全 文 ：林业科学研究 2005, 18( 4) : 393~ 397
Forest Research
文章编号: 10011498( 2005) 04039305
木豆新品种产量对比及适应性分析
李正红1 , 周朝鸿1 , 谷 勇1 , 刘富泰2 , 和金福2 , 李福强2
( 1 中国林业科学研究院资源昆虫研究所,云南 昆明 650224; 2 云南省怒江州林业局,云南 六库 673100)
摘要 :以地方栽培品种为对照, 在云南省元江县、泸水县、云县对从印度国际干旱热带作物研究所引进的 9个木豆新
品种进行了产量、稳定性及适生性鉴定。结果表明: 参试品种中 V7、V5、V6 产量明显高于对照,且稳定性好,变异小,
最值得推广; V10、V3、V2 3个品种产量比对照稍高, 但变异大, 应择其适宜地区推广; V8、V1、V9 3 个品种虽产量低于
对照 ,但未达显著水平, 其中V1、V9 品质最好,荚大, 粒大,鲜粒甜度优于豌豆, 可作新鲜蔬菜, 仍可在环境类似于地
点 2(泸水)的地区加以推广。通过地点效应分析确定, 类似于泸水县的环境较适宜木豆栽培。
关键词:木豆; 新品种;产量; 适应性
中图分类号: S7593 文献标识码: A
收稿日期: 20050115
基金项目: 国家科技部农业科技成果转化资金项目(03EFN215300224) ;国家林业局 948 引进项目( 2003- C01) ;国家林业局林业新技术
新产品中间试验项目[ 2003- 14]号
作者简介: 李正红( 1964 ! ) ,男,云南景东人,副研究员,博士生.
Grain Yield and Adaptability of Cajanus cajan New Varieties
LI Zhenghong1 , ZHOU Chaohong1 , GU Yong1 , LIU Futai2 , HE Jinf u2 , LI Fuqiang 2
(1Research Inst itute of Resources Insects, CAF, Kunming 650224, Yunnan, China; 2. Forest Bureau of Nujiang, Liuku 673100,Yunnan, China)
Abstract: 9 new varieties of Cajanus cajan were tested at Yuanjiang County, Lushui County and Yunxian County, Yunnan prov
ince, with a local variety as CK. The grain yield and adaptability of the varieties were analyzed.V7 , V5 and V6were themost desir
able variet ies for their good stability, low variat ion and obviously higher seed yield than the CK.V10 , V3 , and V2 produced higher
grain yield and higher variation than that of the CK, their release should be on suitable environment. The grain yield of V8 , V1 , and
V9 were lower than that of the CK, but V1 and V9 had the best qualit ies such as big pods and seeds, as well as their green seeds
were sweeter than pea, so V1 and V9 could also be released in thir suited districts. The analysis on the domino effect of site showed
the ideal environment like Lushui for pigeonpea cultivation.
Key words: Cajanus cajan ; new variety; grain yield; adaptability
木豆( Cajanus cajan (L. ) Millspangh)又名三叶豆,
是多年生常绿豆科灌木, 起源于印度,在南北纬 35∀间
的热带、亚热带干旱、半干旱地区广为栽培, 目前世界
栽培面积达 410万 hm2 , 年产量近 300万 t, 在食用豆
类中排第 5位[ 1, 2]。木豆具耐旱、耐瘠、速生、改良土
壤及繁殖、栽培容易等优良特性,是干热河谷地区优
良的造林先锋树种。木豆干籽粒含蛋白质 20% ~
32%,淀粉 55%,含人体必需的 8种氨基酸、丰富的维
生素和矿质元素,因而是以禾谷类为主食人群理想的
营养补充食物, 也是鸡、猪等禽畜的优良蛋白饲料。
