于海天, 楊 峰, 王麗萍, 呂梅媛, 牛文武2, 唐永生3, 何玉華

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所, 昆明 650205; 2.保山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所， 云南 保山 678000; 3.曲靖市農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 云南 曲靖 655000)

鷹嘴豆(CicerarietinumL.)，又名桃豆、雞豌豆，為一年生或多年生草本豆科植物，屬野豌豆族鷹嘴豆屬，起源于亞洲西部和近東地區(qū)，因其籽粒形狀似鷹頭而得名，是世界上栽培面積較大的豆類植物[1-3]。鷹嘴豆具有豐產(chǎn)耐旱、耐貧瘠、直立抗倒伏和較耐高溫等特點，對土壤沒有特殊要求，適于干旱和半干旱地區(qū)種植[4-5]。主要種植于印度、巴基斯坦、墨西哥等國家的干旱地區(qū)，我國主要在新疆、甘肅、青海等西北部冷涼地區(qū)種植[6]。

鷹嘴豆是一類較為珍貴的藥食兩用優(yōu)異種質(zhì)資源，富含蛋白質(zhì)、淀粉、粗纖維、多種維生素及礦物元素，新疆維吾爾等地用其入藥[7-10]。

云南省基本屬亞熱帶高原季風(fēng)帶，立體氣候顯著，干濕季節(jié)分明，冬季降雨量少，干旱頻發(fā)。2009年至2011年間，云南省受災(zāi)嚴(yán)重，全省境內(nèi)均不同程度發(fā)生干旱災(zāi)害，大量土地減收甚至絕收，對云南省糧食可持續(xù)生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響[11]。引進冬性鷹嘴豆資源在云南省進行資源初級評價篩選，開展不同生態(tài)區(qū)域適應(yīng)性評價工作，通過產(chǎn)量、株高、有效分枝、百粒重、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)等性狀的評價研究，篩選出適宜不同地區(qū)的鷹嘴豆品系，緩解干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，填補云南省鷹嘴豆研究領(lǐng)域的空白。

買合木提·艾尼等[12]通過生態(tài)適應(yīng)性研究對8個鷹嘴豆品種進行評價，篩選出2個較適宜新疆阿圖什地區(qū)種植的品種。楊新強等[4]通過品種抗旱性評價試驗，對6個品種進行抗旱性鑒定，得到典型抗旱品種1個，抗旱品種2個，較抗旱品種3個。新疆維吾爾自治區(qū)選育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗褐斑病鷹嘴豆品種-木鷹1號。云南省尚未開展相關(guān)工作。

以資源中篩選獲得的9份鷹嘴豆種質(zhì)為材料，選取具有代表性地區(qū)(滇中-玉溪、滇東北-曲靖、滇西北-麗江、滇東南-文山、滇西-保山)開展適應(yīng)性、相關(guān)性及穩(wěn)定性評價。

初步評價云南省不同生態(tài)區(qū)域，鷹嘴豆種植適宜情況，同時，篩選出適宜不同生態(tài)區(qū)域種植的鷹嘴豆材料，為深入開展抗旱鷹嘴豆研究工作提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，從國外引進鷹嘴豆材料中，經(jīng)評價篩選后，獲得9份表現(xiàn)良好材料進行適應(yīng)性評價。分別為Y-11-39、Y-11-36、Y-11-43、Y-Ebony、Y-11-47、Y-11-11、y-11-37、Y-11-19、Y-Leadev。試驗以木鷹1號為對照(ck)，由新疆農(nóng)科院提供，該品種在云南省種植表現(xiàn)良好。

