高 潔,王家萌,蘇 歡,潘 晶,樊穎倫,劉立科
(1. 聊城大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山東 聊城 252000;2. 聊城大學(xué)農(nóng)學(xué)院,山東 聊城 252000)
春、夏播對(duì)不同大豆種質(zhì)生育期的影響
高 潔1,王家萌1,蘇 歡1,潘 晶1,樊穎倫2,劉立科1
(1. 聊城大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山東 聊城252000;2. 聊城大學(xué)農(nóng)學(xué)院,山東 聊城252000)
以來(lái)自國(guó)內(nèi)不同生態(tài)區(qū)的57份大豆種質(zhì)和來(lái)自國(guó)外的10份大豆種質(zhì)為試材,分春、夏兩季進(jìn)行播種,研究播期對(duì)不同大豆種質(zhì)生育期的影響。結(jié)果表明,春播條件下,與原生育期相比,16份種質(zhì)的生育期縮短,12份相差5 d之內(nèi),39份生育期延長(zhǎng)。生育期縮短的種質(zhì)中,綏農(nóng)6號(hào)縮短天數(shù)最多,達(dá)33 d;生育期延長(zhǎng)的種質(zhì)中,盤(pán)石豆延長(zhǎng)天數(shù)最多,達(dá)54 d。夏播條件下,與原生育期相比,27份種質(zhì)的生育期縮短,28份相差5 d之內(nèi),12份生育期延長(zhǎng)。生育期縮短的種質(zhì)中,吉育30縮短天數(shù)達(dá)55 d。與春播相比,夏播時(shí),大豆全生育期縮短,主要是生育前期的縮短,即播種至結(jié)莢階段的縮短。從積溫角度來(lái)說(shuō),夏播大豆比春播大豆全生育期所需積溫減少,主要是開(kāi)花和結(jié)莢期減少,而在其他發(fā)育階段兩者差異不顯著。
春播;夏播;大豆;生育期;積溫
高潔,王家萌,蘇歡,等.春、夏播對(duì)不同大豆種質(zhì)生育期的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,43(9):1-9.
大豆是典型的短日照、喜溫性植物[1]。生育期是確定大豆種質(zhì)適宜種植區(qū)域的重要指標(biāo)之一,與其地理分布具有規(guī)律性的對(duì)應(yīng)關(guān)系[2],即大豆生育期的長(zhǎng)短,除主要決定于大豆種質(zhì)的遺傳特性外,還與栽培地區(qū)的氣候條件和栽培技術(shù)等因素有關(guān)[3-5]。一般來(lái)說(shuō),同地區(qū)種植,大豆的生育期隨著播期的推遲而縮短,且縮短程度因種質(zhì)而異[6-10]。自南向北引種,由于緯度增高,生長(zhǎng)季節(jié)的日照加長(zhǎng)而溫度降低,生育期一般延長(zhǎng);反之,從北向南引種則因緯度降低、日照減短、溫度升高而使生育期縮短[11-15]。
農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育需要滿(mǎn)足一定的溫度條件,該條件通常用積溫表示,它是相應(yīng)時(shí)段內(nèi)逐日平均氣溫的累積值[16]。積溫是作物生長(zhǎng)季長(zhǎng)短的重要標(biāo)志,可用來(lái)衡量一個(gè)地區(qū)熱量資源的滿(mǎn)足程度,具有一定的生物學(xué)意義[17]。
以往研究多只包含一份種質(zhì)或少數(shù)幾份種質(zhì),而使用來(lái)自不同地區(qū)的多份大豆種質(zhì)作為材料進(jìn)行試驗(yàn),研究播期和積溫對(duì)大豆生育期影響關(guān)系的報(bào)道較少。本研究對(duì)來(lái)自不同地區(qū)不同類(lèi)型的多份大豆種質(zhì)分春、夏兩季進(jìn)行播種,研究播期和積溫對(duì)大豆生育期的影響,以期篩選出適合不同季節(jié)播種的種質(zhì),為播期及種質(zhì)類(lèi)型的科學(xué)選用提供依據(jù),為進(jìn)一步研究大豆生育期的遺傳機(jī)理奠定基礎(chǔ)。
1.1試驗(yàn)材料
