張春明,張耀文,趙雪英,閆虎斌,張澤燕,朱慧珺,王定仙
(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所,山西太原 030031;2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,山西太谷 030800)
小豆藥食兼?zhèn)?,具有生育期短、播種適期長、適應(yīng)性強(qiáng)、易于種植管理等特點(diǎn),是我國主要的食用豆類之一[1-4]。近年來,隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性政策調(diào)整,國家開始重視發(fā)展耐旱雜糧雜豆產(chǎn)業(yè),小豆作為特色作物迎來發(fā)展新機(jī)遇。山西省年種植小豆面積約3萬hm2,年產(chǎn)量約3萬t,是我國的主產(chǎn)區(qū)之一[5-8];但生產(chǎn)上品種混雜,優(yōu)良品種推廣較少,限制了小豆生產(chǎn)和品質(zhì)的提高[9-10]。引種是一種簡而易行、迅速有效的育種方法,新品種鑒定是引種的關(guān)鍵一環(huán),品種多點(diǎn)聯(lián)合鑒定試驗(yàn)是國家食用豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的重點(diǎn)任務(wù)之一,目的就是篩選適宜本地區(qū)種植的優(yōu)良品種[11]。
本試驗(yàn)以冀紅9218為對(duì)照,對(duì)來自全國12個(gè)省市的24個(gè)小豆新品種(系)進(jìn)行產(chǎn)量性狀、生育特性、抗病性、適應(yīng)性和商品性等鑒定,從中篩選符合山西省生產(chǎn)需求的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)小豆新品種,也為新品種推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
參試小豆新品種(系)共有24個(gè),以在山西省種植多年的冀紅9218為對(duì)照(CK),由全國12個(gè)省市小豆育種單位提供(表1)。
試驗(yàn)設(shè)在山西省農(nóng)科院東陽試驗(yàn)基地,該地位于 N 29°16′,E 120°14′的晉中市東陽鎮(zhèn),平均海拔799.4 m,年均氣溫9.7℃,年均降水量440.7 mm,≥10℃有效積溫3 675℃,年均日照時(shí)數(shù)2 662 h,無霜期平均158 d,屬典型的暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候。試驗(yàn)田地勢(shì)平坦,為沙質(zhì)壤土,前茬作物為玉米,肥力均勻,具有良好的生態(tài)條件及代表性。
試驗(yàn)于2016—2017年進(jìn)行,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),小區(qū)面積10 m2,小區(qū)4行區(qū),行長5 m,行寬2 m,株距15~17 cm,行距50 cm,栽培密度2016年為1.2萬株/hm2,2017年為1.3萬株/hm2。2016年5月18月播種,2017年5月15月播種,播種方式為條播,播深3~4 cm,管理方法嚴(yán)格按照聯(lián)合鑒定試驗(yàn)要求實(shí)施,及時(shí)防治蟲草害,花莢期遇旱適時(shí)澆水,成熟時(shí)及時(shí)收獲。
表1 參試小豆新品種(系)及來源
記載各品系的生育時(shí)期、生長習(xí)性、裂莢性、粒形、粒色和抗性,抗性調(diào)查主要是調(diào)查抗倒性和抗病性。其中,抗病性以發(fā)病率表示,抗倒性分強(qiáng)、中、弱3級(jí)。成熟收獲時(shí),每小區(qū)除去邊株,隨機(jī)選取有代表性植株10株進(jìn)行室內(nèi)考種,測定株高、主莖節(jié)數(shù)、主莖分枝數(shù)、單株莢數(shù)、莢長、單莢粒數(shù);全小區(qū)收獲,曬干后測定百粒質(zhì)量和小區(qū)產(chǎn)量[11-15]等。
采用Excel和DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
