蓋志佳，趙文軍，杜佳興，劉婧琦，蔡麗君，張 偉，郭 泰，王志新，鄭 偉，李燦東，張振宇，趙桂范，張敬濤，張洪旭

（1黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，黑龍江佳木斯154007；2東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，哈爾濱150030；3樺川縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，黑龍江樺川154300）

行距和密度對(duì)半矮稈大豆‘合農(nóng)76’產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

蓋志佳1,2，趙文軍1，杜佳興1，劉婧琦1，蔡麗君1，張 偉1，郭 泰1，王志新1，鄭 偉1，李燦東1，張振宇1，趙桂范1，張敬濤1，張洪旭3

（1黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，黑龍江佳木斯154007；2東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，哈爾濱150030；3樺川縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，黑龍江樺川154300）

本試驗(yàn)旨在研究行距和密度對(duì)大豆新品種‘合農(nóng)76’產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，明確不同行距下‘合農(nóng)76’最佳密度。試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為行距，30 cm和45 cm；副區(qū)為密度，30、35、40、45、50萬(wàn)株/hm2，用D1、D2、D3、D4、D5表示。結(jié)果表明，隨著密度的增加產(chǎn)量呈先增加再降低的趨勢(shì)，產(chǎn)量最高的密度處理為D2，即35萬(wàn)株/hm2，且不倒伏；45 cm行距下最佳密度為38.00萬(wàn)株/hm2時(shí)，產(chǎn)量為3289.79 kg/hm2；30 cm行距下最佳密度為37.18萬(wàn)株/hm2時(shí)，產(chǎn)量為3211.96 kg/hm2；隨著密度的增加，蛋白質(zhì)和脂肪含量呈逐漸降低的趨勢(shì)，蛋白質(zhì)和脂肪最高的處理為D1。綜上所述，‘合農(nóng)76’在45 cm行距下最佳密度為38.00萬(wàn)株/hm2，30 cm行距下最佳密度為37.18萬(wàn)株/hm2。

行距；密度；大豆；產(chǎn)量；品質(zhì)

0 引言

三江平原是中國(guó)九大商品糧基地之一，也是中國(guó)大豆主產(chǎn)區(qū)，年播種面積及總產(chǎn)量均占全國(guó)1/3以上。三江平原大豆單產(chǎn)不高、總產(chǎn)不穩(wěn)是當(dāng)前面臨的主要問題。由于缺少高產(chǎn)品種及配套栽培技術(shù)，全省大豆平均產(chǎn)量至今未能超過3000 kg/hm2。而美國(guó)著名大豆育種專家Cooper教授研究的半矮稈大豆品種和窄行密植高產(chǎn)栽培技術(shù)在美國(guó)俄亥俄州連續(xù)多年穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)大豆產(chǎn)量6000 kg/hm2以上[1]。這給大豆產(chǎn)業(yè)帶來了一場(chǎng)綠色革命。

‘合農(nóng)76’是黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院2015年審定的耐密植大豆新品種，適宜窄行密植栽培種植。該品種適合黑龍江省第二積溫帶種植，生育日數(shù)115天左右，需活動(dòng)積溫2350℃，亞有限結(jié)莢習(xí)性，株高72 cm，百粒重19.3 g‘。合農(nóng)76’突出特點(diǎn)有：①優(yōu)質(zhì)，脂肪含量20.43%，蛋白質(zhì)含量41.98%；②高產(chǎn)、超高產(chǎn)，增產(chǎn)潛力大；③根系發(fā)達(dá)、耐密植，是窄行密植專用品種；④抗病性突出、適應(yīng)性廣，抗灰斑病。