67份試驗(yàn)材料均由國(guó)家大豆種質(zhì)資源庫(kù)提供,包括來(lái)自國(guó)內(nèi)16個(gè)省(市、自治區(qū))的57份大豆種質(zhì)和來(lái)自英、法、美3個(gè)國(guó)家的10份大豆種質(zhì)。參考邱麗娟等編寫(xiě)的《中國(guó)大豆品種志》[18],將國(guó)內(nèi)種質(zhì)按源產(chǎn)地及播期分為北方春大豆、黃淮海夏大豆和南方春大豆3種類(lèi)型,其中,北方春大豆25份,黃淮海夏大豆26份,南方春大豆6份;根據(jù)國(guó)家大豆種質(zhì)資源庫(kù)提供的信息,將10份國(guó)外種質(zhì)的類(lèi)型歸為國(guó)外春大豆(表1)。
1.2試驗(yàn)方法
試驗(yàn)于2015年在聊城大學(xué)校內(nèi)試驗(yàn)田進(jìn)行。聊城大學(xué)地處36°22′N(xiāo)、115°59′E,屬于我國(guó)黃淮海夏大豆種植區(qū)。聊城市年平均氣溫為13.1℃,全年 ≥ 10℃積溫4 404~4 524℃,無(wú)霜期平均為193~201 d;年平均降水量578.4 mm,屬于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)。
試驗(yàn)設(shè)春季(4月22日)、夏季(6月1日)兩個(gè)播期,每份種質(zhì)種植3行,行長(zhǎng)3 m,行距50 cm,株距10 cm,隨機(jī)排列,人工開(kāi)溝點(diǎn)播種植。田間管理同常規(guī)大田。
1.3測(cè)定項(xiàng)目及方法
按照《大豆種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[19],每小區(qū)取中間1行,定點(diǎn)觀察5株,分株記錄開(kāi)花、結(jié)莢、鼓粒、成熟等主要生育階段對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確日期。生育期組的劃分參考郝耕等[20]的方法。
整個(gè)生育期的氣溫?cái)?shù)據(jù)從天氣后報(bào)網(wǎng)(http://www.tianqihoubao.com)查詢(xún)獲得,以此計(jì)算各大豆種質(zhì)不同生長(zhǎng)發(fā)育階段及全生育期的積溫。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行處理和分析。
2.1春播對(duì)各大豆種質(zhì)生育期的影響
研究發(fā)現(xiàn),國(guó)外春大豆種質(zhì)中,除來(lái)自法國(guó)的Aretic與原生育期相比差別較大,延長(zhǎng)17 d外,其余9份種質(zhì)的生育期與原生育期基本沒(méi)有差別。Aretic在結(jié)莢至鼓粒和鼓粒至成熟這兩個(gè)生長(zhǎng)階段用時(shí)分別為23 d和25 d,比其他種質(zhì)長(zhǎng)。
北方春大豆種質(zhì)中,除油黃豆、盤(pán)石豆、小黃豆、中豆32、科豐53、汾豆79、蠶絲豆這7份種質(zhì)生育期比原生育期延長(zhǎng)外,其余種質(zhì)的生育期均比原生育期縮短,縮短天數(shù)從5~33 d不等。而7份生育期延長(zhǎng)的種質(zhì)中,油黃豆、盤(pán)石豆、小黃豆和中豆32這4份種質(zhì)延長(zhǎng)天數(shù)明顯。油黃豆在開(kāi)花至結(jié)莢階段所需天數(shù)達(dá)38 d,比其他種質(zhì)明顯長(zhǎng);盤(pán)石豆在播種至開(kāi)花及鼓粒至成熟兩個(gè)階段所需天數(shù)較長(zhǎng);小黃豆在結(jié)莢至鼓粒及鼓粒至成熟兩個(gè)階段用時(shí)較長(zhǎng),在結(jié)莢至鼓粒階段用時(shí)達(dá)46 d,比其他種質(zhì)用時(shí)明顯長(zhǎng);中豆32在播種至開(kāi)花階段持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。
表1 供試大豆種質(zhì)名稱(chēng)、源產(chǎn)地及類(lèi)型
