全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(4): 665−674 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由农业部保种项目[NB08-2130315-(25-31)-06, NB07-2130315-(25-30)-06, NB06-07040(22-27)-05], 国家重点基础研究发展计划(973计
划)项目(2009CB118400)和甘肃省科技支撑计划项目(1104NKCA076)和甘肃省农业科学院农业科技创新专项(2009GAAS22)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 邱丽娟, E-mail: qiu_lijuan@263.net ** 同等贡献(Contributed equally to the work)
Received(收稿日期): 2011-04-27; Accepted(接受日期): 2011-12-19; Published online(网络出版日期): 2012-02-13.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20120213.1106.012.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.00665
大豆成株期抗旱性鉴定评价方法研究
祁旭升 1,** 刘章雄 2,** 关荣霞 2,** 王兴荣 1 苟作旺 1 常汝镇 2
邱丽娟 2,*
1 甘肃省农业科学院作物研究所, 甘肃兰州 730070; 2 中国农业科学院作物科学研究所, 北京 100081
摘 要: 以我国不同地区育成的 77 个大豆品种(系)为供试材料、以晋豆 21 为对照, 在年降雨量不足 40 mm 的甘肃
省敦煌市, 设干旱胁迫和正常灌水 2个处理, 考察与产量相关的 8个农艺性状, 应用简单相关、等级相关等统计学方
法, 筛选优异的抗旱种质资源, 旨在明确大豆成株期抗旱性鉴定指标和评价方法。9种抗旱性评价方法比较结果表明,
基于抗旱系数法、伤害指数和敏感指数对供试材料的抗旱性评价结果完全一致, 基于生物产量、单株粒数和单株荚
数的综合评价方法与基于产量的直接评价方法比并无优势。经典的抗旱系数法适宜于筛选抗旱资源, 但不一定能筛
选出正常条件下的丰产资源, 而本文提出的改进抗旱指数法可筛选到抗旱性和丰产性兼备的品种, 为抗旱育种和生
产应用服务; 通过划分不同品种熟期组, 筛选到不同熟期类型的抗旱、丰产品种。本研究为制订“大豆抗旱性鉴定评
价技术规范”提供了理论依据, 对大豆资源的抗旱性鉴定和抗旱性育种具有重要的意义。
关键词: 大豆; 成株期; 抗旱性; 鉴定指标; 评价方法
Comparison of Evaluation Methods for Drought-Resistance at Soybean Adult
Stage
QI Xu-Sheng1,**, LIU Zhang-Xiong2,**, GUAN Rong-Xia2,**, WANG Xing-Rong1, GOU Zuo-Wang1,
CHANG Ru-Zhen2, and QIU Li-Juan2,*
1 Institute of Crop Sciences, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China; 2 Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of
Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
Abstract: Drought is a very important abiotic stress for soybean production in China. A number of methods have been used to
evaluate drought tolerance of soybean. In this study, 77 soybean varieties or lines with Jindou 21 as the control were planted under
both conditions of drought stress and normal irrigation in Dunhuang City, Gansu province, where the annual rainfall is less than
40 mm. The identification criteria for drought-resistance were selected from eight yield-related agronomic traits, and different
evaluation methods were compared by simple correlation, spearman correlation, stepwise regression and gray correlation. The
results showed that the evaluation method of drought resistance coefficient had the same effect as that of index of damage and
drought resistance index. The comprehensive evaluation methods based on biomass, grain number per plant and pod number per
plant had no advantages than the direct evaluation method based on yield. Drought resistance rather than high yield could be se-
lected by traditional drought resistance coefficient method. The soybean varieties with drought resistance and stable yield under
both drought and normal conditions could be selected using the improved drought resistance index created in this study, such as
Xudou 12, Zhongzuo 00-683, and Zhonghuang 24, which could be used for soybean production in drought stress area. We might
select drought resistant soybean varieties based on their maturity groups. This study provided a theoretical basis for evaluating
drought resistant soybean germplasm and for establishing the “standard evaluation system for drought resistant soybean”.
Keywords: Soybean; Adult stage; Drought resistance; Identification criterion; Evaluation method
大豆是一种需水量较高的作物, 据测算每生产
1 g干物质, 需要水分 600~1 000 g, 按 40%转化率计
算, 生产 1 g大豆籽粒耗水量为 1 300~2 200 g, 高于
谷子、糜子、高粱和玉米[1]; 1 hm2大豆群体生育期
666 作 物 学 报 第 38卷

