两种野生大豆生境及生长发育的调查

（凯里学院 大健康学院，贵州 凯里 556011）

野生大豆（Glycine soja Sieb.& Zucc.）属于豆科、大豆属，为一年生二级保护植物，是栽培大豆的近缘野生种[1]。具有固氮、蛋白含量高、抗逆性强、繁殖系数大等优良特性[2]。主要分布在中国、朝鲜、韩国等地区。在中国除海南、青海、新疆三省外，在其它省份均有分布[3-4]。国外野生大豆的分布及数量较少，对野生大豆的研究也很少。Wang KJ[5]对中国和日本野生大豆的遗传多样性进行研究发现日本野生大豆的遗传多样性明显低于中国野生大豆，不同生境是造成遗传多样性的主要因素迄今为止，中国对野生大豆研究较多，从地理分布[6]、形态结构等几个方面探讨野生大豆的形状特征、地理分布规律。在野生大豆调查过程中，表现出它变异类型比栽培大豆的变异类型更为丰富，野生大豆对病虫害、不利环境的抗性和适应很强[7]。吴禹等调查野生大豆发现不同生境条件适合不同群体类型。但由于人们长期对资源环境破坏，使野生大豆资源濒临灭绝[8]。武静发现野生大豆分布和生长发育受外界因素影响，外观性状和生育期发生变化[9]。但本研究以凯里学院（凯豆）和丁扒山（丁豆）两种野生大豆为材料，系统地研究其物候期、生物学特性、生境条件与群落间关系，旨在探究出野生大豆与生境间关系，掌握两种野生大豆对环境的适应性，明确其在各自分布区域内生态因子特征，为后续的大豆选育和品种改良奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

对野生大豆分布地点进行实地调查，实地调查方法以抽样调查为主。了解野生大豆的生境和伴生植物等，其中对两个生境光照、温度测定和生长发育指标进行测量。采集2种野生大豆生长地的土壤进行营养元素测定，每个生长地采集土壤为20cm。土壤pH值用pH计测定，土壤含水量用烘干法，土壤含氮量用凯氏定氮仪，磷、钾含量分别用火焰光度计和紫外分光光度计测定，每个生长地土壤用五点取样法[17]。

凯里地区位于中亚热带温和湿润气候区，是典型的季风气候，具有冬无严寒，夏无酷暑，雨热同季的特点。丁扒山：N：26°31.9588，E：107°52.8003，海拔：1025m，该地区人为干扰少、生物种类繁多，生境为山地。凯里学院：N：26°31.3921，E：107°53.4570，海拔：695m，该地区人为干扰多、生物种类少，生境为坡边。

表1 野生大豆群落土壤营养元素质量分数

两种野生大豆在形态特征上有明显的区别：丁扒山野生大豆的叶片为椭圆形、花期为8月末至9月中旬、花大且花色为淡紫色、豆荚边缘褐色绒毛、豆荚光滑，种子有清晰纹理；凯里学院野生大豆叶片为卵状披针形、花期为7月末～8月中旬、花小且花色为紫色、豆荚被有褐色绒毛，种子没有清晰纹理。

1.2 试验方法

（1）土壤氮、磷、钾、pH值及含水量测定 采用烘干法测土壤氮磷钾含量及土壤含水量，采用pH计测pH值

（2）光照强度、温度测定 对两种野生大豆凯豆（A）和丁豆（B）的营养期（V25）、花期（R3）、荚期（R5）用LI-6400XT记录光照强度，6次重复。

（3）物候期记录 参照田翠节的方法[2]。

（4）生物学特性观察 每种选取10株进行测量主茎长、茎粗、节数、叶宽、叶长，取平均值。

（5）数据分析及图片制作 采用SPSS 23软件进行数据分析，Excel完成作图。

2 结果与分析

2.1 野生大豆土壤营养元素比较

通过调查，凯豆和丁豆土壤pH值分别为6.464、7.133，呈弱酸性与弱碱性。野生大豆既可以在酸性土壤中也可在碱性中生长。对凯豆、丁豆的群落中的土壤检测可知（见表1）。丁豆土壤营养元素含量与凯豆差异不显著，但丁豆的土壤营养元素含量都比凯豆的高。

2.2 野生大豆光照强度比较

由图1可得：在8:00中凯豆和丁豆的R3、R5、V25光强无显著差异，但R3、R5、V25三者间差异显著；10:00凯豆和丁豆R3、R5无显著差异，但V25差异显著；在12:00凯豆R3、R5和丁豆R3、凯豆V25和丁豆R5均无显著差异，同时两者中R5、V25光照强度差异显著；14:00-16:00这两个时间段中两者R3都与R5、V25光照强度差异显著，但是两者中V25、R3、R5之间无显著差异；从18:00时，两个地方之间的V25、R3、R5时期光照强度无显著差异，但是在V25、R3、R5三个时期之间是差异显著，在12:00光照强度最强。