黃淮海夏大豆種質(zhì)中,各種質(zhì)生育期都比原生育期延長(zhǎng),延長(zhǎng)天數(shù)由7~50 d不等。其中中黃10號(hào)、第六黃豆-2、冀豆12、濱海-五花鉆頂和皖豆23 這5份種質(zhì)的生育期比原生育期明顯延長(zhǎng),且始花期都很長(zhǎng)。另外,邯195在結(jié)莢至鼓粒階段所用時(shí)間為50 d,明顯比其他品種多;但在其他生育期階段,邯195同其他品種相差不大。
南方春大豆種質(zhì)中,除湖南極早熟種質(zhì)85-6060生育期比原生育期縮短5 d外,其余種質(zhì)的生育期均延長(zhǎng),延長(zhǎng)天數(shù)從19~41 d不等。85-6060在播種至開(kāi)花和結(jié)莢至鼓粒這兩個(gè)生育階段所需天數(shù)明顯少于其他種質(zhì),用時(shí)分別為36 d和8 d。其他種質(zhì)在始花期、結(jié)莢至鼓粒階段、鼓粒至成熟階段這3個(gè)生育階段所需時(shí)間均較長(zhǎng)。
總體來(lái)看,在春播進(jìn)程中,黃淮海夏大豆在開(kāi)花、結(jié)莢、鼓粒、成熟各時(shí)期所用時(shí)間都是最長(zhǎng)的,其次為北方春大豆和南方春大豆,國(guó)外春大豆所用時(shí)間最短。
各大豆類(lèi)型在播種至開(kāi)花階段所用時(shí)間表現(xiàn)為黃淮海夏大豆>南方春大豆>北方春大豆>國(guó)外春大豆,在開(kāi)花至結(jié)莢、結(jié)莢至鼓粒這兩個(gè)階段均表現(xiàn)為黃淮海夏大豆>北方春大豆>南方春大豆>國(guó)外春大豆,在鼓粒至成熟階段表現(xiàn)為北方春大豆>黃淮海夏大豆>南方春大豆>國(guó)外春大豆。北方春大豆、黃淮海夏大豆、南方春大豆在各生長(zhǎng)發(fā)育階段所用時(shí)間表現(xiàn)為播種至開(kāi)花階段>結(jié)莢至鼓粒階段>鼓粒至成熟階段>開(kāi)花至結(jié)莢階段,國(guó)外春大豆表現(xiàn)為播種至開(kāi)花階段>鼓粒至成熟階段>結(jié)莢至鼓粒階段>開(kāi)花至結(jié)莢階段(圖1)。
不同大豆種質(zhì)在各生長(zhǎng)發(fā)育階段及全生育期所需積溫是不同的。春播時(shí),國(guó)外春大豆種質(zhì)中,除Aretic全生育期所需積溫較多外,其余種質(zhì)相同或相差不大,而Aretic主要在結(jié)莢至鼓粒和鼓粒至成熟兩個(gè)階段所需積溫較多。
北方春大豆種質(zhì)中,綏農(nóng)6、紅豐11、東農(nóng)163和白城秣食豆等4份種質(zhì)全生育期所需積溫最少;油黃豆、盤(pán)石豆、小黃豆、中豆32、科豐53和蠶絲豆所需積溫最多。其中,綏農(nóng)6和東農(nóng)163在播種至開(kāi)花和開(kāi)花至結(jié)莢兩個(gè)階段、紅豐11在結(jié)莢至鼓粒階段、白城秣食豆在鼓粒至成熟階段所需積溫最少;全生育期需要積溫最多的種質(zhì)中,油黃豆在開(kāi)花至結(jié)莢階段、盤(pán)石豆在播種至開(kāi)花和鼓粒至成熟兩個(gè)階段、小黃豆在開(kāi)花至結(jié)莢和結(jié)莢至鼓粒兩個(gè)階段、中豆32和科豐53在播種至開(kāi)花階段、蠶絲豆在結(jié)莢至鼓粒階段所需積溫較多。
圖1 春播不同大豆類(lèi)型各個(gè)生育階段比較
黃淮海夏大豆種質(zhì)中,冀豆7號(hào)、冀黃13、煙黃3號(hào)和豫豆18在全生育期所需積溫最少;中黃39、第六黃豆-2、冀豆12、濱海-五花鉆頂、皖豆23全生育期所需積溫最多。其中,冀豆7號(hào)和煙黃3號(hào)在播種至開(kāi)花和開(kāi)花至結(jié)莢兩個(gè)階段、冀黃13和豫豆18在結(jié)莢至鼓粒和鼓粒至成熟兩個(gè)階段所需積溫較少;中黃39在開(kāi)花至結(jié)莢階段、第六黃豆-2和冀豆12在播種至開(kāi)花階段、濱海-五花鉆頂在播種至開(kāi)花和開(kāi)花至結(jié)莢兩個(gè)階段、皖豆23在播種至開(kāi)花階段所需積溫較多。
南方春大豆種質(zhì)中,85-6060全生育期所需積溫明顯比其他種質(zhì)少,其減少主要表現(xiàn)在播種至開(kāi)花和結(jié)莢至鼓粒兩個(gè)階段。南雄茶豆全生育期所需積溫也較少,其減少主要表現(xiàn)在開(kāi)花至結(jié)莢和鼓粒至成熟兩個(gè)階段。其余4份種質(zhì)全生育期所需積溫相同或差別不大。
