均值为5.2 g;从生育日数来看,Ⅰ集群最高,平均值为78.9 d,其次是Ⅱ集群,平均值为78.1 d,Ⅲ集群最低,平均值为77.4 d。
表6 32 个绿豆品种(系)K-平均值聚类分析Table 6 The cluster analysis of K-mean of 32 mung bean varieties(lines)
在生产中,引种能在短时间内解决当地优良品种缺乏问题,实现品种更新换代和加快良种推广[15]。朱慧珺等[16]对39 个绿豆新品系进行品种比较试验,筛选出适宜在晋北高寒区种植的绿豆新品种。缪亚梅等[17]在江苏沿江地区引进6 个绿豆品种进行比较试验,筛选出适合江苏沿江地区种植的绿豆品种。但不同生态区域间引种,因环境不同及品种差异,作物表现也存在差异。冯梅等[18]引进36 份绿豆资源在定西市安定区进行试验,结果只有15 个品种能正常成熟。谢金兰等[19]和罗高玲等[20]发现,从河北、北京等地引种到广西的绿豆品种比引进其他区域的品种适应性更强,产量更高,更容易获得成功。本次试验引进山东、北京、吉林、江苏等9个省市的绿豆品种(系)在湖南长沙进行适应性比较,结果表明,31 个绿豆品种(系)均能在湖南地区完全成熟,但不同地区的品种(系)间及同一地区的不同品种(系)间在生育期、植株特性及籽粒产量等方面均有差异,表明31 个绿豆品种(系)在湖南的适应性表现不同。此外,栽培技术也对绿豆的生长及产量有较大影响[21,22]。因此,绿豆引种要适当的扩大范围和数量,并结合适宜的栽培技术,才有利于筛选出抗性好、高产优质的适宜当地种植的品种。
本研究通过对32 个绿豆品种(系)进行K-平均值聚类分析,第Ⅲ类群中的10 个绿豆品种比对照增产均在10%以上。他们分别是中绿8 号、鄂绿4号、中绿5 号、潍绿8 号、湘绿1 号、南阳绿豆、苏绿04-23、潍绿7 号、安黄绿1 号、保绿942,产量分别为1 672.84、1 657.83、1 582.79、1 477.74、1 453.06、1 444.06、1 428.71、1 375.02、1 338.67、1 301.32 kg/hm2,分别比对照增产45.00%、43.70%、37.20%、28.09%、25.95%、25.17%、23.84%、19.19%、16.04%、12.80%。由此,以上10 个绿豆品种(系)综合性状较好,产量较高,适宜在湖南地区种植。
由于该试验仅在长沙市进行,且只有1 年期试验数据,具有一定的局限性,还应进行多年多点试验,确保试验数据更加准确,为生产实践提供更准确的理论依据。
本研究结果表明,中绿8 号、鄂绿4 号、中绿5号、潍绿8 号、湘绿1 号、南阳绿豆、苏绿04-23、潍绿7 号、安黄绿1 号、保绿942 这10 个绿豆品种(系)比对照增产10%以上,适合在湖南地区推广种植。