張敬濤 蓋志佳 蔡麗君 劉婧婍 杜佳興 趙桂范王金華 徐高云 于桂霞 于熙紅
(1 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院,佳木斯154007;2 綏濱縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,鶴崗156200)
大豆是人類植物蛋白質(zhì)最重要的來源,蛋白質(zhì)含量40%左右,所提供的蛋白質(zhì)約占全世界蛋白質(zhì)消費(fèi)總量的68%。大豆蛋白含有人體自身不能合成的八種必需氨基酸,營養(yǎng)價(jià)值極高。此外,大豆也是飼用蛋白的重要來源。隨著人們膳食水平的提高,對大豆蛋白的消費(fèi)需求持續(xù)增加,國內(nèi)大豆供需矛盾日趨凸顯。
大豆蛋白質(zhì)含量主要受品種基因型決定,但在大豆生產(chǎn)過程中影響蛋白質(zhì)含量的因素,除品種本身的遺傳特性外,還有栽培措施以及環(huán)境條件等。何志鴻等[1]、紀(jì)鋒等[2]研究認(rèn)為野生大豆的蛋白含量與海拔高度呈極顯著負(fù)相關(guān)。宋啟建等[3]指出,緯度是自然條件的綜合表現(xiàn),大豆油脂含量從北到南逐漸降低,而蛋白含量則呈現(xiàn)由北到南增加的趨勢。因此,高蛋白品種的選育與栽培措施、環(huán)境條件對增加大豆蛋白質(zhì)、產(chǎn)量均具有重要的作用。
黑龍江省是我國大豆主產(chǎn)區(qū)之一,以往研究多注重大豆油分積累,對高蛋白積累研究很少。本文選用黑龍江省主栽的高蛋白大豆品種,在黑龍江省佳木斯、哈爾濱和七臺河不同生態(tài)區(qū)種植,研究探討高蛋白大豆品種對環(huán)境的響應(yīng),旨在為黑龍江省高蛋白大豆生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料供試品種選用黑龍江省主栽的高蛋白大豆品種東農(nóng)豆252、黑農(nóng)48、墾農(nóng)30、賓豆1號、金源55。試驗(yàn)地土壤為崗地白漿土。基礎(chǔ)肥力:pH 6.35,有機(jī)質(zhì)含量為7.64%,水解氮169mg/kg,有效磷51.11mg/kg,速效鉀221mg/kg。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)供試材料在2017-2018 年分別種植在黑龍江省哈爾濱、佳木斯、七臺河3 個(gè)區(qū)域。試驗(yàn)采用隨機(jī)排列,3 次重復(fù)。行長10cm,5 行區(qū),行距65cm。試驗(yàn)地肥力中上等,土壤為黑土、白漿土和壤土。5 月上旬播種,田間管理同一般大田。
哈爾濱地處中國東北北部地區(qū),黑龍江省南部,屬于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年均氣溫3.6℃,年降水量553.5mm 左右。佳木斯處在中溫帶濕潤氣候區(qū),屬大陸性季風(fēng)氣候,年均氣溫3℃,年降水量500mm 左右。七臺河市屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。年均氣溫5.1℃,年平均降雨量492.4mm。
1.3 測定項(xiàng)目及方法調(diào)查方法:成熟期去掉邊行、區(qū)頭1m 后實(shí)收測產(chǎn)。蛋白質(zhì)和脂肪測定方法:采用DA7200 近紅外光谷物分析儀進(jìn)行測定。應(yīng)用Excel 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和新復(fù)極差測驗(yàn)方法對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及顯著性測驗(yàn)和繪圖。
2.1 寒地環(huán)境對高蛋白大豆品種產(chǎn)量影響2017-2018 年2 年的試驗(yàn)結(jié)果表明(表1),不同基因型大豆品種間產(chǎn)量差異:七臺河達(dá)0.001 顯著水平,哈爾濱達(dá)0.01 顯著水平,佳木斯達(dá)0.05 顯著水平;環(huán)境間產(chǎn)量差異達(dá)0.001 顯著水平;品種×環(huán)境間互作產(chǎn)量未達(dá)到顯著差異水平。對產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)一步分析表明:不同基因型品種在不同環(huán)境表現(xiàn)產(chǎn)量差異較大,七臺河以東農(nóng)豆252 產(chǎn)量最高,平均產(chǎn)量為3291.9kg/hm2,與其他品種差異達(dá)極顯著水平,其次是墾農(nóng)30;哈爾濱以墾農(nóng)30 產(chǎn)量最高,平均產(chǎn)量為3059.9kg/hm2,與黑農(nóng)48、金源55 差異極顯著,但與東農(nóng)豆252 產(chǎn)量差異不顯著;佳木斯以黑農(nóng)48 產(chǎn)量最高,平均產(chǎn)量3835.2kg/hm2,與金源55 差異極顯著,但與其他品種差異不顯著。不同環(huán)境間總的產(chǎn)量趨勢是佳木斯>哈爾濱>七臺河(表1)。
