行距和密度對半矮稈大豆‘合農76’產量及品質的影響

蓋志佳，趙文軍，杜佳興，劉婧琦，蔡麗君，張 偉，郭 泰，王志新，鄭 偉，李燦東，張振宇，趙桂范，張敬濤，張洪旭

（1黑龍江省農業科學院佳木斯分院，黑龍江佳木斯154007；2東北農業大學，哈爾濱150030；3樺川縣農業技術推廣中心，黑龍江樺川154300）

行距和密度對半矮稈大豆‘合農76’產量及品質的影響

蓋志佳1,2，趙文軍1，杜佳興1，劉婧琦1，蔡麗君1，張 偉1，郭 泰1，王志新1，鄭 偉1，李燦東1，張振宇1，趙桂范1，張敬濤1，張洪旭3

（1黑龍江省農業科學院佳木斯分院，黑龍江佳木斯154007；2東北農業大學，哈爾濱150030；3樺川縣農業技術推廣中心，黑龍江樺川154300）

本試驗旨在研究行距和密度對大豆新品種‘合農76’產量及品質的影響，明確不同行距下‘合農76’最佳密度。試驗采用裂區設計，主區為行距，30 cm和45 cm；副區為密度，30、35、40、45、50萬株/hm2，用D1、D2、D3、D4、D5表示。結果表明，隨著密度的增加產量呈先增加再降低的趨勢，產量最高的密度處理為D2，即35萬株/hm2，且不倒伏；45 cm行距下最佳密度為38.00萬株/hm2時，產量為3289.79 kg/hm2；30 cm行距下最佳密度為37.18萬株/hm2時，產量為3211.96 kg/hm2；隨著密度的增加，蛋白質和脂肪含量呈逐漸降低的趨勢，蛋白質和脂肪最高的處理為D1。綜上所述，‘合農76’在45 cm行距下最佳密度為38.00萬株/hm2，30 cm行距下最佳密度為37.18萬株/hm2。

行距；密度；大豆；產量；品質

0 引言

三江平原是中國九大商品糧基地之一，也是中國大豆主產區，年播種面積及總產量均占全國1/3以上。三江平原大豆單產不高、總產不穩是當前面臨的主要問題。由于缺少高產品種及配套栽培技術，全省大豆平均產量至今未能超過3000 kg/hm2。而美國著名大豆育種專家Cooper教授研究的半矮稈大豆品種和窄行密植高產栽培技術在美國俄亥俄州連續多年穩定實現大豆產量6000 kg/hm2以上[1]。這給大豆產業帶來了一場綠色革命。

‘合農76’是黑龍江省農業科學院佳木斯分院2015年審定的耐密植大豆新品種，適宜窄行密植栽培種植。該品種適合黑龍江省第二積溫帶種植，生育日數115天左右，需活動積溫2350℃，亞有限結莢習性，株高72 cm，百粒重19.3 g‘。合農76’突出特點有：①優質，脂肪含量20.43%，蛋白質含量41.98%；②高產、超高產，增產潛力大；③根系發達、耐密植，是窄行密植專用品種；④抗病性突出、適應性廣，抗灰斑病。

良好的品種及配套的栽培技術是提高大豆單產、改善大豆品質的關鍵[2-4]。本試驗研究不同行距和密度對半矮稈大豆新品種‘合農76’產量和品質的影響，以期篩選出不同行距下‘合農76’的合理種植密度，為三江平原大豆高產優質栽培提供配套技術，為大豆窄行密植高產栽培研究提供理論依據，為農民增收提供技術保障。

1 材料方法

1.1 試驗材料

試驗品種：半矮稈大豆‘合農76’。

1.2 試驗設計

試驗采用裂區設計，主區為行距，2種行距，即30 cm和45 cm；副區為密度，共設5個密度水平，即30、35、40、45、50萬株/hm2，分別用D1、D2、D3、D4、D5表示，試驗共10個處理，每個處理3次重復。小區行長10 m，8行區。區組間過道1 m。供試肥料為尿素35 kg/hm2、磷酸二銨 100 kg/hm2、氯化鉀 25 kg/hm2，播種時施于種下5～7 cm處，側5 cm處。

