密度調(diào)控對(duì)青貯飼用大豆產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響

安興耀， 陳佳琴， 徐 熙， 朱星陶， 周正湘， 楊春杰， 龔錫震， 陳華璋

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 油料研究所， 貴州 貴陽(yáng) 550006； 2.安順學(xué)院， 貴州 安順 561000； 3.貴州金農(nóng)科技有限責(zé)任公司， 貴州 貴陽(yáng) 550006)

大豆屬豆科作物，在生長(zhǎng)過(guò)程中的代謝產(chǎn)物富含蛋白質(zhì)及礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分，大豆籽粒是人類的重要食品原料，大豆植株、加工副產(chǎn)物也是優(yōu)質(zhì)飼料中的重要添加原料[1]。實(shí)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是貴州脫貧致富、振興鄉(xiāng)村的重要策略；實(shí)施糧改飼、發(fā)展山地特色畜牧養(yǎng)殖業(yè)是貴州省農(nóng)業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向之一。大豆富含植物蛋白，是種植優(yōu)質(zhì)青貯飼料的可選作物，但大豆是矮稈作物，作為青貯飼料種植，產(chǎn)量低于雜交狼尾草、青貯玉米、甜高粱、金蕎麥、串葉松香草、構(gòu)樹、飼料桑樹、黑麥草、飼用油菜、燕麥草和蕪菁甘藍(lán)等飼草料作物[2]，如何提高飼用大豆的青貯收獲產(chǎn)量，是種植青貯飼用大豆急需研究的栽培課題。

栽培模式是農(nóng)作物獲得高產(chǎn)的重要技術(shù)手段之一[3-5]，田間密度調(diào)控是影響農(nóng)作物產(chǎn)量的重要栽培因素，在確定品種、環(huán)境(土壤養(yǎng)分、氣候等)條件下，控制合理密度可有效提高種植作物的產(chǎn)量。關(guān)于密度調(diào)控對(duì)大豆產(chǎn)量的影響，目前國(guó)內(nèi)外報(bào)道的主要是對(duì)鮮食、籽粒收獲的影響[6-22]。在貴州高原山區(qū)的特定氣候、土壤及地理環(huán)境中種植青貯飼用類大豆，并收獲其莖稈、莢、葉等地上部分，栽培密度對(duì)其產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的影響目前鮮見報(bào)道。鑒于此，采用不同種植密度的調(diào)控試驗(yàn)，探討密度調(diào)控對(duì)青貯飼用大豆的莖稈、莢、葉等地上全株產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的影響，獲取栽培密度技術(shù)參數(shù)，以期為制定適宜貴州種植青貯飼用大豆獲取高產(chǎn)的優(yōu)化栽培農(nóng)藝措施提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

設(shè)試驗(yàn)地點(diǎn)2個(gè)，分別為貴州省桐梓縣花秋鎮(zhèn)樂境村和貴州省大方縣黃泥塘鎮(zhèn)化聯(lián)村。桐梓縣花秋鎮(zhèn)樂境村位于N 28°08′43.00″、E 106°36′03.75″，海拔1 339.6 m，地處貴州省北部，屬亞熱帶濕潤(rùn)性氣候區(qū)，年均溫14.6℃，年均降水量1 038.8 mm；試驗(yàn)地土壤為黃壤，pH 4.82，有機(jī)質(zhì)25.50 g/kg、堿解氮127 mg/kg、速效磷32.41 mg/kg、速效鉀269 mg/kg。大方縣黃泥塘鎮(zhèn)化聯(lián)村位于N 27°04′57.29″、E 105°43′30.67″，海拔1 399.9 m，地處貴州省西北部，屬亞熱帶濕潤(rùn)性氣候區(qū)，平均氣溫11.8℃，年均降水量1 155 mm；試驗(yàn)地土壤為黃壤，pH 4.47，有機(jī)質(zhì)31.97 g/kg、堿解氮153 mg/kg、速效磷46.60 mg/kg、速效鉀100 mg/kg。