良好的品種及配套的栽培技術(shù)是提高大豆單產(chǎn)、改善大豆品質(zhì)的關(guān)鍵[2-4]。本試驗(yàn)研究不同行距和密度對(duì)半矮稈大豆新品種‘合農(nóng)76’產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期篩選出不同行距下‘合農(nóng)76’的合理種植密度，為三江平原大豆高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供配套技術(shù)，為大豆窄行密植高產(chǎn)栽培研究提供理論依據(jù)，為農(nóng)民增收提供技術(shù)保障。

1 材料方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)品種：半矮稈大豆‘合農(nóng)76’。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為行距，2種行距，即30 cm和45 cm；副區(qū)為密度，共設(shè)5個(gè)密度水平，即30、35、40、45、50萬(wàn)株/hm2，分別用D1、D2、D3、D4、D5表示，試驗(yàn)共10個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)。小區(qū)行長(zhǎng)10 m，8行區(qū)。區(qū)組間過道1 m。供試肥料為尿素35 kg/hm2、磷酸二銨 100 kg/hm2、氯化鉀 25 kg/hm2，播種時(shí)施于種下5～7 cm處，側(cè)5 cm處。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目及方法

成熟期測(cè)定大豆產(chǎn)量及構(gòu)成因素：株粒數(shù)、株莢數(shù)、百粒重；農(nóng)藝性狀：底莢高、株高、分枝數(shù)、倒伏級(jí)別；籽粒品質(zhì)：脂肪和蛋白質(zhì)含量。

產(chǎn)量測(cè)定及考種：成熟期每小區(qū)內(nèi)連續(xù)選取有代表性的植株10株進(jìn)行室內(nèi)考種，項(xiàng)目包括株高、底莢高、分枝數(shù)、單株粒數(shù)和百粒重，取小區(qū)中間2行實(shí)收測(cè)定籽粒產(chǎn)量。

倒伏級(jí)別：主莖與地面傾斜角度小于30°占該處理全部植株的比率。倒伏分級(jí)如下：1級(jí)（無倒伏）；2級(jí)（倒伏率0～25%，輕度倒伏）；3級(jí)（倒伏率25%～50%，中度倒伏）；4級(jí)（倒伏率50%～75%，重度倒伏）；5級(jí)（倒伏植率＞75%，嚴(yán)重倒伏）。

蛋白及脂肪含量測(cè)定：FOSS公司生產(chǎn)的?nfratec1255型近紅外整粒谷物快速測(cè)定儀。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析采用DPSv 7.05和Excel 2007。

2 結(jié)果與分析

2.1 行距和密度對(duì)‘合農(nóng)76’農(nóng)藝性狀的影響

表1顯示的是行距和密度對(duì)‘合農(nóng)76’農(nóng)藝性狀的影響。由表1可知，不同行距下，密度對(duì)大豆農(nóng)藝性狀底莢高、株高、分枝數(shù)產(chǎn)生顯著的影響。在45 cm行距下，隨著密度的增加株高、底莢高呈逐漸增加的趨勢(shì)；各密度處理間差異顯著，而分枝數(shù)則隨著密度的增加呈降低的趨勢(shì)，低密度下分枝數(shù)最高，顯著高于其他各處理，D4和D5密度處理差異不顯著，但顯著低于其他各處理；在45 cm行距下，D1密度處理不倒伏，D2和D3處理為2級(jí)倒伏，即輕度倒伏，而D4和D5為3級(jí)倒伏，即中度倒伏。

表1 行距和密度對(duì)‘合農(nóng)76’農(nóng)藝性狀的影響

在30 cm行距下，隨著密度的增加總體上底莢高成逐漸升高的趨勢(shì)，D1、D2處理差異不顯著，D3、D4處理差異不顯著，D4、D5處理差異不顯著，底莢高對(duì)30 cm行距下不同密度的響應(yīng)與45 cm下對(duì)密度的響應(yīng)明顯不同；株高隨著密度的增加呈逐漸增加的趨勢(shì)，與底莢高對(duì)密度的響應(yīng)類似，即D1、D2處理差異不顯著，D3、D4處理差異不顯著，D4、D5處理差異不顯著；分枝數(shù)隨著密度的增加呈降低的趨勢(shì)，即低密度更有利于分指數(shù)的增加，D1、D2、D3處理間分枝數(shù)差異顯著，顯著高于D4、D5處理；在30 cm行距下，D1、D2密度處理不倒伏，D3處理為2級(jí)倒伏，即輕度倒伏，而D4和D5為3級(jí)倒伏，即中度倒伏。

