何大智 俞 瑋 陳 維 王 濤 金月齡 冉書香
(1 貴州省安順市農業科學院,安順 561000;2 貴州省安順市普定縣貓洞鄉人民政府,安順 562100)
大豆具有5000 多年的栽培歷史,是我國主要糧食作物、經濟作物及飼料作物,富含人體必需的8種氨基酸、優質植物蛋白及油脂,大豆鼓粒末期籽粒飽滿,除采青作為毛豆鮮食外,還廣泛應用于大豆食品、大豆油及飼料加工。隨著生產生活水平的提高,大豆需求逐步增大,國內大豆生產量無法滿足產業、消費需求[1]。隨著種植產業結構調整,大豆玉米帶狀復合種植技術的推廣,大豆種子的需求急劇增加,而貴州大豆產業基礎設施相對薄弱,在新品種選育、栽培及推廣應用等方面研究力度不夠,種植方面出現品種種性退化嚴重、種植密度隨意、田間管理不規范、栽培技術落后等問題[2],亟需開展適宜貴州山地種植的新品種選育及配套栽培技術研究。安豆10號是安順市農業科學院立足貴州山地農業發展需求,結合農業產業結構方向,以“優質、穩產、多抗、廣適”為育種目標,經多年定向選育而成,2020 年通過貴州省農作物品種審定委員會審定,審定編號:黔審豆20200001,該品種具有穩產、抗逆、適應性廣等特點,特別是耐密方面優于地方品種[3]。紫斑、褐斑、食心蟲等是南方普遍發生的病蟲害,是影響大豆產量和品質的重要因素[4];種植密度主要是通過影響產量構成因素而影響大豆產量,單株莢數、單株粒數、百粒重等是大豆產量主要構成因素。通過記錄分析安豆10 號生育期進程、農藝性狀、籽粒病害情況、產量構成因素及產量,探索安豆10 號最佳播期及種植密度,為安豆10 號的高產高效配套栽培技術的集成提供科學依據,為示范推廣奠定技術基礎。
1.1 試驗材料及試驗地概況試驗材料為安豆10號,審定編號:黔審豆20200001。試驗地設在安順市普定縣貓洞鄉新民村上黑石組,海拔1523m,26°37′N,105°92′E,地勢平坦,土質為黏土,肥力中上等,排灌良好。
1.2 試驗設計與方法試驗采用裂區設計,3 次重復,主區因素為播期(A),每隔10d 播種1 次,即A1(3/31)、A2(4/10)、A3(4/20)、A4(4/30)。副區因素為密度(B),設5 個水平,分別為B1(1.6 萬株/667m2)、B2(1.8 萬株/667m2)、B3(2.0 萬株/667m2)、B4(2.2萬株/667m2)、B5(2.4 萬株/667m2)。小區面積6.4m2(1.6m×4m),小區間走道50cm,凈作種植。大田種植及田間管理按照陳維等[3]的方法進行。
1.3 測定項目根據生育進程,觀察記錄播種期、出苗期、開花期及成熟期等生育期,記錄標準參考Fehr 等[5]的測定方法。進入成熟期后,按照成熟一個收獲一個的原則及時收獲,收獲時除去主區間邊行,全區收獲計算小區產量。每處理行中連續取樣10 株進室內考種,按照《大豆種質資源描述規范和數據標準》記錄株高、底莢高度、有效分枝數、無效分枝數、節數、單株莢數、單株粒數、百粒重、單株產量等數量性狀。用數量法計算紫斑粒、褐斑粒、蟲食粒、秕粒[6-8]。
病粒率(%)=病粒數/總粒數×100
完好粒率(%)=完好粒數/總粒數×100
秕粒率(%)=秕粒數/總粒數×100
1.4 數據處理采用WPS 進行數據統計整理,SPSS 26.0 進行雙因素方差分析及比較平均值(單因素ANOVA 檢驗),用最小顯著差數法(LSD)進行多重比較。
2.1 播期對生育期的影響各播期的大豆生育期見表1,不同播期對播種至出苗、出苗至開花、開花至成熟及全生育日數均有一定的影響,隨著播期推遲,出苗至開花、全生育日數呈遞減趨勢,生育進程縮短,這與前人的研究結論一致[8-11]。除4/10 播期外,其余播期播種至出苗大體呈下降趨勢。

