王彩潔+李偉+徐冉+張禮鳳+張彥威

摘要：選取齊黃34等黃淮海地區(qū)推廣的8個(gè)大豆品種，研究其在苗期、花期和全生育期的抗旱性。結(jié)果顯示，苗期、花期和全生育期干旱處理都對(duì)大豆生長(zhǎng)發(fā)育造成一定影響，苗期干旱主要影響根系總長(zhǎng)和表面積等根系性狀，花期干旱主要影響莖粗和生育期等性狀，全生育期干旱對(duì)株高、根系和產(chǎn)量性狀產(chǎn)生全面影響。在所有供試品種中，徐豆14 三個(gè)時(shí)期抗旱性均表現(xiàn)較好，是一個(gè)綜合抗旱性較好的品種，冀豆17在苗期和花期干旱處理中表現(xiàn)較好，齊黃34在全生育期干旱處理中表現(xiàn)較好。

關(guān)鍵詞：大豆；苗期；花期；全生育期；抗旱性

中圖分類號(hào)：S565.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2018）01-0067-04

Abstract Eight soybean cultivars planted in Huang-Huai-Hai Valley region were selected for the experiment， and their drought resistance was evaluated at seedling， flowering and the whole growth stages. The results showed that there were certain influences on soybean growth when drought at seedling， flowering and the whole growth stages. The total length and surface area of roots were mainly affected by drought at seedling stage， the traits including stem thickness and growth period were affected by drought at flowering stage， and the plant height， root and yield traits were affected by the whole growth stage drought. Among all the cultivars in the experiment， Xudou 14 had better performance in drought resistance during the three stages， so it was a comprehensively drought-resistant variety；Jidou 17 had better drought resistance during the seedling and flowering stages， and Qihuang 34 had better drought resistance in the whole growth stage.

Keywords Soybean； Seedling stage； Flowering stage； Whole growth stage； Drought resistance

我國(guó)干旱、半干旱地區(qū)占全國(guó)土地面積的52.5%，其中半干旱地區(qū)占21.7%。在我國(guó)大豆產(chǎn)區(qū)，大豆生長(zhǎng)期間均會(huì)遭遇不同程度的干旱，尤其是在北方旱作區(qū)，因干旱產(chǎn)生的水分脅迫效應(yīng)對(duì)大豆產(chǎn)量的降低作用大于其它自然災(zāi)害的總和[1]。在絕大多數(shù)年份，大豆生產(chǎn)都處于相對(duì)干旱脅迫條件之下，正常的豐產(chǎn)潛力難以得到呈現(xiàn)，只是年度間影響程度不同而已[2]。嚴(yán)重干旱條件下大豆的減產(chǎn)幅度可達(dá)71%以上，一般干旱年份大豆減產(chǎn)也在30%～60%之間，較濕潤(rùn)年份減產(chǎn)0～20%。王磊等（2006）[3]研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫使大豆葉片的氣孔導(dǎo)度下降，凈光合速率也急劇下降。龐艷梅（2008）[4]研究顯示，干旱脅迫抑制了大豆葉片生長(zhǎng)，使葉面積減小、葉綠素含量下降。因此培育和篩選抗干旱的大豆品種，對(duì)于我國(guó)大豆的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)意義重大。