對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，不同行距下農(nóng)藝性狀對(duì)密度的響應(yīng)趨勢(shì)不同。相同密度下，30 cm和45 cm的株高、底莢高存在差異；此外，45 cm行距下D1、D2、D3密度處理的分枝數(shù)低于30 cm行距；D2密度下，45 cm行距為2級(jí)倒伏，而30 cm行距為1級(jí)倒伏。

2.2 行距和密度對(duì)‘合農(nóng)76’蛋白質(zhì)和脂肪含量的影響

表2顯示的是行距和密度對(duì)‘合農(nóng)76’蛋白質(zhì)和脂肪含量的影響。由表2可知，不同行距下，密度對(duì)‘合農(nóng)76’蛋白質(zhì)和脂肪含量的影響產(chǎn)生顯著的影響。在不同行距下，隨著密度的增加蛋白質(zhì)和脂肪含量呈逐漸降低的趨勢(shì)。

在45 cm行距下，各處理間蛋白質(zhì)含量差異顯著，D1、D2、D3處理間脂肪含量差異顯著，且顯著高于D4、D5處理，而D4、D5處理間差異不顯著。在30 cm行距下，D1、D2處理間蛋白質(zhì)含量差異不顯著，D2、D3、D4處理間蛋白質(zhì)含量差異不顯著，D1處理顯著高于D2、D3、D4處理，而各密度處理間脂肪含量差異達(dá)到顯著水平。對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，不同行距下蛋白質(zhì)和脂肪含量對(duì)密度的響應(yīng)趨勢(shì)不同；相同密度下，不同行距下的蛋白和脂肪含量也存在差異。

表2 行距和密度對(duì)‘合農(nóng)76’蛋白質(zhì)和脂肪含量的影響

2.3 行距和密度對(duì)‘合農(nóng)76’產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響

表3顯示的是行距和密度對(duì)對(duì)‘合農(nóng)76’產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響。由表3可知，不同行距下，密度對(duì)產(chǎn)量及構(gòu)成因子產(chǎn)生顯著的影響。在45 cm行距下，隨著密度的增加產(chǎn)量構(gòu)成因子株莢數(shù)、株粒數(shù)、百粒重呈逐漸降低的趨勢(shì)，產(chǎn)量呈先增加再降低的趨勢(shì)。

不同行距下，各密度處理間株莢數(shù)差異達(dá)到顯著水平；在45 cm行距下，D3、D4處理間株粒數(shù)差異不顯著，但與其他各密度處理差異顯著，而30 cm行距下，各密度處理間株粒數(shù)差異顯著；在45 cm行距下，D3、D4處理間百粒重差異不顯著，D3、D2處理間百粒重差異不顯著；在30 cm行距下，D4、D5處理百粒重差異不顯著，但顯著低于其他各處理。

在45 cm行距下，D2處理產(chǎn)量最高，且顯著高于其他各處理，其次是D3處理；在30 cm行距下，D2處理產(chǎn)量最高，但與D3處理差異不顯著，D1、D4處理間差異不顯著。2種行距下均是D5密度處理產(chǎn)量最低，D2處理產(chǎn)量最高。對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，相同密度下，30 cm行距的大豆產(chǎn)量高于45 cm行距。

2.4 不同行距下‘合農(nóng)76’最佳密度研究

表3 行距和密度對(duì)‘合農(nóng)76’產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響

