4 种菜用大豆品种在青海西宁地区的农艺性状和感官品质评价

代慧敏，刘思雨，李晋亚，支欢欢*

（1.青海大学农林科学院/青海省农业有害生物综合治理重点实验室，青海 西宁 810016；2.青海壹方圆农业发展股份有限公司，青海 贵德 811799）

菜用大豆也称鲜食大豆，俗称毛豆，其豆荚鼓粒饱满，荚和子粒颜色翠绿，属豆科大豆属，是一种一年生的作物[1]。菜用大豆含有丰富的蛋白质、膳食纤维、异黄酮、维生素以及人体必需的氨基酸，因具有良好风味而深受消费者的喜爱。随着人们生活水平的提高和消费方式的变化，菜用大豆市场需求量增加，同时也创造了良好的经济效益[2，3]。大豆为短日照植物，对日照长度反应敏感，如果种植区域的日照时间大于该品种所需的时间，开花期则会推迟[4，5]。开科源5 号和开科源8 号均原产于辽宁省，为当地中早熟品种，且均短日性弱，日照时长对品种花期影响较小，其中开科源5 号生育期为105～155 d，开科源8 号春播生育期为95～100 d、夏播生育期为80～150 d。苏成4 号原产于江苏省，为当地中晚熟品种[6]，春播生育期95～100 d，夏播生育期80～150 d，该品种具备有限结荚习性，短日性明显，日照时间过长时难以开花。浙农11 号原产于浙江省，为当地中晚熟品种，春播生育期88 d 左右，短日性强[7]。青海省地处西北内陆，年均温度低，降水量少，但蒸发量大，且光照时间长。将大豆短日性强的品种（苏成4 号和浙农11 号）与短日性弱的品种（开科源5 号和开科源8 号）在青海西宁地区的种植适应性表现进行比较，对指导大豆新品种选育具有重要意义。

前人研究表明，菜用大豆引种到青海地区后生育期显著延长，适应能力提高，且植株性状和鲜荚特性受种植密度的影响[8～10]。高原1 号引入青海后能够适应高原的冷凉气候[11]，种植密度为41.25 株/m2时产量最高[12]。除种植密度外，单位面积株数、每株荚数、每荚粒数和每株粒重也影响青海地区的大豆产量[13]。青海省大陆性气候明显，昼夜温差大，有利于菜用大豆有机质的积累，对品质提升具有积极作用。西宁地区人口较多，而劳动力成本较低，为引种菜用大豆提供了经济条件。以4 种菜用大豆品种为试材，研究种植密度对其农艺性状、鲜荚性状和感官品质等的影响，筛选出适合青海东部地区种植的菜用大豆品种，可为改善菜用大豆在当地的种植方式提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验点概况

试验在青海省农林科学院植物保护研究所试验地进行。试验区地处北纬101.75°、东经36.73°，土壤类型为栗钙土，地势平坦，肥力均等，前茬作物为春小麦；年平均日照总时长2 510 h 左右，无霜期180 d；年平均气温5.5 ℃，夏季平均气温17～19 ℃，最高气温34.6 ℃，最低气温-18.9 ℃；年平均降水量约500 mm，蒸发量约840 mm。

1.2 试验材料

供试菜用大豆品种（系）为开科源5 号（辽宁开原市农科种苗有限公司提供）、开科源8 号（辽宁开原市农科种苗有限公司提供）、苏成4 号（辽宁骏晨种业有限公司提供）和浙农11 号（浙江勿忘农种业股份有限公司提供）。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 选用4 个菜用大豆品种（系）的饱满种子，2022 年4 月25 日起垄（并覆黑地膜）播种，垄宽80 cm，每垄种植2 行，行距30 cm，株距25 cm，播种量4 粒/穴；幼苗生长至第一层真叶全部展开（5月15 日左右）时定苗，通过每穴留苗数调节种植密度，试验大豆密度设8、16、24 和32 株/m2（对应的留苗数依次为1、2、3 和4 株/穴）4 个处理。小区面积25 m2（长5 m×宽5 m），随机区组排列，每个品种每个种植密度均3 次重复。大豆播种前基施有机肥3.0 万～4.5 万kg/hm2和过磷酸钙750 kg/hm2，花期喷施硫酸钾150～225 kg/hm2；整个生育期视土壤墒情，适时适量浇水；其他田间管理同常规。

