兩種野生大豆生境及生長發育的調查

（凱里學院 大健康學院，貴州 凱里 556011）

野生大豆（Glycine soja Sieb.& Zucc.）屬于豆科、大豆屬，為一年生二級保護植物，是栽培大豆的近緣野生種[1]。具有固氮、蛋白含量高、抗逆性強、繁殖系數大等優良特性[2]。主要分布在中國、朝鮮、韓國等地區。在中國除海南、青海、新疆三省外，在其它省份均有分布[3-4]。國外野生大豆的分布及數量較少，對野生大豆的研究也很少。Wang KJ[5]對中國和日本野生大豆的遺傳多樣性進行研究發現日本野生大豆的遺傳多樣性明顯低于中國野生大豆，不同生境是造成遺傳多樣性的主要因素迄今為止，中國對野生大豆研究較多，從地理分布[6]、形態結構等幾個方面探討野生大豆的形狀特征、地理分布規律。在野生大豆調查過程中，表現出它變異類型比栽培大豆的變異類型更為豐富，野生大豆對病蟲害、不利環境的抗性和適應很強[7]。吳禹等調查野生大豆發現不同生境條件適合不同群體類型。但由于人們長期對資源環境破壞，使野生大豆資源瀕臨滅絕[8]。武靜發現野生大豆分布和生長發育受外界因素影響，外觀性狀和生育期發生變化[9]。但本研究以凱里學院（凱豆）和丁扒山（丁豆）兩種野生大豆為材料，系統地研究其物候期、生物學特性、生境條件與群落間關系，旨在探究出野生大豆與生境間關系，掌握兩種野生大豆對環境的適應性，明確其在各自分布區域內生態因子特征，為后續的大豆選育和品種改良奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

對野生大豆分布地點進行實地調查，實地調查方法以抽樣調查為主。了解野生大豆的生境和伴生植物等，其中對兩個生境光照、溫度測定和生長發育指標進行測量。采集2種野生大豆生長地的土壤進行營養元素測定，每個生長地采集土壤為20cm。土壤pH值用pH計測定，土壤含水量用烘干法，土壤含氮量用凱氏定氮儀，磷、鉀含量分別用火焰光度計和紫外分光光度計測定，每個生長地土壤用五點取樣法[17]。

凱里地區位于中亞熱帶溫和濕潤氣候區，是典型的季風氣候，具有冬無嚴寒，夏無酷暑，雨熱同季的特點。丁扒山：N：26°31.9588，E：107°52.8003，海拔：1025m，該地區人為干擾少、生物種類繁多，生境為山地。凱里學院：N：26°31.3921，E：107°53.4570，海拔：695m，該地區人為干擾多、生物種類少，生境為坡邊。

表1 野生大豆群落土壤營養元素質量分數

兩種野生大豆在形態特征上有明顯的區別：丁扒山野生大豆的葉片為橢圓形、花期為8月末至9月中旬、花大且花色為淡紫色、豆莢邊緣褐色絨毛、豆莢光滑，種子有清晰紋理；凱里學院野生大豆葉片為卵狀披針形、花期為7月末～8月中旬、花小且花色為紫色、豆莢被有褐色絨毛，種子沒有清晰紋理。

1.2 試驗方法

（1）土壤氮、磷、鉀、pH值及含水量測定 采用烘干法測土壤氮磷鉀含量及土壤含水量，采用pH計測pH值

（2）光照強度、溫度測定 對兩種野生大豆凱豆（A）和丁豆（B）的營養期（V25）、花期（R3）、莢期（R5）用LI-6400XT記錄光照強度，6次重復。

（3）物候期記錄 參照田翠節的方法[2]。

（4）生物學特性觀察 每種選取10株進行測量主莖長、莖粗、節數、葉寬、葉長，取平均值。

（5）數據分析及圖片制作 采用SPSS 23軟件進行數據分析，Excel完成作圖。

2 結果與分析

2.1 野生大豆土壤營養元素比較

通過調查，凱豆和丁豆土壤pH值分別為6.464、7.133，呈弱酸性與弱堿性。野生大豆既可以在酸性土壤中也可在堿性中生長。對凱豆、丁豆的群落中的土壤檢測可知（見表1）。丁豆土壤營養元素含量與凱豆差異不顯著，但丁豆的土壤營養元素含量都比凱豆的高。

2.2 野生大豆光照強度比較

由圖1可得：在8:00中凱豆和丁豆的R3、R5、V25光強無顯著差異，但R3、R5、V25三者間差異顯著；10:00凱豆和丁豆R3、R5無顯著差異，但V25差異顯著；在12:00凱豆R3、R5和丁豆R3、凱豆V25和丁豆R5均無顯著差異，同時兩者中R5、V25光照強度差異顯著；14:00-16:00這兩個時間段中兩者R3都與R5、V25光照強度差異顯著，但是兩者中V25、R3、R5之間無顯著差異；從18:00時，兩個地方之間的V25、R3、R5時期光照強度無顯著差異，但是在V25、R3、R5三個時期之間是差異顯著，在12:00光照強度最強。

