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东北黑土区中部海伦地区大豆品种生育期组归属研究

2016-05-28邹文秀陆欣春韩晓增张晓丽

土壤与作物 2016年2期
关键词:海伦市大豆

邹文秀,陆欣春,韩晓增,张晓丽

(1.中国科学院 东北地理与农业生态研究所 黑土区农业生态院重点实验室,海伦农田生态系统国家野外观测研究站,黑龙江 哈尔滨 150081;2. 山东省高密市国土资源局,山东 高密 261500)



东北黑土区中部海伦地区大豆品种生育期组归属研究

邹文秀1,陆欣春1,韩晓增1,张晓丽2

(1.中国科学院 东北地理与农业生态研究所 黑土区农业生态院重点实验室,海伦农田生态系统国家野外观测研究站,黑龙江 哈尔滨 150081;2. 山东省高密市国土资源局,山东 高密 261500)

摘要:为了实现大豆不同栽培区域间的科学引种,以13个分属于MG(maturity group)000-I的北美大豆生育期标准品种的生育期表现为参考,在海伦试验站,通过4年的对比试验,对14份的东北黑土区中部海伦市的主栽品种和新近选育品种的生育期组进行鉴定和划分。结果表明:除了PI548596在2011年未能正常成熟以外,其余12个北美标准品种和所有的13个北美标准品种在2011-2014年均能够正常成熟。参试的14份大豆品种的生育期组介于MG00-MGI之间,其中主栽品种和新选育的品种有84%属于MGI组,而国家及省级区域试验对照品种绥农14在2011和2013年属于MG0组,而在2012和2014年则属于MGI组。表4,参16。

关键词:海伦市;大豆;生育期组划分

栽培大豆起源于我国,其品种类型繁多,种子遗传资源非常丰富。将大豆品种进行分类划分,对提高其利用效率具有重要的意义,而生育期分类是大豆分类最主要的方法之一[1]。生育期是大豆最重要的生态适应性状,也是大豆生长发育与栽培技术研究和改进的一个重要指标与依据,与生物量等指标密切相关[2]。我国大豆品种生育期划分以往是相对于地区而定的,在每个地区大豆品种都有早熟、中熟和晚熟品种等的分类,但是在全国范围内没有统一的划分标准,不利于不同区域之间的科学引种[3]。然而大豆是光温反应敏感的作物,生育期受品种遗传特性和环境条件的直接影响,采用绝对生育日数为生育期类型划分的方法不能充分考虑大豆品种间的本质差异。美国Regional Soybean Laboratory发展的生育期组(Maturity group,MG)划分标准,目前已经成为了国际通用的大豆品种分组方法,但是在我国还没有得到普遍的适用。在美国和加拿大根据大豆的生育期将大豆品种从早到晚划分为MG000、MG00、MG0、……、MGX共13个组,每组内存10 d ~ 15 d差异[4]。将育成的品种与生育期组标准品种进行对比,确定其所属的生育期组。北美统一生育期组的划分,极大地提高了区域试验效率,有利于新品种的推广[5-6]。

东北黑土带因土质肥沃一直是我国春大豆的主产区之一,但是该地区大豆品种生育期划分是相对于栽培区或生态区的[7-8],缺乏统一的划分标准,不利于相互比较和交流[3]。一些研究学者已经对四川[9]、黄淮[10]、宁夏[11]及安徽[12-13]等地的主栽品种和新选育的品种进行了生育期组的划分,贾鸿昌仅对东北北部高寒地区大豆品种生育期组进行了划分[14],而东北中部地区特别是黑土带上主栽大豆品种和新选育品种的生育期组划分还鲜有报道。研究将东北黑土带大豆主产区海伦市的主栽品种、国家及省级区域试验对照品种和海伦地区新选育的品种与北美大豆生育期组标准品种的生育期性状进行试验,建立相互对应的关系,明确试验品种的生育期归属,为不同地区间大豆品种的相互引种和利用提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验地点

田间试验分别于2011年-2014年在黑龙江省海伦市国家大豆产业技术体系海伦试验站进行。海伦站地处黑土区中部,海拔高度240 m左右,属于温带大陆性季风气候区,冬季寒冷干燥,夏季高温多雨,四季分明,雨热同季,年平均气温1.5℃,活动积温2 600℃~2 800℃,无霜期125 d~135 d,年降雨量500 mm~600 mm。试验区地形较为平坦,供试土壤为典型黑土,土壤母质为第四纪黄土状母质。