1.3.2 测定项目与方法

1.3.2.1 达到鲜荚采收期的历时和生育期。菜用大豆播种后，记录达到鲜荚采收标准和子粒成熟的时间，计算达到鲜荚采收标准的历时和生育期天数。

1.3.2.2 农艺性状和鲜荚特性指标。在菜用大豆鲜荚采收期，每小区均随机选取10 株进行田间考种，测定农艺性状，指标包括株高、主茎直径、有效分枝数、一粒荚个数、二粒荚个数、三粒荚个数、百粒鲜重和单位面积产量；从各品种最适种植密度小区收获的鲜荚中，每小区均随机选择一粒荚、二粒荚和三粒荚各30 个，测定荚长、荚宽和荚厚。其中，株高采用卷尺测定；主茎直径、荚长、荚宽和荚厚采用游标卡尺测定；重量采用天平测定。

1.3.2.3 感官品质评价。从各品种最适密度小区收获的鲜荚中，随机称取1 kg，清水洗净后沸水煮15 min，捞出，在室温下沥水静置10 min，由10 名经过培训且有经验的工作人员依据菜用大豆感官品质评价标准（表1），从甜度、香气、外观、质地和口感5 个方面，对鲜荚的感官品质进行评分。

1.3.3 数据统计分析 利用SPSS 19.0 软件进行Fisher’s LSD 多重比较分析，P＜0.05 表示差异显著。利用Origin Pro 2021b 软件对菜用大豆品种农艺性状进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 4 个菜用大豆品种达到鲜荚采收期的历时和生育期

不同品种菜用大豆在青海西宁地区种植后，达到鲜荚采收期的历时和生育期长度差异较大，且除浙农11 号外，其他3 个品种均可正常成熟（表2）。

表2 4 个菜用大豆品种的鲜荚采收期和生育期Table 2 Fresh pod harvesting date and growth period of four vegetable soybean varieties（d）

开科源5 号和开科源8 号达到鲜荚采收期的历时分别为90～110 d 和85～100 d，生育期分别为132 d 和155 d，二者相比，开科源5 号达到鲜荚采收标准的用时较长，但达到子粒成熟的用时较短。苏成4 号和浙农11 号达到鲜荚采收期的历时分别为80～140 d 和140～165 d，生育期分别为178 d 和185 d 以上，二者相比，苏成4 号达到鲜荚采收期和子粒成熟的用时均较短。与原产地生育期[6，7]相比，苏成4 号和浙农11号在青海西宁地区种植后生育期均有所延长，这可能与南豆北引时积温不足有关外，更与这2 个品种短日性较强[7，14，15]有关。

此外，调查中还发现，开科源5 号具有有限结荚习性，初次采收可采摘植株上半部分先开花结果、先饱满的豆荚；开科源8 号具有亚有限结荚习性，表现为植株下半部分的豆荚先达到采收标准。

2.2 种植密度对4 个菜用大豆品种农艺性状的影响

随着种植密度的增加，开科源5 号的株高呈逐渐增大趋势，其中32 与24 株/m2密度处理差异不显著，但二者均显著＞其他2 个密度处理，而8 与16 株/m2密度处理差异不显著；主茎直径呈逐渐降低趋势，但不同密度处理的差异均不显著；有效分枝数呈逐渐降低趋势，但相邻2 个密度处理间差异均不显著；一粒荚数量呈逐渐增多趋势，占比呈逐渐降低趋势，其中32 株/m2密度处理的指标值仅与8 株/m2密度处理差异达到了显著水平；二粒荚数量呈先增加后降低的变化，占比呈升高—降低—升高的变化，其中24 和32 株/m2密度处理的数量较多，16～32 株/m2密度处理的占比较高；三粒荚数量呈逐渐增多趋势，占比呈先降低后升高的变化，其中32 株/m2密度处理的数量显著＞其他密度处理，但不同密度处理的占比差异均不显著；百粒鲜重呈先降低后升高的变化，其中32 株/m2密度处理的指标值最高，达到92.2 g，显著＞其他密度处理；产量呈逐渐升高趋势，其中32 株/m2密度处理的产量达到1.93 kg/m2，与24 株/m2密度处理差异不显著，但显著＞其他2 个密度处理（表3）。综上分析可以看出，在青海西宁地区，开科源5 号的适宜种植密度为32 株/m2。该密度下，其株高最大，一粒荚和三粒荚数量最多，二粒荚数量与最高指标差异不显著，百粒鲜重和产量达到最高。