嫩茎叶干物质含蛋白质 19% ~ 22% ,粗纤维 17% ~
23% ,是牛羊等反刍动物的理想饲料[3, 4]。此外,木豆
还可放养紫胶虫生产紫胶,原胶产600~ 750 kg#hm- 2 ,
因而种植木豆具生态、经济、社会多方面综合效益 [5]。
木豆于1500年前从印度引入中国[ 1] ,但是引入后很少
进行品种选育,造成地方栽培品种存在荚小、粒小、味
涩、产量低等诸多缺陷, 开发利用价值低。国际上尤
其是印度在木豆新品种选育上取得了较大进展, 如印
度国际半干旱热带作物研究所收集了木豆种质资源
13 000余份,育成一批具不同优良特性的新品种, 其
中包括大荚、大粒、甜味、高产、强抗性的蔬菜型品种,
极大地提高了木豆的利用价值[ 4]。本研究旨在对从
印度引入的新品种进行产量及适应性鉴定评价, 为木
豆的推广种植提供可靠依据。
1 材料及方法
根据原产地表现、引入后习性观察及品质性状,
从印度国际半干旱热带作物研究所引进的 99 个木
豆新品种中选出 9个较具潜力的品种(表1) , 以云南
木豆地方品种为对照,于代表不同气候条件的云南
省元江、云县、泸水县(表 2) 进行产量及适应性鉴
定。试验采用随机区组设计, 3次重复, 小区面积 4
m∃ 4 m, 株行距与生产实际相一致, 1~ 7号为 05 m
∃ 1 m, 8~ 10号为 02 m ∃ 05 m。成熟后收获全小
区籽实计产, 以小区产量为评价指标, 参照梁一池
%树木育种原理与方法&[ 6] 进行结果分析, 数据用
SAS软件[ 7]进行处理。
表 1 参试品种及编号
试验
编号 V1 V 2 V3 CK V5 V 6 V7 V8 V9 V10
品种 ICP7035 ICP11298 ICP8094 对照 ICPL87119 ICPL332 ICPL87051 ICPL87 ICPL87091 ICPL98009
表 2 主要试验点环境因子[ 8]
项目 云县 泸水 元江 项目 云县 泸水 元江
经度(∀∋) 100 8 98 51 101 59 年 ( 0 ) 日数d 06 0 0
纬度(∀∋) 24 27 25 52 23 36 年降水量mm 9237 1 0117 8051
海拔m 1 1086 910 3964 湿度% 74 67 69
日照时数h 2 2549 2 0052 2 3406 年蒸发量mm 1 4051 1 2938 1 5662
年均气温) 195 202 237 年干燥度 15 13 19
2 结果与分析
21 各试验点小区产量统计
小区产量按如下模式进行统计。
品种 区组
1 2 ∗ j ∗ r T i Pi
1 P11 P12 ∗ P1 j ∗ P 1r T1 P 1.
2 P21 P22 ∗ P2 j ∗ P 2r T2 P 2.
i Pi1 Pi2 ∗ Pij Pir T i . Pi .
∗
v Pv1 Pv2 ∗ Pvj ∗ Pvr T v. Pv .
T . j T . 1 T . 2 ∗ T . j ∗ T . r T . j
P . j P. 1 P. 2 ∗ P . i ∗ P . r P . .
横向(行)表示品种( i= 1, 2, ∗, v ) , 纵向(列)表
示区组(重复数) ( j= 1, 2, ∗, r ) , Pij表示第 i 个品种
第j 个区组的小区平均产量。表中 T .表示单试验点
产量总和, P . . 表示全试验产量总平均, T i. 表示第 i
个品种产量总和, i . 表示第 i 个品种产量平均数,
T . j表示第j 个区组产量总和, . j 表示第 j 个区组产
量平均数,并有下列关系式:
T i.= +r
j= 1
P ij , P i.= Ti .r , T . j= +v
i= 1
P ij , P . j= T . jv ,
T . .= +v
i = 1
+r
j= 1
P ij , P . .= T . .rv
由图 1可直观看出, 元江( 1组)、泸水( 2组)和
云县( 3组)三地点品种间小区平均产量均有差异,
而地点间差异十分显著, 尤其是地点 2(泸水)各品
种产量明显高于其余二点, 如在各点产量均较高的
5号品种, 泸水点小区产量为 493 kg, 是元江 182
kg的 27倍,是云县 157 kg 的 314倍;泸水点产量
最高的是 7号品种( 563 kg ) , 为元江点的 357倍,
是云县点的 465 倍。由此可初步判断木豆品种产
量受地点影响很大, 而泸水的气候环境较其它两点
更为适合木豆生长, 但是品种间是否存在真正的差
异,需进行方差分析。
394 林 业 科 学 研 究 第 18 卷
图 1 各试点小区产量对比
表 3 各试验点小区产量 kg
品种
元江
区组
1 2 3
合计 平均
泸水
区组
1 2 3
合计 平均
云县
区组
1 2 3
合计 平均 总合计 总平均
1 045 051 102 198 066 446 301 378 1125 375 107 106 045 258 086 1581 176