间的总耗水量一般为 4 000~6 000 m3, 相当于 400~
600 mm的降水量, 最高可达 1 000 mm以上[2]。世界
大豆主产国在大豆生长期均受到不同程度的干旱危
害。由于大豆产量与生育期间的降雨量有很高的相
关性 , 抗旱性育种已愈来愈引起重视 [3]。巴西在
2003— 2005年因干旱危害大约损失 45亿美元[4]; 我
国 3 个大豆生态区受干旱危害状况各异, 北方常遇
春旱、黄淮海地区常遇伏旱、南方常遇伏旱和秋旱[5],
估计由于干旱而造成的减产相当于其他不良因子损
失的总和。因此, 在全球气候异常、干旱频发的背
景下, 研究大豆的抗旱性鉴定评价技术, 对于筛选
抗旱种质、培育节水品种以获高产稳产有重要意义。
大豆抗旱性是复杂的数量遗传性状, 它通过一
系列生理生化和形态变化表现出来, 具有单项研究
的局限性和综合研究的复杂性。多年来, 国内外学
者在作物抗旱性方面做了大量研究工作, 提出了多
种抗旱性鉴定指标与评价方法。在鉴定指标上, 国
外比较注重对生理生化性状的应用 [6-10], 国内以形
态性状为主 , 兼顾理化性状 [11-15]; 在评价方法上 ,
有以产量指标为依据的敏感指数、伤害系数、抗旱
系数、抗旱指数等直接评价方法[16-18], 也有用隶属
函数、平均抗旱系数、加权抗旱系数(D值)等综合评
价方法[19-21]。总之, 关于大豆各生育阶段抗旱性鉴
定评价适宜的指标和评价方法, 目前尚无定论, 有
必要深入研究。
本文以大豆成株期抗旱性鉴定的性状指标与评
价方法为研究目的, 在干旱胁迫和正常灌水 2 种处
理条件下, 考察与抗旱性的相关的农艺性状, 在对
比分析前人评价方法的基础上, 提出了兼顾抗旱性
和丰产性且简单方便的新评价方法, 以期为大豆种
质资源成株期抗旱性鉴定评价提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料和试验设计
选用自 11 个省市、自治区的 77 个大豆品种
(系)(见附表), 主要包括黄淮夏大豆、北方春大豆和
东北春大豆类型, 以晋豆 21为对照, 2009年种植在常
年降雨量不足 40 mm (本年度 4~10 月降雨量为 11.5
mm)的甘肃敦煌市。试验地前茬为棉花, 播种前结合
整地施入磷酸二铵 225 kg hm–2、尿素 75 kg hm–2。
将同一块地一分为二, 一半为干旱处理、另一半为
灌水处理, 每处理的品种均采用随机区组排列, 行
长 1.5 m、行距 50 cm、穴距 10 cm, 3行区, 3次重复。
4 月 11 日人工开沟双粒点播, 待第 2 片复叶长出后
每穴定留 1苗。对于干旱胁迫处理播前灌一次水, 以
保证苗齐苗全, 出苗至成熟期不灌水, 使其充分受
旱; 而对照处理按当地大田生产管理, 全生育期灌
水 6次, 以满足正常生长发育的水分需要。
1.2 土壤水分测定
采用 5 点取样及烘干法测定干旱胁迫处理出苗
期、开花期和成熟期 0~30 cm的土壤水分(表 1)。
1.3 性状指标考察
记载各生育时期, 从成熟后两处理每小区中间
行取样 10株, 参照《大豆种质资源描述规范和数据
标准》[20], 分别对株高、有效分枝数、生物产量、
单株荚数、荚粒数、单株粒数、百粒重和单株产量
8个性状进行室内考种, 以 3次重复平均作为各处理
考察性状指标的代表值。
1.4 数据处理与统计分析
1.4.1 数据处理 为了减少各品种(系)间固有的
差异, 将干旱胁迫和灌水对照的性状测定值转换成
性状相对值和性状指数值后参与计算分析。
性状相对值(traits relative value) d wTR X X= (1)
性状指数值(traits index) 2 2d w aw adX X X XTI = × (2)
式中, Xd、Xw为干旱胁迫、正常灌水性状测定值,
Xad、Xaw 为干旱胁迫、正常灌水所有参试品种性状
测定值平均值。
1.4.2 抗旱性直接评价 以干旱胁迫与正常灌水
的单株产量为依据, 分别应用不同方法计算抗旱性

表 1 干旱胁迫处理不同生育期土壤水分
Table 1 Soil water contents at the different growth stage under drought stress (%)
层次
Layer
出苗期
Seedling stage
开花期
Flowering stage
成熟期
Maturity stage
平均
Average
0–10 cm 11.28 8.11 3.98 7.79
10–20 cm 13.13 8.63 4.51 8.76
20–30 cm 13.59 9.11 6.18 9.63
平均 Average 12.67 8.62 4.89 8.73
标准差 SD 1.22 0.50 1.15 0.92
第 4期 祁旭升等: 大豆成株期抗旱性鉴定评价方法研究 667


直接评价值, 比较分析各种方法间的相关性, 选择
可靠的抗旱性直接评价方法。
抗旱系数(drought resistance coefficient)
d wDC Y Y= (3)
敏感指数(sensitivity index)
d w ad aw(1 ) (1 )SI Y Y Y Y= − ÷ − (4)
伤害指数(index of damage)
d w1ID Y Y= − …. (5)
抗旱指数(drought resistance index)
d adDI DC Y Y= × (6)
改进抗旱指数(improved drought resistance index)
d ad w awIDI Y Y Y Y= × (7)
式中, Yd、Yw 为干旱胁迫、正常灌水单株产量,
Yad、Yaw为干旱胁迫、正常灌水所有参试品种单株产
量平均值。
1.4.3 抗旱性综合评价 以与产量相关性较好的性
状指标和单株产量为基础数据, 应用 Microsoft Ex-
cel 2003 和 DPS(9.5)分析软件[22], 计算抗旱性综合
评价值。
平均抗旱系数(average drought resistance coefficient)
1
1 n
i
ADC TR
n =
= ∑ (8)
加权抗旱系数(weighted drought resistance coefficient)
1 1
[ ( )]i i
n n
i i
WDC TR r r
= =
= × ÷∑ ∑ (9)
平均抗旱指数(average drought resistance index)
1
1 n
i
ADI TI
n =
= ∑ (10)
加权抗旱指数(weighted drought resistance index)

