宁夏灌区扁豆农艺及产量性状分析

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  摘 要:对宁夏灌区引种扁豆的农艺及产量性状进行分析,结果表明,宁夏灌区引种的扁豆从播种到成熟需要80d左右;株高与生育期、单株荚数呈显著负相关;小区产量与主茎分枝、千粒重均呈显著正相关;主成分分析表现为3个主成分,分别是产量主成分、千粒重主成分和荚粒数主成分;产量及其构成因素分析表明单株荚数、单荚粒数品种间均无显著差异,而千粒重差异显著,产量的变化主要是由千粒重的变化引起的。
  关键词:宁夏灌区;扁豆;农艺性状;产量性状
  中图分类号 S643.5 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)13-79-03
  Analysis on Agronomic and Yield Traits of Lentils in Irrigation of Ningxia
  He Jinzhi
  (The Government of Xinying Township,Xiji County,Xiji 756201,China)
  Abstract:The article is analysis lentils agronomic and yield traits in irrigation of Ningxia ,The results showed that lentils needs from planting to maturity about 80 d in irrigation.The correlation analysis showed growth period and the number of pods per plant with plant height was significantly negatively correlated,But stem branches and 1000-grains weight with yileld was a significant positive correlation.The principal component analysis showed three main components,were yield,1000-grains weight and the number of grain per pod. The pods per plant,the number of grain per pod were no significant differences,but 1000- grains weight was significant difference in varieties.the change of yield was mainly due to the changes caused by the grain weight.
  Key words:Ningxia Irrigation;Lentils;Agronomic traits;Agronomic traits;Yield traits
  小扁豆又名滨豆、兵豆、洋扁豆、鸡眼豆等,起源于亚洲西南部和地中海东部地区,在土耳其西部、伊拉克等地都有野生分布[1-2]。小扁豆栽培历史悠久,青铜器时期广泛分布在地中海、欧亚地区、后来传入美国、墨西哥等地,并从印度传入中国[3]。在中国南起云南、北到内蒙古、西至青藏高原均有种植,主要分布在陕西、甘肃、宁夏、山西、内蒙古、云南和西藏等省区。宁夏全区均有种植,主要分布在干旱、半干旱地区的固原、西吉、彭阳、隆德、海源、同心、鹽池、中卫和贺兰山区。从播种面积来看,20世纪50年代初宁夏种植面积1.5万hm2,其中宁南山区1.3万hm2;以后逐年下降;川区播种面积较小,约0.6万hm2左右[3];单产水平逐年小幅度提高。大面积种植是在旱地区,灌区单种几乎没有,近年来在桑树、地膜玉米行间等套种的面积有所扩大。本文主要是对宁夏灌区小扁豆的栽培技术及其农艺和产量性状进行研究分析,初步探讨其在灌区气候和环境条件下的变化情况,为今后发展单作或套作提供理论和技术依据。
  1 材料与方法
  1.1 材料 试验1,老扁豆、普通扁豆等13个品种引种试验;试验2,老扁豆、土扁豆、小粒扁豆、普通扁豆(ck)4类品种鉴定试验。
  2.2 方法 设计:按照顺序排列,行长3.0m,5行区,行距0.2m,播种面积12m2;每个品种3次重复,共种植51个小区。田间调查物候期(播种期、出苗期、开花期、成熟期),正常的田间管理,施肥锄草,收获考种等。调查了生育天数、株高、主茎分枝数、主茎节数、单株荚数、单荚粒数、千粒重、小区产量等农艺性状。
  2.3 数据处理 试验数据采用EXCEL和DPS数据处理软件分析处理;针对品种引进试验数据用DPS数据处理软件进行了相关分析及主成分分析和聚类分析。
  2 结果与分析
  2.1 生育期分析 结果表明(见表1):4种不同类型的扁豆在宁夏灌区种植生育期相差1~5d。小粒型扁豆播种到成熟时间最短为77d,较普通扁豆ck提前成熟5d;土扁豆较ck提前成熟3d,老扁豆较ck提前成熟1d。扁豆在灌区4月中旬播种,10d后出苗,50d达到盛花期,80d左右为成熟期。小结:不同类型扁豆在宁夏灌区的生育天数(播种至成熟)为80d左右。