1.2试验材料

参与供试的北美大豆生育期标准品种有13个,覆盖MG000~MGI共4个生育期组,见表1,由中国农业科学院作物科学研究所提供。参试的品种有东北黑土区中部大豆主栽品种、新选育品种及国家和省级区域试验对照品种共15份,见表2。

表1 北美大豆生育期组标准品种在海伦2011-2014年的生育期日数(VE~R8)

1.3种植方法

2011年-2014年均在海伦站内种植13个北美标准品种,2011年-2012年东北黑土区中部大豆主栽品种及新选育品种3个,2013年增加了东北黑土区中部大豆主栽品种及新选育品种,为4个;2014年东北黑土区中部大豆主栽品种及新选育品种增加到15个。2011年-2014年播种时间分别为5月11日,5月7日,5月18日,5月11日。每个品种的施肥量均为磷酸二铵150 kg·hm-2,K2SO460 kg·hm-2。试验设3个区组(即3次重复)。同一区组每个品种播种1行,行长1.5 m,定苗15株。13个标准品种按照生育期长短顺序排列,区组南北向,早熟品种南侧,晚熟品种北侧,以防止遮阴,生育期不确定的试验品种随机排列。

1.4记载项目及标准

对每个品种每个重复的15个植株进行定点观察(选取每个重复中间位置的代表性5株挂牌标记,分株记载)。按照Fehr和Caeviness的大豆生育期标准分株记载播种期、出苗期、始花期、生理成熟期和完熟期[15]。未正常成熟时,记载收获或初霜时生育时期。

1.5生育期组归属标准

参照Zhang等人的方法[5],根据当年当地北美标准品种相邻生育期组生育日数平均数差值的1/2为界,确定不同时间不同地点生育期组的参考范围。

2结果与分析

2.1北美大豆生育期组标准品种的生育日数在海伦地区的表现

在海伦综合试验站播种的MG000-MGI组北美大豆标准品种除了2011年00组的PI548596(Jim)以外均可正常成熟,四年鉴定结果趋势比较一致,表明在海伦综合试验站可以完成MG000-MGI组大豆品种进行鉴别,见表1。根据4年的实验结果,属于MG000-MGI组的13份北美大豆标准品种均能够适应黑龙江省海伦地区的栽培习惯和气候条件,但是标准品种的生育日数在不同年份间存在一定的差异,这与吴存祥和王大刚等的研究结果相一致[10,16]。其原因可能是不同播期和不同年份的气候影响了北美标准品种的生育期日数,有研究表明高温能够缩短大豆生育期日数,而低温则会在一定程度上延长生育期日数,大豆全生育期的变异主要由其生育后期的变异决定[14]。

2.2海伦综合试验站对照品种的生育期表现

海伦综合试验站的对照品种包括当地主栽品种绥农31、北豆10、北豆40、北豆28、绥农22和绥农26;国家和省级大豆品种区域试验对照品种绥农14;海伦综合试验站选育的品种东生1、东生3、东生6、东生7、东生8和东生9。海伦综合试验站种植的对照品种均能够正常成熟,见表2。它们的生育日数在96 d ~ 127 d之间。同一品种在不同年份的生育日数差别较大,可能与大豆生长年份的日照时数等气象因素有关。

表2 海伦地区大豆品种的生育日数(VE~R8)

2.3海伦综合试验站对照品种的生育期组划分

2011年MG000-MGI标准品种组内生育日数的差异在13 d~25 d之间,其中仅有MG0不符合每个生育期组内存在10 d~15 d的参考范围[15];而在2012年和2013年只有MG00组符合参考范围,而2014年则是MGI符合参考范围,见表3。

表3 北美大豆生育期组标准品种在海伦地区的生育期(VE-R8)表现

研究在海伦地区选取了14份大豆样品,进行试验区对照品种与不同生育期北美标准品种的生育性状比较试验,建立对应的关系,明确海伦地区对照品种的生育期归属,见表4。试验结果表明东生4号属于MG0组,绥农14和31在2011和2013年属于MG0,而在2012和2014年属于MGI;东生5在2013和2014年分别属于MG00和MG0;2014年其他品种均属于MGI。因此,海伦地区的主栽大豆品种以MGI生育期组为主。国家和省级大豆区域试验对照品种中绥农14四年试验结果有两年与吴存祥在北京和武汉试验相一致,属于MG0组[16]。

3结论

通过对东北黑土带中心部位的大豆主产区海伦市的主栽品种、新选育的品种、参加国家和省级大豆区域试验的对照品种与北美标准品种进行对比研究,基本确定了当地品种的生育期类型,其中当地的主栽品种属于MGI组,新选育的品种71%属于MGI组,参加国家和省级大豆区域试验的对照品种由于受种植年份气象因素的影响分组不明确,属于MG0或MGI组。这一研究结果为该地区大豆品种资源的科学合理利用提供了依据。

表4 2011年-2014年海伦市大豆品种的生期组划分

参考文献:

[1]王金陵,武镛祥,吴和礼,等. 中国南北地区大豆光照生态类型分析 [J]. 农业学报,1956,7(2):169-180.