1.3 調查項目及方法

成熟期測定大豆產量及構成因素：株粒數、株莢數、百粒重；農藝性狀：底莢高、株高、分枝數、倒伏級別；籽粒品質：脂肪和蛋白質含量。

產量測定及考種：成熟期每小區內連續選取有代表性的植株10株進行室內考種，項目包括株高、底莢高、分枝數、單株粒數和百粒重，取小區中間2行實收測定籽粒產量。

倒伏級別：主莖與地面傾斜角度小于30°占該處理全部植株的比率。倒伏分級如下：1級（無倒伏）；2級（倒伏率0～25%，輕度倒伏）；3級（倒伏率25%～50%，中度倒伏）；4級（倒伏率50%～75%，重度倒伏）；5級（倒伏植率＞75%，嚴重倒伏）。

蛋白及脂肪含量測定：FOSS公司生產的?nfratec1255型近紅外整粒谷物快速測定儀。

1.4 數據分析

數據統計和分析采用DPSv 7.05和Excel 2007。

2 結果與分析

2.1 行距和密度對‘合農76’農藝性狀的影響

表1顯示的是行距和密度對‘合農76’農藝性狀的影響。由表1可知，不同行距下，密度對大豆農藝性狀底莢高、株高、分枝數產生顯著的影響。在45 cm行距下，隨著密度的增加株高、底莢高呈逐漸增加的趨勢；各密度處理間差異顯著，而分枝數則隨著密度的增加呈降低的趨勢，低密度下分枝數最高，顯著高于其他各處理，D4和D5密度處理差異不顯著，但顯著低于其他各處理；在45 cm行距下，D1密度處理不倒伏，D2和D3處理為2級倒伏，即輕度倒伏，而D4和D5為3級倒伏，即中度倒伏。

表1 行距和密度對‘合農76’農藝性狀的影響

在30 cm行距下，隨著密度的增加總體上底莢高成逐漸升高的趨勢，D1、D2處理差異不顯著，D3、D4處理差異不顯著，D4、D5處理差異不顯著，底莢高對30 cm行距下不同密度的響應與45 cm下對密度的響應明顯不同；株高隨著密度的增加呈逐漸增加的趨勢，與底莢高對密度的響應類似，即D1、D2處理差異不顯著，D3、D4處理差異不顯著，D4、D5處理差異不顯著；分枝數隨著密度的增加呈降低的趨勢，即低密度更有利于分指數的增加，D1、D2、D3處理間分枝數差異顯著，顯著高于D4、D5處理；在30 cm行距下，D1、D2密度處理不倒伏，D3處理為2級倒伏，即輕度倒伏，而D4和D5為3級倒伏，即中度倒伏。

對比分析發現，不同行距下農藝性狀對密度的響應趨勢不同。相同密度下，30 cm和45 cm的株高、底莢高存在差異；此外，45 cm行距下D1、D2、D3密度處理的分枝數低于30 cm行距；D2密度下，45 cm行距為2級倒伏，而30 cm行距為1級倒伏。

2.2 行距和密度對‘合農76’蛋白質和脂肪含量的影響

表2顯示的是行距和密度對‘合農76’蛋白質和脂肪含量的影響。由表2可知，不同行距下，密度對‘合農76’蛋白質和脂肪含量的影響產生顯著的影響。在不同行距下，隨著密度的增加蛋白質和脂肪含量呈逐漸降低的趨勢。

在45 cm行距下，各處理間蛋白質含量差異顯著，D1、D2、D3處理間脂肪含量差異顯著，且顯著高于D4、D5處理，而D4、D5處理間差異不顯著。在30 cm行距下，D1、D2處理間蛋白質含量差異不顯著，D2、D3、D4處理間蛋白質含量差異不顯著，D1處理顯著高于D2、D3、D4處理，而各密度處理間脂肪含量差異達到顯著水平。對比分析發現，不同行距下蛋白質和脂肪含量對密度的響應趨勢不同；相同密度下，不同行距下的蛋白和脂肪含量也存在差異。