表2 品種各數(shù)量性狀差異性比較

品種 產(chǎn)量百粒重有效分枝單株莢數(shù)單株粒數(shù)Y-11-39bc CDE cd DE bcd B bc BC bcBC木鷹1號(ck)a AB a A abc AB ab AB cBCY-11-36d E d E bcd B e DE cCY-11-43d E bc CD cd B de CDE cBCY-Ebonya A g H a A e E aAY-11-47a ABC b BC bcd B bc AB bBY-11-11bcd DE a AB bcd B de DE cBCY-11-37ab ABCD e F ab AB a A bBY-11-19cd E f G d B cd BCD cBCY-Leadevbc BCDE b BC bcd B de DE cC

注：小寫字母代表5%差異水平；大寫字母代表1%差異水平。

1.2 試驗方法

試驗于2015—2016年間，在云南省5個地區(qū)進行。試驗采用隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)長2.0 m，寬3.33 m，面積6.66 m2，株距18 cm，行距18 cm，每個小區(qū)播種400粒，穴播，每穴2粒，每667 m2留苗2×104株。各點根據(jù)氣候情況安排播期。田間性狀調(diào)查參照《鷹嘴豆種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[13]進行，主要考查株高、百粒重、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、有效分枝、小區(qū)產(chǎn)量。于成熟期，每個小區(qū)按五點取樣法取樣，隨機選取10株材料進行考種，于室內(nèi)調(diào)查株高、百粒重、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、有效分枝。同時，小區(qū)收獲，記錄小區(qū)產(chǎn)量。

試驗點選?。?1) 玉溪：紅塔區(qū)北城街道，海拔1 656 m； 2) 曲靖：沾益區(qū)金龍街道，海拔2 010 m； 3) 麗江：古城區(qū)開南街道辦事處，海拔2 367 m； 4) 文山：丘北縣天星鄉(xiāng)天星村，平均海拔1 530 m； 5) 保山：隆陽區(qū)蒲縹鎮(zhèn)秉塞村龍洞小組，海拔1 250 m。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 16.0、DPS 10.0軟件對株高、單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)、百粒重、產(chǎn)量進行方差分析、相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)量性狀差異性分析

2.1.1數(shù)量性狀地點、品種及品種×地點差異性分析

利用DPS 10.0軟件進行品種間、地點間及品種×地點相互效應(yīng)的方差分析。結(jié)果如表1所示：鷹嘴豆產(chǎn)量、百粒重、有效分枝、株高、單株莢數(shù)及單株粒數(shù)在地點、品種及品種×地點間均存在極顯著差異。

2.1.2品種間數(shù)量性狀差異性比較

利用DPS 10.0軟件進行品種間數(shù)量性狀差異性分析，結(jié)果如表2所示：產(chǎn)量數(shù)據(jù)中，除Y-Ebony、Y-11-47、Y-11-37與對照差異不顯著外，其余材料均達到顯著差異水平；百粒重數(shù)據(jù)中，除Y-11-11與對照差異不顯著外，其余材料均達到顯著差異水平；有效分枝數(shù)據(jù)中，僅Y-11-19與對照差異顯著，其他材料均不顯著；單株莢數(shù)數(shù)據(jù)中，除Y-11-37、Y-11-39、Y-11-47與對照差異不顯著，其他材料差異均達到顯著水平；單株粒數(shù)數(shù)據(jù)中，僅Y-Ebony、Y-11-47、Y-11-37與對照差異顯著，其余材料均不顯著。

表1 品種-地點方差分析表

性狀地點(p值)品種(p值)品種×地點(p值)產(chǎn)量0.00010.00010.0001百粒重0.00010.00010.0001有效分枝0.00010.00010.0001株高0.00010.00010.0001單株莢數(shù)0.00010.00010.0001單株粒數(shù)0.00010.00010.0001