1 1
[ ( )]
n n
i i
i i
WDI TI r r
= =
= × ÷∑ ∑ (11)
式中, ri为入选性状相对值、指数值与平均抗旱系数、
平均抗旱指数的相关系数,
1
n
i i
i
r r
=
÷∑ 为指数权数, 表
示第 i个指标在所有指标中的重要程度。
上述抗旱性评价分别参照了兰巨生等[18]、邱丽娟
等[20]、李贵全等[21]、景蕊莲等[23]和胡标林等[24方法, 其
中公式(10)、(11)是根据产量抗旱指数、平均抗旱系
数、加权抗旱系数的计算方法衍生而来。
1.4.4 等级相关系数 按照 Spearman 公式[25-26]
计算各种抗旱性评价值排序之间的等级相关系数 ,
根据等级相关系数大小, 选择可靠的评价方法。
等级相关系数(spearman correlation coefficient)
2
6
2sin[ 6]
( 1)
i
s s
d
r r
n n
= π(1− )÷−
∑ (12)
式中, n是 x、y两变量的等级对子数, 即样本容
量, di为同对等级之差(i = 1, 2, …, n)。
1.4.5 抗旱性分类标准 参考路贵和等[27]的抗旱
性逐级分类法, 将供试品种的抗旱性划分为 5种类型。
2 结果与分析
2.1 干旱胁迫对大豆品种(系)农艺性状的影响
春播大豆干旱胁迫处理在开花期、成熟期 0~
30 cm土壤平均含水量为 8.6%、4.8% (表 1), 约占田
间持水量的 34.5%、19.6%, 达重度干旱程度。收获
后考察不同性状变异(表 2), 干旱胁迫使平均株高降
低 28.4%, 有效分枝数减少 30.3%, 生物产量下降

表 2 供试品种各处理的性状相关数据
Table 2 Relevant data of tested varieties in different treatments
处理
Treatment
统计参数
Statistical
parameter
株高
Height
(cm)
分枝数
Branch
生物产量
Biomass
(g)
单株荚数
Pods per
plant
荚粒数
Grains
per pod
单株粒数
Grains per
plant
百粒重
100-grain
weight (g)
单株产量
Yield per
plant (g)
平均值 Average 52.94 0.69 11.94 18.03 2.03 36.46 10.30 3.69
标准差 SD 17.68 0.41 4.56 5.85 0.27 12.35 1.87 1.30
干旱
Drought
变异系数 CV (%) 33.41 59.39 38.18 32.42 13.46 33.87 18.13 35.13
平均值 Average 73.93 2.33 33.09 36.30 2.16 77.76 13.03 9.96
标准差 SD 24.14 0.99 10.26 9.40 0.35 22.55 2.53 3.08
灌水
Irrigation
变异系数 CV (%) 32.66 42.32 30.99 25.91 16.17 29.00 19.41 30.94
差数平均值 DJ 21.00 1.64 21.15 18.26 0.13 41.29 2.73 6.27
标准差 SD 14.74 0.75 7.99 6.84 0.34 17.50 1.58 2.55
差数标准误 SE 1.68 0.09 0.91 0.78 0.04 1.99 0.18 0.29
灌水–干旱
Irrigation–
Drought
t值 t value 12.498** 19.292** 23.241** 23.420** 3.256** 20.709** 15.202** 21.528**
*和**分别表示在 0.05和 0.01水平上差异显著。
*,** Significantly different at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.

668 作 物 学 报 第 38卷

63.9%, 单株荚数减少 50.3%, 荚粒数减少 6.0%, 单
株粒数减少 53.1%, 百粒重降低 20.9%, 单株产量下
降 62.9%; 两处理 8 个性状测定值的变异系数都在
13.0%以上 , 且多数性状均以胁迫处理变异大于灌
水对照, 经两处理间性状差异 t检验, 均达到极显著
水平, 说明不同品种抗旱性存在显著差异。
方差分析表明, 两处理内 3个重复间差异均不显
著(P＞0.05), 而品种间差异极显著(P＜0.01), 说明
试验误差在有效控制范围内 , 所选品种类型丰富 ,
胁迫处理效果明显, 具有代表性。
2.2 不同性状与产量的相关分析
为了寻找大豆成株期抗旱性鉴定指标, 研究了
干旱和灌水条件下各性状与产量的简单相关性。从
表 3 可以看出, 两种处理条件下与单株产量相关性
最强的是生物产量, 其次分别是单株粒数和单株荚
数。说明这 3个性状对产量的影响程度较大且稳定,
可作为大豆成株期抗旱性综合评价的性状指标。
2.3 抗旱性评价方法比较
采用抗旱系数、伤害指数、敏感指数对抗旱性
的鉴定结果完全一致, 无论是简单相关系数, 还是
等级相关系数均为 1 或 –1, 说明三者是统一的, 后
两种方法是前一种的相反表达形式, 但抗旱系数的
计算公式简单明了, 更便于实际应用; 抗旱系数、抗
旱指数、加权抗旱系数、加权抗旱指数间的两种相
关性均达到极显著水平(表 4), 表明这几种评价方法
具有相似之处; 本研究提出的改进抗旱指数与抗旱
系数、加权抗旱系数的两种相关性均不显著, 与抗
旱指数、加权抗旱指数极显著相关, 但相关系数较
小, 说明改进抗旱指数法与其他评价方法不同。
抗旱系数法(DC=Yd/Yw)是经典的抗旱性评价方
法, 反映了干旱胁迫使产量降低的程度, 筛选的材
料不一定具有较好的丰产性, 但可能蕴藏着抗旱基
因, 为抗旱育种提供优异资源; 本文提出的改进抗
旱指数法(IDI=Yd/Yad×Yw/Yaw),同时考虑了材料在干
旱和灌水条件下的产量表现, 即当栽培条件发生变
化时, 参试材料的产量随之而变, 考虑材料在不同
环境下的稳产性。
2.4 大豆品种(系)抗旱性评价
参照路贵和等[27]提出的逐级分类法, 供试材料
确定了各抗旱参数的 5个等级划分标准(表 5)。从附
表数据可以看出, 用不同评价方法可得出不同的结
果, 其中, 抗旱系数与加权抗旱系数比较, 有 66.2%
(同级率)品种相同, 其余 33.8%品种(跨级率)位于相
邻级别, 与抗旱指数、加权抗旱指数同级率分别为
49.4%、51.9%, 跨级率为 3.9%、11.7%; 抗旱指数与
加权抗旱系数、加权抗旱指数的同级率分别为
51.9%、66.2%, 跨级率为 10.4%、2.6%; 改进抗旱指
数与抗旱系数、抗旱指数、加权抗旱系数、加权抗
旱指数同级率分别为 23.4%、45.5%、28.6%和 42.9%,
跨级率为 40.3%、13.0%、40.3%和 11.7%。可见抗