由表2可知,各品種(系)全生育期為106~123 d,生育期最長的品種(系)有品紅2011-20、同雜-6、保紅200831-2、渝紅2號(hào)、渝紅 3號(hào),均為123 d,屬于晚熟品種(120~140 d);生育期最短的品種(系)為龍11-726、白紅9號(hào),均為106 d。蘇紅16-3、蘇紅15-8和H037這3個(gè)品系不能開花結(jié)實(shí),無法統(tǒng)計(jì)生育期。各參試品系株型以直立為主,同雜-6、冀紅9218(CK)少部分有半蔓生株型出現(xiàn);粒形以短圓柱形為主;粒色調(diào)查顯示,渝紅3號(hào)籽粒顏色為黑色,其余參試各品系粒色均為紅色;裂莢性調(diào)查顯示,參試各品系無裂莢。田間抗性調(diào)查顯示,參試各品種(系)均未發(fā)生倒伏,抗倒伏性強(qiáng);抗病性調(diào)查顯示,小豆田間主要感染花葉病毒病與輪紋葉斑病,龍11-726的輪紋葉斑病發(fā)病率最高,為50%;其次為龍11-203,發(fā)病率為30%;渝紅3號(hào)的花葉病毒病發(fā)病率最高,為20%,其次依次為012-8和蘇紅15-8,發(fā)病率分別為12%,10%,這幾個(gè)品種由于發(fā)病重,造成減產(chǎn)。其他品種(系)則發(fā)病較輕,發(fā)病率均在7%以下,有的發(fā)病率低于1%,達(dá)到高抗級(jí)別,在發(fā)病初期及時(shí)噴施殺菌劑防治,病情能得到有效控制,沒有對(duì)產(chǎn)量造成影響。
通過對(duì)參試品種(系)農(nóng)藝性狀(表3)比較發(fā)現(xiàn),小豆品種(系)的株高為23.4~61.8 cm,方差分析表明,參試品種(系)中有3個(gè)品種(系)與對(duì)照間差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01),有8個(gè)品種(系)與對(duì)照間差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)。其中,保紅200831-2的株高最高,龍11-726的株高最低。小豆品種分枝數(shù)為1.3~4.2個(gè),方差分析表明,2個(gè)品種與對(duì)照間存在極顯著差異(P<0.01)。各品種(系)主莖節(jié)數(shù)差異不大,有3個(gè)品種(系)主莖節(jié)數(shù)與對(duì)照間存在顯著差異(P<0.05),龍11-726與對(duì)照間存在極顯著差異(P<0.01)。參試品種(系)中,單株莢數(shù)為5.7~23.0個(gè),方差分析表明,有1個(gè)品種(系)與對(duì)照間差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01),有5個(gè)品種(系)與對(duì)照間差異達(dá)到顯著水平(P<0.05),其中,白紅9號(hào)和白紅8號(hào)的單株莢數(shù)較大。各參試品種(系)的莢長為4.5~8.9 cm,方差分析表明,保紅200831-2與對(duì)照間差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)。小豆品種單莢粒數(shù)為4.9~7.7粒,012-27與渝紅3號(hào)與對(duì)照間差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)/參試品種(系)百粒質(zhì)量為5.77~19.20 g,百粒質(zhì)量最高的品系為保紅200831-2,其次為唐紅2010-23,達(dá)到特大粒標(biāo)準(zhǔn)(百粒質(zhì)量≥16.00 g),有13個(gè)品種達(dá)到大粒標(biāo)準(zhǔn)(16.00 g>百粒質(zhì)量≥12.00 g);方差分析表明,有2個(gè)品種(系)的百粒質(zhì)量與對(duì)照間存在極顯著差異(P<0.01),有7個(gè)品 種(系)與對(duì)照間存在顯著差異(P<0.05)。
表2 小豆品種(系)生育期、株型等性狀及抗性調(diào)查結(jié)果
表3 小豆品種(系)主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量結(jié)果
