黄淮海大豆新品种（系）在江汉平原的引种表现

汪嫒嫒 邓军波 杨芳 陈艳 姚望 王富

摘要：為了便于从黄淮海大豆[Glycine max （L.） Merr.]新品种（系）中筛选出适应在江汉平原种植的高产大豆品种（系），以新引进的13个新育成的黄淮海大豆品种（系）为研究对象，利用灰色关联分析结合相关分析法解析大豆产量相关主要农艺性状的主次关系及农艺性状间的相互关系。结果表明，单株粒重和有效分枝数与大豆产量呈极显著正相关，单株粒数与产量呈显著正相关;在灰色关联分析中，各农艺性状与产量的关联度排序为单株粒重（0.805）>有效分枝数（0.763）>生育期（0.746）>单株粒数（0.745）>开花期（0.727）>百粒重（0.715）>主茎节数（0.702）>株高（0.698）>单株有效荚数（0.691）。相关性分析与灰色关联度分析的研究结果一致说明，对大豆产量影响最大的农艺性状是单株粒重和有效分枝数，对新引进品种的选择和评价上注重单株粒重和有效分枝数更容易获得高产的品种（系）。同时，明确主要农艺性状对大豆产量影响的主次关系，也可为长江流域鄂中地区新品种选育、鉴定及推广提供参考。

关键词：大豆[Glycine max （L.） Merr.];品种（系）;产量;相关性分析;灰色关联度

中图分类号：S565.1         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）24-0043-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.24.011           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Introduction performance of new soybean varieties （lines）

in Huanghuaihai region in Jianghan plain

WANG Ai-ai，DENG Jun-bo，YANG Fang，CHEN Yan，YAO Wang，WANG Fu

（Jingmen （China Valley） Academy of Agricultural Sciences， Jingmen 448000， Hubei， China）

Abstract： In order to facilitate the selection of soybean[Glycine max （L.） Merr.] varieties （lines） that are highly adaptable and high-yield in the Jianghan plain from the new soybean varieties （lines） in Huanghuaihai region， the newly 13 newly-bred introduced in Huanghuaihai region soybean varieties （lines） as research materials， grey correlation analysis and correlation analysis were used to analyze the relationship of agronomic traits related to soybean yield and interrelationship between agronomic traits. The results showed that the weight of seeds per plant and the number of effective branches were extremely significantly positively correlated with soybean yield， and the correlation coefficient between the seed number per plant and soybean yield reached a significant level. The grey correlation degree analysis showed that the order of the correlative degree of main agronomic traits to yield was the weight of seeds per plant（0.805）>number of effective branches（0.763）>growth period（0.746）>seeds number per plant（0.745）>flowering period（0.727）>100-seed weight（0.715）>node number on main stem（0.702）>plant height（0.698）>effective pod number per plant（0.691）. The results of correlation analysis and grey correlation analysis indicated that the agronomic traits with the greatest impact on soybean yield were the weight of seeds per plant and number of effective branches， and the selection and evaluation of newly introduced varieties focus on weight of seeds per plant and number of effective branches were easier to obtain high-yielding varieties （lines）. At the same time， the relationship between the main agronomic traits and the influence of main agronomic traits on soybean yield was also provided， which also provided reference for the selection， identification and promotion of new varieties in the central and western regions of the Yangtze river.

Key words： soybean[Glycine max （L.） Merr.]; variety（lines）; yield; correlation analysis; gray correlation degree

大豆[Glycine max（L.） Merr.]是中国主要的粮食作物、经济作物之一，也是作为油脂、蛋白质等物质的重要来源以及食品、饲料等多种加工工业的原料[1]。随着中国经济的发展和人民生活水平的提高，需求不断增加，大豆供求矛盾日益突出[1，2]，欲解决自足，必须提高大豆单产和扩大种植面积[3]，大力发展南方大豆是提高中国大豆种植面积的重要途径，目前扩大种植面积的潜力是有限的，提高大豆单产还有很大空间和潜力[1]。江汉平原是长江流域大豆产区的重要产地之一，大豆品种在江汉平原上选用的好坏，是大豆高产稳产的成败关键[4]。湖北省荆门市地处江汉平原腹地，作为“石牌豆腐”之乡，巨大的豆制品加工生产能力需要大量的优质大豆，而近年来江汉平原主推的鄂豆7号、鄂豆10号、中黄13等品种单株综合优势不明显，品种增产潜力有限[5]，本地大豆品种老化、资源少，产量低下，不能满足加工需求，限制了大豆产业链的发展[6]，引进高产优质的大豆新品种是提高大豆生产水平的重要措施。在玉米[7]、烟草[8]及马铃薯[9]等作物引种试验结果均表明，引进的新品种农艺性状、产量及品质均高于当地主栽品种，不同程度地促进了当地对新品种的推广利用。育种学家们对如何准确、客观地评价新品种给出了很多结论，通过遗传力高且与产量密切相关的农艺性状进行选择更容易见效[2，10]，灰色系统理论完全可以被用于作物新品种的综合评价[11]。从江苏省引进的品种，在江汉平原其丰产性和品质较理想[4]，本研究以13个新育成的黄淮海大豆品种（系）为研究对象，利用灰色关联分析法、相关分析法解析对大豆产量产生影响的主要农艺性状的主次关系及农艺性状间的相互关系，为长江流域鄂中地区新品种的选育、鉴定及推广提供参考。