注：p<0.05為顯著差異，p<0.01為極顯著差異。

2.1.3數(shù)量性狀Person相關(guān)性分析

集合各試驗點各品種株高、有效分枝、單株莢數(shù)、百粒重、單株粒數(shù)及產(chǎn)量數(shù)據(jù)，進行相關(guān)性分析。結(jié)果如表3所示：產(chǎn)量與單株莢數(shù)、單株粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與有效分枝呈極顯著負相關(guān)；單株粒數(shù)與單株莢數(shù)、產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；百粒重與株高呈極顯著正相關(guān)；單株莢數(shù)與單株粒數(shù)、單株產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與有效分枝呈極顯著負相關(guān)，與株高呈顯著負相關(guān)；有效分枝與株高呈極顯著正相關(guān)，與單株莢數(shù)、產(chǎn)量呈極顯著負相關(guān)；株高與有效分枝、百粒重呈極顯著正相關(guān)，與單株莢數(shù)呈顯著負相關(guān)。

2.2 產(chǎn)量數(shù)據(jù)分析

2.2.1各點產(chǎn)量平均數(shù)據(jù)分析

如表4所示：玉溪試驗點對照材料產(chǎn)量最高，Y-11-47較對照減產(chǎn)4.3%；曲靖試驗點增產(chǎn)情況顯著，9份材料均較對照增產(chǎn)，Y-11-47、Y-11-37增產(chǎn)40%以上；麗江試驗點僅Y-11-47增產(chǎn)6.1%；文山試驗點8份材料增產(chǎn)顯著；保山試驗點3份材料增產(chǎn)。

表4 各試驗點品種較對照產(chǎn)量變化情況

品種較ck±/%玉溪曲靖麗江文山保山增產(chǎn)點數(shù)產(chǎn)量最高點Y-11-39-10.616.4-27.034.4-9.42文山Y(jié)-11-36-23.715.0-42.1-1.6-13.51文山Y(jié)-11-43-25.024.1-46.513.1-12.32文山Y(jié)-Ebony-41.23.4-16.34.915.03文山Y(jié)-11-47-4.343.86.113.1-6.83文山Y(jié)-11-11-24.514.9-38.021.33.63文山Y(jié)-11-37-26.541.3-42.936.116.73文山Y(jié)-11-19-19.226.6-32.18.2-22.72文山Y(jié)-Leadev-25.920.3-9.519.7-17.92文山木鷹1號(ck)/[kg·(667m2)-1]1623.01587.03040.53049.52998.0文山增產(chǎn)品種數(shù)09183

表5 品種與對照產(chǎn)量差異性分析

試驗地點檢驗值(木鷹1號)/[kg·(667m2)-1]p值產(chǎn)量均值/(kg·hm-2)標(biāo)準(zhǔn)差均值的標(biāo)準(zhǔn)誤變異系數(shù)/%玉溪1623.00.00481296.0131.041.415.2曲靖1587.00.00131914.0150.447.511.8麗江3040.50.00242284.5382.6121.025.1文山3049.50.00573505.5265.984.111.4保山2998.00.00002830.5263.583.314.0

注：p<0.05為顯著差異，p<0.01為極顯著差異。

表3 6個主要農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析

性狀株高有效枝單株莢數(shù)百粒重單株粒數(shù)產(chǎn)量株高1.000有效枝0.375**1.000單株莢數(shù)-0.279*-0.515**1.000百粒重0.414**0.090-0.2491.000單株粒數(shù)-0.052-0.1550.615**-0.1661.000產(chǎn)量0.114-0.497**0.440**0.2550.606**1

注：“*”表示p<0.05顯著相關(guān)；“**”表示p<0.01極顯著相關(guān)。

Y-11-47、Y-11-37、Y-11-11、Y-Ebony在3個試驗點表現(xiàn)增產(chǎn)，Y-11-19、Y-Leadev、Y-11-43、Y-11-39在2個試驗點表現(xiàn)增產(chǎn)，Y-11-36在1個試驗點表現(xiàn)增產(chǎn)。Y-11-47在玉溪、曲靖、麗江均為產(chǎn)量第1位，Y-11-37在文山、保山均為產(chǎn)量第1位。