各大豆類(lèi)型,在播種至開(kāi)花階段、開(kāi)花至結(jié)莢階段、鼓粒至成熟階段及全生育期,所需積溫均表現(xiàn)為黃淮海夏大豆最多,北方春大豆和南方春大豆次之,國(guó)外春大豆最少,而鼓粒至成熟階段表現(xiàn)為北方春大豆>黃淮海夏大豆>南方春大豆>國(guó)外春大豆。在4個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段,各大豆類(lèi)型所需積溫的量表現(xiàn)為播種至開(kāi)花階段>結(jié)莢至鼓粒階段>鼓粒至成熟階段>開(kāi)花至結(jié)莢階段(圖2)。
圖2 春播不同大豆類(lèi)型各個(gè)生育階段積溫比較
2.2夏播對(duì)各大豆種質(zhì)生育期的影響
夏播時(shí),國(guó)外春大豆種質(zhì)中,除法國(guó)的Aretic生育期比原生育期延長(zhǎng)14 d,英國(guó)的Flambeau生育期比原生育期縮短17 d,其余種質(zhì)與原生育期相比,差別不大。
北方春大豆種質(zhì)中,除毛豆、油黃豆、盤(pán)石豆、小黃豆和汾豆外,其他種質(zhì)的生育期均比原生育期短,縮短天數(shù)15~55 d不等。毛豆、油黃豆、小黃豆和汾豆79等4份種質(zhì)在鼓粒至成熟階段用時(shí)較長(zhǎng),盤(pán)石豆在結(jié)莢至鼓粒階段所用時(shí)間較長(zhǎng)。
黃淮海夏大豆種質(zhì)中,來(lái)自北京的中作983和來(lái)自安徽的皖豆23在開(kāi)花、結(jié)莢、鼓粒這3個(gè)階段生長(zhǎng)發(fā)育正常,但鼓粒之后出現(xiàn)貪青現(xiàn)象,沒(méi)有得到正常成熟的種子;來(lái)自河北的第六黃豆-2和來(lái)自江蘇的濱海-五花鉆頂?shù)纳诒仍诿黠@延長(zhǎng),分別延長(zhǎng)56 d和31 d;其余22份種質(zhì)的生育期與原生育期相比差別不大或沒(méi)有差別。冀豆7號(hào)和煙黃3號(hào)在播種至開(kāi)花階段用時(shí)29 d,比其他種質(zhì)明顯少;第六黃豆-2全生育期長(zhǎng)主要是因?yàn)椴シN至開(kāi)花和結(jié)莢至鼓粒兩個(gè)階段用時(shí)較長(zhǎng),尤其是后一階段;濱海-五花鉆頂全生育期長(zhǎng)是因?yàn)槠溟_(kāi)花至結(jié)莢階段所用時(shí)間比其他種質(zhì)明顯長(zhǎng),其他種質(zhì)在此階段的平均用時(shí)為9 d,而濱海-五花鉆頂需42 d。
南方春大豆種質(zhì)夏播時(shí),各個(gè)種質(zhì)生育期均延長(zhǎng),延長(zhǎng)天數(shù)1~25 d不等。
在夏播過(guò)程中,黃淮海夏大豆在開(kāi)花、結(jié)莢、鼓粒、成熟各時(shí)期所用時(shí)間都是最長(zhǎng)的,其次為北方春大豆和南方春大豆,國(guó)外春大豆所用時(shí)間最短。
各大豆類(lèi)型在播種至開(kāi)花階段,所用時(shí)間多少表現(xiàn)為黃淮海夏大豆>南方春大豆>北方春大豆>國(guó)外春大豆,在開(kāi)花至結(jié)莢、結(jié)莢至鼓粒兩個(gè)階段均表現(xiàn)為北方春大豆>黃淮海夏大豆>南方春大豆>國(guó)外春大豆,鼓粒至成熟階段表現(xiàn)為北方春大豆>春大豆>黃淮海夏大豆>南方春大豆。北方春大豆、黃淮海夏大豆、南方春大豆在各生長(zhǎng)發(fā)育階段所用時(shí)間均表現(xiàn)為播種至開(kāi)花階段>結(jié)莢至鼓粒階段>鼓粒至成熟階段>開(kāi)花至結(jié)莢階段,國(guó)外春大豆表現(xiàn)為播種至開(kāi)花階段>鼓粒至成熟階段>結(jié)莢至鼓粒階段>開(kāi)花至結(jié)莢階段(圖3)。
圖3 夏播不同大豆類(lèi)型各個(gè)生育階段比較
夏播時(shí),國(guó)外春大豆種質(zhì)中,除Aretic全生育期所需積溫較多,其余種質(zhì)差別不大。Aretic在結(jié)莢至鼓粒階段對(duì)積溫的需求較多。
