绿豆（Vigna radiata L.）是豆科（Leguminosae）蝶形花亚科（Papilionoideae）豇豆属（Vigna）一年生直立草本植物,原产于我国,主要分布在温带、亚热带、热带地区。绿豆是我国主要食用豆类作物,全国各地都有种植^[1]。

绿豆生育期短,播种时期长,适应性广,抗逆性强,可以和禾谷类、棉花、薯类等作物间作套种,是我国现代农业种植结构调整的重要环节^[2]。同时,绿豆能固氮,改善土壤肥力,对后茬作物产量和品质提高有重要作用^[3]。随着农业产业结构调整及人们健康保健意识的提高,国内外市场对绿豆需求量逐步增加,因此,高产、优质、高抗等绿豆新品种也是应对市场需求的重要前提。

自2008年以来,在国家现代农业产业技术体系的资助下,我国绿豆遗传育种取得了长足进展,选育出一批高产高抗优质新品种,如中绿系列的中绿5号^[4]、中绿17号^[5],冀绿系列的冀绿7号^[6]、冀绿13号^[7],吉绿系列的吉绿5号^[8]、吉绿10号^[9],苏绿系列的苏绿3号^[10]、苏绿5号^[11]以及白绿系列的白绿6号^[12]、白绿11号^[13]等。这些新品种的推广极大提升了我国绿豆的生产水平。随着市场对不同绿豆品种的需求和育种工作的深入,新品种（系）的选育速度也逐步加快。为明确绿豆生态适应性及适宜种植区域,本研究对新育成的24个品种（系）在全国20个生态区进行了农艺性状变异及生态适应性的评估,主要目的就是分析新品种（系）在不同生态环境下的表型变异及产量表现,为下一步的示范推广奠定基础。

参试绿豆品种（系）24个（表1）,来自全国15家育种单位,其中中绿5号为对照品种。

于2016、2017年分别在北京、哈尔滨、南宁等20个试验点进行鉴定,试验采用随机区组排列设计,每个材料种植4行,行长5m,行距0.5m,小区面积10m²,3次重复,各试点品种（系）编号、田间种植顺序保持2年不变。春播区播期一般在5月10-15日,夏播区在6月20日左右,各试验点播期根据当地气候条件及土壤墒情适当调整（表2）。播种方式为条播,播深3~4cm,播种深浅一致、均匀,覆土后进行镇压。成熟后分小区收获、脱粒、晾晒。调查主要农艺性状包括生育天数、株高、主茎节数、主茎分枝数、单株荚数、单荚粒数、百粒重、单株产量等8个性状,所有性状的调查方式严格按照《绿豆种质资源描述规范与数据标准》^[14]进行。为了便于分析,将20个试验点按照生态区划分成4个大区（表3）。

产量分析采用DPS 7.05数据处理系统完成,其余数据处理均用Microsoft Excel完成。

根据各试验点反馈的信息,除江苏省农业科学院提供的苏绿16-10在重庆、河南南阳、石家庄、长春、吉林白城、沈阳、哈尔滨、黑龙江齐齐哈尔等8个试验点不能正常开花结荚外,其余品种（系）在所有试验点均能正常成熟收获,但试验点间各品种（系）性状变异明显。

变异系数可以反映某一性状在一定生态条件下的变异程度和变异范围,是绿豆性状遗传动态的基本表现。通常按变异系数来划分变异程度,0~10%为较小,10%~20%为中等,20%以上为较大。对不同试验点绿豆新品种（系）主要农艺性状进行比较发现,参试品种（系）生育天数变幅为61~97d,各试验点之间差异较大,在大多数试验点变异系数小于10%,变异程度小,但是也有部分试验点变异系数大于10%,变异程度中等。株高在各试验点的变化比较明显,最高可达89.90cm,最矮为36.98cm。主茎分枝数同株高一样,各试验点差异较大,变幅为1~9个,除在个别试验点二者的变异系数小于20%以外,在大部分试验点变化程度较大,变异系数大于20%。主茎节数在各试验点变幅在3.99~13.57节,在太原、北京变异系数小于10%,分别为8.45%、7.81%,而在另外18个试验点变异系数均在10%~20%,说明主茎节数的变化程度中等。

在产量相关性状中,单株荚数和单株产量在各试验点变化明显,变化趋势在大部分试验点基本一致（图1）,其中单株荚数的变幅在11.67~50.67个,变异系数除了在南京、南宁、哈尔滨和黑龙江齐齐哈尔等4个试验点小于20%以外,在其他试验点介于20.83%~40.04%,变化程度较大;单株产量在南宁、合肥、吉林白城和哈尔滨等4个试验点变异系数介于10%~20%,其他试验点变异程度较大,变异系数均大于20%。单荚粒数和百粒重在不同的试验点虽然存在差异,但是变幅较小,单荚粒数的变幅为9~13粒,变异系数在大部分试验点低于10%,变化程度较小,百粒重的变幅为4.22~6.53g,变异系数介于10%~20%,变化程度中等。