图1 光照强度日变化

2.3 野生大豆温度日变化比较

由图2可得：在8:00凯豆的三个时期温度都与丁豆存在显著差异，其中丁豆R3也与V25和R5差异显著；10:00凯豆V25除了与丁豆R3无显著差异，与V25和R5都差异显著；在12:00凯豆V25和R5丁豆V25、R5差异显著、丁豆R3与凯豆V25、R5无差异；14:00凯豆R5与丁豆V25无差异、丁豆V25、R3无差异，而丁豆R5与V25、R3差异显著；在16:00-18:00间所有时期都存在差异。综上所述，凯豆R3、R5温度较高且平稳，V25在8:00-14:00间呈上升趋势。

图2 温度日变化

2.4 野生大豆群落的植被概况

调查研究发现凯豆的伴生植物共有13科19种，种类最多的是菊科（5种）、豆科（2种）和爵床科（2种），其余的10个科仅有1种，包括豆科、菊科、禾本科、旋花科、爵床科、马桑科、凤尾蕨科、鳞毛蕨科、蔷薇科、紫草科、防己科、荨麻科、粟科；丁豆的伴生植物共11科22种，其中最多的是禾本科（7种）、菊科（3种）、豆科（2种），蔷薇科（3种），其余的7个科仅有1种，这些科有蔷薇科、豆科、菊科、禾本科、唇形科、荨麻科、伞形科、漆树科、桑科、车前科、鸭跖草科。凯里地区不同生境野生大豆的伴生植物名录具体如下:

凯豆伴生植物主要有一年蓬、野茼蒿、小飞蓬、鬼针草、千里光、博落回、白车轴草、爵床、打碗花、千金藤、荩草、野艾蒿、盾果草，灌木、竹类、蕨类植物有假杜鹃、插田泡、马桑、紫竹、蜈蚣草、贯众；丁豆伴生植物主要有鸡眼草、野茼蒿、细柄草、风轮菜、马唐、弓果黍、五节芒、一年蓬、铁马鞭、积雪草、水竹叶、荩草、苦苣菜、小飞蓬、白茅、车前草、百年蒿、龙芽草，灌木植物有山莓、苎麻、盐肤木、楮。

2.5 野生大豆物候期观察比较

通过物候期观察，得出观察记录表（见表2）.从出苗期来看凯豆则在2月末和3月初，丁豆的在3月初和3月中旬，两者的出苗期和子叶期都在3月中旬左右，因此凯豆出苗比丁豆早。在花期和荚期可得，凯豆的生育期都比丁豆的提前一个月。

表2 野生大豆物候期观察

其中凯豆的花期在7月末到8月中旬，丁豆8月末到9月中旬；凯豆荚期在8月中旬到9月初，丁豆则在9月中旬到10月初。

2.6 生物学特性比较

由野生大豆营养期生物学特性（表3、图3）可得，凯豆总体长势较丁豆低，丁豆的茎长、茎粗、节数、叶长、叶宽均显著高于凯豆，丁豆百粒重、荚数、每荚粒数、单株产量均与凯豆存在显著差异，丁豆单株产量远高于凯豆，分别为7.83 g、2.69g。因此，丁豆的外观综合性状与土壤营养元素含量的结果一致，土壤营养元素含量高，植株长势旺，收获的单产高。

图3 丁豆和凯豆的外观形态比较

3 结语

表3 丁豆和凯豆的农艺学性状比较

杨梅[10]通过对黔东南耕地地力评价得出土壤pH＜5.5呈酸性、全氮含量＜2 mg.kg-1、有效磷＜10mg.kg-1、速效钾＜100mg.kg-1。本研究测得丁豆和凯豆的土壤pH和氮磷钾含量，完全能够满足野生大豆整个生育期对土壤pH和肥力的要求。两种野生大豆的土壤氮磷钾含量差异是由于生境不同引起的，凯豆位于坡边易受人为干扰导致伴生植物遭到破坏不利于养分积累，反之，丁豆生境几乎不受外界因素干扰，伴生植物生长有利于养分积累，土壤相对肥沃，两种野生大豆的伴生植物虽然有差异，但以菊科、豆科、禾本科为主，主要以小飞蓬、一年蓬等，由此可知丁豆和凯豆的伴生植物属适应性较强和喜湿性强的类型，对环境湿度要求较高，野生大豆吸收更多水分提供有利条件，同时，野生大豆还可借助伴生植物进行攀援，增强长势，提高其对生态因子的适应性，发展为成片生长。这与郭林灵[11]调查发现的野生大豆的伴生植物一致。

虽然两地地理位置相距较近，气候和土壤条件相似，但两地海拔相差330m，因受低温影响，整个生育期较凯豆滞后，早春丁豆的光照虽强于凯豆，但低温导致出苗时间和花期推迟，这与贾振伟[12]对野生大豆苗期低温的研究结果一致，后期温度升高且土壤养分充足直接影响植株分枝能力、株高及单产，因此，丁豆的植株长势强于凯豆，丁豆和凯豆光强最强是花期，凯豆最高温在花期为31℃，花期高温会影响凯豆的授粉受精，丁豆最高温在营养期为23℃，营养期对温度具有可塑性，因此丁豆对环境的适应能力比凯豆强，不同时期的高温直接影响大豆的单产，这是丁豆单产较凯豆高的原因。