表1 不同播期對安豆10 號生育進程的影響
2.2 播期密度對主要農藝性狀的影響株高與底莢高度 由表2 可知,隨著播期推遲,3/31 播期與4/10 播期株高差異不顯著,4/20 播期與4/30 播期之間株高差異不顯著,前2 個播期株高極顯著低于后2 個播期;底莢高度先增加再下降,4/10 播期與4/30播期差異達到了極顯著水平。隨著密度的增加,除2.2 萬株/667m2處理外,其余處理株高逐漸增加,2.4萬株/667m2與1.6 萬株/667m2處理之間差異達到了顯著水平;密度對底莢高度影響不顯著。
分枝數與節數 播期、密度對分枝數、節數影響見表2,隨著播期推遲,有效分枝數與無效分枝數均呈下降趨勢,3/31 播期、4/10 播期與4/20 播期、4/30 播期有效分枝數差異達到極顯著水平,3/31 與4/30 無效分枝數差異達到顯著水平;節數從高到低依 次 為4/20、4/30、3/31、4/10,4/20 播 期 與4/30播期差異不顯著,與3/31 播期、4/10 播期間差異達到了極顯著水平。隨著密度增加,有效分枝數呈先增加再下降趨勢,1.8 萬株/667m2有效分枝數最大,與2.0 萬株/667m2、2.2 萬株/667m2差異達到了顯著水平,與2.4 萬株/667m2差異達到了極顯著水平;種植密度間無效分枝數、節數差異均不顯著。

表2 不同處理對主要農藝性狀的影響
2.3 產量構成因素及產量 莢數由表3 可知,隨著播期推遲,有效莢數、單株莢數呈先增加再下降趨勢,大小依次為4/10>3/31>4/20>4/30,且4/10 與4/20、4/30 之間差異達極顯著水平,與3/31 差異不顯著;無效莢數大小依次為:4/10>4/30>3/31>4/20,4/10 與3/31、4/20 差異達極顯著水平,與4/30 間差異達顯著水平。隨著種植密度的增加,有效莢數、單株莢數呈下降趨勢,這與趙朝森等[11]、趙璇等[12]、鄧軍波等[13]的研究結果一致。有效莢數、單株莢數1.6 萬 株/667m2與2.0 萬 株/667m2、2.2 萬株/667m2、2.4 萬株/667m2差異達極顯著水平,與1.8 萬株/667m2差異不顯著;密度1.6 萬株/667m2的無效莢數與2.0萬株/667m2、2.4 萬株/667m2差異達顯著水平。

表3 不同處理產量構成因素及產量
單株粒數及百粒重 由表3 可見,隨著播期推遲,單株粒數、百粒重大體呈先增加再下降趨勢,4/10播期達到最高,各播期單株粒數、百粒重間差異不顯著。隨著種植密度的增加,單株粒數、百粒重均呈下降趨勢。密度1.6 萬株/667m2單株粒數最高,與2.2萬株/667m2、2.4 萬株/667m2差異達到極顯著水平;百粒重呈下降趨勢,但差異不顯著,說明播期對百粒重影響不明顯,這與孫國偉等[14]研究結果一致。
產量 播期與密度對產量的影響見表3,隨著播期推遲,產量呈先增加再下降的趨勢,4/10 播期小區產量達到最高,為1.85kg,與4/20 播期、4/30 播期間差異達到極顯著水平,但3/31 播期與4/10 播期間小區產量差異不顯著。隨著密度的增加,產量呈先增加再下降的趨勢,小區產量以密度1.8 萬株/667m2最高,與1.6 萬株/667m2、2.4 萬株/667m2小區產量差異達到極顯著水平,與2.0 萬株/667m2、2.2萬株/667m2差異達顯著水平,說明低密度個體長勢雖好但群體產量低,高密度導致群體間內部資源競爭激烈,個體長勢差,導致整體產量低,適當密植有助于增加產量,這與前人研究結果一致。
由表4 可知,播期與密度交互作用對產量的影響顯著,因此對處理進行產量平均數多重比較。由表5可知,A2B2(4/10 播期、密度1.8 萬株/667m2)處理產量最高,其次是A1B5(播期3/31、密度2.4 萬株/667m2),第3 位是A2B3(4/10 播期、密度2.0 萬株/667m2),處理A4B5(播期4/30、密度2.4 萬株/667m2)產量最低。適時早播利于產量的形成,安豆10 號最佳播期密度組合為4/10 播期、密度1.8 萬株/667m2。