北方春大豆種質(zhì)中,綏農(nóng)6、綏農(nóng)14、東農(nóng)163和吉育30全生育期所需積溫最少;毛豆、油黃豆、盤(pán)石豆和汾豆79在全生育期所需積溫最多。其中,綏農(nóng)6和綏農(nóng)14在播種至開(kāi)花階段、東農(nóng)163在開(kāi)花至結(jié)莢階段、吉育30在開(kāi)花至結(jié)莢和鼓粒至成熟兩個(gè)階段所需積溫較少;毛豆和汾豆79在鼓粒至成熟階段、油黃豆在播種至開(kāi)花和鼓粒至成熟兩個(gè)階段、盤(pán)石豆在播種至開(kāi)花和結(jié)莢至鼓粒兩個(gè)階段所需積溫較多。
黃淮海夏大豆種質(zhì)中,中黃10號(hào)、魯黑豆2號(hào)、煙黃3號(hào)、二粒黑豆和豫豆18等所需積溫最少;第六黃豆-2和濱海-五花鉆頂在全生育期所需積溫最多。其中,中黃10號(hào)在鼓粒至成熟階段、魯黑豆2號(hào)在結(jié)莢至鼓粒階段、煙黃3號(hào)在播種至開(kāi)花階段、二粒黑豆和豫豆18在開(kāi)花至結(jié)莢階段所需積溫較少;第六黃豆-2在播種至開(kāi)花和結(jié)莢至鼓粒兩個(gè)階段、濱海-五花鉆頂在開(kāi)花至結(jié)莢階段所需積溫比其他種質(zhì)明顯多。
參試的6份南方春大豆種質(zhì)全生育期所需積溫差別不大。
各大豆類(lèi)型在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段和全生育期所需積溫大小表現(xiàn)為,在播種至開(kāi)花階段,黃淮海夏大豆>南方春大豆>北方春大豆>國(guó)外春大豆;在開(kāi)花至結(jié)莢和結(jié)莢至鼓粒兩個(gè)階段,北方春大豆>黃淮海夏大豆>南方春大豆>國(guó)外春大豆;在鼓粒至成熟階段,國(guó)外春大豆>北方春大豆>黃淮海夏大豆>南方春大豆。從全生育期來(lái)看,所需積溫由大到小依次為黃淮海夏大豆>北方春大豆>南方春大豆>國(guó)外春大豆。北方春大豆、黃淮海夏大豆和南方春大豆3種大豆在4個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段所需積溫表現(xiàn)為播種至開(kāi)花階段>結(jié)莢至鼓粒階段>鼓粒至成熟階段>開(kāi)花至結(jié)莢階段,國(guó)外春大豆表現(xiàn)為播種至開(kāi)花階段>鼓粒至成熟階段>結(jié)莢至鼓粒階段>開(kāi)花至結(jié)莢階段(圖4)。
圖4 夏播不同大豆類(lèi)型各個(gè)生育階段積溫比較
2.3春夏播各大豆種質(zhì)生育期比較
國(guó)外春大豆、北方春大豆、黃淮海夏大豆、南方春大豆等4種大豆類(lèi)型在開(kāi)花、結(jié)莢、鼓粒和成熟4個(gè)時(shí)期所用時(shí)間均表現(xiàn)為春播所用時(shí)間比夏播長(zhǎng),所用時(shí)間趨勢(shì)表現(xiàn)為少-多-少(圖5)。從積溫來(lái)看,除國(guó)外春大豆在鼓粒期和成熟期這兩個(gè)時(shí)期所需積溫表現(xiàn)為夏播大于春播外,其他大豆類(lèi)型在4個(gè)時(shí)期所需積溫均表現(xiàn)為春播大于夏播??傮w來(lái)看,以上4種大豆類(lèi)型在開(kāi)花、結(jié)莢、鼓粒和成熟4個(gè)時(shí)期所需積溫趨勢(shì)表現(xiàn)為少-多-少(圖6)。隨著緯度從高到低,各大豆類(lèi)型在春夏播所用時(shí)間和積溫均表現(xiàn)為由少到多再到少,且春播比夏播多。
植物在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段所需天數(shù)和積溫之間有一定關(guān)系。不論春夏播,4種大豆類(lèi)型在播種至開(kāi)花、開(kāi)花至結(jié)莢、結(jié)莢至鼓粒、鼓粒至成熟及全生育期所需積溫與天數(shù)之間都呈直線正相關(guān)。春播時(shí),4個(gè)大豆類(lèi)型在播種至開(kāi)花階段無(wú)效積溫表現(xiàn)為從少到多再到少。夏播時(shí),國(guó)外春大豆沒(méi)有無(wú)效積溫,北方春大豆、黃淮海夏大豆和南方春大豆無(wú)效積溫很少,表現(xiàn)為由少到多再到少。