1  材料与方法

1.1  材料

共计13个品种（系），包括：南农17005、南农17045、南农17087、南农17119、南农17201、南农17202、南农17399、淮品17-03、淮品17-04、淮品17-07、淮品17-10、淮品17-23、淮品17-32，全部由南京农业大学大豆研究所提供。3个对照品种，徐豆18（CK1）由江苏省徐淮地区徐州农业科学院提供，中黄13（CK2）由中国农业科学院作物科学研究所提供，中豆41（CK3）由中国农业科学院油料作物研究所。

1.2  试验设计

本试验于2018年在荆门市屈家岭管理区三合村试验基地进行（112°51′48″E，30°52′5″N）。试验田土壤类型为黏土，土地平整、排灌条件良好、土壤肥力中等偏上、无大豆菟丝子等土传病害的地块。前作为冬闲田。

采用随机区组排列，3次重复。小区面积9.0 m2，每小区6行，行长3.0 m。行距0.5 m，株距0.1 m，密度为19.5万株/hm2。收获时去掉边株但不去边行，收获6行，计产行长2.5 m，计产面积为7.5 m2。试验地周边设保护厢或保护行。按常规方法进行田间管理。收获前对各参试品种小区中间随机取连续10株进行考种。

1.3  测定指标

记录大豆主要生育时期，考察的主要农艺性状包括：生育期（X1）、开花期（X2）、株高（X3）、主茎节数（X4）、有效分枝数（X5）、单株有效荚数（X6）、单株粒数（X7）、单株粒重（X8）、百粒重（X9）、产量（Y）。考种标准和田间记载参考《大豆种质资源描述规范和数据标准》[12]。

1.4  数据分析

运用DPS 7.05软件以及Excel 2010软件对数据进行统计分析和相关性分析。根据灰色系统理论将大豆供试材料的产量和9个农艺性状的平均值视为一个整体，产量序列为参考数列，其他各性状为比较数列。

2  结果与分析

2.1  大豆产量与其他农艺性状的灰色关联性分析

2.1.1  原始数据标准化  大豆各个农艺性状的原始数据单位不一致，不便于灰色关联分析，所以将数据进行标准化，统一量纲。根据式（1）对参考数列和比较数列进行标准化处理。

Xi（K）=■    （1）

式中，X′（K）为各性状原始数据，X为同一性状平均值，Si为同一性状标准差，标准化处理结果列于表1。

2.1.2  参考数列与比较数列的绝对差值  根据原始数据标准化结果，求出大豆产量与其他9个性状各对应点的绝对差值，按式（2）进行。

Δi（k）=X0（k）-Xi（k）   （2）

式中，X0为参考数列相应的标准化值，Xi为比较数列相应的标准化值，其计算结果见表2。

2.1.3  产量与其他性状的关联系数  從表2计算得出，Δi（k）的最小值Δmin=0.000 28，最大值Δmax=4.148 53，根据式（3）计算各性状的关联系数。

？孜i（K）=（Δmin+？籽Δmax）/（Δi（k）+？籽Δmax）    （3）

式中，？籽为分辨系数，？籽∈（0，1），本试验取0.5，求得各性状的关联系数见表3。

2.1.4  产量与其他性状的关联度分析  根据关联系数求出产量与各性状的关联度和关联序，结果见表4。关联度按照式（4）计算。

ri=■■？孜i（K）    （4）

每个性状的关联度为所有品种同一性状关联系数的平均值，关联系数越大对产量的影响越大。所有性状对产量的关联度排序为单株粒重（0.805）>有效分枝数（0.763）>生育期（0.746）>单株粒数（0.745）>开花期（0.727）>百粒重（0.715）>主莖节数（0.702）>株高（0.698）>单株有效荚数（0.691），可见单株粒重、有效分枝数、生育期、单株粒数对产量的影响较大，株高和单株有效荚数对产量的影响较小（表4）。

2.2  大豆农艺性状间的相关性分析

2.2.1  大豆产量与其他农艺性状的相关性分析  对大豆产量与其他性状进行Pearson相关性分析，可以得到产量与其他9个农艺性状的相关系数和偏相关系数。由表5可以看出，单株粒重和有效分枝数2个性状与大豆产量呈极显著正相关，相关系数分别是r8-y=0.705和r5-y=0.664;单株粒数与产量呈显著正相关（r7-y=0.507），其余6个性状与大豆产量的相关系数均不显著，生育期、株高、主茎节数与大豆产量呈弱的正相关，开花期、单株有效荚数、百粒重与大豆产量呈极弱的负相关。单株粒重与大豆产量的正偏相关系数是0.845，达到极显著水平，有效分枝数与大豆产量呈显著偏相关关系（r5y·=0.775），说明排除其他性状的影响只有单株粒重和有效分枝数与大豆产量是真正的显著相关，而其中单株粒重与产量是极显著相关，其他性状与产量的关系均受各性状的影响。生育期、开花期、株高、主茎节数、单株粒数与大豆产量呈正的偏相关，单株有效荚数与大豆产量呈负的偏相关，且达到显著水平。

