播期與密度對大豆影響的研究進(jìn)展

李 超 任海紅 謝夢真 馬俊奎

（1 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，太谷 030800；2 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)作物研究所，汾陽 032200）

大豆（Glycine maxL.）蛋白質(zhì)含量約40%左右，脂肪含量約20%，是植物食用油和蛋白質(zhì)的主要來源，具有很高的經(jīng)濟(jì)及營養(yǎng)價(jià)值。大豆食用方式多樣，可以做成豆腐、豆?jié){等豆制品，還可以做成豆腐乳、豆瓣醬、醬油等發(fā)酵物等，尤其還可提煉食用油，豆粕還是主要的優(yōu)質(zhì)動(dòng)物飼料，間接影響著人類食用肉質(zhì)的多少及優(yōu)劣，對人類生活質(zhì)量的影響巨大。近些年隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平和消費(fèi)水平的提高，大豆的需求量越來越大，但我國可用耕地有限，不可能通過增加種植面積來提高大豆總產(chǎn)量，因此提高大豆單位面積產(chǎn)量，縮小與其他國家在產(chǎn)量上的差距成為目前亟待解決的問題。

播期和密度是大豆高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的兩個(gè)重要因素。大豆是喜溫作物，栽培環(huán)境中水、熱等因子的變化對大豆生長以及產(chǎn)量的影響很大，而水、熱等因子又可通過播期適當(dāng)調(diào)節(jié)[1]。大豆產(chǎn)量還與單株產(chǎn)量和群體密度密切相關(guān)，密度過大，可能單位面積產(chǎn)量就下降；密度過小，單株產(chǎn)量高，但是群體產(chǎn)量也可能會降低[2]。所以只有適宜的密度才能發(fā)揮不同大豆品種優(yōu)勢，獲得高產(chǎn)。

1 播期對大豆生長發(fā)育的影響

1.1 播期對大豆農(nóng)藝性狀的影響許多研究表明，播期對大豆農(nóng)藝性狀有明顯的影響，并且對株高、莖粗的影響極其顯著。隨著播種期的推遲，大豆生育期縮短，株高降低，莖粗變小，主莖節(jié)數(shù)和節(jié)間長度也逐漸降低，從而影響大豆的產(chǎn)量，甚至由于播種期的延遲，生育期長的大豆品種有可能不能正常成熟。李樹臣等[3]研究表明，不同播期大豆品種的農(nóng)藝性狀間差異明顯。李金花等[4]研究表明各大豆品種生育日數(shù)都隨著播種期的推遲而縮短，且縮短時(shí)間主要集中在出苗-分枝-開花-結(jié)莢期。王竹等[5]研究表明晚播抑制了大豆株高的生長速率，莖粗變小，干物質(zhì)的積累量也變小，葉面積指數(shù)減小。趙銀月等[6]研究表明各大豆品種在株高方面差異較大，除浙鮮5號的株高隨著播期延遲逐漸增高以外，其余品種的株高隨著播期延遲呈不規(guī)律的變化。

1.2 播期對大豆產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響大豆播種期受多種構(gòu)成因素制約，在性狀表現(xiàn)上也有差別。其中大豆產(chǎn)量構(gòu)成因素包括單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單位面積株數(shù)和百粒重。延遲播種導(dǎo)致單位面積莢數(shù)、單位面積大豆籽粒數(shù)量減少，產(chǎn)量下降。大多學(xué)者試驗(yàn)研究表明，百粒重是一個(gè)相對穩(wěn)定的性狀，播期對大豆百粒重的影響較小。耿臻等[7]研究表明不同播期對大豆產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響較大，構(gòu)成產(chǎn)量的各因素隨著播期的推遲而降低。王稱新[8]研究表明播種越早，單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重越高，百粒重則受播期影響不大。閆吉志[9]研究表明影響大豆產(chǎn)量與主要經(jīng)濟(jì)性狀關(guān)聯(lián)序依次為：平均莢粒數(shù)>平均株莢數(shù)>百粒重。許海濤等[10]研究得出單株粒重是影響產(chǎn)量的第一個(gè)重要因素的結(jié)果。單株粒重的高低直接影響到大豆產(chǎn)量的高低，在其他性狀相對穩(wěn)定的時(shí)候，單株粒重越高則產(chǎn)量越高。另外，陳立君[11]通過對東農(nóng)42 不同播期動(dòng)態(tài)規(guī)律研究表明不同播期之間對產(chǎn)量性狀影響較大，平均鮮粒重隨著播種期的延遲呈先上升后下降趨勢，同一播期不同生育階段的鮮莢皮重呈下降趨勢，同一時(shí)期不同播期之間，播種越早的鮮皮莢比越低。