表 3 干旱和灌水条件下各性状值与单株产量的相关性
Table 3 Correlation coefficients between agronomic traits and yield under drought and irrigation
处理
Treatment
株高
Height
有效分枝
Branch
生物产量
Biomass
单株荚数
Pods per plant
每荚粒数
Seeds per pod
单株粒数
Grains per plant
百粒重
100-grain weight
干旱 Drought 0.6525** 0.5841** 0.8000** 0.7796** 0.1834 0.7915** 0.3703**
灌水 Irrigation 0.5676** 0.3474** 0.8160** 0.6610** 0.1781 0.6885** 0.4235**
**表示在 0.01水平上差异显著。** Significantly different at 0.01 probability level.

表 4 不同抗旱评价参数之间的相关性
Table 4 Correlation coefficients between drought–resistance parameters
抗旱系数
DC
抗旱指数
DI
改进抗旱指数
IDI
加权抗旱系数
WDC
加权抗旱指数
WDI
抗旱系数 DC 0.8461** 0.1594 0.9322** 0.7705**
抗旱指数 DI 0.8822** 0.6179** 0.8194** 0.9209**
改进抗旱指数 IDI 0.1606 0.6024** 0.2230 0.6242**
加权抗旱系数 WDC 0.9457** 0.8584** 0.1894 0.8478**
加权抗旱指数 WDI 0.8212** 0.9469** 0.5826** 0.8699**
上三角的相关系数为简单相关, 下三角为等级相关。**表示在 0.01水平上差异显著。
Correlation coefficients in the upper triangle represent simple correlation, those in the lower one stand for rank correlation. ** Signifi-
cantly different at 0.01 probability level. DC: drought resistance coefficient; DI: drought resistance index; IDI: improved drought resistance
index; WDC: weighted drought resistance coefficient; WDI: weighted drought resistance index.
第 4期 祁旭升等: 大豆成株期抗旱性鉴定评价方法研究 669



表 5 品种抗旱性分级标准
Table 5 Grading standards of drought resistance
抗旱等级
Drought grade
抗旱系数
DC
抗旱指数
DI
改进抗旱指数
IDI
加权抗旱系数
WDC
加权抗旱指数
WDI
一级 Grade 1 ≥0.4907 ≥0.6300 ≥1.6937 ≥0.5374 ≥0.6811
二级 Grade 2 ≥0.4312<0.4907 ≥0.4907<0.6300 ≥1.3327<1.6937 ≥0.4933<0.5374 ≥0.5460<0.6811
三级 Grade 3 ≥0.3086<0.4312 ≥0.2471<0.4907 ≥0.6311<1.3327 ≥0.3927<0.4933 ≥0.2982<0.5460
四级 Grade 4 ≥0.2719<0.3086 ≥0.1760<0.2471 ≥0.4325<0.6311 ≥0.3342<0.3927 ≥0.2337<0.2982
五级 Grade 5 <0.2719 <0.1760 <0.4325 <0.3342 <0.2337
DC: drought resistance coefficient; DI: drought resistance index; IDI: improved drought resistance index; WDC: weighted drought re-
sistance coefficient; WDI: weighted drought resistance index.

