大同地區中晚期大豆適播期研究

張玉芳，何正梅

（大同市氣象局，山西 大同 037010）

大同市位于山西省最北部，屬于高寒地區，是山西省小雜糧主要生產基地。大同地區由于氣候寒冷、土地瘠薄，種植面積近幾年趨于下降，為了增加大同市的種植面積，現對大豆種植熟性及產量進行分析，為農民提供科學的依據及參考價值。

在全球氣候變暖的背景下，國內外許多學者（李燕[1]等，2012；韓超[2]等，2007）對中國不同地區植物物候期變化趨勢的研究表明，春季物候期大多表現為提前趨勢，錢錦霞[3]、李芬[4]等研究表明，山西終霜凍普遍為提前趨勢，中西部有推后趨勢。同豆8181是山西省高寒作物研究所研究的新品種，種植方法是地膜覆蓋法，種植的時間是5 月15 日左右。通過種植中晚期大豆，研究在自然條件下是否適宜在高寒地區種植。結合2020年、2021年和1981年—2010年的氣象條件，通過兩年各三個播期（4月28日、5月8日、5月18日），尋找適合的播期，使中晚期同豆8181 在無地膜覆蓋的情況下，能夠自然成熟，總結最佳種植時間。

1 資料與方法

1.1 資料來源

1.2 方法

利用Excel 對整理后的觀測資料進行數理統計分析。統計大豆發育期大同氣象站日平均氣溫資料、平均最高最低氣溫、日降水合計、日照時數、整個生育期所需≥0℃的積溫、自動土壤墑情和1981 年—2010 年的日平均氣溫、降水、日照，進行分析。

2 分析對比

大豆是喜溫作物，在各個生育期對溫度都有不同的要求，首先是種子萌發對溫度很敏感，發芽最低溫度為6℃，出苗8℃～10℃，幼苗溫度不低-4℃則受輕微凍害，溫度在-5℃以下，幼苗可能被凍死。開花結莢期適宜溫度20℃～28℃，低溫下結莢推遲，低于14℃不能開花，溫度過高植株則提前結束生長。未成熟的莢-2.5℃受害，成熟期的臨界溫度是-3℃。秋季短時間的初霜雖能把葉片凍死，但隨著氣溫的回升，粒質量仍能繼續增加，因此分析各生育期的溫度尤為重要。

2.1 大豆生育期的溫度與農業氣象指標溫度對比的分析

2.1.1 各生育期最低溫度與最低農業氣象適宜溫度的比較

通過分析大同氣象站2020年、2021年兩年分3個播期種植的大豆各生育期及30 年（2018 年—2010 年）對應的發育期適宜的最低溫度（見表1）可知，適宜播種的最低溫度是歷年對應第三期，2020 年、2021 年的第二期溫度略高于適宜的最低溫度，其余播種時的溫度均偏低；幼苗期2021 年一期、成熟期2020 年的二、三期溫度低于適宜的最低溫度，其余都在適宜的最低溫度以內，而開花結莢期均低于適宜的最低溫度。

表1 大豆各生育期適宜的平均最低氣溫匯總Tab.1 Summary of average minimum temperature suitable for each growth period of soybean ℃

從1954年建站以來，5月最低極端氣溫是：-3.5℃是1991年5 月2 日；-5.8℃是1995 年5 月2 日；-5.1℃是2014 年5 月5日。9 月的最低極端氣溫是：-2.6℃是1968 年9 月28 日；-3.4℃是1957年9月30日；-2.6℃是2013年9月25日；-3.7℃是2017 年9 月28 日。可見，大同地區5 月中旬—下旬，有利于大豆的出苗；成熟期一期在9 月中旬，二期在9 月下旬，三期在10月上旬。從霜凍的角度，得出9月下旬適宜播種。

2.1.2 各生育期的平均溫度與農業氣象適宜溫度的比較

通過分析兩年和歷年平均溫度與大豆各生育期適宜的溫度（見表2）可知，除2021 年一期播種在適宜的溫度以下、其余播期均在適宜的溫度以內或以上，但2021年一期也在適宜的最低溫度以內；開花結莢期、鼓粒期、成熟期2 年和歷年均在適宜的溫度以下，但都高于適宜的最低溫度；幼苗期兩年的一期、二期均在適宜的溫度以下，歷年除20 年對應一期偏低，其余的均在適應的范圍內，但所有的幼苗期都在適宜的最低溫度以內；分枝期20 年一期、21 年的3 個期平均溫度稍低于適宜溫度，但都高于適宜的最低溫度，基本能滿足大豆各發育期的生長。

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表2 大豆各生育期最適宜的溫度匯總Tab.2 summary of the most suitable temperature for each growth period of soybean ℃

可知大豆幼苗期和分枝期沒有出現短時極低氣溫、高溫等不利的氣象條件，有利于大豆幼苗的生長。大豆開花結莢是關鍵期，溫度基本適宜，若溫度過高，坐果率下降，枝蔓徒長，嚴重的落花落莢。鼓粒到成熟期，該階段為產量形成的重要期，溫度低于最適宜溫度而高于適宜最低溫度，有利于干物質積累，對產量的形成極為有利。得出二、三期適宜播種。