2.2.2試驗點品種間產(chǎn)量差異性分析

以各品種平均產(chǎn)量數(shù)據(jù)同對照產(chǎn)量做單因素差異顯著性分析，得到結(jié)果如表5所示：各品種同對照產(chǎn)量差異性均達到極顯著水平；對照品種木鷹1號在各試驗點產(chǎn)量數(shù)據(jù)變化較大；試驗材料產(chǎn)量均值以文山最大，其次為保山、麗江、曲靖、玉溪；變異系數(shù)分別為麗江25.1%、玉溪15.2%、保山14.0%、曲靖11.8%、文山11.4%。

2.2.3各品種不同試驗點間產(chǎn)量差異顯著性分析

將各品種不同試驗點間產(chǎn)量數(shù)據(jù)進行地點間差異顯著性分析，結(jié)果如表6所示，除木鷹1號在玉溪-曲靖、保山-麗江間，Y-11-36在曲靖-麗江間，Y-Ebony在保山-麗江間，Y-11-11在曲靖-麗江間，Y-11-19在曲靖-麗江間，Y-Leadev在保山-麗江間產(chǎn)量差異不顯著外，其他差異均達到顯著水平。

2.3 鷹嘴豆農(nóng)藝性狀的主成分分析

2.3.1主成分特征值

利用DPS 10.0軟件計算出鷹嘴豆5個主要數(shù)量性狀的特征向量及貢獻率，如表7所示：在所有主成分構(gòu)成中，主要信息集中在3個主成分，其累計貢獻率達85.5%；第一主成分特征值為2.206，貢獻率為44.1%；第二主成分特征值為1.151，累計貢獻率為67.1%；第三主成分特征值為0.981，累計貢獻率為85.5%。

2.3.2主成分分析

3個主要成分因子對5個數(shù)量性狀的影響見表7。第1主成分主要影響單株莢數(shù)、有效枝和單株粒數(shù)，向量值分別為-0.852、0.672、-0.619，表明第一主成分大的品種，具有單株莢數(shù)少、有效分枝多、單株粒數(shù)少等特點。第二主成分主要影響株高、單株粒數(shù)、百重，向量值分別為0.631、0.612、0.504，表明第二主成分大的品種，具有株高高、單株粒數(shù)多，百粒重大。第三主成分主要影響有效分枝、百粒重和單株粒數(shù)，向量值分別為0.655、-0.590、0.359，表明第三主成分大的品種，具有有效分枝多、百粒重小、單株粒數(shù)多等特點。

表6 品種試驗點間產(chǎn)量差異顯著性分析

地點地區(qū)間產(chǎn)量差值/gY-11-39木鷹1號Y-11-36Y-11-43Y-EbonyY-11-47Y-11-11Y-11-37Y-11-19Y-Leadev曲靖-264.3*23.7-391.3*-501.3*-458.2*-486.9*-399.5*-700.0*-465.2*-470.7*玉溪麗江-512.7*-945.0*-347.3*-271.7*-1514.3*-661.9*-440.5*-361.5*-503.0*-1031.7*保山-840.2*-895.7*-884.2*-923.3*-1636.8*-808.3*-1232.8*-1512.8*-653.8*-821.3*玉溪264.3*-23.7391.3*501.3*458.2*486.9*399.5*700.0*465.2*470.7*曲靖麗江-248.3*-968.7*44.0229.7*-1056.2*-175.0*-41.0338.5*-37.8-560.9*保山-575.8*-919.3*-492.8*-422.0*-1178.7*-321.3*-833.3*-812.8*-188.6*-350.6*玉溪512.7*945.0*347.3*271.7*1514.3*661.9*440.5*361.5*503.0*1031.7*麗江曲靖248.3*968.7*-44.0-229.7*1056.2*175.0*41.0-338.5*37.8560.9*保山-327.5*49.3-536.8*-651.7*-122.5-146.3*-792.3*-1151.3*-150.8*210.3玉溪840.2*895.7*884.2*923.3*1636.8*808.3*1232.8*1512.8*653.8*821.3*保山曲靖575.8*919.3*492.8*422.0*1178.7*321.3*833.3*812.8*188.6*350.6*麗江327.5*-49.3536.8*651.7*122.5146.3*792.3*1151.3*150.8*-210.3