2 055 083 127 265 088 575 686 267 1528 509 039 073 028 140 047 1933 215
3 320 066 217 603 201 287 455 159 901 300 090 099 074 263 088 1767 196
4 090 019 044 153 051 291 268 228 787 262 087 096 031 214 071 1154 128
5 060 007 480 547 182 509 543 426 1478 493 179 176 115 470 157 2495 277
6 122 181 216 519 173 668 414 393 1475 492 106 035 113 254 085 2248 250
7 138 174 160 472 157 532 682 474 1688 563 143 078 142 363 121 2523 280
8 012 034 074 120 040 075 418 206 699 233 045 012 024 081 027 900 100
9 008 004 041 053 018 082 192 422 696 232 076 062 029 167 056 916 102
10 053 064 153 270 090 106 528 588 1222 407 050 079 154 283 094 1775 197
合计 903 683 1614 3200 1067 3571 4487 3541 11599 3866 922 816 755 2493 831 17292 1921
平均 090 068 161 320 107 357 449 354 1160 387 092 082 076 250 083 1729 192
22 小区产量方差分析
据表 4模型估算各方差分量如表 5。
结果表明: 品种主效应和地点主效应均极显著,
但F 检验不能具体指出究竟哪几个品种产量间存在
真正差异,因此必须进一步作品种平均产量间的多
重比较。结果还表明:品种 ∃地点交互作用不明显,
说明不同环境条件下所表现的稳定性差异不显著。
表 4 多试验点数据联合方差分析的模式及期望均方(EMS)
变异来源 自由度
df
平方和
SS
均方
MS
期望均方( EMS)
固定模型 随机模型
地点间 s- 1 SSs MSs 2e , r v 2s 2e , r 2sv , r v 2s
地点内区组间 s( r- 1) SSr MSr 2e , v 2b 2e , 2sv , 2v , 2!
品种间 v- 1 SSv MSv 2e , r s 2v 2e , r 2sv , r s 2v
品种 ∃ 地点 ( v- 1) ( s- 1) SSvs MSvs 2e , r 2sv 2e , r 2sv
误差 s( v- 1) ( r- 1) Sse Mse 2e 2e
总变异 vrs- 1 SSr MST
395第 4期 李正红等:木豆新品种产量对比及适应性分析
表 5 多点试验小区产量方差分析的 DLSD检验
变异来源 自由度 平方和 均方 固定模型
F 值 期望均方
随机模型
F值 期望均方
地点间 2 171069 2 5534 6 78199 5* * 2814 7 72010 9* * 2811 6
地点内区组间 6 10661 3 1776 9 1624 5 0068 3 0020 8
品种间 9 35916 3 3990 7 3648 4* * 0321 8 3359 7* * 0311 4
品种 ∃ 地点 18 21380 7 1187 8 1085 9 0031 3 1085 8 0031 3
误差 54 59068 5 1093 8
总变异 89 298096 0
23 品种小区平均产量
品种平均产量的多重比较采用 Dunnett 氏最小
显著差数测验法(简称DLSD法)检验:
DLSDa= DT aSP i- PCK
式中 P i= 三个试验点品种平均数, P = 总平均
数,因设对照,故采用对照平均数进行衡量。当每处
理平均数与对照平均数之间的离差值| P i - PCK | >
DLSDa, P i- PCK 即为在水平上显著, 结果见表 6。
表 6 多点小区产量的 DLSD检验
品种 V7 V 5 V6 V2 V 10 V 3 V1 CK V9 V8
平均数 2803 3 2772 2 2497 8 2147 8 1972 2 1963 3 1756 7 1282 2 1017 8 1
离差值 1521 1 149 1215 6 0865 6 069 0681 1 0474 4 0 - 0264 4 - 0282 2
显著性 * *
检验结果表明: V7、V5 2个品种在 a= 005水平
上比对照有显著的正向差异, 也即选择此 2个品种
种植,将比对照明显增产。其余品种中有 5个比对
照产量高, 2个比对照产量低,但差异均未达到显著
水平,因此,只要品质优于对照, 则这些品种仍可加
以推广,其产量与对照相比将不会有过大差异。
24 地点效应分析
分析地点效应的目的是找出适合树木生长的立