旱系数与加权抗旱系数、抗旱指数与加权抗旱指数
的评价结果具有的一致性较好, 用本文所选性状指
标进行综合评价并不比简单评价更具优势。抗旱系
数法仅以干旱胁迫使产量降低的程度为标准, 筛选
的抗旱品种不一定具有丰产性 , 如吉育 66、公交
97168-1 等; 抗旱指数法可将干旱条件下高产的徐
豆 12、中黄 24等品种筛选出来, 但忽略了灌水条件
下高产的中作 00-683、中黄 6 号等品种, 无法筛选
既抗旱又丰产的品种; 而改进抗旱指数法同时考虑
了旱-水两种环境下品种的产量表现, 适宜筛选抗旱
丰产品种。
2.5 生育期与抗旱性的关系
由附表可知, 供试品种的生育期相差较大, 最
长 155 d、最短 79 d (见附表)。以生育期小于 100 d
的为早熟品种, 每 20 d划分一个熟期组, 共划分为 4
个熟期组。从表 6看出, 早熟组的抗旱性较差, 无论
用抗旱系数法还是改进抗旱指数法均未筛选到一级
抗旱的品种; 在中早熟组中用抗旱系数法筛选出源
自东北的吉育 66等 4个一级抗旱品种; 而用改进抗
旱指数法筛选出的一级抗旱品种, 主要来自北京、
江苏、山西、山东等地, 全部分布在中晚熟和晚熟
组中。这可能与供试材料对抗旱鉴定地点的生态适
应性有关, 一般东北的材料在敦煌表现早熟、植株
矮小、产量较低, 黄淮和西北的材料植株繁茂、地
上部生物产量高、生育期较长, 适应性强, 产量也
高。如果根据成熟期分组后, 每个熟期组的品种用
改进抗旱指数法都能筛选出相应的抗旱丰产品种 ,
比如在早熟组中合丰 47 和华春 18 最抗旱, 中早熟
组公野 03-5570和公野 04-L15最抗旱。
3 讨论
3.1 抗旱性鉴定方法筛选
作物的抗旱性是各种性状指标对干旱逆境的综
合反应结果。受基因型和环境的双重制约, 不同性
状对干旱胁迫的敏感性存在很大差异。因此在抗旱
性综合评价中, 性状指标选择直接关系到鉴定结果
的可靠性与真实性。如果选择不当将会影响评价结
果。因此选择性状指标时, 应充分考虑干旱发生的
时期、程度以及所选指标对胁迫的灵敏性等, 以确
定有效指标范围, 使评价结果符合实际表现。对于
作物生产来说, 其抗旱与否主要体现在产量方面。
因而有关学者提出了以产量指标为依据的多种抗旱
性直接评价方法, 同时也有学者提出了综合评价方
法。本文借鉴我国小麦、玉米成株期抗旱性鉴定评价
以产量指标为依据的方法[23,25], 筛选了与产量高度相
关的生物产量、单株粒数、结荚数 3个性状作为大
豆成株期抗旱性鉴定指标, 计算了抗旱性综合评价
值加权抗旱系数和加权抗旱指数 , 经相关性分析 ,
分别与抗旱系数、抗旱指数直接评价值高度相关 ,
且各有 66.2%的品种分属同一抗旱级别, 仅 2.6%以
下的品种出现了跨级现象 , 其余均在分在相邻级
别。由于综合评价所需调查性状多, 结果又与抗旱
系数直接评价高度相关, 作者认为,在对大量的大豆
种质资源进行成株期抗旱性鉴定时, 可以用以产量
为指标的直接评价方法代替综合评价法, 关于大豆
其他时期的适宜抗旱性评价方法还有待研究。
用改进抗旱指数筛选出徐豆 12、中作 00-683、
中黄 6号、中品 661、中黄 24、徐豆 8号、中黄 10、
山宁 9号和晋豆 31等 9份材料的抗旱指数值均等于
或大于对照品种晋豆 21, 仅中品 661、中黄 10在干
旱处理下的绝对产量略低于对照, 而灌水处理的产
量高于对照品种 ; 在改进指数值低于对照材料中 ,
仅化诱 446、山宁 7 号 2 个品种在干旱处理时的单
株产量高于对照 , 但灌水处理条件下产量水平略
低。其他灌水处理产量较好的品种如冀豆 17、徐豆
9号等材料未能入选是因其旱地产量较低。利用改进
抗旱指数筛选的最抗旱品种徐豆 12, 无论在灌溉还是
干旱, 其产量都是位居第一。而用抗旱系数法评价, 该
品种被判定为 3级。说明利用本研究提出的改进抗旱
670 作 物 学 报 第 38卷

表 6 不同类型抗旱品种在各熟期组中的分布
Table 6 Distribution of drought resistant varieties in different maturity groups
各级品种数/占同熟期品种数的比例
Ratio of varieties in the same growing period (%) 评价方法
Evaluation
method
熟期组
Maturity group
生育期
Growing
period (d) 1级
Grade 1
2级
Grade 2
3级
Grade 3
4级
Grade 4
5级
Grade 5
早熟 Early maturity <100 0/0 1/14.3 4/57.1 1/14.3 1/14.3
中早熟Mid-early maturity 101–120 4/18.2 3/13.6 9/40.9 3/13.6 3/13.6
中晚熟 Mid-late maturity 121–140 1/6.7 2/13.3 9/60.0 0/0 3/20.0
抗旱系数
DC
晚熟 Late maturity >140 11/33.3 4/12.1 6/18.2 5/15.2 7/21.2

早熟 Early maturity <100 0/0 0/0 3/42.9 1/14.3 3/42.9
中早熟Mid-early maturity 101–120 0/0 2/9.1 13/59.1 4/18.2 3/13.6
中晚熟 Mid-late maturity 121–140 3/20.0 4/26.7 7/46.7 1/6.7 0/0
改进抗旱
指数
IDI
晚熟 Late maturity >140 5/15.2 6/18.2 18/54.5 2/6.1 2/6.1
DC: drought resistance coefficient; IDI: improved drought resistance index.