表3 4 个菜用大豆品种的农艺性状Table 3 Agronomic traits of four vegetable soybean varieties

随着种植密度的增加，开科源8 号的株高呈逐渐增大趋势，其中32 株/m2密度处理的指标值仅与8 株/m2密度处理差异达到了显著水平；主茎直径和有效分枝数均呈逐渐降低趋势，其中8 株/m2密度处理的指标值仅与16 株/m2密度处理差异不显著，而其他3 个密度处理差异均不显著；一粒荚数量和占比均呈逐渐增大趋势，其中32 株/m2密度处理的数量显著＞其他密度处理，占比显著＞除16 株/m2外的其他2 个密度处理；二粒荚数量呈逐渐增多趋势，占比呈先升高后降低的变化，其中32 株/m2密度处理的数量显著＞除16 株/m2外的其他2 个密度处理，但不同密度处理的占比差异均不显著；三粒荚数量呈先降低后升高的变化，占比呈逐渐降低趋势，其中不同密度处理的数量差异均不显著，8 株/m2密度处理的占比仅显著＞32 株/m2密度处理；百粒鲜重变化规律不明显，其中8 株/m2密度处理的指标值最高，达到84.1 g，显著＞其他密度处理；产量呈逐渐升高趋势，其中32 株/m2密度处理的产量达到2.81 kg/m2，与24 株/m2密度处理差异不显著，但显著＞其他2 个密度处理。综上分析可以看出，在青海西宁地区，开科源8 号的适宜种植密度为32 株/m2。该密度下，其株高最大，一粒荚、二粒荚和三粒荚数量均为最多，产量最高。

随着种植密度的增加，苏成4 号的株高和主茎直径变化规律不明显，有效分枝数、二粒荚数占比和三粒荚数占比呈先增加后降低的变化，一粒荚数占比呈逐渐增加趋势，但不同密度处理的差异均不显著；一粒荚数量呈逐渐增加趋势，其中24 与32 株/m2密度处理的指标值差异不显著，但二者均显著＞8 株/m2密度处理；二粒荚和三粒荚数量均呈先增加后降低的变化，其中24 株/m2密度处理的数量最多，其次是32和16株/m2密度处理，三者差异不显著，但均显著＞8 株/m2密度处理；百粒鲜重呈先降低后升高的变化，其中32株/m2密度处理的指标值最高，达到58.9 g，显著＞其他密度处理，而其他3 个密度处理差异均不显著；产量呈先升高后降低的变化，其中24 株/m2密度处理的产量最高，达到2.59 kg/m2，其次是32 和16株/m2密度处理，三者差异不显著，但均显著＞8 株/m2密度处理。综合考虑子粒个数和产量，认为在青海西宁地区，苏成4 号的适宜种植密度为24 株/m2。

随着种植密度的增加，浙农11 号的株高呈逐渐增大趋势，其中32 株/m2密度处理的指标值显著＞除24 株/m2外的其他密度处理，而其他3 个密度处理差异均不显著；主茎直径呈逐渐降低趋势，其中8 株/m2密度处理的指标值最高，其次是16 株/m2密度处理，二者差异显著，且均显著＞其他2 个密度处理，而24与32 株/m2密度处理指标值差异不显著；有效分枝数呈先增加后降低的变化，其中16 株/m2密度处理的指标值最大，显著＞除8 株/m2外的其他2 个密度处理；一粒荚数量和占比均呈先升高后降低的变化，但不同处理的差异均不显著，其中16 株/m2密度处理的数量最多，24 株/m2密度处理的占比最大；二粒荚数量变化规律不明显，其中32株/m2密度处理的数量最多，其次是16 株/m2密度处理，二者差异不显著，但均显著＞8 株/m2密度处理，而占比不同密度处理间差异均不显著；三粒荚数量和占比变化规律均不明显，但指标值均以32 株/m2密度处理最大，且均显著＞除16 株/m2外的其他2 个密度处理；百粒鲜重变化规律不明显，其中16 株/m2密度处理的指标值最高，达到91.0 g，显著＞其他密度处理；产量变化规律不明显，其中16 株/m2密度处理的产量最高，达到4.11 kg/m2，与32 株/m2密度处理差异不显著，但显著＞其他2 个密度处理。综合考虑子粒个数和产量，认为在青海西宁地区，浙农11 号的适宜种植密度为16 株/m2。该密度下，其有效分枝数最多，二粒荚和三粒荚数量较多且占比较大，百粒鲜重明显较高，产量最高。