注：“*”表示p<0.05差異顯著；“**”表示p<0.01差異極顯著。

表8 品種產(chǎn)量豐產(chǎn)性及穩(wěn)定性分析

品種 產(chǎn)量/(kg·hm-2)方差變異系數(shù)回歸系數(shù)適宜地區(qū)綜合評價Y-11-392058.06471.525.870.83E1～E4較好木鷹1號(ck)2304.089316.7719.461.05E3較好Y-11-361848.020420.8011.600.80E1～E4較差Y-11-431854.042842.0016.750.80E1,E2不好Y-Ebony2307.0178995.8227.511.76E3,E4好Y-11-472286.015476.298.160.79E1～E4很好Y-11-112001.030909.7313.181.14E1～E4一般Y-11-372158.5118492.4123.931.31E2,E4較好Y-11-191918.535641.1814.760.62E1,E2較差Y-Leadev2074.556230.8817.150.90E3一般

注：E 1、E 2、E 3、E 4分別為玉溪、曲靖、麗江和保山。

表7 鷹嘴豆主要農(nóng)藝性狀主成分分析

成分因子 第一主成分第二主成分第三主成分特征值2.2061.1510.918貢獻率/%44.10023.00018.400累計貢獻率/%44.10067.10085.500性狀 特征向量A1A2A3單株莢數(shù)/個-0.8520.350-0.034百粒重/g0.5210.504-0.590單株粒數(shù)/個-0.6190.6120.359株高/cm0.6120.6310.099有效分枝/個0.6720.0420.655

2.4 品種豐產(chǎn)性及穩(wěn)定性比較

以產(chǎn)量數(shù)據(jù)作各品種豐產(chǎn)性比較分析，結(jié)果如表8所示：品種Y-Ebony、Y-11-47產(chǎn)量分別位居第1、2位，Y-11-47的變異度及回歸系數(shù)均較Y-Ebony?。籝-Ebony產(chǎn)量最高，但其回歸系數(shù)較Y-11-47大，變異度最大；Y-11-37、Y-Leadev、Y-11-39產(chǎn)量依次位居第3、4、5，其中，Y-11-39回歸系數(shù)較小，變異度最低，Y-11-37產(chǎn)量較高，變異度及回歸系數(shù)均較高。

3 討 論

本研究選取云南省具有代表性的5個地區(qū)進行鷹嘴豆適應(yīng)性評價。玉溪地區(qū)9個品種均減產(chǎn)；曲靖地區(qū)9個品種均增產(chǎn)，整體表現(xiàn)良好；麗江地區(qū)僅1個品種增產(chǎn)；文山地區(qū)除1個品種小幅減產(chǎn)外，其余品種均增產(chǎn)；保山地區(qū)3個品種增產(chǎn)。同時，保山及文山9品種平均產(chǎn)量較高，分別為2 835 kg·hm-2、3 510 kg·hm-2；曲靖、麗江，分別為1 920 kg·hm-2、2 280 kg·hm-2；玉溪地區(qū)均產(chǎn)最低，僅1 290 kg·hm-2。文山、曲靖地區(qū)各品種產(chǎn)量變異系數(shù)較小，分別為11.4%、11.8%。各品種不同地區(qū)產(chǎn)量差異性分析結(jié)果顯示，除少數(shù)地點間產(chǎn)量無顯著差異，其他差異均達到顯著水平。以上分析說明：不同生境對鷹嘴豆生長影響顯著。云南省文山、曲靖2個地區(qū)較適宜鷹嘴豆生長，穩(wěn)定性較好。

