昆明植物所提出評估蠶豆種子產(chǎn)量新觀點

蠶豆是世界范圍內(nèi)的一種豆科作物，其種子營養(yǎng)成分豐富，可以用作糧食、蔬菜、飼料和加工副食品等。在中國，蠶豆廣泛栽培于四川、云南、貴州、湖南、湖北、江蘇、浙江和青海等省份，其種植面積和總產(chǎn)量均占世界一半以上。和其他糧食作物一樣，提高蠶豆種子產(chǎn)量能夠增加農(nóng)民收入和世界糧食儲備。之前對提高蠶豆種子產(chǎn)量的研究主要集中在選育新品種、改善環(huán)境條件和提升農(nóng)業(yè)管理等方面，很少關(guān)注種群內(nèi)不同植株差異對蠶豆種子產(chǎn)量的影響。

中國科學院昆明植物研究所楊永平研究員指導的博士生李雄結(jié)合多年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐和田間觀察，發(fā)現(xiàn)當?shù)爻墒斓男Q豆根據(jù)單個果莢中種子數(shù)目可以分作三類，分別為：果莢1，果莢2和果莢3。以此為基礎(chǔ)，蠶豆植株可以分為四類，分別為：植株1，植株2，植株3和植株4。通過對農(nóng)田中15個2 ×2 m2 樣方的調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)四種植株在單位面積農(nóng)田中的分布符合統(tǒng)計學規(guī)律，并且不同類型植株的分布比例差異很大。因此如果不同類型植株的平均種子產(chǎn)量存在差異，改變不同類型植株的分布比例將會對單位面積蠶豆種子總產(chǎn)量產(chǎn)生影響。通過對50棵植株個體的統(tǒng)計和測量，得到了四種植株的平均單株果莢數(shù)目，種子數(shù)目和單粒種子重量。相關(guān)性分析表明：蠶豆果莢大小和數(shù)目之間存在權(quán)衡關(guān)系，其結(jié)果導致不同類型植株含有不同種子數(shù)目，而不同植株的單粒種子重量之間沒有差異，因此，單株蠶豆種子產(chǎn)量由其種子數(shù)目決定。當假設(shè)不同類型植株在單位面積中的分布比例增加10%或達到100%，單位面積蠶豆總產(chǎn)量均會受到很大影響，其中植株2的比例增加最有利于提高蠶豆種子總產(chǎn)量。同理，對三種果莢類型進行分析，結(jié)果也表明果莢2的比例上升最有利于提高種子總產(chǎn)量。

該研究認為在蠶豆品種和種植密度等條件一定的情況下，如果能夠調(diào)控種群內(nèi)不同植株類型的分配比例，將有助于提高蠶豆種子產(chǎn)量，但導致不同植株類型產(chǎn)生和分配的原因仍需進一步研究。目前的研究結(jié)果以a novel perspective on seed yield of broad bean (vicia faba l.): differences resulting from pod characteristics 為題近日發(fā)表在國際期刊《科學報告》上。