2.2.2  大豆各农艺性状间的相关分析  将大豆各性状分别作为参考序列，其他性状作为比较数列进行分析，得到各农艺性状间的关联矩阵。由表6可知，生育期与株高的关联最为密切，与百粒重关联度最小;开花期与主茎节数关联最为密切，与单株粒重关联度最小;株高与主茎节数关联最为密切，且与单株粒重关联度最小;有效分枝数与单株粒数互为密切关系，且与百粒重关联度最小;单株有效荚与单株粒数关系最为密切，与百粒重关联度最小;百粒重与单株粒重关系最为密切，与开花期关联度最小;单株粒重与产量的关联系数最大，与株高关联度最小。

3  讨论

大豆产量是数量性状，受多种性状的影响，还受气候条件、栽培条件等因素的制约，且遗传力低，只通过产量选择优良品种效果差，通过遗传力高且与产量关系密切的农艺性状进行选择更容易见效[13]。对引进的新品种（系）农艺性状进行评价时，灰色关联度分析克服了以产量为标准的片面性，在品种的综合评价上具有准确性和有效性等优点[2，11，4-19]，在大豆遗传育种中被逐渐接受和应用。本研究通过对参试13个大豆品种（系）的产量与农艺性状的灰色关联度分析，结果表明，与黄淮海引进的大豆品系产量关联度较大的农艺性状是单株粒重，这与郝瑞莲[18]、舒文涛等[19]、徐巧珍等[20]的研究结论基本一致。对影响产量的农艺性状进行相关性分析的结果说明排除其他性状的影响，单株粒重和有效分枝数与大豆产量是真正的显著相关。由此可见，在本研究中相关性分析的结果与灰色关联度分析的结果具有高度的一致性。有效分枝数与产量呈极显著相关，与王大秋等[21]的研究结果一致。申忠宝等[15]的研究结果也表明，单株粒数和主茎分枝数对单株产量影响较大，但张海燕等[16]、张富厚等[22]认为大豆有效分枝数对产量的影响较小。前人对有效分枝数的研究结果不尽相同，可能与试验所选的品种和种植密度有关，而分枝性状与各农艺性状的相关性、密切程度也会因为品种生长习性不同而不同，这与舒文涛等[19]、乔海涛等[23]的结论一致。在本试验中，对大豆产量贡献排第三、第四和第五的分别是生育期、单株粒数和开花期，在不影响后茬作物播种的情况下适当延长生育期可提高大豆产量[10，19]。大豆是典型的短日照植物，对环境的光温敏感性较强，很多大豆品种适宜种植范围狭窄[24]，本研究所选的大豆品种（系）经黄淮海地区选育，引种到长江流域鄂中地区，虽然纬度跨越不大，生育期也会有一定的影响，生育期与开花期关联较密切，相关系数（r1-2=0.602）在5%水平上显著，陈洁敏等[25]的研究认为有效花期较长，产量较高，在生产上，也会延长有效花期来提高和发挥大豆品种的生产潜力。大豆产量由单株粒重和密度决定，单株粒重由单株粒数和百粒重决定[19]，本研究中百粒重与产量的关联度不大（r9=0.715），但百粒重与单株粒重的关联最为密切，可以通过增加单株粒重间接提高大豆产量;主茎节数、株高与产量的关联系数相差不大，且主茎节数和株高关联密切（r4-3=0.787 4），主茎节数与株高的Pearson相关性达到极显著水平，主茎节数太少会影响产量，株高过高易倒伏，因此控制好这两个性状对于产量的提高具有一定的潜力。本研究中与产量关联最小的农艺性状是单株有效荚数（r6=0.691），何志华等[17]认为单株有效荚数与大豆产量关联度较大，申为民等[26]认为单株荚数与产量的相关性不显著，这些差异可能是试验品种（系）、研究方法、生态条件的不同所致。

除了本研究中与产量有关的9个农艺性状外，大豆品质、抗性、株型结构等性状对大豆品种的评价和选择也至关重要，对引进的大豆品种应进行多年、多点的试验分析才能更准确地对新品种（系）进行适应性的良种评价和鉴定。

4  小结

结合灰色关联分析和相关分析对影响大豆产量的9个农艺性状进行主次关系的解析，影响最大的是单株粒重、有效分枝数，其次是生育期、单株粒数、开花期、百粒重和主茎节数，影响最小的农艺性状是株高、单株有效荚数。表明在长江流域鄂中地区引进的黄淮海地区选育的新品种（系）的评价上可根据大豆单株粒重、有效分枝数进行综合选择，也可根据与产量或其他性状的关联系数、相关性及表现针对某一性状进行目的性选择，减少新品种区域试验选择的工作量和育种工作的盲目性，也为长江流域鄂中地区引种和育种方向提供参考。

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