地条件。根据方差分析,认为 3个测试地点存在使
参试品种增产或减产的显著效应, 因此有必要了解
什么样的生境使木豆丰产,做到适地适树适品种, 才
能得到最大的经济效益。
地点效益值 S i= ( P j- P )
地点间效应差数显著性用最小显著差数检验法
(LSD)获得(表 7)。
结果表明: 地点 2呈现极显著正效应, 说明类似
地点 2的生境能使木豆获得高产, 而地点 1、3为极
显著负效应,表明在此两点栽培木豆产量将比地点
2显著减少。
表 7 地点效应分析
项目 地点 1 地点 2 地点 3
Pj 1. 067 3. 866 3 0. 831
P 1. 921 1. 921 3 1. 921 3
Sj - 0. 855 1. 945 - 1. 090 3
显著性 * * * * * *
25 基因型适应性评价
为了反应各基因型对地点的适应性, 可计算各
基因型的基因型 ∃地点互作效应的方差估值及其相
对变异:
基因型 ∃地点效应值 gs ij = P ij- P i- P j+ P
基因型适应值= P i- P
第 i 基因型的基因型∃ 环境互作方差
i 2ge= +
s
j= 1
( ge )
2
. j
s - 1 -
( v - 1)
rv
2e
第 i 品种的品种 ∃ 地点互作的变异系数则为:
iCVge=
i^ 2ge
P i
∃ 100
计算结果列于表 8
396 林 业 科 学 研 究 第 18 卷
表 8 数据综合分析
品种 地点效应
1 2 3
基因型
适应性
适应性
互作方差 变异系数 适合地区
V1 - 0242 10 0048 3 0193 6 - 0164 60 - 0279 0 30065 7
V2 - 0409 90 1000 5 - 0591 0 0226 47 0430 9 30561 5 S2
V3 0901 33 - 0905 0 0003 7 0041 97 0487 5 35563 9 S1
V5 - 0094 30 0209 5 - 0115 0 0850 87 - 0295 0 19597 1 S2
V6 0086 83 0473 9 - 0561 0 0576 47 - 0055 0 9377 5 S1 , S2
V7 - 0375 40 0878 4 - 0503 0 0881 97 0254 6 17999 1 S2
V8 0254 63 - 0615 0 0360 3 - 0921 30 - 0042 0 20430 1
V9 0013 53 - 0643 0 0629 2 - 0903 50 0076 5 27168 4
V10 - 0217 60 0156 1 0061 4 0050 87 - 0290 27325 4 S2 , S3
VCK 0082 43 - 0604 0 0521 4 - 0639 10 - 0006 0 6287 1
从表 8看出, V7、V5、V6 3个品种的产量及适应
性均排列前三位, 基因型∃ 地点互作效应的相对变
异也是除对照外最低的, 互作方差中等。因此,种植
此3个品种肯定会有较好收益, 其余品种与对照相
比,产量无显著差异,但适应性均比对照差,因此, 这
些品种必须在最适宜地区种植且须有较对照好的品
质才可能产生较好的效益。
据基因型适应值及地点效应分析结果, 适宜地
点1的品种有 V3 和 V6 , 适宜地点 2 的品种有 V2、
V5、V6、V7、V10 ,而适宜地点 3的品种仅有V10。
若仅与对照作对比, 不考虑增产的显著性,据基
因型总平均值和变异系数可对参试的基因型分组
(图 2)。
图 2 基因型效应和变异系数二维分类图
把基因型与 CK 相比较, 大于 CK为增产类型,
低于 CK为低产类型,以此划分:
I:增产、变异小的品种有:V5、V6、V7 ;
II:增产、变异大的品种有: V10、V3、V2 ;
III: 低产、变异小的品种有: V8 ;
IV: 低产、变异大的品种有: V1、V9。
3 结论
( 1)参试品种中 V7、V5、V6 产量明显高于对照,
且稳定性好, 变异小, 是最值得推广的 3 个品种。
V10、V 3、V2 3个品种产量比对照稍高, 但变异大, 因
此应选择最适宜地区推广。V8、V1、V9 3个品种产量
较对照低, 但未达显著性差异, 其中 V1、V9 品质最
好,荚大,粒大,鲜豆粒甜度优于豌豆,可作新鲜蔬菜
食用,因此仍可在环境类似于地点 2(泸水)的地区
加以推广。
( 2)各试点小区产量以泸水点最佳, 说明木豆更
适宜类似泸水点的环境条件。3地点环境条件相较
有以下两点最大区别: 首先是日照时数, 泸水点明显
低于其余 2个点,木豆为量性短日植物,临界日长 13
h、年日照时数 2 000 h左右较为适宜木豆生长;其次
是年干燥度, 以泸水为最小( 13) , 云县和元江则分
别为 15和 19,说明木豆适宜环境的年干燥度应小
于 15。
参考文献:
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397第 4期 李正红等:木豆新品种产量对比及适应性分析