從時(shí)間來(lái)看,春夏播的差異主要在播種至開(kāi)花、開(kāi)花至結(jié)莢這兩個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段和全生育期。從積溫來(lái)看,春夏播的差異主要在開(kāi)花至結(jié)莢階段和全生育期(表2)。在播種至開(kāi)花階段,時(shí)間差異極顯著,而積溫差異不顯著。
以往研究表明,不同播期對(duì)大豆的生育期影響較大,隨著播期推遲,整個(gè)生育期隨之縮短[5-9],但具體哪個(gè)生育階段縮短及縮短幅度如何,不同研究結(jié)果有所差異。多數(shù)結(jié)果顯示,生育期的縮短主要是播種至開(kāi)花期。但趙銀月等[21]的研究結(jié)果顯示,參試品種的生育期逐漸縮短,主要是生育后期的縮短。本試驗(yàn),夏播時(shí),大豆全生育期比春播縮短,主要是在生育前期,即播種至結(jié)莢階段。在播種至開(kāi)花階段,各大豆種質(zhì)春夏播時(shí)間差異極顯著,而積溫差異不顯著,這可能是春播時(shí)大豆開(kāi)花在6月5日前后,夏播時(shí)開(kāi)花在6月30日前后,在這兩個(gè)階段,光照時(shí)長(zhǎng)都能滿(mǎn)足各大豆類(lèi)型的光周期誘導(dǎo),光周期對(duì)其影響不大,此階段所需時(shí)間只與積溫相關(guān),而各大豆種質(zhì)在這個(gè)階段所需積溫是固定值,春播時(shí)氣溫低所需時(shí)間長(zhǎng),夏播時(shí)氣溫高所需時(shí)間短。在開(kāi)花至結(jié)莢階段,時(shí)間和積溫的差異都達(dá)到極顯著水平,這可能是因?yàn)椴煌蠖狗N質(zhì)在此階段所需積溫是變化的,同時(shí)春夏播在此階段溫度又有差異??傮w來(lái)看,生育期的長(zhǎng)短主要是由開(kāi)花和結(jié)莢早晚決定的。
圖5 春、夏播不同大豆類(lèi)型各個(gè)生育階段比較
圖6 春、夏播不同大豆類(lèi)型各個(gè)生育階段積溫比較
表2 春、夏播不同大豆種質(zhì)各生長(zhǎng)階段、積溫的差異顯著性檢驗(yàn)(t檢驗(yàn))
王樹(shù)宇等[22]研究了積溫、降水量和日照對(duì)大豆主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)的影響,結(jié)果表明積溫與生育天數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。李彤霄[23]在研究中得出相似的結(jié)論,即大豆各生育期間隔日數(shù)與平均氣溫主要呈負(fù)相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),春播時(shí),4個(gè)大豆類(lèi)型在播種至開(kāi)花階段無(wú)效積溫表現(xiàn)為從少到多再到少,這可能是因?yàn)閲?guó)外春大豆、北方春大豆、南方春大豆都是春大豆類(lèi)型,出苗時(shí)溫度低,所需積溫少,黃淮海夏大豆是夏大豆類(lèi)型,出苗時(shí)溫度高,所需積溫多。夏播時(shí),國(guó)外春大豆沒(méi)有無(wú)效積溫,北方春大豆、黃淮海夏大豆和南方春大豆無(wú)效積溫很少,表現(xiàn)為由少到多再到少。
大豆是典型的短日照作物,其生長(zhǎng)發(fā)育是光溫綜合作用的結(jié)果。路琴華等[24-26]研究指出,生長(zhǎng)期間的累加日平均最長(zhǎng)光照稱(chēng)臨界光照,生長(zhǎng)期間的累加日平均最高溫度稱(chēng)臨界溫度,生長(zhǎng)過(guò)程中達(dá)到臨界光照發(fā)育開(kāi)花,達(dá)到生育交點(diǎn)結(jié)莢,達(dá)到臨界溫度停止復(fù)葉發(fā)生,氣溫降至15℃左右全株成熟。緯度越低,自然臨界光照越小,緯度越高,自然臨界溫度越低,各緯度的自然臨界光照和自然臨界溫度出現(xiàn)的日期,由北到南而推遲。開(kāi)花兩天后的溫度范圍確定結(jié)莢速度。