综合绿豆新品种（系）主要农艺性状在不同试验点的变异情况发现,生育天数、株高、主茎节数、主茎分枝数、单株荚数与单株产量在各试验点间的变化比较明显,其中生育天数在部分试验点变异程度中等,但在大部分试验点变异程度较小;主茎节数的变化程度中等,其他性状的变异程度较大;单荚粒数、百粒重在各试验点差异不明显,单荚粒数变化程度较小,百粒重变化程度中等。

2.2.1 北方春播区绿豆新品种（系）的性状变异 北方春播区,随着各试验点纬度的增加,株高呈现出先增后减的趋势,变幅为49.81~70.06cm;主茎节数和生育天数则相反,呈现先减后增的趋势;主茎分枝数呈递减趋势,且差异较大,变幅在1.80~8.28个;单荚粒数、百粒重在各试验点趋于稳定,差异不明显;单株荚数和单株产量的变化基本一致,除吉林白城外,其他试验点变化不大。

2.2.2 西北旱地春播区绿豆新品种（系）的性状变异 西北旱地春播区,生育天数除河北张家口外,在其他试验点变化极小;随着试验点纬度的增加,株高在4个试验点先减后增;主茎节数则呈现递增趋势;主茎分枝数在各试验点差异较小;百粒重在各试验点趋于稳定,变幅为5.36~6.02g;单株荚数、单荚粒数和单株产量则随着试验点纬度的增加呈现出递减趋势。

2.2.3 北方夏播区绿豆新品种（系）的性状变异 在北方夏播区,随着试验点纬度的增加,株高和生育天数呈现出递增的趋势。主茎节数、主茎分枝数在各试验点之间的变化较大,但是没有明显的规律,主茎节数变幅在4.51~13.58个,主茎分枝数变幅在1.68~3.55个。随着试验点纬度的增加,单株荚数和单株产量均呈先增后减的趋势。单荚粒数虽有随着纬度的增加逐渐增大的趋势,但是各试验点之间差异较小;百粒重变幅为5.27~6.41g,在各试验点趋于稳定,无明显差异。

2.2.4 南方区绿豆新品种（系）的性状变异 在南方区,随试验点纬度增加,生育天数先增后减,主茎分枝数呈现递减趋势;株高、主茎节数各试验点虽然有差异,但是差异较小;单株荚数变幅为21~40个,试验点间差异较大;百粒重和单荚粒数在各试验点趋于稳定。单株产量随试验点纬度的增加呈现递减趋势,并在南京有小幅度的增加。

综合绿豆新品种（系）主要农艺性状在各生态区之间的表现,生育天数在北方春播区和西北旱地春播区较长,而在南方区各绿豆品种（系）的生育期相对短一些。株高在北方夏播区相对较高,且各试验点之间差异较大,变幅为36.85~89.97cm,南方区次之,平均株高64.7cm,北方春播区以及西北旱地春播区株高之间差异较小,平均株高均在50cm左右;主茎节数在各生态区表现基本一致,没有明显的变化;主茎分枝数在北方春播区变幅较大,数目在2~9个不等,在其他3个生态区,虽然各试点之间存在差异,但是就整体而言,表现相对一致;单株荚数在北方夏播区明显较其他3个生态区少,仅为18.37个,而其他3个生态区,单株荚数基本维持在30个左右,无太大差异。单荚粒数和百粒重在4个生态区之间没有明显差异,表现一致;单株产量在各生态区的表现同单株荚数基本是一致的,在北方夏播区,单株产量明显低于其他3个生态区,而其他3个生态区差异并不明显,平均水平都在15~20g。

24份绿豆新品种（系）在20个试验点的小区平均产量结果（表4）表明,冀绿0816产量最高,且试验点间变异系数较小,表明该品系丰产性高,稳定性好,适应性广,还具早熟（平均生育期67d）、直立（平均株高50.7cm）、抗倒等特性,但抗旱性较弱;JLPX02丰产性、稳定性好,适应性广,小区产量居第2位,该品系中晚熟（生育天数84d）,抗倒伏、抗旱性均较强;品绿2011-06小区产量居第3位,适应性也较广,属于早熟直立型绿豆,但抗旱和抗病性一般。除了上述品系外,也有一部分品种（系）仅在部分试验点表现高产,适应范围较狭窄,比如晚熟、抗旱性强的白绿9号,在北方及西北各试验点表现较佳,而品绿2011-12则适宜华北及北方各试验点推广种植。最典型的是苏绿16-10,该品系虽然在石家庄、长春、沈阳、吉林白城等北方试验点不能正常开花结荚,但在南京试验点高产,适宜在南京及周边地区推广种植。综合各试验点的小区产量,分别筛选出适宜不同试验点的绿豆新品种（系）,以供下一步重点示范推广（表5）。