对各品种的最高鲜荚产量进行分析发现，品种间差异较大，其中浙农11 号的鲜荚产量最高（4.11kg/m2），开科源5 号的鲜荚产量最低（1.93 kg/m2），最高产量是最低产量的2.1 倍。

2.3 最适种植密度下4 个菜用大豆品种的鲜荚特性

不同品种菜用大豆的一粒荚、二粒荚和三粒荚特性指标均差异较大（表4）。浙农11 号的一粒荚长最大，开科源5 号次之，二者差异不显著，但均显著＞其他2 个品种；开科源5 号的一粒荚宽最大，开科源8号次之，二者差异不显著，但均显著＞其他2 个品种；开科源5 号的一粒荚厚最大，为11.22 mm，显著＞其他3 个品种。4 个菜用大豆品种的二粒荚长差异均不显著，其中开科源5 号荚长最大，开科源8 号次之，苏成4 号荚长最小；开科源8 号的二粒荚宽最大，开科源5 号次之，二者差异不显著，但均显著＞其他2个品种；开科源5 号的二粒荚厚最大，为11.17 mm，显著＞其他3个品种。开科源5 号的三粒荚长、荚宽和荚厚均为最大，其中荚长与开科源8 号和浙农11 号差异不显著，荚宽与开科源8 号差异不显著，荚厚显著＞其他3 个品种。可以看出，开科源5号的鲜荚特性最优，其次是开科源8 号和浙农11 号，苏成4 号的鲜荚特性相对最差。但4 个品种的荚长和荚宽均符合菜用大豆的出口标准（2 粒或2 粒以上的荚长＞4.5 cm，荚宽＞1.3 cm）[16]。

表4 4 个菜用大豆品种的鲜荚特性Table 4 Fresh pod characteristics of four vegetable soybean varieties（mm）

2.4 菜用大豆品种农艺性状的主成分分析

对最适种植密度下的17 个农艺性状和鲜荚特性进行主成分分析，结果（表5）显示，贡献率＞10%且总特征值＞1.0 的主成分有3 个，其贡献率分别为61.42%、15.38%和10.28%，累计贡献率达到87.08%。表明这3 个成分反映了全部指标87.08%的信息。

表5 17 个农艺性状和鲜荚特性的主成分分析Table 5 Principal component analysis of 17 agronomic traits and fresh pod characteristics

第一主成分特征值最大，达到了10.44，贡献率为61.42%。绝对值较高的性状有株高、主茎直径、三粒荚数量、一粒荚宽、一粒荚厚、二粒荚长、二粒荚厚、三粒荚长、三粒荚宽，其特征向量分别为0.299、0.279、0.260、0.286、0.292、0.215、0.267、0.230 和0.262（表6），这些性状主要反映植株的生长状况和鲜荚特性。第二主成分特征值为2.61，贡献率为15.38%，绝对值较高的性状有二粒荚数量和一粒荚长，特征向量分别为0.390 和0.422，这2 个性状主要反映鲜荚特性。第三主成分特征值为1.75，贡献率为10.28%，绝对值较高的性状为有效分枝数、一粒荚数量、百粒鲜重、产量、二粒荚宽、三粒荚厚，其特征向量分别为0.424、0.630、0.263、0.840、0.288和0.820，这些性状主要反映产量和鲜荚特性。

表6 17 个农艺性状和鲜荚特性的贡献率Table 6 Contribution rate of 17 agronomic traits and fresh pod characteristics

从主成分1 和2 各特征值散点图（图1）可以看出，开科源5 号和开科源8 号的一粒荚宽和厚，二粒荚长、宽和厚，三粒荚长、宽和厚特性较高；浙农11号二粒荚数量和产量的特性较高；苏成4 号的17 个农艺性状和鲜荚特性均较低。

图1 17 个农艺性状和鲜荚特性的主成分分析图Fig.1 Principal component analysis map of 17 agronomic traits and fresh pod characteristics

2.5 最适种植密度下4 个菜用大豆品种的感官品质评价

感官评价可反映消费者对菜用大豆的市场接受程度，其结果可直接指导种植者对其供试品种进行筛选[17，18]。目前，对菜用大豆的感官评价主要从甜度、香气、外观、质地和口感方面进行分析，甜度高、外观好、口感高的菜用大豆品种深受消费者的喜爱[3，19～21]。在最适种植密度下，开科源5 号和苏成4号的甜度、香气、外观、质地和口感分值均为81～100分；浙农11 号除甜度分值为61～80 分外，其他4个指标分值均为81～100 分；开科源8 号的外观、质地和口感分值为81～100 分，而甜度和香气分值为61～80分（图2）。可以看出，开科源5 号和苏成4 号的综合感官评价最佳，其次是浙农11 号，开科源8 号相对较差。