我們的結(jié)果與之一致:隨著緯度從高到低,即從北到南,各大豆類(lèi)型所需天數(shù)及積溫表現(xiàn)為從低到高再到低,且春播比夏播多。這是光溫綜合作用的結(jié)果,因?yàn)殡S著緯度從高到低,自然臨界光照表現(xiàn)為從長(zhǎng)到短,自然臨界溫度表現(xiàn)為從少到多,且兩者出現(xiàn)的時(shí)間隨緯度降低而推遲。國(guó)外春大豆在鼓粒期和成熟期所需時(shí)間和積溫表現(xiàn)為夏播大于春播,這可能是因?yàn)閲?guó)外春大豆結(jié)莢時(shí)所需溫度較高,低溫抑制其發(fā)育。聊城地區(qū)國(guó)外春大豆春播時(shí)結(jié)莢在6月8日左右,此時(shí)氣溫處在由低到高階段,利于大豆灌漿成熟,因此所用時(shí)間和積溫少,夏播時(shí)結(jié)莢在7月8日左右,此時(shí)氣溫處在由高到低階段,不利于大豆灌漿成熟,因此發(fā)育遲緩,所需時(shí)間和積溫比較多。
[1]王國(guó)勛. 中國(guó)栽培大豆品種的生態(tài)分類(lèi)研究[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),1981,14(3):39-46.
[2]Hartwig E E. Growth and reproductive characteristics of soybeans growth under short day conditions[J]. Trop Science,1970,12(1):47-53.
[3]楊永華,蓋鈞鎰,馬育華. 春夏秋播季節(jié)條件下大豆生育期遺傳的差異表現(xiàn)[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),1994,27(3):1-6.
[4]陳潔敏,趙九洲,楊方人,等. 播期對(duì)大豆開(kāi)花及產(chǎn)量的影響[J]. 大豆科學(xué),1998,17(3):225-230.
[5]趙雙進(jìn),張孟臣,楊春燕,等. 栽培因子對(duì)大豆生長(zhǎng)發(fā)育及群體產(chǎn)量的影響Ⅰ.播期、密度、行株距(配置方式)對(duì)產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào),2002,24(4):29-32.
[6]楊旭,趙云,周靜,等. 播期對(duì)大豆品種山寧16號(hào)生育期、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,46(6):61-63.
[7]耿臻,楊青春,苑保軍,等. 播期對(duì)夏大豆豫豆25號(hào)生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2004,20(5):74-76.
[8]范保杰,劉長(zhǎng)友,曹志敏,等. 播期對(duì)春播綠豆產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的影響[J]. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,15(8):1-3.
[9]孫培樂(lè),寧海龍,陳東升,等. 春大豆不同播期的光溫生態(tài)特性[J]. 大豆科學(xué),2010,29(6):953-958.
[10]朱國(guó)富,李衛(wèi)東,彭玉華. 南方春大豆新育成材料的生育期光溫綜合反應(yīng)特性[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào),1998,20(2):28-31.
[11]費(fèi)志宏,吳存祥,孫洪波,等. 以光周期處理與分期播種試驗(yàn)綜合鑒定大豆品種的光溫反應(yīng)[J]. 作物學(xué)報(bào),2009,35(8):1525-1531.
[12]汪越勝,陳冬生,馬宏惠. 中國(guó)大豆成熟期光溫綜合反應(yīng)與短光照反應(yīng)間關(guān)系[J]. 安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2000,23(3):231-233.