表2 行距和密度對‘合農76’蛋白質和脂肪含量的影響

2.3 行距和密度對‘合農76’產量及構成因子的影響

表3顯示的是行距和密度對對‘合農76’產量及構成因子的影響。由表3可知，不同行距下，密度對產量及構成因子產生顯著的影響。在45 cm行距下，隨著密度的增加產量構成因子株莢數、株粒數、百粒重呈逐漸降低的趨勢，產量呈先增加再降低的趨勢。

不同行距下，各密度處理間株莢數差異達到顯著水平；在45 cm行距下，D3、D4處理間株粒數差異不顯著，但與其他各密度處理差異顯著，而30 cm行距下，各密度處理間株粒數差異顯著；在45 cm行距下，D3、D4處理間百粒重差異不顯著，D3、D2處理間百粒重差異不顯著；在30 cm行距下，D4、D5處理百粒重差異不顯著，但顯著低于其他各處理。

在45 cm行距下，D2處理產量最高，且顯著高于其他各處理，其次是D3處理；在30 cm行距下，D2處理產量最高，但與D3處理差異不顯著，D1、D4處理間差異不顯著。2種行距下均是D5密度處理產量最低，D2處理產量最高。對比分析發現，相同密度下，30 cm行距的大豆產量高于45 cm行距。

2.4 不同行距下‘合農76’最佳密度研究

表3 行距和密度對‘合農76’產量及構成因子的影響

就45 cm行距而言，對密度與大豆子粒產量進行回歸分析，獲得的一元二次方程見圖1，所得到的一元二次方程能夠反映試驗實際情況，且密度與產量之間存在顯著的回歸關系(P＜0.01)。尋優結果顯示，45 cm行距下當最佳密度為38.00萬株/hm2時，最大子粒產量為3289.79 kg/hm2。就30 cm行距而言，對密度與大豆子粒產量進行回歸分析，獲得的一元二次方程見圖2，所得到的一元二次方程能夠反映試驗實際情況，且密度與產量之間存在顯著的回歸關系(P＜0.01)。尋優結果顯示，30 cm行距下當最佳密度為37.18萬株/hm2時，最大子粒產量為3211.96 kg/hm2。對比分析發現，45 cm行距下的最佳密度和最佳產量均高于30 cm行距下的最佳密度和最佳產量。

圖1 45 cm行距下‘合農76’最佳密度研究

圖2 30 cm行距下‘合農76’最佳密度研究

3 討論與結論

農民種豆積極性不高，比較效益低歸根結底是大豆單產不高。良好的栽培技術、配套的栽培品種是提高大豆單產、改善大豆品質的關鍵。半矮稈大豆新品種‘合農76’的育成為窄行密植栽培技術的進一步推廣提供了品種保障。本研究的創新點是在不同窄行距下研究種植密度對半矮稈大豆‘合農76’產量及品質的影響。

密度是影響大豆產量的主要農藝措施之一，大豆籽粒產量不僅取決于單株產量，更容易受大豆群體結構的影響，而合理密植是保證大豆合理群體結構的基礎[5-6]和大豆增產的有效栽培措施[7]。從產量構成因素角度而言，種植密度主要是通過影響產量構成因素影響大豆產量，由于受品種類型、生態環境等因素的影響，結論不盡相同[8-9]。

本研究指出，不同行距下隨著密度的增加產量構成因子株莢數、株粒數、百粒重呈逐漸降低的趨勢，而產量呈先增加再降低的趨勢。雖然D1密度處理產量構成因子高于其他處理，但在45 cm和30 cm行距下大豆產量最高均為D2處理，分別為3209.5 kg/hm2和3281.5 kg/hm2，且不倒伏。此外，不同行距下密度與產量之間存在顯著的回歸關系。45 cm行距下最佳密度為38.00萬株/hm2時，產量為3289.79 kg/hm2；30 cm行距下最佳密度為37.18萬株/hm2時，產量為3211.96 kg/hm2。