1.2 材料

供試青貯飼用大豆品種為黔飼豆1號(hào)，為貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料研究所從桐梓冬豆中系選而成。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 設(shè)7個(gè)密度處理：1.8萬(wàn)株/667m2、2.4萬(wàn)株/667m2、3.0萬(wàn)株/667m2、3.6萬(wàn)株/667m2、4.2萬(wàn)株/667m2、4.8萬(wàn)株/667m2、5.4萬(wàn)株/667m2。每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)按3次重復(fù)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)行長(zhǎng)4 m，寬2.5 m，小區(qū)面積10 m2。每小區(qū)10行，行距0.25 m，溝播，根據(jù)不同密度處理要求按不同株距留苗(變化株距調(diào)控密度)：7個(gè)處理各小區(qū)對(duì)應(yīng)的每行留苗量及株距分別為27株(株距14.8 cm)、36株(株距11.12 cm)、45株(株距8.89 cm)、54株(株距7.14 cm)、63株(株距6.35 cm)、72株(株距5.56 cm)、81株(株距4.94 cm)，均為單株留苗，其中2邊行為保護(hù)行不計(jì)產(chǎn)，在開花結(jié)莢期對(duì)中間8行進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，實(shí)際收取測(cè)產(chǎn)面積8 m2。

桐梓和大方的播種期分別為4月8日和4月14日，播種時(shí)施含純N 15%、P2O515%、K2O 15%的三洋牌三元復(fù)合肥，每小區(qū)用量0.374 8 kg(折25 kg/667m2)，均作底肥施用，不施追肥，出苗后10 d嚴(yán)格按株距要求勻苗、定苗，出苗后30 d進(jìn)行1次中耕并除草，其他管理完全一致。

1.3.2 測(cè)定方法 田間從播種當(dāng)天計(jì)算，生長(zhǎng)至80～90 d，在開花-結(jié)莢期收割小區(qū)考種、測(cè)產(chǎn)，每小區(qū)收取10株考種株高、分枝、單株重量(鮮重)，收割地上部分測(cè)產(chǎn)量(生物產(chǎn)量)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)和Excel 2003對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同密度對(duì)黔飼豆1號(hào)生物學(xué)性狀的影響

從圖1可看出，不同密度處理黔飼豆1號(hào)的生物學(xué)性狀。

2.1.1 株高 黔飼豆1號(hào)種植密度為1.8萬(wàn)株/667m2時(shí)，株高最高，為110.32 cm；密度為5.4萬(wàn)株/667 m2時(shí)，株高最低，為95.48 cm，株高總體隨密度的增加逐漸降低，密度對(duì)黔飼豆1號(hào)株高的影響較大。

2.1.2 分枝數(shù) 隨著密度的增加，分枝數(shù)呈減少趨勢(shì)。密度為1.8萬(wàn)株/667m2時(shí)，黔飼豆1號(hào)分枝數(shù)為4個(gè)；密度為2.4～3.0萬(wàn)株/667m2時(shí)，分枝數(shù)為3個(gè)；密度為3.6～4.2萬(wàn)株/667m2時(shí)，分枝數(shù)為2個(gè)；密度增大至4.8～5.4萬(wàn)株/667m2時(shí)，黔飼豆1號(hào)分枝數(shù)最低，為1個(gè)。說(shuō)明，密度對(duì)黔飼豆1號(hào)分枝數(shù)影響明顯。

2.1.3 主莖節(jié)數(shù) 1.8～3.0萬(wàn)株/667m2處理的主莖節(jié)數(shù)均為13個(gè)，3.0～5.4萬(wàn)株/667m2處理的主莖節(jié)數(shù)均為12個(gè)。隨密度的增加，主莖節(jié)數(shù)在一定范圍內(nèi)不變，超出一定范圍后減少，減少后又保持不變。表明，密度對(duì)黔飼豆1號(hào)主莖節(jié)數(shù)有影響，但影響不大。