從產(chǎn)量結(jié)果看,25個(gè)參試品種(系)中,有12個(gè)品種(系)的產(chǎn)量超過對(duì)照,較對(duì)照增產(chǎn)15.0%~48.5%,有9個(gè)品種(系)產(chǎn)量較對(duì)照減產(chǎn)。其中,白紅 9 號(hào)(1 309.3 kg/hm2),白紅 8 號(hào)(1 164.6 kg/hm2),012-27(1 165.8 kg/hm2),1103(1 131.7 kg/hm2),唐紅2010-12(1 073.5 kg/hm2),唐紅 2010-23(1 065.9 kg/hm2),同雜 -6(935.8 kg/hm2),遼紅 08712(892.9 kg/hm2),冀紅0015(881.3 kg/hm2),品紅2011-20(872.6 kg/hm2),JHPX02(822.6 kg/hm2),冀紅 0001(793.4 kg/hm2)較對(duì)照分別增產(chǎn) 94.1%,72.6%,72.8%,67.7%,59.1%,58.0%,38.7%,32.3%,30.6%,29.3%,21.9%,17.6%,這些品種(系)均與對(duì)照冀紅9218(674.7 kg/hm2)產(chǎn)量之間達(dá)到顯著差異(P<0.05)(表 3)。
通過對(duì)來自全國12個(gè)省市的25個(gè)小豆新品種(系)的聯(lián)合鑒定,篩選出較適宜在山西中部地區(qū)種植的12個(gè)小豆新品種(系):白紅9號(hào)、012-27、白紅 8 號(hào)、1103、唐紅 2010-23、唐紅 2010-12、同雜-6等,較對(duì)照增產(chǎn)17.6%~94.1%。這些品種(系)屬中早熟品種(系),綜合抗性表現(xiàn)良好。
白紅9號(hào):平均單產(chǎn)1 309.3 kg/hm2,比對(duì)照增產(chǎn)94.1%,增產(chǎn)達(dá)顯著水平(P<0.05);生育期比對(duì)照早熟9 d,全生育日數(shù)106 d。株高36.1 cm,主莖分枝2.4個(gè),主莖節(jié)數(shù)14.5節(jié),單株莢數(shù)23.0個(gè),莢長7.5 cm,莢粒數(shù)6.7粒,百粒質(zhì)量12.89 g,抗小豆病毒病、葉斑病。
白紅8號(hào):平均單產(chǎn)1 164.6 kg/hm2,比對(duì)照增產(chǎn)72.6%,增產(chǎn)達(dá)顯著水平(P<0.05);全生育日數(shù)115 d,株高33.5 cm,主莖分枝1.7個(gè),主莖節(jié)數(shù)11.9節(jié),單株莢數(shù)17.4個(gè),莢長8.0 cm,莢粒數(shù)5.9粒,百粒質(zhì)量12.35 g,抗小豆病毒病、葉斑病。
012-27:平均單產(chǎn) 1 165.8 kg/hm2,比對(duì)照增產(chǎn)72.8%,增產(chǎn)達(dá)顯著水平(P<0.05);全生育日數(shù)115d,株高43.1 cm,主莖分枝2.4個(gè),主莖節(jié)數(shù)13.8節(jié),單株莢數(shù)15.8個(gè),莢長8.7 cm,莢粒數(shù)7.7粒,百粒質(zhì)量8.04 g,抗葉斑病、病毒病。
1103:平均單產(chǎn)1 131.7 kg/hm2,比對(duì)照增產(chǎn)67.7%,增產(chǎn)達(dá)顯著水平(P<0.05);全生育日數(shù)115d,株高38.1 cm,主莖分枝2.0個(gè),主莖節(jié)數(shù)13.0節(jié),單株莢數(shù)16.1個(gè),莢長8.0 cm,莢粒數(shù)6.6粒,百粒質(zhì)量13.21 g,抗小豆病毒病、葉斑病。
唐紅 2010-12:平均單產(chǎn) 1 073.5 kg/hm2,增產(chǎn)達(dá)顯著水平(P<0.05);比對(duì)照晚熟2 d,全生育日數(shù)117 d。株高44.3 cm,主莖分枝2.0個(gè),主莖節(jié)數(shù)12.7節(jié),單株莢數(shù)17.4個(gè),莢長7.6 cm,莢粒數(shù)5.5粒,百粒質(zhì)量15.20 g,抗小豆病毒病、葉斑病。