密度也是影響大豆品質的重要栽培措施之一[10-13]。謝志濤等[14]的研究認為種植密度與大豆籽粒蛋白質含量呈正相關關系，而與脂肪含量之間呈負相關關系。而朱洪德等[15]認為密度過高會降低大豆籽粒脂肪含量、蛋白質含量以及脂蛋總量。本研究表明不同行距下，隨著密度的增加‘合農76’大豆蛋白質含量、脂肪含量均呈逐漸降低的趨勢，即二者呈負相關關系。

‘合農76’產量最高的密度處理為D2，即35萬株/hm2。45 cm行距下最佳密度為38.00萬株/hm2時，產量為3289.79 kg/hm2；30 cm行距下最佳密度為37.18萬株/hm2時，產量為3211.96 kg/hm2。‘合農76’蛋白質和脂肪最高的處理為D1，即30萬株/hm2。

本試驗也存在試驗年限短的問題，今后應該進一步多點、多年試驗，完善配套栽培技術，更好地推廣半矮稈大豆窄行密植栽培技術，并服務于農業生產。加之，本試驗僅僅測定了行距和密度對大豆產量和品質的影響，地上部葉片和地下部根系指標未進行測定，這也是今后需要研究的內容之一，以期為該品種及窄行密植栽培技術的推廣提供理論支撐。

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Row Spacing and Density:Effects on Yield and Quality of Semi-dwarf Soybean Variety‘Henong76’

Gai Zhijia1,2,Zhao Wenjun1,Du Jiaxing1,Liu Jingqi1,Cai Lijun1,Zhang Wei1,Guo Tai1,Wang Zhixin1,Zheng Wei1,Li Candong1,Zhang Zhenyu1,Zhao Guifan1,Zhang Jingtao1,Zhang Hongxu3
(1Jiamusi Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Jimusi 154007,Heilongjiang,China;2Northeast Agricultural University,Harbin 150030,Heilongjiang,China;3Agricultural Technology Extension Center of Huachuang County,Huachuang154300,Heilongjiang,China)

The objective of this experiment is to study the effects of row spacing and density on the yield and quality of new bean variety‘Henong76’,and clarify the optimum planting density at different row spacing.Split spot design was conducted in the research with row spacing as the main plot,including 30 cm and 45 cm row spacing,planting density was as the sub-plot including 300000,350000,400000,450000,and 500000 plants/hm2,identified as D1,D2,D3,D4,and D5,respectively.The results showed that soybean yield first increased,and then decreased with the increasing planting density.D2 treatment(350000 plants/hm2)had the highest yield compared with other treatments.Moreover,there was no lodging problem for‘Henong76’under D2 treatment.The optimum planting density was 380000 plants/hm2at 45 cm row spacing,and the yield was 3289.79 kg/hm2.The optimum planting density was 371800 plants/hm2at 30 cm row spacing,and the yield was 3211.96 kg/hm2.The contents of protein and fat decreased along with the increasing planting density.D1 treatment obtained the highest content of protein and fat.Taken together,for‘Henong76’,the optimal planting density was 380000 plants/hm2at 45 cm row spacing,or 371800 plants/hm2at 30 cm row spacing.

Row Spacing;Density;Soybean;Yield;Quality

S-1

A論文編號：cjas17030043

國家星火計劃項目“高產抗病優質食用大豆新品種‘合農76’中試與示范”(2015GA6700041)；農業部國家大豆產業體系項目(CARS-04-CES05)。

蓋志佳，男，1985年出生，黑龍江人，助理研究員，在讀博士，主要從事作物耕作與栽培研究。通信地址：154007黑龍江省佳木斯市安慶街269號黑龍江省農業科學院佳木斯分院，Tel：0454-8351081，E-mail：gaizhijia@163.com。

張敬濤，男，1964年出生，黑龍江人，研究員，碩士，主要從事作物栽培與耕作研究。通信地址：154007黑龍江省佳木斯市安慶街269號黑龍江省農業科學院佳木斯分院，E-mail：Zhangjt@163.com。

2017-03-28，

2017-05-06。