1.3 播期對大豆產(chǎn)量的影響近年來，由于大豆產(chǎn)量較低，種植效益比較低，農(nóng)民種植大豆的積極性不高，大豆播種面積持續(xù)走低，致使我國大豆產(chǎn)量逐漸降低。因此，研究不同氣候條件下大豆品種的適宜播期，提高大豆產(chǎn)量，是大豆科研的重要任務(wù)。

不同播期對大豆產(chǎn)量的影響，目前已經(jīng)有較多的研究報(bào)道。播期是大豆種植的主要栽培措施之一，與光、熱、水等生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)。大豆產(chǎn)量是不同生態(tài)因素綜合作用的結(jié)果，是個(gè)體與群體生長發(fā)育相互作用的結(jié)果。大豆產(chǎn)量會隨著播種期的延遲而逐漸降低，而早播和適期播種能夠獲得較高的產(chǎn)量。這主要是由于播期的延遲，作物生長發(fā)育期間溫度、光照等生態(tài)條件形成差異，大豆?fàn)I養(yǎng)體得不到合理構(gòu)建，進(jìn)而不利于大豆群體結(jié)構(gòu)優(yōu)化，導(dǎo)致大豆產(chǎn)量降低，不能充分發(fā)揮大豆生產(chǎn)潛力。

劉曉麗等[12]研究表明隨著播種期的延遲，各結(jié)莢習(xí)性品種大豆產(chǎn)量都呈現(xiàn)不同程度降低。張恒斌等[13]研究表明早熟大豆隨著播期的延遲，產(chǎn)量降低，下降幅度大。高永剛等[14]通過播期對中熟型大豆黑農(nóng)48的光合特性及產(chǎn)量影響的研究得出，適宜播期可充分利用光、溫、水等氣候資源，促進(jìn)光合效率，產(chǎn)量增加明顯。王樂政等[15]通過研究得出適期早播可延長夏大豆的生育天數(shù)，增加花后積溫，提高花后累積日溫差，花后階段獲得充足降水，可使夏大豆后期衰老速度減慢，提高光合勢，增加干物質(zhì)量，提高收獲指數(shù)。

1.4 播期對大豆品質(zhì)的影響雖然大豆種植的經(jīng)濟(jì)收益遠(yuǎn)不如玉米、小麥等作物，但隨著種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整和種植面積的提高，今后大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)將會影響其銷售價(jià)格。蛋白質(zhì)和脂肪含量是評價(jià)大豆籽粒品質(zhì)的重要指標(biāo)。大豆品種的脂肪及蛋白質(zhì)含量除受遺傳基因控制外，還受如地理緯度、海拔高度等生態(tài)區(qū)域環(huán)境因素影響。

對于播期對大豆蛋白質(zhì)和脂肪含量的影響，目前存在不同觀點(diǎn)。龔如團(tuán)等[16]對黑龍江3 個(gè)大豆品種（黑河43、北豆40、豐收25）研究發(fā)現(xiàn)，3 個(gè)大豆品種的產(chǎn)量性狀隨著播期的推遲而逐漸降低，粗脂肪含量減少，粗蛋白含量變化較小。張林等[17]對2 個(gè)春大豆種子的研究表明可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量都隨著種子發(fā)育天數(shù)的增加，呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢，而粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量呈“S”型上升趨勢。劉玉蘭等[18]通過對吉林小豆的研究表明播期與產(chǎn)量之間具有很大的相關(guān)性，隨著播期延遲，吉林小粒大豆的蛋白質(zhì)和蛋脂總含量、粗脂肪含量都呈下降趨勢。程艷波等[19]對華南夏大豆的研究發(fā)現(xiàn)播期的延遲對大豆的粗蛋白、粗脂肪及蛋脂總和有顯著或極顯著的影響，變化趨勢因品種而異。