指数法可获得稳产、抗旱兼备的品种。由于抗旱系
数法只考虑植物对干旱逆境的单一反应, 反映出的
是植物的绝对抗逆水平, 因此可以筛选抗旱系数值
高的材料, 进行大豆抗旱机理的研究。而改进抗旱
指数法同时考虑植物在逆境和正常条件下的产量表
现, 可以筛选丰产、稳产的种质资源。由于综合评
价涉及的性状不仅包括形态指标还包括各种生理指
标, 如需要对大豆的抗旱机理深入研究时, 对抗旱
品种的综合评价则必不可少。对于不同的研究目的,
可以根据实际需要采用不同的评价方法。
3.2 熟期对抗旱性鉴定的影响
在抗旱性分级方面, 由于不同研究者选取的试
验材料、鉴定指标、评价方法和划分标准不同而分
为 5级[20]和 3级[21], 两者的可比性较差。究其原因,
主要是缺乏有效的抗旱性鉴定评价技术标准, 没有
统一的对照品种, 试验材料的相对抗旱等级因试验
条件的变化而变化。1962 年 May 等[1-2]提出把抗旱
性分为 3 种类型, 即生育期短为避旱、组织低水势
状态为耐旱、组织高水势状态为御旱, 前两种为被
动抗旱, 后一种为主动抗旱。1955年王金陵[28]指出,
根系强大的品种能够抵御干旱, 而地上部分高大的
品种都具有强大的根系; 2010 年吕彩霞等[11]研究发
现 PI471938及后代材料地上部干重与根干重及根体
积呈显著正相关, 发达的根系是 PI471938 耐萎蔫的
主要原因。本研究利用改进抗旱指数法鉴定的 9 份
抗旱品种属于生育期 135~155 d 的中晚熟品种, 可
能与这些品种更适宜本生态区种植有关。而早熟品
种一般比晚熟品种矮小、产量低, 无论在灌水还是
干旱处理条件下 , 其产量均低于本生态区适宜品
种。本研究选择的抗旱对照晋豆 21具有代表性, 但
由于鉴定的品种熟期存在差异, 只有一个抗旱对照
品种并不能满足需要, 可根据生育期不同设置多个
对照。根据生育期分组后直接选择同一组中改进抗
旱指数高的材料, 可获得不同生育期的丰产、抗旱
品种, 用其他鉴定方法虽然也能获得指数相对较高
的材料, 但这些材料在正常年份不一定丰产, 相比
之下, 这也是改进抗旱指数法的优势之一。不同熟
期组选出的抗旱品种, 如在适宜地区进行抗旱性鉴
定, 可以确保敦煌自然干旱区鉴定不同熟期组的准
确性, 同时明确异地抗旱资源的可行性及鉴定效率,
为根据研究结果尽快制订国家“大豆抗旱性鉴定评
价技术标准”提供依据。
4 结论
提出了改进抗旱指数评价法, 可兼顾资源的抗
旱性与丰产性, 筛选出徐豆 12、中作 00-683、中黄
6 号、中品 661、中黄 24、徐豆 8 号、中黄 10、山
宁 9号、晋豆 31等 9份材料, 其抗旱性与丰产性相
当或优于对照品种晋豆 21, 这些材料可在适宜生态
区被进一步验证和利用。
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附表 品种名称、来源、生育期及抗旱性评价值
Appendix table Name, origin, growing period, evaluation parameters, and drought-resistant grades
单株产量 Yield (g) 直接评价 Direct evaluation 综合评价 Comprehensive evaluation
品种
Variety
来源
Origin
生育期
Growing
period (d)
干旱
Drought
灌溉
Irrigation
抗旱系数/
等级
DC/ grade
抗旱指数/
等级
DI/ grade
改进抗旱指数/
等级
IDI/ grade
加权抗旱系数/
等级
WDC/grade
加权抗旱指数/
等级
WDI/grade
徐豆 12 Xudou 12 江苏 Jiangsu 135 7.22 17.88 0.4035/3 0.7890/1 3.5099/1 0.5231/2 0.9545/1
中作 00-683 Zhongzuo 00-683 北京 Beijing 136 6.18 17.18 0.3597/3 0.6024/2 2.8891/1 0.4016/3 0.5945/2
中黄 6号 Zhonghuang 6 北京 Beijing 135 5.64 17.42 0.3237/3 0.4948/2 2.6737/1 0.4215/3 0.6143/2
中品 661 Zhongpin 661 北京 Beijing 151 5.50 16.59 0.3316/3 0.4942/2 2.4822/1 0.3901/4 0.5782/2
中黄 24 Zhonghuang 24 北京 Beijing 155 6.57 13.64 0.4817/2 0.8577/1 2.4381/1 0.5965/1 1.0231/1
徐豆 8号 Xudou 8 江苏 Jiangsu 154 6.28 11.76 0.5339/1 0.9086/1 2.0101/1 0.6105/1 0.9037/1
中黄 10 Zhonghuang 10 北京 Beijing 143 5.48 12.23 0.4481/2 0.6655/1 1.8234/1 0.4731/3 0.7198/1
山宁 9号 Shanning 9 山东 Shandong 155 6.33 9.91 0.6391/1 1.0963/1 1.7060/1 0.6623/1 0.9060/1
晋豆 21 Jindou 21(CK) 山西 Shanxi 155 5.64 10.73 0.5254/1 0.8034/1 1.6473/2 0.4993/2 0.7230/1
晋豆 31 Jindou 31 山西 Shanxi 155 5.64 10.73 0.5254/1 0.8034/1 1.6473/2 0.5516/1 0.7607/1
山宁 7 号 Shanning 7 山东 Shandong 143 5.72 10.42 0.5494/1 0.8522/1 1.6221/2 0.5453/1 0.6875/1
中作 J4032 Zhongzuo J4032 北京 Beijing 135 4.81 12.40 0.3874/3 0.5044/2 1.6217/2 0.4445/3 0.5859/2
化诱 446 Huayou 446 河北 Hebei 143 5.90 10.09 0.5845/1 0.9337/1 1.6178/2 0.7031/1 1.0893/1
邯豆 5 号 Handou 5 河北 Hebei 135 4.84 12.13 0.3985/3 0.5222/2 1.5960/2 0.4405/3 0.4918/3
中黄 18 Zhonghuang 18 北京 Beijing 121 4.34 13.48 0.3219/3 0.3786/3 1.5921/2 0.4689/3 0.6198/2
公野 03-5570 Gongye 03-5570 吉林 Jilin 111 4.98 11.58 0.4297/3 0.5793/2 1.5674/2 0.5174/2 0.7207/1
公野 04-L15 Gongye 04-L15 吉林 Jilin 109 4.50 12.73 0.3533/3 0.4305/3 1.5574/2 0.4076/3 0.4696/3
邯豆 3号 Handou 3 河北 Hebei 135 4.28 12.91 0.3316/3 0.3846/3 1.5033/2 0.3569/4 0.3514/3
冀豆 17 Jidou 17 河北 Hebei 141 3.58 14.84 0.2415/5 0.2345/4 1.4466/2 0.3127/5 0.3134/3
滨职豆 1号 Binzhidou 1 山东 Shandong 145 3.74 13.28 0.2816/4 0.2854/3 1.3516/2 0.3282/5 0.3121/3
徐豆 9号 Xudou 9 江苏 Jiangsu 141 3.31 14.51 0.2279/5 0.2043/4 1.3052/3 0.3130/5 0.2897/4
徐豆 11 Xudou 11 江苏 Jiangsu 144 3.89 12.10 0.3217/3 0.3394/3 1.2822/3 0.4287/3 0.4485/3
中黄 37 Zhonghuang 37 北京 Beijing 142 4.84 9.34 0.5180/1 0.6795/1 1.2304/3 0.5017/2 0.5400/3
齐黄 26 Qihuang 26 山东 Shandong 144 3.45 12.74 0.2709/5 0.2533/3 1.1955/3 0.3267/5 0.2929/4
化诱 542 Huayou 542 河北 Hebei 144 3.22 13.38 0.2407/5 0.2100/4 1.1721/3 0.3161/5 0.2776/4