2.1.4 株重 7個(gè)密度處理黔飼豆1號(hào)株重最多為136.62 g/株，最少為58.58 g/株。密度在1.8～3.0萬(wàn)株/667m2黔飼豆1號(hào)的株重逐漸降低，由136.62 g/株降至91.16 g/株。密度在3.0～3.6萬(wàn)株/667m2的黔飼豆1號(hào)株重逐漸增高，由91.16 g/株增至94.83 g/株；在3.6～5.4萬(wàn)株/667m2黔飼豆1號(hào)株重又由94.83 g/株降至58.58 g/株。表明，密度對(duì)黔飼豆1號(hào)株重影響較大。

2.1.5 莖稈產(chǎn)量 不同密度下黔飼豆1號(hào)莖稈產(chǎn)量不同，1.8萬(wàn)株/667m2的最高，5.4萬(wàn)株/667m2的最低。密度在1.8～3萬(wàn)株/667m2時(shí)，黔飼豆1號(hào)莖稈產(chǎn)量由86.29 g降至57.41 g；密度在3～3.6萬(wàn)株/667m2時(shí)，黔飼豆1號(hào)莖稈產(chǎn)量由57.41 g增至62.87 g；密度在3.6～5.4萬(wàn)株/667m2時(shí)，黔飼豆1號(hào)莖稈產(chǎn)量由62.87 g降至40.95 g。表明，密度對(duì)黔飼豆1號(hào)莖稈產(chǎn)量的影響較大。

2.1.6 葉片重及其占比 密度對(duì)黔飼豆1號(hào)葉片重的影響較大。隨密度的增加，葉片重逐漸降低。1.8萬(wàn)株/667m2的葉片重最高，為50.33 g；5.4萬(wàn)株/667m2的最少，僅17.63 g。

葉片是有效營(yíng)養(yǎng)元素集中的器官，葉片重占比指葉片占植株地上部分的比例。黔飼豆1號(hào)葉片重占比以3萬(wàn)株/667m2處理的最高，為37.36%；5.4萬(wàn)株/667m2處理的最低，為30.15%，極差不大，表明密度對(duì)黔飼豆1號(hào)葉片重占比影響較小。

2.1.7 莖稈重占比 隨密度的增加，莖稈重占比呈降-升-降-升趨勢(shì)，其中，5.4萬(wàn)株/667m2處理的最高，為69.85%；3萬(wàn)株/667m2處理的最低，為62.64%；3.6萬(wàn)株/667m2、4.8萬(wàn)株/667m2處理的均相對(duì)較高，分別為66.17%和68.16%。表明，密度對(duì)黔飼豆1號(hào)莖稈重占比的影響較大。

2.1.8 葉莖稈比 不同密度處理黔飼豆1號(hào)的葉莖稈比不同，其中，1.8萬(wàn)株/667m2處理的最高，為74%；5.4萬(wàn)株/667m2處理的最低，為38%。表明，密度對(duì)黔飼豆1號(hào)葉莖稈比的影響較大，隨密度的增加，葉莖稈比總體呈下降趨勢(shì)。

2.2 不同密度對(duì)大豆產(chǎn)量的影響

單位面積大豆產(chǎn)量受群體密度和個(gè)體生產(chǎn)力的相互制約，栽培密度不同，產(chǎn)量不同。從低密度到高密度，在一定范圍內(nèi)產(chǎn)量隨密度增加而增加，達(dá)到峰值后，產(chǎn)量則隨密度的增加而緩慢下降。

由表1可知，大方試點(diǎn)中，黔飼豆1號(hào)產(chǎn)量最高的為2 036.02 kg/667m2，最低的為1 674.73 kg/667m2。桐梓試點(diǎn)中,黔飼豆1號(hào)產(chǎn)量最高的為2 151.35 kg/667m2，最低的為1 640.54 kg/667m2。