图2 4 个菜用大豆品种的感官品质评价Fig.2 Evaluation of sensory qualities of four vegetable soybean varieties

3 结论与讨论

产量是衡量一个品种产出高低的重要指标，决定着种植的经济效益[20]。提高大豆群体密度可以从一定程度上弥补因单株种植造成的产量减少，因此合理密植是提高菜用大豆产量的重要方式之一[21]。本研究条件下，随着种植密度的增加，开科源5 号和开科源8 号的鲜荚产量均逐渐提高，二者均在32 株/m2时鲜荚产量最高；而苏成4 号和浙农11 号的鲜荚产量均呈先升高后降低的变化，二者分别在24 株/m2和16 株/m2时鲜荚产量最高。可以看出，种植密度对这4 个菜用大豆品种的产量影响较大。而造成品种之间差异的原因，可能与其成熟性不同有关。研究表明，早熟大豆品种如湘春豆26，在种植密度为60～75 株/m2时产量最高[22]；而晚熟品种如苏豆7 号，在种植密度为18 株/m2时产量最高[23]。本研究中，开科源5 号和开科源8 号属于中早熟品种，苏成4 号和浙农11 号属于中晚熟品种，根据前人研究解释了为何开科源5 号和开科源8 号在32 株/m2的种植密度下其鲜荚产量较高。

研究不同种植密度下菜用大豆农艺性状以及在最适种植密度下的鲜荚特性，对提高菜用大豆引种筛选，实现其高品质产出具有重要意义[24]。同时，结合主成分分析法对其农艺性状和鲜荚特性进行深入分析[25]，对快速、科学地进行引种筛选提供有力支持。本研究中，种植密度对开科源5 号和开科源8 号主要影响了株高、一粒荚数量和占比以及百粒鲜重，对苏成4 号主要影响了一粒荚、二粒荚和三粒荚的数量以及百粒鲜重，对浙农11 号主要影响了除一粒荚数量和占比以及二粒荚数量占比外的其他所有农艺性状，表明种植密度对这4 个菜用大豆品种的植株生长状态和鲜荚品质同样影响较大。通过对17 个农艺性状和鲜荚特性进行主成分分析发现，开科源5 号和开科源8 号的鲜荚特性均较高，浙农11 号的产量和植株状态较好，而苏成4 号的农艺性状和鲜荚特性表现均较低。因此，对青海西宁地区种植的菜用大豆品种进行筛选时，若以产量为目标，认为适宜品种为浙农11 号；若以鲜荚特性为目标，认为适宜品种为开科源5 号和开科源8 号。

虽然可以从农艺性状和鲜荚特性对菜用大豆进行筛选，但如果结合感官品质评价则可提高当地消费者对其接受程度和消费能力[26，27]。本研究中，开科源5号和苏成4 号品种的甜度、香气、外观、质地和口感分值较高，深受消费者欢迎；浙农11 号口感较适中；开科源8 号口感最差。因此，综合农艺性状和鲜荚特性结果，不推荐开科源8 号在当地进行种植。种植开科源5 号可实现一年两熟，增加种植茬次，且宜适当密植。浙农11 号因短日性强，在青海西宁地区种植时鲜荚采收期达140 d 以上，产量最高，留苗密度为16 株/m2时产量可达4.11 kg/m2，远高于原产地产量水平，推测可能与其在青海西宁种植时有效分枝数（9.71 个）多于原产地浙江地区（4.1 个）有关，但只能一年一熟，宜稀植。此外，受青海地区年均温度较低、降水量少而日照时间长的影响，短日性强的大豆品种在青海地区种植时较原产地种植开花期会延迟，鲜荚采收期和生育期也大大延长，因此对浙农11 号可提前进行温室育苗，以实现及时收获。大豆轮作时需要注意前茬作物的种类，忌种植在其他豆科作物之后，小麦和玉米等谷类作物则适合作为前茬作物。若与冬小麦倒茬，需要选早熟且短日性弱的大豆品种，且在6 月下旬冬小麦收获后及时播种，大豆收获后（国庆节后）及时播种冬小麦，可实现一年两茬，增加农民收入。