(续附表)
单株产量 Yield (g) 直接评价 Direct evaluation 综合评价 Comprehensive evaluation
品种
Variety
来源
Origin
生育期
Growing
period (d)
干旱
Drought
灌溉
Irrigation
抗旱系数/
等级
DC/ grade
抗旱指数/
等级
DI/ grade
改进抗旱指数/
等级
IDI/ grade
加权抗旱系数/
等级
WDC/grade
加权抗旱指数/
等级
WDI/grade

中黄 30 Zhonghuang 30 北京 Beijing 135 4.29 9.75 0.4395/2 0.5104/2 1.1366/3 0.5308/1 0.6348/2
鲁豆 9号 Ludou 9 山东 Shandong 135 3.00 13.51 0.2224/5 0.1810/4 1.1037/3 0.2702/5 0.2111/5
高丰 1号 Gaofeng 1 山东 Shandong 142 4.72 8.20 0.5759/1 0.7366/1 1.0527/3 0.5090/2 0.6097/2
承豆 6 号 Chengdou 6 河北 Hebei 144 3.34 11.23 0.2975/4 0.2693/3 1.0204/3 0.3289/5 0.2559/4
化诱 4120 Huayou 4120 河北 Hebei 142 2.86 12.78 0.2241/5 0.1739/5 0.9955/3 0.2799/5 0.2113/5
小粒豆 9 Xiaolidou 9 吉林 Jilin 110 3.48 10.37 0.3351/3 0.3158/3 0.9813/3 0.4137/3 0.3871/3
齐黄 25 Qihuang 25 山东 Shandong 134 4.22 8.47 0.4975/1 0.5683/2 0.9716/3 0.5112/2 0.7942/1
公野 03-7239 Gongye 03-7239 吉林 Jilin 111 2.74 12.95 0.2115/5 0.1571/5 0.9656/3 0.2807/5 0.2338/4
五星 2号 Wuxing 2 河北 Hebei 142 3.45 10.29 0.3354/3 0.3136/3 0.9655/3 0.4605/3 0.5266/3
中黄 12 Zhonghuang 12 北京 Beijing 135 2.54 13.97 0.1818/5 0.1252/5 0.9653/3 0.2230/5 0.1502/5
齐黄 29 Qihuang 29 山东 Shandong 154 4.28 8.25 0.5180/1 0.6001/2 0.9599/3 0.5498/1 0.8107/1
徐豆 10 Xudou 10 江苏 Jiangsu 143 3.44 10.24 0.3355/3 0.3123/3 0.9570/3 0.3853/4 0.3408/3
吉育 80 Jiyu 80 吉林 Jilin 109 4.47 7.84 0.5693/1 0.6889/1 0.9528/3 0.5676/1 0.6412/2
合 00-23 He 00-23 黑龙江Heilongjiang 108 3.54 9.54 0.3705/3 0.3549/3 0.9177/3 0.4422/3 0.4489/3
冀豆 9号 Jidou 9 河北 Hebei 140 3.73 9.00 0.4141/3 0.4182/3 0.9125/3 0.4497/3 0.4096/3
高作选 1 号 Gaozuoxuan 1 山东 Shandong 144 3.86 8.62 0.4478/2 0.4684/3 0.9054/3 0.4730/3 0.5547/2
菏豆 13 Hedou 13 山东 Shandong 143 3.73 8.39 0.4441/2 0.4484/3 0.8501/3 0.4686/3 0.4367/3
84-51 山东 Shandong 155 3.04 10.09 0.3013/4 0.2482/3 0.8346/3 0.3279/5 0.2949/4
绥农 14 Suinong 14 黑龙江 Heilongjiang 104 2.83 10.68 0.2649/5 0.2031/4 0.8227/3 0.3257/5 0.2502/4
东农 01-1234 Dongnong 01-1234 黑龙江Heilongjiang 105 3.35 8.95 0.3742/3 0.3397/3 0.8160/3 0.4309/3 0.3749/3
湘春 04-5 Xiangchun 04-5 湖南 Hunan 104 2.83 10.39 0.2726/4 0.2093/4 0.8012/3 0.3908/4 0.3534/3
合丰 47 Hefeng 47 黑龙江 Heilongjiang 94 2.75 10.58 0.2599/5 0.1937/4 0.7918/3 0.3153/5 0.2220/5
中作 J4133 Zhongzuo J4133 北京 Beijing 142 3.36 8.45 0.3971/3 0.3612/3 0.7720/3 0.4819/3 0.5095/3
549V119 吉林 Jilin 111 3.04 9.20 0.3301/3 0.2716/3 0.7602/3 0.3889/4 0.3144/3
合丰 25 Hefeng 25 黑龙江 Heilongjiang 105 3.37 8.20 0.4113/3 0.3760/3 0.7528/3 0.4715/3 0.4327/3










