不同大豆品種混播栽培對葉面積和產(chǎn)量的影響

【摘要】以墾豐14和墾豐16兩個(gè)不同結(jié)莢習(xí)性的大豆為材料，研究了二者在群體中所占比例不同對葉面積和產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明：與對照相比，混播栽培方式減少了R5-R6期群體葉面積指數(shù)和單株葉面積的衰減；降低了兩個(gè)品種單株葉面積的最大值；混2處理降低了R5期以后群體內(nèi)部兩品種的競爭強(qiáng)度（即單株葉面積比），在R5-R6期單株葉面積和群體葉面積指數(shù)下降最小，提高了大豆群體鼓粒期的光能利用率，與混1、3和單播墾豐16相比顯著提高了產(chǎn)量。

【關(guān)鍵詞】大豆；混播；葉面積；產(chǎn)量

葉面積指數(shù)（LAI）是指群體的總綠色葉面積與該群體所占據(jù)的土地面積的比值，是群體組成大小和植株生長繁茂程度的重要參數(shù)[1]。適宜的葉面積指數(shù)動(dòng)態(tài)是大豆高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要生理基礎(chǔ)。鼓粒期直至成熟前仍保持較大的葉面積指數(shù)是大豆高產(chǎn)的保證[2]。作物的產(chǎn)量是群體的產(chǎn)量，而群體的高產(chǎn)離不開個(gè)體的正常生長，群體與個(gè)體間通過反饋調(diào)節(jié)作用而相互影響。

目前大豆的混播栽培主要是在將高矮不同品種間作（以1：1種植方式），使其自然形成波浪冠層[3]。不同結(jié)莢習(xí)性大豆品種以不同比例混合的報(bào)道還鮮有報(bào)導(dǎo)，本文試著引入競爭的概念，采用替代系列法研究兩大豆品種的競爭能力，從株間競爭的不同類型、競爭力大小上對兩個(gè)品種混播條件下葉面積以及產(chǎn)量的變化規(guī)律進(jìn)行初步的探討，以期為大豆栽培方式的選擇上提供理論依據(jù)。

1.材料與方法

1.1材料

供試品種為墾豐16，生育日數(shù)120天左右，需活動(dòng)積溫2447.2℃，亞有限結(jié)莢習(xí)性，寡分枝類型，株高65cm左右，為中等高度品種。墾豐14，生育日數(shù)120天左右，需活動(dòng)積溫2400℃，無限結(jié)莢習(xí)性，株高為100cm左右，為高桿品種。

1.2方法

試驗(yàn)于2010年在黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院佳木斯分院院區(qū)試驗(yàn)地進(jìn)行，供試土壤為草甸黑土。土壤肥力為：有機(jī)質(zhì)：3.56%，堿解氮：163.6mg·kg-1，速效磷：34.8mg·kg-1，速效鉀：267.6mg·kg-1，Ph值：7.2。施肥量均為磷酸二銨150kg/公頃、尿素45公斤/公頃、氯化鉀45公斤/公頃。采用小區(qū)試驗(yàn)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)四個(gè)處理兩個(gè)對照，每處理三次重復(fù)，小區(qū)行長5m，4行區(qū)。

試驗(yàn)各處理按照墾豐14和墾豐16在群體總量中所占比例共設(shè)置5個(gè)處理，群體密度均為30萬株/公頃，分別是：對照1（CK1單播墾豐14）、對照2（CK2單播墾豐16）、混播1（墾豐14占1/3）、混播2（墾豐14占1/4）、混播3（墾豐14占1/5）。在R1始花期（7.9）、R3始莢期（7.26）、R5始粒期（8.12）和R6滿粒期（8.29）每小區(qū)連續(xù)取5株，葉面積使用LI-300型葉面積儀測定，于大豆成熟期（9月30日）在田間連續(xù)取10株大豆進(jìn)行測產(chǎn)。利用DPS和Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

單株葉面積比=墾豐14單株葉面積/墾豐16單株葉面積

2.結(jié)果與分析

2.1 不同大豆品種混播栽培對群體葉面積指數(shù)的影響

由葉面積指數(shù)在生育期內(nèi)的變化曲線可見（圖1），各處理均在R5期達(dá)最大值后開始下降，單播墾豐14在R3-R5期增加最快；在R5-R6期單播墾豐14下降最快，混播2處理葉面積指數(shù)下降最小，與混1、混3、單播墾豐14和單播墾豐16相比，葉面積指數(shù)下降值分別減少了73.68%、82.27%、86.30%和85.89%。在R1-R6期內(nèi)，混2處理變化幅度最小，單播墾豐14變化幅度最大，混3處理則在混播處理中變化幅度最大。

在R1期各處理葉面積指數(shù)相近，R3-R6期均以單播墾豐14葉面積指數(shù)最高，混播2處理在R6期高于混播1、混播3和單播墾豐16處理，分別提高了18.63%、5.03%和7.72%。