目前，已有根據(jù)各大豆主栽區(qū)干旱脅迫特點(diǎn)篩選適應(yīng)當(dāng)?shù)乜购灯贩N的研究報(bào)道。李貴全等（2006）[5]運(yùn)用灰色多維綜合評(píng)估法，對(duì)10個(gè)生態(tài)類型大豆品種花莢期的抗旱性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。袁野等（2010）[6]對(duì)109 個(gè)大豆種質(zhì)材料進(jìn)行了抗旱性分級(jí)研究。陳愛國(guó)等（2014）[7]通過12份栽培大豆和28份野生大豆品種的盆栽抗旱性試驗(yàn)，嘗試建立大豆抗旱評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。祁旭升等（2012）[8]針對(duì)甘肅半干旱地區(qū)的特點(diǎn)，考察了干旱脅迫和正常灌溉下與產(chǎn)量相關(guān)的大豆品種的8個(gè)農(nóng)藝性狀，并利用改進(jìn)抗旱指數(shù)法篩選到不同熟期類型的抗旱豐產(chǎn)品種。黃淮海是我國(guó)的大豆主產(chǎn)區(qū)，常年占我國(guó)大豆面積的30%～60%，在我國(guó)大豆生產(chǎn)中占有重要地位。研究黃淮海主栽大豆品種對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)特點(diǎn)及干旱脅迫對(duì)其產(chǎn)量的影響，可為該地區(qū)大豆生產(chǎn)提供抗旱品種選擇，還可為建立適合黃淮海地區(qū)的大豆抗旱指標(biāo)體系和抗旱育種提供重要信息參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2015年在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所溫室內(nèi)進(jìn)行。通過通風(fēng)控制溫室內(nèi)溫度。試材均為黃淮海地區(qū)主栽品種：中黃37、冀豆17、齊黃34、齊黃35、齊黃42、徐豆14、鄭92116、皖豆28，為山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所大豆研究室繁育保存。

1.2 試驗(yàn)方法

采用盆栽干旱法。供試大豆種植于塑料花盆（直徑30 cm、高35 cm），5月8日播種。試驗(yàn)土為壤土。設(shè)4個(gè)處理：對(duì)照、苗期干旱、花期干旱和全生育期干旱。其中，對(duì)照正常澆水；苗期干旱于V3期進(jìn)行；花期干旱于所有品種開花后進(jìn)行；全生育期干旱于V3期開始處理直至植株成熟（R8）。干旱處理植株中度萎蔫時(shí)澆水400 mL/盆。苗期和花期干旱各處理20天。每處理重復(fù)3次，每重復(fù)1盆，每盆3株。endprint

用便攜式SPAD-502葉綠素儀測(cè)定對(duì)照和干旱處理植株頂部第三片完全展開葉的葉綠素含量。植株成熟（R8）后收獲，每個(gè)處理每個(gè)重復(fù)各取3株，共9株進(jìn)行考種，測(cè)其株高、底莢高、主莖節(jié)數(shù)、單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重、單株粒重。用根系掃描儀（WinRHIZO）對(duì)根系進(jìn)行掃描。用近紅外谷物分析儀（BOEN-SUP-2700）測(cè)定各處理籽粒蛋白質(zhì)和脂肪含量。運(yùn)用抗旱系數(shù)法[8]對(duì)品種抗旱性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用非參數(shù)檢驗(yàn)法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試品種苗期抗旱性

苗期干旱處理所有品種平均株高降低1.70%，但齊黃34、中黃37、徐豆14干旱處理下株高有所增加，中黃37、齊黃35與對(duì)照相比，株高差異達(dá)極顯著水平（P<0.01，表1）。根據(jù)品種單株粒重抗旱系數(shù)，在8個(gè)參試品種中徐豆14苗期抗旱性最好，其次是冀豆17，齊黃35處于第5位；中黃37、皖豆28苗期抗旱性較弱。

苗期干旱處理所有品種的平均產(chǎn)量比對(duì)照減少7.5%，而冀豆17和徐豆14略有增加，其它品種減少，但和對(duì)照相比差異都不顯著（表1）。這說明在本試驗(yàn)中苗期干旱處理對(duì)產(chǎn)量影響不大。

與對(duì)照相比，所有品種平均主莖節(jié)數(shù)減少6.85%，平均單株分枝數(shù)減少37.5%，單株莢數(shù)和粒數(shù)分別減少6.06%、5.46%，平均莖粗減少10.45%，開花延遲0.9天，成熟延遲24.6天，葉綠素增加8.28%，致使百粒重略有增加。苗期干旱處理對(duì)根系影響很大，與對(duì)照相比，8個(gè)品種平均根系總長(zhǎng)減少24.97%，表面積減少24.32%，根系平均直徑減少12.5%，根系體積減少22.22%（表2）。冀豆17、中黃37、齊黃35、皖豆28苗期干旱處理根系總長(zhǎng)、根系表面積與對(duì)照差異顯著（P<0.05），鄭92116根系總長(zhǎng)和齊黃34根系表面積與對(duì)照差異顯著，可見苗期干旱對(duì)根系影響很大。相關(guān)分析表明，單株重抗旱系數(shù)與根系體積抗旱系數(shù)相關(guān)顯著（P<0.05），說明干旱處理根系體積的減少是影響產(chǎn)量減少的主要因素。