由此可見，隨著播期延遲，大豆粗蛋白和粗脂肪含量的變化趨勢因品種而異，并沒有什么規(guī)律可言。但是可以肯定的是，早播和晚播都不利于大豆的品質(zhì)，只有適宜的播期才有助于增加大豆蛋白質(zhì)和脂肪含量。

另外，韓天富等[20]試驗(yàn)研究表明，光照長度對大豆化學(xué)品質(zhì)有很大影響，長光照下大豆蛋白質(zhì)含量下降，脂肪含量上升，且開花期、結(jié)莢期和鼓粒期的光照處理均對大豆化學(xué)品質(zhì)有影響。這與胡國華等[21]、趙晉忠等[22]的研究結(jié)果一致。

2 密度對大豆生長發(fā)育的影響

2.1 密度對大豆農(nóng)藝性狀的影響大量研究表明，種植密度對大豆的農(nóng)藝性狀有較大影響，不同密度下大豆生育進(jìn)程差異很小，成熟期基本一致。個(gè)體的生長發(fā)育有明顯的不同。隨著密度增加，大豆個(gè)體生長發(fā)育加快、株高增加，同時(shí)還能抑制分枝的產(chǎn)生。調(diào)節(jié)行距、株距是使大豆群體結(jié)構(gòu)能夠合理分布的重要手段和措施。縮小行距，大豆能夠充分利用光能，增加株距，能夠改善單株生長發(fā)育和通風(fēng)透光條件[23]。

陳維等[24]研究表明，隨著種植密度的增加，株高、底莢高度呈現(xiàn)增加趨勢，無效分枝數(shù)增加，主莖節(jié)數(shù)先減少后增加。樊海潮等[25]研究表明，隨著種植密度增加，株高和底莢高逐漸升高，而主莖節(jié)數(shù)、莖粗和有效分枝數(shù)逐漸降低。王秋玲等[26]對山東省新育成的18 個(gè)大豆新品種的主要農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量進(jìn)行了關(guān)聯(lián)度分析，結(jié)果表明，有限結(jié)莢習(xí)性的大豆品種關(guān)聯(lián)度從大到小為主莖節(jié)數(shù)、百粒重、單株莢數(shù)、株高、單株粒數(shù)、底莢高、分枝數(shù)；而亞有限結(jié)莢習(xí)性為單株粒數(shù)、單株莢數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、株高、百粒重、底莢高、分枝數(shù)。劉靈艷等[27]通過對齊黃34的研究得出株高與種植密度呈極顯著正相關(guān)，而主莖節(jié)數(shù)、莖粗、有效分枝數(shù)則與密度呈負(fù)相關(guān)。

2.2 密度對大豆產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響種植密度主要是通過影響產(chǎn)量構(gòu)成因素而影響大豆產(chǎn)量。其中，單位面積株數(shù)是影響大豆產(chǎn)量最重要的因素，密度達(dá)到該地區(qū)氣候可種植的數(shù)量是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)。研究表明，大豆籽粒的產(chǎn)量與株粒數(shù)有關(guān)，與籽粒的大小沒有顯著相關(guān)性。張桂茹等[28]通過試驗(yàn)得出同品種籽粒大小不同的種子其植株的生育進(jìn)程無明顯差別，大粒種子的植株繁茂性較小粒種子強(qiáng)，但對大豆籽粒的影響各品種表現(xiàn)不同。所以單位面積株數(shù)多的品種粒數(shù)多，產(chǎn)量也就高，但百粒重大，單株粒數(shù)少的話，產(chǎn)量并不會高。