不同試驗點間，9個品種均有增產(chǎn)表現(xiàn)，Y-11-47、Y-11-37、Y-11-11、Y-Ebony在3個地區(qū)表現(xiàn)增產(chǎn)；Y-11-43、Y-11-39、Y-11-19、Y-Leadev在2個地區(qū)表現(xiàn)增產(chǎn)；Y-11-36在1個地區(qū)表現(xiàn)增產(chǎn)。說明鷹嘴豆品種間適應(yīng)性存在顯著差異。買合木提·艾尼等[12]在新疆地區(qū)以8個品種進行鷹嘴豆生態(tài)適應(yīng)性研究，結(jié)果表明，各品種在產(chǎn)量、百粒重、單株產(chǎn)量、單株粒數(shù)、單株莢數(shù)性狀之間存在較明顯差異。張金波[14]等研究結(jié)果表明：株高與百粒重呈極顯著正相關(guān)，與單株粒數(shù)呈極顯著負相關(guān)，與單株莢數(shù)呈負相關(guān)；單株莢數(shù)與百粒重呈極顯著負相關(guān)，與單株粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)；百粒重與單株粒數(shù)呈極顯著負相關(guān)。本研究在云南地區(qū)以9個品種進行適應(yīng)性研究，結(jié)果表明：各品種在產(chǎn)量、百粒重、單株產(chǎn)量、單株粒數(shù)、單株莢數(shù)性狀之間存在較明顯差異；株高與百粒重呈極顯著正相關(guān)，與單株粒數(shù)呈負相關(guān)，與單株莢數(shù)呈顯著負相關(guān)；單株莢數(shù)與百粒重呈負相關(guān)，與單株粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)；百粒重與單株粒數(shù)呈負相關(guān)。同時，單株莢數(shù)、單株粒數(shù)與產(chǎn)量達到極顯著正相關(guān)，說明單株莢數(shù)及粒數(shù)是決定產(chǎn)量的重要指標(biāo)，在育種工作中應(yīng)選育具有高莢數(shù)、高粒數(shù)品種進行種植。關(guān)耀兵[15]等研究則表明，密度對株高、單株莢數(shù)、主莖分枝數(shù)有一定影響。

通過對5個農(nóng)藝性狀進行分析，獲得3個主成分，累計貢獻率達85.5%，說明5個成分能較好的體現(xiàn)品種特征，實際育種工作中，可根據(jù)各主成分特征向量情況，對資源進行評價和選擇。

4 結(jié) 論

云南省立體氣候顯著，試驗中各地點對鷹嘴豆生長具有不同作用效果，文山地區(qū)是鷹嘴豆的最佳生長點，各品種表現(xiàn)良好，產(chǎn)量最高。曲靖地區(qū)是僅次于文山的種植地點，各品種均表現(xiàn)良好，增產(chǎn)比率達100%，產(chǎn)量中等。麗江、保山地區(qū)個別品種表現(xiàn)良好，但品種間差異顯著，適宜個別品種推廣種植。玉溪地區(qū)受當(dāng)年極端凍害天氣影響，產(chǎn)量較低。

Y-11-47、Y-11-39豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性及適應(yīng)性均表現(xiàn)良好，適宜廣泛推廣種植。Y-Ebony、Y-11-37產(chǎn)量較高，但穩(wěn)定性及適應(yīng)性較差，Y-Ebony適宜在麗江、文山、保山等地區(qū)及相似生境區(qū)種植，Y-11-37適宜在曲靖、保山、文山地區(qū)及相似生境地區(qū)種植。

鷹嘴豆在云南省具有較大發(fā)展空間。作物育種，除了注意產(chǎn)量潛力外，品種的適應(yīng)性和產(chǎn)量穩(wěn)定性也很重要[16]。在實際育種工作中，育種者可根據(jù)氣候特性，篩選適宜不同地區(qū)的專用品種，將品種-氣候進行良好組合，發(fā)展鷹嘴豆在冬季抗旱工作中的作用。同時，在品質(zhì)分析、改良等方面需要進一步研究。