就45 cm行距而言，對(duì)密度與大豆子粒產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析，獲得的一元二次方程見圖1，所得到的一元二次方程能夠反映試驗(yàn)實(shí)際情況，且密度與產(chǎn)量之間存在顯著的回歸關(guān)系(P＜0.01)。尋優(yōu)結(jié)果顯示，45 cm行距下當(dāng)最佳密度為38.00萬(wàn)株/hm2時(shí)，最大子粒產(chǎn)量為3289.79 kg/hm2。就30 cm行距而言，對(duì)密度與大豆子粒產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析，獲得的一元二次方程見圖2，所得到的一元二次方程能夠反映試驗(yàn)實(shí)際情況，且密度與產(chǎn)量之間存在顯著的回歸關(guān)系(P＜0.01)。尋優(yōu)結(jié)果顯示，30 cm行距下當(dāng)最佳密度為37.18萬(wàn)株/hm2時(shí)，最大子粒產(chǎn)量為3211.96 kg/hm2。對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，45 cm行距下的最佳密度和最佳產(chǎn)量均高于30 cm行距下的最佳密度和最佳產(chǎn)量。

圖1 45 cm行距下‘合農(nóng)76’最佳密度研究

圖2 30 cm行距下‘合農(nóng)76’最佳密度研究

3 討論與結(jié)論

農(nóng)民種豆積極性不高，比較效益低歸根結(jié)底是大豆單產(chǎn)不高。良好的栽培技術(shù)、配套的栽培品種是提高大豆單產(chǎn)、改善大豆品質(zhì)的關(guān)鍵。半矮稈大豆新品種‘合農(nóng)76’的育成為窄行密植栽培技術(shù)的進(jìn)一步推廣提供了品種保障。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)是在不同窄行距下研究種植密度對(duì)半矮稈大豆‘合農(nóng)76’產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。

密度是影響大豆產(chǎn)量的主要農(nóng)藝措施之一，大豆籽粒產(chǎn)量不僅取決于單株產(chǎn)量，更容易受大豆群體結(jié)構(gòu)的影響，而合理密植是保證大豆合理群體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)[5-6]和大豆增產(chǎn)的有效栽培措施[7]。從產(chǎn)量構(gòu)成因素角度而言，種植密度主要是通過影響產(chǎn)量構(gòu)成因素影響大豆產(chǎn)量，由于受品種類型、生態(tài)環(huán)境等因素的影響，結(jié)論不盡相同[8-9]。

本研究指出，不同行距下隨著密度的增加產(chǎn)量構(gòu)成因子株莢數(shù)、株粒數(shù)、百粒重呈逐漸降低的趨勢(shì)，而產(chǎn)量呈先增加再降低的趨勢(shì)。雖然D1密度處理產(chǎn)量構(gòu)成因子高于其他處理，但在45 cm和30 cm行距下大豆產(chǎn)量最高均為D2處理，分別為3209.5 kg/hm2和3281.5 kg/hm2，且不倒伏。此外，不同行距下密度與產(chǎn)量之間存在顯著的回歸關(guān)系。45 cm行距下最佳密度為38.00萬(wàn)株/hm2時(shí)，產(chǎn)量為3289.79 kg/hm2；30 cm行距下最佳密度為37.18萬(wàn)株/hm2時(shí)，產(chǎn)量為3211.96 kg/hm2。

密度也是影響大豆品質(zhì)的重要栽培措施之一[10-13]。謝志濤等[14]的研究認(rèn)為種植密度與大豆籽粒蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)關(guān)系，而與脂肪含量之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。而朱洪德等[15]認(rèn)為密度過高會(huì)降低大豆籽粒脂肪含量、蛋白質(zhì)含量以及脂蛋總量。本研究表明不同行距下，隨著密度的增加‘合農(nóng)76’大豆蛋白質(zhì)含量、脂肪含量均呈逐漸降低的趨勢(shì)，即二者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