王程等[29]研究得出，密度對大豆單株產(chǎn)量、莢數(shù)和粒數(shù)有顯著的影響，對每莢粒數(shù)和單株粒重也有影響，但品種間存在差異。何世煒等[30]對早熟18 不同播種密度的試驗(yàn)表明，播種密度與單株分枝數(shù)、單株莢數(shù)和單株粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)，莢數(shù)與單株籽重、單株莢數(shù)和單莢重均呈極顯著負(fù)相關(guān)。王拓和等[31]對中黃30 不同播種密度試驗(yàn)得出，隨著密度增加，單株結(jié)莢數(shù)、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重均下降。

2.3 密度對大豆產(chǎn)量的影響當(dāng)前在我國單產(chǎn)較高的地區(qū)，其種植的密度也高。密度是限制大豆單產(chǎn)提高的重要因素。現(xiàn)階段，農(nóng)民們種植大豆通常不管大豆品種特性、水肥條件如何，所種植的密度都相同，這就造成土壤肥力高的地塊或者晚熟品種密度過小，而出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象，造成大豆減產(chǎn)；土壤肥力低的地塊或晚熟品種密度過大，不能很好地發(fā)揮群體產(chǎn)量優(yōu)勢。在不能大規(guī)模擴(kuò)大種植面積的情況下篩選不同品種最適種植密度，挖掘大豆生產(chǎn)潛力，是目前亟待解決的問題。

丁希武等[32]研究表明，在半干旱區(qū)種植密度對大豆產(chǎn)量影響是顯著的，大豆品種在特定密度下才能夠獲得高產(chǎn)。梁建秋等[33]研究表明，隨著種植密度的增加，各大豆品種產(chǎn)量變化趨勢及最高產(chǎn)量的適宜密度不同，產(chǎn)量呈先上升后下降的趨勢。任小俊等[34]對汾豆98的研究也表明，隨著種植密度增大，大豆產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。史宏[35]研究表明，不同分枝類型的大豆種質(zhì)產(chǎn)量隨密度變化趨勢不同，其最適密度不盡相同，其中，多分枝類型的產(chǎn)量隨著密度的增加呈升-降-升的變化趨勢；中等分枝類型的產(chǎn)量隨著密度增加呈升-降-升-降的趨勢；披針葉和橢圓葉的寡分枝類型產(chǎn)量隨密度增加呈降-升-降的變化趨勢。劉衛(wèi)國[36]研究表明，單株莢數(shù)、單株粒數(shù)隨著密度增大而減小，單株粒重、百粒重也隨著密度的增大而降低。

2.4 密度對大豆品質(zhì)的影響大豆品質(zhì)的好壞除受遺傳基因影響外，還受環(huán)境條件的影響。我國目前對于密度對大豆品質(zhì)影響的研究結(jié)果存在差異。付春旭[37]研究表明，密度對脂肪、蛋白質(zhì)含量影響總的趨勢是隨密度增加脂肪含量呈增加趨勢，蛋白質(zhì)含量呈下降趨勢。而張曉艷等[38]研究表明，隨著種植密度的增加，大豆籽粒中蛋白質(zhì)的含量有所上升，脂肪的含量有所下降，各生育時(shí)期氮素、可溶性蛋白、淀粉和蔗糖積累量與籽粒蛋白質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)，與脂肪含量呈正相關(guān)。馮麗娟等[39]對高油大豆的研究得出，高油大豆的脂肪含量除受遺傳因素影響外，還受栽培密度和施肥量的制約，隨著密度升高含量呈顯著降低趨勢，而蛋白質(zhì)含量主要受遺傳因素影響，環(huán)境因素影響較小，蛋脂總量隨密度增加呈增加趨勢。

2.5 密度對大豆水分利用效率的影響水是作物生長過程中最重要的環(huán)境因子。不同種植密度對大豆田間水分利用效率有顯著影響，對田間耗水量沒有顯著影響。

王立明等[40]研究表明大豆種植密度與水分利用效率的關(guān)系呈二次拋物線關(guān)系，隨著種植密度的增加水分利用效率也逐漸增加。楊國敏等[41]研究得出通過調(diào)整作物個(gè)體間的水平空間位置，構(gòu)成不同的群體類型，能夠明顯影響水分利用效率，主要表現(xiàn)在，與不均勻群體相比，均勻分布的群體中具有較高的產(chǎn)量和較低的耗水量，從而提高作物的水分利用效率。因此，在作物品種、密度一定的情況下，通過構(gòu)建合理的群體分布，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)水的目的。