2.1.3 各生育期的最高溫度與最高農業氣象適宜溫度比較

通過分析大同氣象站兩年與歷年，各生育期適宜的最高溫度，除21 年的3 個開花結莢發育期略高于適宜的最高溫度外，其余各生育期均在適宜的最高溫度以內。

由此可見，根據大豆各個生長發育期階段對溫度要求的分析，大豆在各個主要發育期階段，氣溫也基本上處于大豆生長發育期的適宜溫度，很少出現對大豆產生危害的高溫。因此，只要合理安排布局。就可以充分利用當地的熱量資源獲得豐產。

表3 大豆各生育期適宜的最高溫度匯總Tab.3 summary of suitable maximum temperature of soybean in each growth period ℃

續：表3

2.1.4 各生育期積溫與歷年積溫的比較

不同的播期，整個生育期所需≥0℃的積溫不同，中晚熟大豆生育期所需≥0℃的積溫介于2 500℃～3 000℃。從播種—成熟整個發育期的積溫均能滿足整個發育期所需積溫的要求。

表4 大豆各生育期的積溫與歷史積溫的比較Tab.4 Comparison of accumulated temperature and historical accumulated temperature of soybean in each growth period ℃

2.2 大豆生育期的濕度與農業氣象指標濕度對比的分析

大豆從播種到成熟整個生育期降水量各階段降水分布不均。播種期降水量偏少，天氣干旱，土壤濕度偏低，影響出苗率。2020 年的3 個播期、2021 年的一、二期播期干旱較嚴重，灌溉后種植。幼苗期所需的水分不多基本可以滿足大豆幼苗的水分；2020 年3 個播期的分枝期、開花結莢期土壤濕度在大豆適宜生長的范圍內，有利于大豆的正常發育，鼓粒期濕度略偏低，易形成空秕莢，但對產量影響不大；2021 年3個播期從分枝期到成熟期的土壤濕度、降水量來看（見表5、圖1），嚴重干旱，影響正常發育。特別是開花結莢期、鼓粒期降水偏少，土壤濕度很低，如果不灌溉的話，嚴重影響大豆的正常發育，甚至植株死亡，顆粒無收。從降水、土壤濕度來看，播期為三期較優于一、二期。

圖1 各生育期降水Fig.1 Precipitation in each growth period

表5 大豆各生育期10 cm的土壤濕度匯總Tab.5 Summary of soil moisture of 10 cm in each growth period of soybean %

由此可見驗證了古人說所的“十年九旱”的氣候特點。根據大豆各生長發育期對濕度的要求，在各個主要發育期階段，降水除播種期、鼓粒期，其余發育期在有的年份也基本上能滿足大豆生長發育期所需的水分。很少出現對大豆產生澇害的降水天氣。

2.3 大豆生育期的日照時數分析

大豆生育期階段需要有充足的光照強度，光照充足（平均每天約日照13 h），制造的有機營養多，所以需合理耕作。大豆幼苗期光線充足，有利于形成壯苗；分枝-開花結莢期光線充足，有利于花粉受精，降低了空秕率；特別是到成熟期，光照充足，籽粒成熟較好，秕粒無增多。

大同地區處于高海拔、高緯度地區，空氣濕度低、云量少、光照充足，全區年平均日照時數2 629.3 h，除個別年份出現較長時間的連陰雨天氣外，一般年份光照條件都能滿足大豆生長需要，無不利影響。

3 產量的分析

3.1 大豆產量的分析匯總

表6 大豆產量的分析匯總Tab.6 Analysis and summary of soybean yield

3.2 分析經濟收入

以2020年一期為例：0.067 hm2的產量

單株的籽粒質量×株數=38.6×（9.639×667）

=176 160.436 2（g）

=176.16（kg）

每0.067 hm2大豆單產是理論低產145.097 kg，單價按7.0元/kg 計算，收入1 015 元，高產的收入是2 137.87 元，均收入1 757.83 元。每0.067 hm2玉米產量500 kg，單價按2.18 元/kg計算，每0.067 hm2收入1 090 元左右。莖稈又是羊在冬季很好的草料。

大豆抗旱性好，即使在降水量較少的年份仍能保持一定的產量水平，因此從經濟角度考慮，種植大豆產量穩定，農民收益高。又因為經濟收入比多數雜糧高，因此大同地區及晉北地區的朔州、內蒙及與大同交界氣候相近的地區都適宜種植中晚期大豆。

4 結論與討論

①大同適宜種植中晚期大豆的時間是5 月5 日—12 日，種植的過早或過晚，存在霜凍風險。②同8181中晚期大豆生育期140 d 左右，播種時要考慮成熟時在初霜凍之前，以免成熟期存在霜凍風險。③隨著科學技術的發展，干旱已不是主要問題，可以用多種方式灌溉來緩解旱情。④大豆整個生育期光照充足，無不利影響。

5 不足和展望

影響大豆種植的因素還有很多，比如病蟲害等栽培管理措施。今后進一步考查研究。