2.2 不同大豆品種混播栽培對墾豐14單株葉面積的影響

由不同處理對墾豐14單株葉面積的影響可見（圖2），在R5期，單播墾豐14單株葉面積均高于混播栽培處理，與混1、2、3相比分別提高了38.66%、11.11%和24.31%；R6期由高到低分別是混2、單播墾豐14、混1和混3處理，其中混2和單播墾豐14均顯著高于混1和混3處理。在R5-R6期，混2處理的單株葉面積下降最小，與對照相比減少了85.0%，與混1和混3相比減少了83.2%和57.7%。

2.3 不同大豆品種混播栽培對墾豐16單株葉面積的影響

由不同處理對墾豐16單株葉面積的影響可見（圖3）。在R5期，單播墾豐16的單株葉面積指數(shù)最高，與混1、2、3相比分別提高了21.0%、8.26%和1.23%；在R6期，混3、混2以及單播墾豐16的單株葉面積相近，均明顯高于混1處理。

圖3 大豆混播栽培對墾豐16單株葉面積的影響

Fig.3 Effect of mixed crop on Kenfeng16 leaf area per plant

2.4 不同大豆品種混播栽培對單株葉面積比的影響

比較不同處理墾豐14與墾豐16的單株葉面積比值，可以了解各處理兩個(gè)品種個(gè)體葉面積的動(dòng)態(tài)消長情況。由圖4可見，單播處理、混1、2在生育期內(nèi)葉面積比一直增加，R6期仍高于R5，混3處理在R3和R5期低于對照處理，說明二者總體生長狀況良好，但競爭強(qiáng)度仍高于對照；混3處理的比值R6期低于R5，且R5、R6期與其他處理相對較低，墾豐14的生長受到了一定的抑制，說明其后期群體內(nèi)部競爭與其它處理相比仍較強(qiáng)，不利于群體中墾豐14的生長；混2葉面積比值在R6期高于對照處理。

2.5不同大豆品種混播栽培對產(chǎn)量的影響

不同處理最終產(chǎn)量以混2處理最高（圖5），為3.2t/hm2，與單播墾豐14相比提高了7.26%；且與混1、混3和單播墾豐16相比均達(dá)差異顯著水平（P≤5%），分別提高了11.06%、10.53%和16.06%。

3.結(jié)果與討論

在作物育種栽培試驗(yàn)中，存在著兩種不同的生長群體：基因型混雜群體和基因型單一群體。混雜群體中的株間競爭是消極競爭，單一群體為積極競爭[4]。兩個(gè)對照處理的單播墾豐14與單播墾豐16是單一品種種植，可歸為單一群體，屬積極競爭，兩個(gè)對照處理的比值代表了積極競爭群體下的兩品種葉面積的消長動(dòng)態(tài)。

各處理中，混1、2和兩個(gè)對照處理的單株葉面積比值在R1-R6期呈增加趨勢，在R6期達(dá)最大值，可見這三個(gè)處理在R1、R3期均為墾豐16在群體競爭中占優(yōu)勢，CK1在R3期葉面積比值超過了1.0，混播1、2處理在R5期超過1.0；混3處理葉面積比值在生育期內(nèi)變化不穩(wěn)定，與混1和混2處理不同，混3處理的比值一直低于1.0，說明墾豐14的個(gè)體在群體生長中受到了抑制，這主要是因?yàn)榛?處理的墾豐14只占群體總數(shù)的1/5，單株葉面積在群體生長過程中受到了抑制，不利于產(chǎn)量的提高。

混播2處理在R5期葉面積比值達(dá)到了對照的水平并且略有提高，說明混2處理隨著生育期的推進(jìn)，有降低后期群體內(nèi)部競爭的趨勢，能夠使單株葉面積長時(shí)間的維持在較高的水平，利于鼓粒期光合產(chǎn)物的積累，從而提高了產(chǎn)量。

這種趨勢不僅反映在單株葉面積的比值上，也體現(xiàn)在單株葉面積的動(dòng)態(tài)變化上。王永鋒[5]發(fā)現(xiàn)，在盛花期以前損失30%～50%的葉面積對產(chǎn)量無明顯影響；鼓粒期葉面積稍有損失，大豆產(chǎn)量就會(huì)明顯降低[6]。在R5-R6期，混播2處理兩個(gè)品種單株葉面積的下降值都是最小的，且R6期墾豐14的單株葉面積與單播墾豐14處理相當(dāng)，由于混播處理的品種株高不同，使混播處理在R5期以后具有波浪冠層的特點(diǎn)，使葉面積指數(shù)在R6期以后保持在一個(gè)較高的水平，有利于群體對光能的截獲， 提高光能利用率，提高了產(chǎn)量。本試驗(yàn)是對大豆混播栽培種競爭關(guān)系的一個(gè)初步探索，仍需進(jìn)一步探討和研究。

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