2.6 密度對大豆病蟲害的影響近年來，大豆病蟲害的發(fā)生頻率逐年增加，大豆常見病害有根腐病、花葉病、胞囊線蟲病、灰斑病等，常見蟲害有食心蟲、蚜蟲、紅蜘蛛、點(diǎn)蜂緣蝽等，這些病蟲害嚴(yán)重影響了大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)。如何在控制生產(chǎn)成本且做好病蟲害防治，成為當(dāng)前面臨的一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。

王永鋒等[42]通過對不同密度條件下大豆紋枯病的研究得出，大豆紋枯病的發(fā)生級別與普遍率都隨著大豆密度的增加而增加。顧鑫[43]對大豆菌核病與密度的關(guān)系研究得出大豆密植盡管增產(chǎn)，但病情指數(shù)提高了，其主要原因是莖稈強(qiáng)度的減弱及子囊盤萌發(fā)個(gè)數(shù)的增多導(dǎo)致了菌核病發(fā)生嚴(yán)重。劉麗麗等[44]對大豆灰斑病與密度的關(guān)系研究得出栽培密度對大豆灰斑病流行時(shí)期和發(fā)生流行程度均有一定的影響。且栽培密度低，能夠創(chuàng)造良好的通風(fēng)透光條件，降低了田間小區(qū)冠層內(nèi)的溫濕度，這樣減緩了大豆灰斑病擴(kuò)展的速度，從而降低了發(fā)病程度。郭明明等[45]研究表明，不同大豆品種（系）和種植密度對豆天蛾幼蟲存活及生長發(fā)育均有顯著影響。

3 播期和密度互作對大豆的影響

大量研究表明，播期和密度互作對大豆生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響是不顯著的，且播種期對大豆生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響要大于密度。鄧軍波等[46]研究得出，播期與密度互作對油春1204 大豆產(chǎn)量差異的影響未達(dá)到顯著水平。趙璇等[47]對石豆4號的研究得出，播期對大豆生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響大于密度，在一定播期范圍內(nèi)密度對大豆生長發(fā)育和產(chǎn)量影響不顯著。劉偉明等[48]對浙秋豆3號的研究得出，2 種密度及密度與播期的互作對浙秋豆3號的株高、主莖節(jié)數(shù)和有效分枝數(shù)的影響不顯著。

4 展望

我國曾是世界上最大的大豆出口國和生產(chǎn)國，但隨著我國人口和大豆需求量急劇增加，造成了大豆高度依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀。目前，我國有近86%的大豆消費(fèi)依靠進(jìn)口；同時(shí)，還面臨著大豆播種面積逐年下降、單產(chǎn)低且不穩(wěn)、質(zhì)量不勻，消費(fèi)總量急速增加，大豆總產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了產(chǎn)業(yè)需求等問題。

播期和密度是影響我國大豆產(chǎn)量的兩個(gè)重要因子。播種期的早晚和密度的大小對大豆產(chǎn)量影響很大。只有播種期和密度適宜才能夠提高我國的大豆單產(chǎn)和總產(chǎn)。

一直以來，我國大豆育種的目的就是實(shí)現(xiàn)大豆生產(chǎn)的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效，而大豆的栽培技術(shù)也決定了大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)。大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，有助于增強(qiáng)大豆市場的競爭力。目前，我國大部分地區(qū)還是通過傳統(tǒng)的常規(guī)育種方法來培育大豆新品種，存在效率低、周期長等缺點(diǎn)；近年來如分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)、分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)、大豆覆蓋滲水地膜抗旱高產(chǎn)栽培技術(shù)等已經(jīng)有了較大的進(jìn)步與發(fā)展，解決了很多生產(chǎn)中的實(shí)際問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高科技與新技術(shù)的結(jié)合，加快了大豆高產(chǎn)高效栽培技術(shù)的提升。良種與良法結(jié)合，才能夠更好地幫助農(nóng)民獲得高產(chǎn)，增加收入，推動(dòng)我國大豆產(chǎn)業(yè)的振興。