本研究对24份绿豆新品种（系）主要农艺性状在各个试验点及各生态区间的变异情况进行分析,结果表明,生育期、株高、主茎节数、主茎分枝数、单株荚数及单株产量在各参试点之间的差异比较明显,各性状的变异程度也存在差异。其中变异幅度最大的是主茎分枝数,平均变异系数26.92%,株高的变异系数次之,平均26.81%,生育期的变异程度最低。主茎节数虽然在各试验点差异明显,但是在生态区间差异较小。产量相关性状中,单株产量的变异系数最大（26.24%）,其次是单株荚数（23.56%）,说明试验点和生态区的环境因素对这2个性状的影响最为明显。百粒重的平均变异系数为13.05%,变异程度中等,单荚粒数的变异程度较小。本研究结果说明,株高、主茎分枝数、单株荚数、单株产量等性状受环境影响较大,性状选择的潜力较大,而单荚粒数、百粒重受环境影响较小。总体来看,本研究中各性状的变异程度与以往的报道相对一致。其中单株荚数表现出较高的遗传变异既说明生态环境对品种（系）的影响,又体现不同品种（系）之间的差异。比如,方路斌等^[15]在对2015-2016年河北省绿豆区域试验的分析中也认为,绿豆单株荚数受环境影响较大。单荚粒数也是重要的产量相关性状,虽然绿豆品种（系）间单荚粒数有较大的分布^[16],但更多的研究表明该性状的变异范围均较小^[17,18],即单荚粒数为相对稳定的性状,育种过程中可在早世代选择。此外,刘峰等^[19]、王成等^[20]在黑龙江齐齐哈尔市对26份绿豆的农艺性状的研究表明,百粒重的变异程度较小,株高和单荚粒数的变异程度中等,与本研究结果不太一致。初步推测这种差异与本研究地域范围广泛有关,对比本试验中参试材料在黑龙江齐齐哈尔的数据发现,百粒重变异系数9.55%,变异程度较小,株高变异系数35.07%,变异程度较大,单荚粒数变异系数7.62%,变异程度较小,只有百粒重的变异程度与上述研究中的结果相一致,可以确定地域范围是造成这些差异的因素之一,但具体的影响因素还有待进一步考证。

生育期是绿豆品种（系）重要的物候学特征,既有遗传因素,又受环境条件影响。本研究发现,除了苏绿16-10在一些试验点不能够正常开花及个别品种（系）在试验点间生育期变化较明显外,其余品种（系）在各试验点间的生育期差异并不大,即生育期的变异幅度相对较小,这一点在以前也有报道^[21]。虽然这与绿豆作为短日照作物对光温敏感的常规观点有出入,但也说明近年来选育的新品种（系）大多对生态环境变化有较强的适应性。此外,本研究中各试验点分布较广,不仅经纬度有差异,海拔高度也各不相同。曹广才等^[22]对小麦的研究发现,小麦生育期随海拔增高而延长。本研究也发现在海拔较高的试验点,参试品种（系）生育期延长,例如,陕西榆林海拔 1 122.7m,生育期104d,乌鲁木齐海拔822m,生育期97d,因此推测海拔对温度的影响可能波及绿豆生育期的变化。当然,也有个别试验点例外,比如太原和河北张家口,海拔相对较高,但只有个别品种（系）表现出明显差异。

本研究对产量的分析发现,品绿2011-06、冀绿0816、JPXL02在不同生态区的各试验点都能成熟,且产量较高,居前3位,丰产性和稳定性较好,具有较高生态适应性;而有的品种（系）在大部分试验点产量较低,变异程度较大,丰产性、稳定性及适应性均较差,只能在个别试验点推广。比如苏绿16-10,只适宜在南京本地种植,同1188326也仅在大同试验点表现高产。

本研究最后筛选出分别适合北方春播区种植的绿豆冀绿0816、JLPX02和白绿9号;适合西北旱地春播区种植的绿豆冀绿0816、JLPX02和白绿9号;适合北方夏播区种植的绿豆冀绿0816、潍绿11号和潍绿12号;适合南方区种植的绿豆渝绿2号、冀绿0816和苏绿15-11以及不同试验点产量居前3位的品种（系）,不仅能为当地生产、基层科技人员提供品种选用参考,也能为育种工作者在后续的品种示范推广提供可靠信息。