在8個(gè)品種中，中黃37單株莢數(shù)的抗旱系數(shù)最高，徐豆14百粒重、莖粗、根系表面積和根系體積抗旱系數(shù)最高，這可能是徐豆14苗期單株產(chǎn)量抗旱系數(shù)最高的原因（表5）。

2.2 供試品種花期抗旱性

根據(jù)花期干旱處理試驗(yàn)結(jié)果（表3）和品種抗旱系數(shù)（表5），冀豆17花期抗旱性最好，其次是徐豆14，中黃37 花期抗旱性最差，其次是皖豆28?；ㄆ诟珊堤幚硭衅贩N平均產(chǎn)量比對(duì)照少1.25%，少于苗期干旱處理。其中冀豆17和徐豆14花期干旱處理單株粒重高于對(duì)照，其余品種低于對(duì)照，中黃37 對(duì)照與干旱處理達(dá)到顯著差異（P<0.05）（表3）。

花期干旱處理使所有品種平均單株分枝減少20.83%，莖粗減少13.43%，生育日數(shù)延遲24.4天，百粒重增加4.65%，葉綠素含量增加36.41%，平均根系總長(zhǎng)減少15.57%，根系表面積減少17.25%，平均根系直徑減少12.5%，根系體積減少16.67%（表2）?；ㄆ诟珊祵?duì)根系的影響小于苗期干旱。

由表3看出，冀豆17、齊黃34、齊黃42花期干旱處理側(cè)根數(shù)比對(duì)照減少顯著（P<0.05）。冀豆17、齊黃34、齊黃42、中黃37、齊黃35、皖豆28莖粗比對(duì)照顯著降低（P<0.05），齊黃34、齊黃42主根長(zhǎng)比對(duì)照顯著減?。≒<0.05），皖豆28單株莢數(shù)比對(duì)照顯著降低，冀豆17、齊黃42、中黃37、齊黃35、皖豆28生育期比對(duì)照極顯著延長(zhǎng)（P<0.01）。品種鄭92116根系總長(zhǎng)、冀豆17根系總長(zhǎng)和根系表面積、齊黃35根系體積、齊黃42根系表面積、徐豆14根系平均直徑以及皖豆28根系總長(zhǎng)、表面積、體積都顯著低于對(duì)照。由此可見，本試驗(yàn)中花期干旱處理對(duì)根系、莖粗和生育期等的影響大于對(duì)產(chǎn)量等性狀的影響。

在所有品種中冀豆17單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重、根系總長(zhǎng)、根表面積抗旱系數(shù)最大，徐豆14根系體積抗旱系數(shù)最大。

2.3 供試品種全生育期抗旱性

根據(jù)全生育期干旱處理試驗(yàn)結(jié)果和品種抗旱系數(shù)，齊黃34在全生育期干旱處理中表現(xiàn)最好，齊黃35全生育期抗旱性最差，其次是皖豆28。全生育期干旱處理所有品種平均產(chǎn)量比對(duì)照減少58.75%，株高減少21.94%，主莖節(jié)數(shù)減少9.59%，單株分枝減少58.33%，單株莢數(shù)減少46.75%，單株粒數(shù)減少52.05%，莖粗減少28.36%，生育期延遲15.4天，百粒重減少5.81%，葉綠素含量增加31.94%，根系總長(zhǎng)減少47.94%，根系表面積減少51.84%，根系平均直徑減少12.50%，根系體積減少55.56%（表2）。由此可見，全生育期干旱對(duì)大豆各項(xiàng)指標(biāo)影響很大。

