大豆是起源于中国的全球重要经济作物,是人类和牲畜优质植物蛋白的主要来源。十九世纪其大豆就作为高质量饲草作物被推广种植,后因其籽粒价值被重视而逐渐被改良为籽粒作物。近年来随着我国畜牧业发展需求、农业生产结构调整和大农业观、大食物观的战略要求,大豆作为高蛋白饲草的应用价值再次得到重视。大豆是具有强烈光温敏感性的短日植物,当从低到高跨纬度引种种植时,花期随之延迟使得植株营养体生长更加充分,从而可能表现出饲草属性。然而引种后大豆生长适应性和表型不确定性等问题制约着跨纬度饲用改良方法的运用,国内外尚未有相关的系统性研究。
近期,兰州大学草田轮作研究团队沈禹颖教授课题组完成的题为“Crossing latitude introduction delayed flowering and facilitated dry matter accumulation of soybean as a forage crop” 的研究在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2025年4期正式发表。
该研究广泛收集了我国22–31°N南方多作大豆区四个亚区的24个籽粒大豆育成品种,引入纬度更高的黄土高原(39°N)种植,通过生长表型和养分观测,评估了跨纬度引种后大豆品种的生长适应性、量化了饲草生产性能和饲用品质,并最终筛选出可以用于陇东黄土高原饲草生产的饲用大豆品种。这项研究为大豆跨纬度引种饲用改良技术的应用奠定了理论依据,并为填补我国北方农牧交错带蛋白饲草缺口,开发优质高效饲草资源提供了有力支撑。
该研究以来自我国南方多作大豆区的中南春夏秋豆亚区(CS)、长江中下游春夏豆亚区(MLRY)、西南高原春夏豆亚区(SP)和华南热带四季大豆亚区(TS)主栽大豆品种为材料,在位于北方春作大豆区的甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站连续两年种植观测。研究发现,所有品种在跨纬度引种后都表现出了花期推迟的现象,其中一些品种的营养生长期甚至超过了它们在原产地的全生育期天数。干物质积累速率是引种大豆环境适应与否的关键特征,也是大豆饲草产量形成的基础。纬度跨度在12–16°,来自我国华南热带地区的品种表现出显著的产量优势,干物质产量在8.97-14.68 t ha-1,粗蛋白产量为1.44–2.51 t ha-1。来自该地区的品种华夏3号和桂夏7号在跨纬度环境中表现出最佳的生长适应性和生产力,干物质产量分别可达14.68和13.86 t ha-1。华夏3号和桂夏7号作为饲草的生长周期在106—113 d,与当地传统的两年三熟轮作序列相匹配,可用于草田轮作有效提高土地利用率和单位面积土地产出,显著提高生态效益和经济效益。从低到高跨纬度引种种植筛选是一种行之有效的大豆饲用改良与应用策略。
兰州大学草田轮作研究团队沈禹颖教授为该文章的通讯作者,安东博士为该文章第一作者。该研究得到了国家重点研发计划(2022YFD1300803)和国家牧草产业技术体系(CARS-34)的资助。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311924001059
Cite the article:Dong An, Xingfa Lai, Tianfu Han, Jean Marie Vianney Nsigayehe, Guixin Li, Yuying Shen. 2025. Crossing latitude introduction delayed flowering and facilitated dry matter accumulation of soybean as a forage crop. Journal of Integrative Agriculture, 24(4): 1436-1447.
Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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