表4 不同播期和密度對大豆產量影響雙因素方差分析

表5 不同處理間產量平均值多重比較分析
2.4 外觀品質的影響紫斑率、褐斑率、蟲食率 由表6 可知,隨著播期推遲,紫斑率、褐斑率、蟲食率呈增長趨勢,3/31 播期、4/10 播期紫斑率差異不顯著,但與4/20 播期、4/30 播期之間達到極顯著水平;4/20 播期、4/30 播期之間褐斑率差異不顯著,但與3/31 播期之間差異極顯著;3/31 播期與4/30 播期蟲食率差異達到顯著水平,其他處理間差異不顯著。早播環境溫度及地溫較低,對菌絲生長和產孢起到一定的抑制作用。
隨著密度的增加,紫斑率、褐斑率、蟲食率均呈增加趨勢。各密度之間紫斑率、蟲食率差異不顯著,密度2.4 萬株/667m2與1.6 萬株/667m2之間褐斑率差異達到極顯著水平。隨著密度增加、株距縮短,植株間光照受到影響,通風透氣性差,紫斑病、褐斑病、蟲害發生嚴重。
秕粒率、完好粒率、籽率光澤 如表6 所示,在本試驗中,籽粒光澤度均表現強。隨著播期推遲,秕粒率呈增加趨勢,3/31 播期與4/30 播期達到極顯著水平;完好粒率呈下降趨勢,3/31 播期顯著高于其他播期,4/10 播期顯著高于4/20 播期、極顯著高于4/30播期。隨著播期推遲,后期雨水增多,大豆生長營養失調,導致秕粒率增多[15]。完好粒率下降,一是因為后期病蟲害發生嚴重,二是因為后期秕粒率增多。

表6 不同處理對外觀品質的影響
隨著密度增大,秕粒率增加,完好粒率減小,密度2.4 萬株/667m2與1.6 萬株/667m2之間秕粒率、完好粒率差異達到極顯著水平,密度2.4 萬株/667m2與1.8萬株/667m2之間完好粒率差異也達到極顯著水平。主要原因是密度增大,植株間出現相互遮蔭、爭水爭肥問題,導致籽粒不飽滿、秕粒率增大。隨著秕粒率、紫斑率、褐斑率、蟲食率增大,導致完好粒率減小。
大豆生長發育與溫、光、水等環境因子有著重要的關系,盧皖等[16]、吳鳳日等[17]研究結果表明,在適宜的土壤水分條件下,隨著土壤溫度升高大豆出苗率隨之提高,前期播種地溫低,不利于出苗。在試驗的4 個播期中播種至出苗相差較大,表現為3/31 播期、4/20播期播種至出苗時間長,主要原因是3/31、4/20 播種后均出現了短期干旱,土壤墑情較差,導致出苗緩慢。3/31 播期較4/20 播期的播種至出苗時間長,可能原因是前期播種,土壤溫度較低,不利于種子萌發。
本研究表明,隨著播期推遲,安豆10 號生育期進程縮短,主要表現為營養生長期(出苗至開花)縮短;有效莢數、單株莢數、百粒重及產量均呈先增加再下降趨勢,在4/10 播種、密度為1.8 萬株/667m2小區產量最高,為1.93kg,折合產量201kg/667m2;有效分枝數、無效分枝數減少。隨著密度的增加,產量構成因素均呈下降趨勢,產量呈先增加再下降趨勢,有效分枝數呈先增后減趨勢,處理間節數變化不顯著;此外,適當晚播及高密度均促進株高增加,播期晚、高密度容易導致紫斑病、褐斑病、蟲害的發生,可適當早播、稀植,利用溫度和光照抑制紫斑、褐斑及蟲害,提升大豆外觀品質。
綜上所述,考慮用種成本、植株株高、產量及外觀品質等因素,A2B2 為最優處理,即4 月10 日、1.8 萬株/667m2為安豆10 號的最佳播種時間及種植密度。由于試驗地在黔中地區,海拔較高,氣溫差異明顯,同時年度間氣候因素對播期密度試驗影響較大,試驗結果存在一定差異,需要多點、多年、多海拔試驗才能摸清安豆10 號最適栽培條件。

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