由表4看出，除品種中黃37和齊黃34外，其余6個(gè)品種株高與對(duì)照差異顯著或極顯著（P﹤0.01）；所有品種單株莢數(shù)、粒數(shù)、單株重和側(cè)根數(shù)比對(duì)照極顯著減少、生育期顯著延長(zhǎng)。除齊黃35外，其余品種莖粗比對(duì)照極顯著減少；齊黃35百粒重比對(duì)照顯著降低。由此可見，全生育期干旱對(duì)各品種產(chǎn)量指標(biāo)影響很大。

中黃37單株莢數(shù)、粒數(shù)、莖粗抗旱系數(shù)最大，齊黃42單株根系總長(zhǎng)、表面積抗旱系數(shù)最大，徐豆14單株根系體積抗旱系數(shù)最大。

3 討論與結(jié)論

根據(jù)苗期、花期和全生育期干旱處理結(jié)果，在參試8個(gè)品種中徐豆14 三個(gè)時(shí)期抗旱性較好，為綜合抗旱性較好品種；冀豆17在苗期和花期干旱處理中表現(xiàn)較好，齊黃34在全生育期干旱處理中表現(xiàn)較好。冀豆17根系發(fā)達(dá)，根毛較多，這可能是品種較抗旱的原因，而徐豆14 和齊黃34抗旱可能是因?yàn)橹旮咻^矮，抗旱確切原因需要進(jìn)一步研究。

在本試驗(yàn)中，苗期干旱和花期干旱對(duì)產(chǎn)量的影響較小，這可能和本試驗(yàn)的處理方法有關(guān)，其中苗期干旱對(duì)根系影響較大，花期干旱對(duì)莖粗影響較大。全生育期干旱對(duì)產(chǎn)量性狀、根系、株高影響都很大，并且大多數(shù)品種達(dá)到了顯著差異水平。苗期干旱、花期干旱和全生育期干旱3個(gè)處理的品種生育期都比對(duì)照延長(zhǎng)，一般認(rèn)為，干旱會(huì)導(dǎo)致植株發(fā)育提前，本試驗(yàn)中出現(xiàn)的這種現(xiàn)象，需要進(jìn)一步深入研究。

大豆的抗旱性是一個(gè)受多因素影響的、復(fù)雜的數(shù)量性狀，且不同大豆品種的抗旱機(jī)制也不盡相同， 使得不同品種（系）對(duì)某一具體指標(biāo)的抗旱性反應(yīng)也不一定相同?？购迪禂?shù)法（DC=Yd/Yw）是經(jīng)典的抗旱性評(píng)價(jià)方法，反映了干旱脅迫使產(chǎn)量降低的程度，用其篩選的材料不一定具有較好的豐產(chǎn)性，但可能蘊(yùn)藏著抗旱基因，可為抗旱育種提供優(yōu)異資源。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 孫繼穎，高聚林，薛春雷，等. 不同品種大豆抗旱性能比較研究[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2007，22（6）：91-97.

[2] 孔照勝. 不同大豆品種抗旱性綜合分析[D]. 太原：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2000.

[3] 王磊，張彤，丁圣彥. 干旱和復(fù)水對(duì)大豆光合生理生態(tài)特性的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，26（7）： 2073-2078.

[4] 龐艷梅. 水分脅迫對(duì)大豆生長(zhǎng)發(fā)育、生理生態(tài)特征及養(yǎng)分運(yùn)移的影響[D]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2008.

[5] 李貴全，張海燕，季蘭，等. 不同大豆品種抗旱性綜合評(píng)價(jià)[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，17（12）： 2408-2412.

[6] 袁野，邴鑫，徐克章，等. 大豆品種抗旱性早期鑒定方法[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)，2010，32（4）：518-524.

[7] 陳愛國(guó)，吳禹，崔曉光，等. 不同栽培大豆和野生大豆品種抗旱性綜合評(píng)價(jià)[J]. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2014（3）：1-5.

[8] 祁旭升，劉章雄，關(guān)榮霞，等. 大豆成株期抗旱性鑒定評(píng)價(jià)方法研究[J]. 作物學(xué)報(bào)，2012，38（4）： 665-674.endprint