‘合農(nóng)76’產(chǎn)量最高的密度處理為D2，即35萬(wàn)株/hm2。45 cm行距下最佳密度為38.00萬(wàn)株/hm2時(shí)，產(chǎn)量為3289.79 kg/hm2；30 cm行距下最佳密度為37.18萬(wàn)株/hm2時(shí)，產(chǎn)量為3211.96 kg/hm2?！限r(nóng)76’蛋白質(zhì)和脂肪最高的處理為D1，即30萬(wàn)株/hm2。

本試驗(yàn)也存在試驗(yàn)?zāi)晗薅痰膯栴}，今后應(yīng)該進(jìn)一步多點(diǎn)、多年試驗(yàn)，完善配套栽培技術(shù)，更好地推廣半矮稈大豆窄行密植栽培技術(shù)，并服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。加之，本試驗(yàn)僅僅測(cè)定了行距和密度對(duì)大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，地上部葉片和地下部根系指標(biāo)未進(jìn)行測(cè)定，這也是今后需要研究的內(nèi)容之一，以期為該品種及窄行密植栽培技術(shù)的推廣提供理論支撐。

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Row Spacing and Density:Effects on Yield and Quality of Semi-dwarf Soybean Variety‘Henong76’

Gai Zhijia1,2,Zhao Wenjun1,Du Jiaxing1,Liu Jingqi1,Cai Lijun1,Zhang Wei1,Guo Tai1,Wang Zhixin1,Zheng Wei1,Li Candong1,Zhang Zhenyu1,Zhao Guifan1,Zhang Jingtao1,Zhang Hongxu3
(1Jiamusi Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Jimusi 154007,Heilongjiang,China;2Northeast Agricultural University,Harbin 150030,Heilongjiang,China;3Agricultural Technology Extension Center of Huachuang County,Huachuang154300,Heilongjiang,China)

The objective of this experiment is to study the effects of row spacing and density on the yield and quality of new bean variety‘Henong76’,and clarify the optimum planting density at different row spacing.Split spot design was conducted in the research with row spacing as the main plot,including 30 cm and 45 cm row spacing,planting density was as the sub-plot including 300000,350000,400000,450000,and 500000 plants/hm2,identified as D1,D2,D3,D4,and D5,respectively.The results showed that soybean yield first increased,and then decreased with the increasing planting density.D2 treatment(350000 plants/hm2)had the highest yield compared with other treatments.Moreover,there was no lodging problem for‘Henong76’under D2 treatment.The optimum planting density was 380000 plants/hm2at 45 cm row spacing,and the yield was 3289.79 kg/hm2.The optimum planting density was 371800 plants/hm2at 30 cm row spacing,and the yield was 3211.96 kg/hm2.The contents of protein and fat decreased along with the increasing planting density.D1 treatment obtained the highest content of protein and fat.Taken together,for‘Henong76’,the optimal planting density was 380000 plants/hm2at 45 cm row spacing,or 371800 plants/hm2at 30 cm row spacing.

Row Spacing;Density;Soybean;Yield;Quality

S-1

A論文編號(hào)：cjas17030043

國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目“高產(chǎn)抗病優(yōu)質(zhì)食用大豆新品種‘合農(nóng)76’中試與示范”(2015GA6700041)；農(nóng)業(yè)部國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)體系項(xiàng)目(CARS-04-CES05)。

蓋志佳，男，1985年出生，黑龍江人，助理研究員，在讀博士，主要從事作物耕作與栽培研究。通信地址：154007黑龍江省佳木斯市安慶街269號(hào)黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，Tel：0454-8351081，E-mail：gaizhijia@163.com。

張敬濤，男，1964年出生，黑龍江人，研究員，碩士，主要從事作物栽培與耕作研究。通信地址：154007黑龍江省佳木斯市安慶街269號(hào)黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，E-mail：Zhangjt@163.com。

2017-03-28，

2017-05-06。