  表1 不同种的扁豆在灌区的生育期分析
  [名称\&播种期
  (月/日)\&出苗期
  (月/日)\&开花期(月/日)\&成熟期(月/日)\&播种至成熟(d)\&老扁豆\&4/18\&4/27\&6/7\&7/8\&81\&土扁豆\&4/18\&4/27\&6/7\&7/6\&79\&小粒扁豆\&4/18\&4/28\&6/6\&7/4\&77\&普通扁豆(ck)\&4/18\&4/27\&6/7\&7/9\&82\&]   2.2 不同扁豆品种部分农艺性状的相关分析 对不同类型的扁豆品种部分农艺性状进行了相关分析,结果表明(见表2):生育期与株高呈显著负相关;与单株荚数、荚粒数、千粒重成正相关;与主茎分枝、主茎节数、小区产量呈负相关。株高与单株荚数呈显著负相关;与主茎分枝、主茎节数、荚粒数、小区产量呈正相关;与千粒重呈负相关。主茎分枝与主茎节数、小区产量呈正相关;与单株荚数、荚粒数、千粒重呈负相关。主茎节数与小区产量呈正相关;与单株荚数、荚粒数、千粒重呈负相关。单株荚数与荚粒数、千粒重呈正相关;与小区产量呈负相关。
  小结:生育期与株高呈显著负相关,株高与单株荚数呈显著负相关,小区产量与主茎分枝、千粒重均呈显著正相关。
  表2 扁豆部分农艺性状的相关分析
  [项目\&生育期\&株高\&主茎分枝\&主茎节数\&单株荚数\&荚粒数\&千粒重\&小区产量\&生育期\&1.000 0\&-0.444 2\&0.349 2\&-0.022 1\&-0.220 3\&0.502 9\&0.498 7\&-0.472 1\&株高\&-0.585 0*\&1.000 0\&0.023 3\&0.001 8\&-0.447 4\&0.404 0\&0.079 0\&0.070 7\&主茎分枝\&-0.093 9\&0.095 9\&1.000 0\&0.077 3\&0.264 8\&-0.213 0\&-0.474 6\&0.605 6*\&主茎节数\&-0.229 5\&0.172 3\&0.267 3\&1.000 0\&0.029 9\&-0.049 7\&-0.038 4\&0.207 1\&单株荚数\&0.455 6\&-0.585 8*\&-0.083 9\&-0.156 9\&1.000 0\&0.361 1\&0.412 1\&-0.367 9\&荚粒数\&0.350 5\&0.039 3\&-0.097 6\&-0.127 8\&0.229 2\&1.000 0\&-0.341 3\&0.187 6\&千粒重\&0.326 5\&-0.244 4\&-0.176 9\&-0.028 2\&0.316 0\&-0.081 8\&1.000 0\&0.567 0*\&小区产量\&-0.504 2\&0.465 0\&0.477 1\&0.384 5\&-0.431 4\&-0.189 9\&0.096 0\&1.000 0\&]
  注:r0.05=0.552 9,r0.01=0.683 5。
  2.3 扁豆品种农艺性状主成分分析和聚类分析
  2.3.1 主成分分析 对引进扁豆品种农艺性状主成分分析(见表3),选择了特征值大于1的3个主成分,分别是Y1(产量主成分),Y2(千粒重主成分),Y3(荚粒数主成分),表达式及分析如下:
  Y1=-0.465x1+0.438x2+0.239x3+0.268x4-0.432x5-0.193x6-0.201x7+0.446x8
  Y2=0.156x1-0.304x2+0.424x3+0.404x4+0.266x5-0.282x6+0.512x7+0.357x8
  Y3=0.241x1+0.049x2+0.533x3+0.179x4+0.144x5+0.667x6-0.386x7+0.053x8
  表3 农艺性状主成分分析和聚类分析
  [主成分名称\&Y1\&Y2\&Y3\&Y4\&特征值\&2.925\&1.352\&1.096\&0.922\&贡献率\&36.558\&16.897\&13.696\&11.519\&累计贡献率\&36.558\&53.455\&67.151\&78.670\&特征向量\&X1生育期\&-0.465\&0.156\&0.241\&0.082\&X2株高\&0.438\&-0.304\&0.049\&0.407\&X3主茎分枝\&0.239\&0.424\&0.533\&-0.335\&X4主茎节数\&0.268\&0.404\&0.197\&0.027\&X5单株荚数\&-0.432\&0.266\&0.144\&-0.053\&X6荚粒数\&-0.193\&-0.282\&0.667\&0.529\&X7千粒重\&-0.201\&0.512\&-0.386\&0.589\&X8小区产量\&0.446\&0.357\&0.053\&0.292\&]
  第一主成分(Y1)的小区产量(x8)系数绝对值最大,称为“产量因子”,即产量主成分;其中生育期、单株荚数、荚粒数、千粒重均为负值,而株高、主茎节数和分枝为正值。因此选择品种时应该选择生育期短(负值)、株高较高、分枝数多的品种,有利于提高产量。
