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大豆是主要粮油兼用作物,是人类和畜牧业主要蛋白质来源。在过去20多年,大豆在热带亚热带地区得到迅猛发展,特别是巴西已经成为大豆第二生产国,单产世界第一。而我国大豆生产却一直停滞不前,目前每年生产1600万吨左右,进口3000多万吨。大豆在我国华南热带亚热带地区一直产量很低,主要原因是没有新的适应当地气候和低磷酸铝土壤条件的大豆品种,同时夏大豆生育后期易受干旱影响。本研究对华南地区新选育夏大豆品系(种)在区域试验中的产量和品质表现进行了评价和分析;对一些品种的耐低磷、酸铝及干旱进行了筛选评价;同时,也研究了生态条件如不同土壤磷含量、不同地点、不同播种期对大豆品质的影响。本研究的目的是为华南热带亚热带地区大豆品种选育及栽培提供参考依据。
区域试验结果表明,所有参试新品系的产量都明显超过对照品种,平均产量达到了国内先进水平,品种增产幅度在7.42-31.10%,其中华夏3号、桂夏豆2号、华夏1号两年平均产量分别达到191.59,190.35,170.03kg,比对照分别增产31.10%,30.25%,16.35%,这3个品种2006年通过了国家审定。华夏3号和桂夏豆2号分别创造了305kg/667 m<2>和274kg/667 m<2>的记录,这些品种的品质也比较优良,其中粤夏03-2、粤夏03-4、粤夏03-5的蛋白质含量分别为46.15%,43.96%,44.16%。
本研究分别利用土壤盆栽和营养液栽培对大豆品种进行了耐低磷评价。土壤盆栽试验结果表明,在低磷处理下,华夏1号、粤夏03-2、华夏3号、粤夏03-4、粤夏03-5地上部干重比磷高效品种巴西10号重,说明这些新品种的耐低磷性比巴西10号好。在中磷和高磷条件下,华夏1号、粤夏03-2、华夏3号、粤夏03-4、粤夏03-5、桂0114-1和桂夏豆2的地上部干重也比巴西10号重,说明新品种不仅耐低磷,而且对增施磷肥有增产的潜力。在3个磷水平处理下,华夏1号、粤夏03-2、华夏3号、粤夏03-4、粤夏03-5、桂0114-1和巴西10号的根干重比桂夏1号和本地2号重,且达显著水平,说明磷高效品种在低磷、中磷和高磷下具有较大的根系,以利于根系对营养元素的吸收。
新育成的大豆新品系(种)的耐酸铝性都比对照桂夏1号好。在含有铝浓度为0和25μM的简单Ca<2+>溶液下处理24小时,以相对根长为评价指标,大豆耐酸铝的顺序为:华夏3号>P1416937>粤夏03-4>巴西10号>埂青82>桂0114-1>桂夏1号>本地2号。然后将大豆幼苗转到正常营养液中培养1周,鉴定大豆铝毒害后根系的恢复能力,粤夏03-4和华夏3号的相对根长分别为140.92%和101.32%,说明这两个品种铝毒害后恢复能力最强;其次为P1416937、巴西10号、埂青82和桂0114-1,相对根长介于90%~100%之间;桂夏1号和本地2号较差,相对根长分别为87.13%和77.45%。从相对总根长和根系表面积来讲,华夏3号、粤夏03-4、桂0114-1的铝毒害后恢复能力最强,相对总根长在100%以上,其次是巴西10号,高于PI416937。以上结果表明,新育成的品(系)种中华夏3号、粤夏03-4的耐酸铝能力要高于己知的耐性品种P1416937和巴西10号。2005年夏大豆、2006年夏大豆和2006年春大豆粗脂肪、粗蛋白及蛋脂总和含量在试点间、品种间、品种与试点间达显著或极显著差异。在华南地区,江西赣州、广西南宁、海南海口、广东惠州等试点是大豆高蛋白产区,尤其是广西、江西南部和湖南南部大豆主产区等地是大豆高蛋白产区;福建泉卅I是大豆高油产区;广东广州、广东英德、广西柳州为大豆蛋白质和脂肪中等产区。多数大豆品种表现出低磷使粗蛋白含量高于中磷或高磷处理的大豆粗蛋白含量,说明低磷条件下有利于大豆蛋白质的合成。田间试验,低磷和高磷对大豆粗蛋白含量的影响基本上未达到显著水平;而盆栽试验,低磷条件下比中磷或高磷的大豆粗蛋白含量明显高,差异达显著或极显著水平。
多数大豆品种表现高磷水平下大豆粗脂肪含量较高,说明施磷肥有利于大豆粗脂肪的合成。在田间试验,大部分品种粗脂肪含量在低磷和高磷下的差异未达显著水平;而盆栽试验表现在中磷和高磷处理下,大豆粗脂肪含量比低磷处理高,且达显著或极显著水平,但中磷和高磷水平大豆粗脂肪含量差异不明显,未达显著水平。盆栽试验3个磷素水平对大豆蛋脂总和的影响达显著差异,田间试验磷对大部分大豆蛋脂总和的影响不明显。
大豆粗蛋白含量与粗脂肪含量相关性达极显著的负相关关系,大豆产量与粗蛋白含量达显著或极显著正相关关系,产量与粗脂肪含量达显著或极显著的负相关关系,所以在华南地区提高大豆产量的同时兼顾提高大豆蛋白含量可能相对较容易。