[13]汪越勝,蓋鈞鎰. 中國(guó)春播大豆熟期組地理分布的研究[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào),1999,21(3):23-26.
[14]宋啟建,蓋鈞鎰,馬育華,大豆蛋白質(zhì)和油分含量生態(tài)特點(diǎn)研究[J]. 大豆科學(xué),1990,9(2):121-129.
[15]楊永華,蓋鈞鎰,馬育華. 春夏秋播季節(jié)條件下大豆生育期遺傳的差異表現(xiàn)[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),1994,27(3):1-6.
[16]劉文寶. 積溫對(duì)作物的影響[J]. 吉林農(nóng)業(yè),2000,7(12):11.
[17]陳道榮,戚福祥,王曉榮,等. 改進(jìn)大豆積溫計(jì)算方法的探討[J]. 黑龍江氣象,1995(2):31-32.
[18]邱麗娟,王曙明. 中國(guó)大豆品種志1993—2004[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2007.
[19]邱麗娟,常汝鎮(zhèn). 大豆種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006.
[20]郝耕,陳杏娟,卜慕華. 中國(guó)大豆品種生育期組的劃分[J]. 作物學(xué)報(bào),1992,18(4):275-281.
[21]趙銀月,魏生廣,代希茜,等. 播期對(duì)云南夏播大豆產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015,28(5):1926-1931.
[22]王樹(shù)宇,付連舜,劉德恒,等. 積溫、降水量和日照對(duì)大豆主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)與裝備,2013 (5):42-43.
[23]李彤霄. 河南省氣候變化對(duì)大豆生育期的影響研究[J]. 氣象與環(huán)境科學(xué),2015,38(2):24-28.
[24]路琴華. 大豆生態(tài)研究—— ⅩⅥ.光溫綜合作用基本原理及生長(zhǎng)發(fā)育階段劃分的研究[J]. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué),1996 (3):4-12.
[25]徐豹,路琴華. 大豆生態(tài)研究Ⅳ野生大豆(Glycine soja)控光和自然條件下開(kāi)花臨界光周期的研究[J]. 大豆科學(xué),1991,10(2):85-92.
[26]路琴華. 野生大豆(Glycine soja)自然臨界溫度的研究[J]. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué),1993(1):77-83.
(責(zé)任編輯 鄒移光)
Influences of spring and summer sowing on growth period of different soybean germplasms
GAO Jie1,WANG Jia-meng1,SU Huan1,PAN Jing1,F(xiàn)AN Ying-lun2,LIU Li-ke1
(1. School of Life Science,Liaocheng University,Liaocheng 252000,China;2. School of Agricultural Science,Liaocheng University,Liaocheng 252000,China)
Total of 67 soybean germplasms,including 57 internal ones and 10 foreign ones,were sowed in spring and summer,respectively,to study the effects of sowing date on growth period of different soybean germplasms. The results showed that compared with the original growth period,as to the germplasms sowed in spring,the growth periods of 16 germplasms got shorter,12 germplasms varied < 5 d,and 39 germplasms became longer. The biggest reduction in growth period of 33 d occurred in germplasm,Suinong No. 6,and the biggest increase in growth period of 54 d occurred in germplasm Panshidou. Compared with the original growth period,as to the germplasms sowed in summer,the growth periods of 27 germplasms got shorter,28 germplasms varied < 5 d,and 12 germplasms became longer. A significant reduction of growth period of 55 d happened in germplasm Jiyu 30. Averagely,the growth periods of germplasms sowed in summer were shorter than those of germplasms sowed in spring,because the germplasms sowed in summer possessed a shorter period at the flowering and podding stages. In term of accumulated temperature,the soybean sowed in summer averagely needed less than those sowed in spring. The reduction of need for accumulated temperature for soybean sowed in summer mainly occurred during flowering and podding stages.
spring sowing;summer sowing;soybean;growth period;accumulated temperature
S565.1
A
1004-874X(2016)09-0001-09
2016-07-05
國(guó)家自然科學(xué)基金(31071436);國(guó)家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專(zhuān)項(xiàng)子課題(2009 ZX08009-088B);聊城大學(xué)大學(xué)生科技文化創(chuàng)新基金(26312150904)
高潔(1988-),女,在讀碩士生,E-mail:975262070@qq.com
劉立科(1974-),男,博士,副教授,E-mail:liulike@lcu.edu.cn