  第二主成分(Y2)的千粒重(x7)系數绝对值最大,称为“千粒重因子”,即千粒重主成分;其中主茎分枝和主茎节数绝对系数较大,且为正值;株高和荚粒数为负值。因此选择品种时应该选择植株高度适当、分枝多、生育期较长的品种。
  第三主成分(Y3)的荚粒数(x6)绝对系数最大,称为“荚粒数因子”,即荚粒数主成分;其中主茎分枝系数绝对值较大,除千粒重为负值外其他均为正值。因此在选择品种时应该选植株分枝多和千粒重较小的品种。
  <\\Pc10\PC10E (E)\姜秀红\杂志\安徽农学通报杂志\农学通报2013-13\3841-1.tif>
  注:材料来源为同心(1、2),彭阳(3~6),西吉(7~11),海原(12、13)。
  图1 不同品种的扁豆在宁夏灌区的表现聚类分布
  2.3.2 聚类分析 针对引进扁豆品种在宁夏灌区农艺性状及产量性状表现进行聚类分析,主要分为4大类型(见图1):1、2号为一个类型(来源于同心),各性状表现基本一致;3~7号为一个类型(主要来源于彭阳),其中7号来源于西吉,可能属于同一类别,相互引种所致;8~12号为一个类型(主要来源于西吉),其中12号来源于海原,海原南部与西吉相邻,同属于一个气候带;13号为单独的一个类型,海原北部属于宁夏中部干旱带区。小结:来源不同的扁豆品种在宁夏灌区表现不同,聚类分析表现为4个类型。   2.4 产量及其构成因素分析 结果表明(见表4):4种不同类型的小扁豆单株荚数之间无显著差异,荚数较对照(普通扁豆)偏少2个左右;单荚粒数之间无显著差异,粒数差范围在1.7~2.0个;千粒重为老扁豆、土扁豆和普通扁豆之间无显著差异,而与小粒扁豆呈显著差异,较对照(普通扁豆)差异9.63%。小区产量分析,土扁豆较其它类型差异显著,差异为14.33%~15.67%;折合单产范围为140.53~167.71kg/667m2,产量高低表现为土扁豆>小粒扁豆>老扁豆>ck,分别较对照增产19.35%、1.53%、0.94%。小结:不同类型的扁豆品种在宁夏灌区产量及其构成因素分析表明,千粒重为小粒扁豆与其他类型之间有显著差异,单株荚数、单荚粒数均为显著差异,小区产量是土扁豆与其它类型扁豆呈显著差异;产量变化主要是由于千粒重的变化引起的。
  表4 不同种扁豆在宁夏灌区其产量及构成因素分析
  [名称\&单株荚
  数(个)\&单荚粒
  数(粒)\&千粒重
  (g)\&小区产量(kg)\&折合667m2产量(kg)\&较ck增产(%)\&老扁豆\&24.7 a\&1.8 a\&28.96 a\&2.55 b\&141.86 \&0.94\&土扁豆\&22.7 a\&1.7 a\&29.16 a\&3.00 a\&167.71 \&19.35\&小粒扁豆\&22.7 a\&2.0 a\&26.57 b\&2.57 b\&142.67 \&1.53\&普通扁豆
  (ck)\&25.0 a\&2.0 a\&29.40 a\&2.53 b\&140.53 \&-\&]
  注:統计分析采用LSD法,差异水平0.05。
  3 结论与讨论
  3.1 结论 (1)宁夏南部山区扁豆品种在宁夏灌区的生育天数(播种~成熟)为80d左右。(2)农艺及产量性状相关分析表明,生育期与株高,株高与单株荚数呈显著负相关,小区产量与主茎分枝、千粒重均呈显著正相关。(3)扁豆品种农艺性状主成分分析选择了特征值大于1的3个主成分,分别是Y1(产量主成分),Y2(千粒重主成分),Y3(荚粒数主成分);聚类分析表现为4个类型,分别代表了不同来源地。(4)不同类型的扁豆品种在宁夏灌区的产量及其构成因素分析表明,千粒重是小粒扁豆与土扁豆、老扁豆和普通扁豆之间有显著差异,单株荚数、单荚粒数均为显著差异,土扁豆产量与老扁豆、小粒扁豆和普通扁豆之间呈显著差异;分析表明产量变化主要是由千粒重的变化引起的。
  3.2 讨论 试验结果表明,宁夏南部山区扁豆在宁夏灌区生育期大大缩短,产量较山区小幅增产,普遍低产。但由于扁豆抗逆性强,适应性广,植株小,是与玉米、马铃薯等农作物间套种的良好作物。扁豆早春播,1a生草本作物,株高低,主根明显,侧根发达,不但消耗土壤养分少,而且还能把土壤中难溶性磷富集为有效态;不但凭自身固氮能力获得较好的收成,而且还能给后茬作物创造一个良好的土壤环境[4]。虽然扁豆产量较低,但经济价值和食用价值高,以扁豆为原料不仅可以生产豆芽,而且还可以制成粉面、粉丝、粉条、粉皮、豆腐等,是副食品加工的原料。扁豆不仅在旱作农业生产中适应于合理轮作倒茬,而且在灌区也可以进行轮作倒茬。近年来宁夏玉米面积大增,在宁夏灌区玉米等大宗作物间可以合理套种,起到培肥土壤等作用。因此,在宁夏灌区适当增大扁豆播种面积,可获得一定的经济效益和社会效益。
  参考文献
  [1]宋刚,金怀玉,徐玉明,等.宁夏小扁豆生产现状及发展对策[J].杂粮作物,2006,26(1):56-57.
  [2]刘金.小扁豆种质资源遗传多样性研究[D].北京:中国农业科学院,2008.
  [3]丁明.宁夏小杂粮[M].银川:宁夏人民出版,2008.
  [4]林汝法,柴岩,廖琴,等.中国小杂粮[M].北京:中国农业科学技术出版社,2002.
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