圖1 光照強度日變化

2.3 野生大豆溫度日變化比較

由圖2可得：在8:00凱豆的三個時期溫度都與丁豆存在顯著差異，其中丁豆R3也與V25和R5差異顯著；10:00凱豆V25除了與丁豆R3無顯著差異，與V25和R5都差異顯著；在12:00凱豆V25和R5丁豆V25、R5差異顯著、丁豆R3與凱豆V25、R5無差異；14:00凱豆R5與丁豆V25無差異、丁豆V25、R3無差異，而丁豆R5與V25、R3差異顯著；在16:00-18:00間所有時期都存在差異。綜上所述，凱豆R3、R5溫度較高且平穩，V25在8:00-14:00間呈上升趨勢。

圖2 溫度日變化

2.4 野生大豆群落的植被概況

調查研究發現凱豆的伴生植物共有13科19種，種類最多的是菊科（5種）、豆科（2種）和爵床科（2種），其余的10個科僅有1種，包括豆科、菊科、禾本科、旋花科、爵床科、馬?？?、鳳尾蕨科、鱗毛蕨科、薔薇科、紫草科、防己科、蕁麻科、粟科；丁豆的伴生植物共11科22種，其中最多的是禾本科（7種）、菊科（3種）、豆科（2種），薔薇科（3種），其余的7個科僅有1種，這些科有薔薇科、豆科、菊科、禾本科、唇形科、蕁麻科、傘形科、漆樹科、?？?、車前科、鴨跖草科。凱里地區不同生境野生大豆的伴生植物名錄具體如下:

凱豆伴生植物主要有一年蓬、野茼蒿、小飛蓬、鬼針草、千里光、博落回、白車軸草、爵床、打碗花、千金藤、藎草、野艾蒿、盾果草，灌木、竹類、蕨類植物有假杜鵑、插田泡、馬桑、紫竹、蜈蚣草、貫眾；丁豆伴生植物主要有雞眼草、野茼蒿、細柄草、風輪菜、馬唐、弓果黍、五節芒、一年蓬、鐵馬鞭、積雪草、水竹葉、藎草、苦苣菜、小飛蓬、白茅、車前草、百年蒿、龍芽草，灌木植物有山莓、苧麻、鹽膚木、楮。

2.5 野生大豆物候期觀察比較

通過物候期觀察，得出觀察記錄表（見表2）.從出苗期來看凱豆則在2月末和3月初，丁豆的在3月初和3月中旬，兩者的出苗期和子葉期都在3月中旬左右，因此凱豆出苗比丁豆早。在花期和莢期可得，凱豆的生育期都比丁豆的提前一個月。

表2 野生大豆物候期觀察

其中凱豆的花期在7月末到8月中旬，丁豆8月末到9月中旬；凱豆莢期在8月中旬到9月初，丁豆則在9月中旬到10月初。

2.6 生物學特性比較

由野生大豆營養期生物學特性（表3、圖3）可得，凱豆總體長勢較丁豆低，丁豆的莖長、莖粗、節數、葉長、葉寬均顯著高于凱豆，丁豆百粒重、莢數、每莢粒數、單株產量均與凱豆存在顯著差異，丁豆單株產量遠高于凱豆，分別為7.83 g、2.69g。因此，丁豆的外觀綜合性狀與土壤營養元素含量的結果一致，土壤營養元素含量高，植株長勢旺，收獲的單產高。

圖3 丁豆和凱豆的外觀形態比較

3 結語

表3 丁豆和凱豆的農藝學性狀比較

楊梅[10]通過對黔東南耕地地力評價得出土壤pH＜5.5呈酸性、全氮含量＜2 mg.kg-1、有效磷＜10mg.kg-1、速效鉀＜100mg.kg-1。本研究測得丁豆和凱豆的土壤pH和氮磷鉀含量，完全能夠滿足野生大豆整個生育期對土壤pH和肥力的要求。兩種野生大豆的土壤氮磷鉀含量差異是由于生境不同引起的，凱豆位于坡邊易受人為干擾導致伴生植物遭到破壞不利于養分積累，反之，丁豆生境幾乎不受外界因素干擾，伴生植物生長有利于養分積累，土壤相對肥沃，兩種野生大豆的伴生植物雖然有差異，但以菊科、豆科、禾本科為主，主要以小飛蓬、一年蓬等，由此可知丁豆和凱豆的伴生植物屬適應性較強和喜濕性強的類型，對環境濕度要求較高，野生大豆吸收更多水分提供有利條件，同時，野生大豆還可借助伴生植物進行攀援，增強長勢，提高其對生態因子的適應性，發展為成片生長。這與郭林靈[11]調查發現的野生大豆的伴生植物一致。

雖然兩地地理位置相距較近，氣候和土壤條件相似，但兩地海拔相差330m，因受低溫影響，整個生育期較凱豆滯后，早春丁豆的光照雖強于凱豆，但低溫導致出苗時間和花期推遲，這與賈振偉[12]對野生大豆苗期低溫的研究結果一致，后期溫度升高且土壤養分充足直接影響植株分枝能力、株高及單產，因此，丁豆的植株長勢強于凱豆，丁豆和凱豆光強最強是花期，凱豆最高溫在花期為31℃，花期高溫會影響凱豆的授粉受精，丁豆最高溫在營養期為23℃，營養期對溫度具有可塑性，因此丁豆對環境的適應能力比凱豆強，不同時期的高溫直接影響大豆的單產，這是丁豆單產較凱豆高的原因。