表1 不同種植密度黔飼豆1號(hào)的產(chǎn)量

經(jīng)方差分析表明，大方與桐梓兩試點(diǎn)間的F為0.701 8，P為0.408 9，說(shuō)明2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量差異不顯著；各密度因素間的F為8.014 1，P為0.000 1，說(shuō)明各密度因素間的產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。多重比較結(jié)果顯示：密度2.4萬(wàn)株/667m2與3.0萬(wàn)株/667m2的產(chǎn)量分別居第1位和第2位，兩者間的差異不顯著，但與1.8萬(wàn)株/667m2、3.6萬(wàn)株/667m2、4.2萬(wàn)株/667m2、4.8萬(wàn)株/667m2及5.4萬(wàn)株/667m2的產(chǎn)量差異均達(dá)極顯著水平，此為大豆群體生長(zhǎng)和個(gè)體生長(zhǎng)互相作用的結(jié)果，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)重視此影響。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，不同種植密度對(duì)大豆形態(tài)指標(biāo)影響較大。增加密度使株高、株重、莖稈產(chǎn)量、葉片重、葉莖稈比、分枝數(shù)呈逐漸降低趨勢(shì)；主莖節(jié)數(shù)在一定范圍內(nèi)保持不變，超過(guò)峰值后減少；莖稈重占比在一定范圍內(nèi)逐漸升高。葉片重占比變化不大，可能是因?yàn)槿~片重占整個(gè)植株重量較小，所以密度對(duì)葉片重占比影響不大。說(shuō)明，選擇合理的種植密度對(duì)大豆高產(chǎn)栽培具有極為重要的意義。

不同種植密度的大豆產(chǎn)量差異較大。密度增加可提高大豆單位面積產(chǎn)量，但超過(guò)一定的密度范圍會(huì)由增產(chǎn)向減產(chǎn)的方向轉(zhuǎn)變，群體結(jié)構(gòu)變劣，由于封壟過(guò)早，株間互相遮蔽，通風(fēng)不良，光照不足，株間濕度增大，溫度降低，導(dǎo)致大豆生長(zhǎng)條件惡化，莖稈細(xì)弱易倒伏，黃落葉發(fā)生早而多，根系發(fā)育不良，致使根系吸收水分、養(yǎng)分的能力減弱、植株地上部亦因營(yíng)養(yǎng)供給不足而生長(zhǎng)不良，花莢脫落增加，產(chǎn)量降低。只有確定合理的種植密度與最佳植株配置方式，從而既有一定的營(yíng)養(yǎng)面積，又有合理的群體結(jié)構(gòu)，才能更好地協(xié)調(diào)個(gè)體與群體的生長(zhǎng)發(fā)育，協(xié)調(diào)好營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)間的關(guān)系，防止倒伏，可進(jìn)一步提高產(chǎn)量。隨密度的增加，單位面積大豆產(chǎn)量在密度1.8～2.4萬(wàn)株/667m2范圍內(nèi)增加，達(dá)峰值后，隨密度的增加逐漸降低。密度為2.4萬(wàn)株/667m2時(shí)平均產(chǎn)量最高。因此可認(rèn)為，當(dāng)密度為2.4萬(wàn)株/667m2時(shí)，黔飼豆1號(hào)產(chǎn)量因素協(xié)調(diào)達(dá)最佳組合。

科學(xué)的栽培方式是提高大豆產(chǎn)量和效益的前提條件之一，大豆收獲的產(chǎn)量不僅受種植密度的影響，還受土壤因素、氣候因素等自然因素的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示，不同密度處理的有些形態(tài)指標(biāo)和產(chǎn)量性狀變化不明顯，可能和大豆品種的理化性質(zhì)有關(guān)。對(duì)于飼用大豆取其全株作飼料利用，是貴州調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展畜牧產(chǎn)業(yè)的需要，選擇畢節(jié)市大方縣黃泥塘鎮(zhèn)化聯(lián)村和遵義市桐梓縣花秋鎮(zhèn)樂境村2個(gè)不同地點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，相對(duì)較有貴州喀斯特氣候環(huán)境的代表性，對(duì)研究喀斯特地區(qū)將豆科作物作為飼料生產(chǎn)利用具有一定意義。