(续附表)
单株产量 Yield (g) 直接评价 Direct evaluation 综合评价 Comprehensive evaluation
品种
Variety
来源
Origin
生育期
Growing
period (d)
干旱
Drought
灌溉
Irrigation
抗旱系数/
等级
DC/grade
抗旱指数/
等级
DI/grade
改进抗旱指数/
等级
IDI/grade
加权抗旱系数/
等级
WDC/grade
加权抗旱指数/
等级
WDI/grade
公野 04L-141 Gongye 04L-141 吉林 Jilin 110 3.38 8.17 0.4144/3 0.3799/3 0.7516/3 0.4245/3 0.4730/3
紫花 4号 Zihua 4 黑龙江 Heilongjiang 110 3.51 7.71 0.4554/2 0.4332/3 0.7361/3 0.5566/1 0.5685/2
华春 18 Huachun 18 浙江 Zhejiang 98 3.50 7.73 0.4529/2 0.4296/3 0.7360/3 0.4674/3 0.4308/3
冀 NF37 Ji NF 37 河北 Hebei 136 2.36 11.32 0.2088/5 0.1338/5 0.7277/3 0.3006/5 0.2437/4
吉育 69 Jiyu 69 吉林 Jilin 110 3.67 7.25 0.5058/1 0.5024/2 0.7225/3 0.5174/2 0.4450/3
中黄 14 Zhonghuang 14 北京 Beijing 144 3.62 7.05 0.5133/1 0.5035/2 0.6947/3 0.5134/2 0.4389/3
中豆 28 Zhongdou 28 湖北 Hubei 143 2.63 9.46 0.2776/4 0.1976/4 0.6762/3 0.3469/4 0.3054/3
吉育 66 Jiyu 66 吉林 Jilin 110 3.63 6.76 0.5368/1 0.5281/2 0.6678/3 0.5564/1 0.5130/3
绥 02-336 Sui 02-336 黑龙江 Heilongjiang 96 3.03 7.95 0.3809/3 0.3128/3 0.6558/3 0.3997/3 0.2677/4
油春 01-45 Youchun 01-45 湖北 Hubei 121 2.78 8.65 0.3207/3 0.2412/4 0.6533/3 0.3600/4 0.2698/4
中黄 40 Zhonghuang 40 北京 Beijing 143 3.49 6.84 0.5100/1 0.4823/3 0.6499/3 0.6275/1 0.7859/1
鲁豆 10 Ludou 10 山东 Shandong 143 2.91 7.83 0.3716/3 0.2931/3 0.6200/4 0.4358/3 0.3455/3
公交 97168-1 Gongjiao 97168-1 吉林 Jilin 120 3.52 6.33 0.5565/1 0.5314/2 0.6069/4 0.6316/1 0.6435/2
黑农 46 Heinong 46 黑龙江 Heilongjiang 104 2.49 8.90 0.2800/4 0.1892/4 0.6040/4 0.3842/4 0.2869/4
绥农 4号 Suinong 4 黑龙江 Heilongjiang 93 2.94 7.25 0.4056/3 0.3232/3 0.5798/4 0.4887/2 0.4345/3
垦丰 12 Kenfeng 12 黑龙江 Heilongjiang 110 3.01 6.36 0.4735/2 0.3862/3 0.5206/4 0.4572/3 0.3453/3
公野 5056 Gongye 5056 吉林 Jilin 104 2.75 6.43 0.4269/3 0.3176/3 0.4803/4 0.4316/3 0.4909/3
胜利 3号 Shengli 3 山东 Shandong 143 2.04 8.16 0.2494/5 0.1376/5 0.4517/4 0.3143/5 0.2071/5
齐黄 27 Qihuang 27 山东 Shandong 135 2.71 5.97 0.4548/2 0.3344/3 0.4404/4 0.5198/2 0.4146/3
合 02-1667 He 02-1667 黑龙江 Heilongjiang 98 2.15 7.18 0.2991/4 0.1740/5 0.4192/5 0.3888/4 0.2641/4
绥 02-339 Sui 02-339 黑龙江 Heilongjiang 110 1.91 7.61 0.2513/5 0.1303/5 0.3964/5 0.3198/5 0.1790/5
红丰 7号 Hongfeng 7 黑龙江 Heilongjiang 111 2.06 6.74 0.3061/4 0.1711/5 0.3785/5 0.3626/4 0.2283/5
中作 50106 Zhongzuo 50106 北京 Beijing 141 1.82 7.00 0.2600/5 0.1283/5 0.3466/5 0.3052/5 0.1797/5
邯豆 4号 Handou 4 河北 Hebei 153 1.85 6.51 0.2848/4 0.1431/5 0.3281/5 0.3010/5 0.1509/5
川豆 7号 Chuandou 7 四川 Sichuan 110 2.32 5.12 0.4527/2 0.2846/3 0.3235/5 0.5046/2 0.3995/3
东农 L202 Dongnong L202 黑龙江 Heilongjiang 88 1.60 4.84 0.3298/3 0.1426/5 0.2099/5 0.4089/3 0.1631/5
黑交 01-1778 Heijiao 01-1778 黑龙江 Heilongjiang 79 0.58 1.81 0.3181/3 0.0497/5 0.0284/5 0.4129/3 0.0718/5
DC: drought resistance coefficient; DI: drought resistance index; IDI: improved drought resistance index; WDC: weighted drought resistance coefficient; WDI: weighted drought resistance index.