[2]王英,吴存祥,张学明,等. 不同光周期条件下大豆生育期主基因的效应 [J]. 作物学报,2008,34(7): 1160-1168.

[3]盖钧镒,汪越胜,张孟臣,等. 中国大豆品种熟期组划分的研究 [J]. 作物学报,2001,27(3): 286-292.

[4]Hartwig E E. Growth and reproduction characteristics of soybean[Glycinemax(L) Merr.] grown under short-day conditions [J]. Crop Science,1970,12(1): 47-53.

[5]Zhang L X,Kyei-Boahen S,Zhang J,et al. Modifications of optimum adaptation zones for soybean maturity groups in the USA [J]. Crop Management,2007,DOI: 10.1094/CM-2007-0927-01-RS.

[6]Zhang L,Chen Y,Wu C,et al. Comparison of soybean(Glycinemax) variety trial systems and procedures in the USA and China [J]. Plant Management,2010,DOI:10.1094/CM-2010-0405-01-RV.

[7]盖钧镒,汪越胜. 中国大豆品种生态区域划分的研究 [J]. 中国农业科学,2001,34(2): 139-145.

[8]汪越胜,盖钧镒. 中国大豆品种生态区划的修正II. 各区范围及主要品种类型 [J]. 应用生态学报,2002,13 (1): 71-75.

[9]梁建秋,曾宪堂,张明荣,等. 四川主要大豆品种生育期组划分的研究 [J]. 大豆科学,2014,33(1): 13-18.

[10]王大刚,胡国玉,李杰坤,等. 黄淮大豆品种(系)生育期组划分的研究初报 [J]. 大豆科学,2013,32(5): 629-634.

[11]罗瑞萍,赵志刚,姬月梅,等. 宁夏大豆品种(希)生育期组划分的研究 [J]. 宁夏农林科技,2014,55(3): 1-2.

[12]王传之. 阜阳主要大豆品种生育期组划分初探 [J]. 大豆科技,2012(1): 18-20.

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[16]吴存祥,李继存,沙爱华,等. 国家大豆品种区域试验对照品种的生育期组归属 [J]. 作物学报,2012,38(11): 1977-1987.

The Study on the Maturity Group of Soybean Varieties in Hailun in the Centre of Black Soil Region in Northeast China

ZOU Wenxiu1,LU Xinchun1,HAN Xiaozeng1,ZHANG Xiaoli2

(1.KeyLaboratoryofMollisolsAgroecology,NationalObservationStationofHailunAgroecologySystem,NortheastInstituteofGeograpthyandAgroecology,CAS,Harbin150081,China;2.ShandongGaomiBureauofLandResource,Shandong261500,China)

Abstract:To promote the scientific introduction of soybean varieties among different cultivation regions in China,14 soybean varieties including the major varieties and new varieties of Hailun city were compared with 13 MG standard varieties of North America including MG000-MGI maturity groups. The results showed that all standard varieties could mature in Hailun station in autum from 2011-2014 with exception of PI548596 in 2011,indicating that selected reference varieties were suitable for the climatic conditions in Hailun city. The tested 14 varieties from Hailun belong to MG00-MGI maturity groups,and 84% of major and new varieties belong to MGI maturity group. However,the control variety of Chinese national and province experiments,Suinong 14,belonged to MG0 in 2011 and 2013,but to MGI in 2012 and 2014.

Key words:Hailun; Soybean; Maturity group classification

中图分类号:S565.1

文献标识码:A

第一作者简介:邹文秀(1982-),女,黑龙江巴彦人,副研究员,主要从事农田土壤水分研究.通讯作者:韩晓增(1957-),男,辽宁瓦房店人,研究员,主要从事土壤生态方面的研究工作.

基金项目:现代农业产业技术体系建设专项(CARS-04).

收稿日期:2015-05-05;修回日期:2015-07-10.

文章编号:2095-2961(2016)02 -0115 -05

doi:10.11689/j.issn.2095-2961.2016.02.008

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