唐紅 2010-23:平均單產(chǎn) 1 065.9 kg/hm2,增產(chǎn)達(dá)顯著水平(P<0.05);全生育日數(shù)115 d,株高42.9 cm,主莖分枝2.4個(gè),主莖節(jié)數(shù)12.7節(jié),單株莢數(shù)13.3個(gè),莢長7.9 cm,莢粒數(shù)6.1粒,百粒質(zhì)量16.11 g,抗小豆病毒病、葉斑病。
同雜-6:平均單產(chǎn)935.8 kg/hm2,增產(chǎn)達(dá)顯著水平(P<0.05);全生育日數(shù) 123 d。株高 60.2 cm,主莖分枝3.8個(gè),主莖節(jié)數(shù)18.0節(jié),單株莢數(shù)16.5個(gè),莢長8.4 cm,莢粒數(shù)7.1粒,百粒質(zhì)量12.20 g,偶有半蔓生植株,抗小豆病毒病、葉斑病。
品種鑒定為多年、多點(diǎn)試驗(yàn),影響因素眾多[16-18],以上僅僅是2 a數(shù)據(jù),試驗(yàn)點(diǎn)環(huán)境氣候因素的影響往往會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成一定的影響,因東陽試驗(yàn)點(diǎn)降雨主要集中于7,8月,連續(xù)2 a均遭受氣候因素的影響,2016年7月下旬降水量達(dá)148.8 mm,連續(xù)的強(qiáng)降雨使初花期的小豆受到一定的損傷,影響了部分材料花芽的正常分化,與此同時(shí),陰雨導(dǎo)致輪紋葉斑病發(fā)生,龍11-203、龍11-726等多數(shù)品種抗病能力低,受害嚴(yán)重,病害導(dǎo)致葉片受損,減產(chǎn)較重;2017年7月遇到冰雹災(zāi)害,使得參試品系落花嚴(yán)重,導(dǎo)致該年度各品系產(chǎn)量普遍低于2016年,這些外在因素均為本應(yīng)豐收而多數(shù)品種卻減產(chǎn)的主要原因。因此,在以后的試驗(yàn)中,還需對(duì)材料繼續(xù)觀察,對(duì)試驗(yàn)點(diǎn)氣象資料有長時(shí)間的積累與研究,并加以分析總結(jié),使試驗(yàn)結(jié)果更具科學(xué)性和準(zhǔn)確性。
小豆品種的選育以豐產(chǎn)性作為主要鑒定指標(biāo),同時(shí)還要堅(jiān)持在高產(chǎn)前提下的穩(wěn)產(chǎn)性及生態(tài)適應(yīng)性[19]。蘇紅16-3、蘇紅15-8和H037這3個(gè)來自我國江蘇的品種不能在東陽試點(diǎn)正常開花結(jié)實(shí),說明這些小豆品種受生態(tài)氣候條件影響較大,不能適應(yīng)山西中部的生態(tài)條件。而來自重慶的渝紅2號(hào)、渝紅3號(hào),黑龍江的品種龍11-203、龍11-726能正常開花結(jié)實(shí),表現(xiàn)易感病及產(chǎn)量低,說明這些品種對(duì)生態(tài)環(huán)境的敏感程度好于上述3個(gè)品種,其余品種則均能較適應(yīng)試驗(yàn)點(diǎn)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件,能獲得較好的產(chǎn)量表現(xiàn)。因此,培育生態(tài)適應(yīng)性廣的小豆品種也是育種工作者需要考慮的一個(gè)重要方向。
品種選育除了高產(chǎn)外,還應(yīng)考慮特有的籽粒顏色與加工品質(zhì)等性狀,參試品系渝紅3號(hào)籽粒顏色為黑色,保紅200831-2百粒質(zhì)量達(dá)19.20 g,應(yīng)作為特色育種材料加以保存利用。另外,本試驗(yàn)只是考察了各參試品系的農(nóng)藝性狀及其產(chǎn)量表現(xiàn),其品質(zhì)性狀與相配套的栽培技術(shù)還有待進(jìn)一步研究。
通過對(duì)參試25個(gè)小豆品種產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀等方面的綜合分析,表現(xiàn)較好的品種(系)為白紅9 號(hào)、012-27、白紅 8 號(hào)、1103、唐紅 2010-12、唐紅2010-23、同雜-6等,這些品種(系)株型均為直立,全生育期106~123 d,抗倒伏性強(qiáng),綜合性狀表現(xiàn)良好,建議在山西中部地區(qū)推廣種植。