表1 寒地環(huán)境對高蛋白大豆品種產(chǎn)量影響 (kg/hm2)
2.2 寒地環(huán)境對高蛋白大豆品種蛋白質(zhì)含量影響試驗(yàn)結(jié)果表明(表2),不同高蛋白大豆品種和環(huán)境間蛋白質(zhì)含量差異均達(dá)0.001 顯著水平,品種×環(huán)境間互作未達(dá)到顯著差異水平。大豆蛋白含量受品種基因型及環(huán)境影響顯著。不同環(huán)境間,以哈爾濱蛋白含量最高,平均值為42.06%;其次是佳木斯,平均值為41.04%;七臺河種植的大豆蛋白含量最低,平均值僅為39.54%。同一環(huán)境不同基因型品種間的蛋白含量:哈爾濱以東農(nóng)豆252 蛋白含量最高,平均蛋白含量為44.37%,極顯著高于其他品種,其次是賓豆1 號,平均蛋白含量為43.89%;佳木斯仍以東農(nóng)豆252 蛋白含量最高,平均蛋白含量為43.21%,極顯著高于其他品種,其次是黑農(nóng)48,平均蛋白含量為42.14%;七臺河以東農(nóng)豆252 蛋白含量最高,平均蛋白含量為41.27%,極顯著高于其他品種,其次是黑農(nóng)48 略高,平均蛋白含量為40.55%;可見東農(nóng)豆252 在不同環(huán)境條件下蛋白含量表現(xiàn)相對穩(wěn)定。
表2 寒地環(huán)境對高蛋白大豆品種蛋白含量影響 (%)
2.3 寒地環(huán)境對高蛋白大豆品種蛋白產(chǎn)量影響利用產(chǎn)量×蛋白含量,計(jì)算大豆蛋白產(chǎn)量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同基因型品種間蛋白產(chǎn)量差異,七臺河、哈爾濱均達(dá)0.001 顯著水平,佳木斯達(dá)0.05 顯著水平;環(huán)境間蛋白質(zhì)產(chǎn)量差異達(dá)0.001 顯著水平,品種×環(huán)境間互作蛋白產(chǎn)量未達(dá)到顯著差異水平(表3)。大豆蛋白產(chǎn)量同樣受品種基因型及環(huán)境影響顯著。不同環(huán)境間,以佳木斯蛋白產(chǎn)量最高,平均值為2228.41kg/hm2;其次是哈爾濱,平均值為1709.65kg/hm2;七臺河種植的大豆蛋白產(chǎn)量最低,平均值僅為1675.97kg/hm2。同一環(huán)境不同基因型品種間的蛋白產(chǎn)量:哈爾濱以東農(nóng)豆252 蛋白產(chǎn)量最高,平均蛋白產(chǎn)量為1907.06kg/hm2,其次是墾農(nóng)30,平均蛋白產(chǎn)量為1848.77kg/hm2;兩品種間蛋白產(chǎn)量差異不顯著,但東農(nóng)豆252 蛋白產(chǎn)量極顯著高于其他品種;佳木斯以黑農(nóng)48 蛋白產(chǎn)量最高,平均蛋白產(chǎn)量為2396.25kg/hm2,其次是東農(nóng)豆252,平均蛋白產(chǎn)量為2330.25kg/hm2,同樣兩品種間蛋白產(chǎn)量差異不顯著,但均與金源55 差異顯著;七臺河以東農(nóng)豆252 蛋白產(chǎn)量最高,平均蛋白產(chǎn)量為2020.21kg/hm2,極顯著高于其他品種;蛋白產(chǎn)量綜合表現(xiàn),以東農(nóng)豆252 相對較好。
不同基因型品種產(chǎn)量受栽培環(huán)境影響較大。東農(nóng)豆252 在七臺河產(chǎn)量極顯著高于其他品種,為3291.9kg/hm2;哈爾濱以墾農(nóng)30 產(chǎn)量表現(xiàn)突出,為3059.9kg/hm2;佳木斯以黑農(nóng)48 產(chǎn)量相對較高,為3835.2kg/hm2。不同環(huán)境間總的產(chǎn)量趨勢是:佳木斯>哈爾濱>七臺河。
表3 寒地環(huán)境對高蛋白大豆品種蛋白產(chǎn)量影響 (kg/hm2)
大豆蛋白含量受品種基因型及環(huán)境影響顯著。本研究結(jié)果表明,在高緯度寒地環(huán)境對蛋白含量影響顯著,具體表現(xiàn)為哈爾濱(42.06%)>佳木斯(41.04%)>七臺河(39.54%),這與何志鴻等[1]、紀(jì)鋒等[2]的研究結(jié)果相近。同一環(huán)境不同基因型品種間的蛋白含量:哈爾濱、佳木斯、七臺河均以東農(nóng)豆252 蛋白含量極顯著高于其他品種,平均蛋白含量分別為44.37%、43.21%和40.55%,可見東農(nóng)豆252 在不同環(huán)境條件下蛋白含量表現(xiàn)相對穩(wěn)定。不同環(huán)境間蛋白產(chǎn)量表現(xiàn):佳木斯(2228.41kg/hm2)>哈爾濱(1709.65kg/hm2)>七臺河(1675.97kg/hm2)。不同基因型品種間的蛋白產(chǎn)量表現(xiàn):哈爾濱以東農(nóng)豆252 蛋白產(chǎn)量極顯著高于除墾農(nóng)30 外的其他品種,為1907.06kg/hm2;佳木斯以黑農(nóng)48 蛋白產(chǎn)量顯著高于除東農(nóng)豆252 外的其他品種,為2396.25kg/hm2;七臺河以東農(nóng)豆252蛋白產(chǎn)量極顯著高于其他品種,為2020.21kg/hm2??梢?,高蛋白品種的選育與生產(chǎn)環(huán)境條件對增加大豆蛋白質(zhì)含量及蛋白產(chǎn)量均具有重要的作用。