華方靜 張?chǎng)H 曹鵬鵬 王樂(lè)政 高鳳菊 王春雨
摘要:大豆莢而不實(shí)在黃淮海流域普遍發(fā)生,且呈逐年加重趨勢(shì),給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及育種研究帶來(lái)較大損失,防控形勢(shì)日益嚴(yán)峻,已成為黃淮海流域大豆生產(chǎn)上亟待解決的重要問(wèn)題。大豆莢而不實(shí)的發(fā)生既與品種遺傳特性有關(guān),又與植株生長(zhǎng)狀況、水肥供給、環(huán)境因子及病蟲危害有密切聯(lián)系。從夏播大豆的秕莢率遺傳、耕作制度、栽培措施、氣象因素及病蟲危害方面分析了大豆莢而不實(shí)的影響因素與防控措施,以期對(duì)大豆莢而不實(shí)有更全面的了解,同時(shí)對(duì)今后的研究方向進(jìn)行了探討,為綜合防控措施的優(yōu)化提供參考信息,并為抗病抗蟲品種的培育提供新思路。
關(guān)鍵詞:大豆;莢而不實(shí);影響因素;防控措施
中圖分類號(hào):S565.1?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A?文章編號(hào):1001-4942(2019)12-0156-07
Abstract?Podding without pea in soybean is common in the Huang-Huai-Hai basin, and shows an increasing trend year by year. It has brought great losses to agricultural production and breeding research, and the preventing and control situation has become more serious, so it should be solved urgently. The occurrence of podding without pea in soybean relates to not only the genetic characteristics of varieties, but also the overall growth of plants, water and fertilizer suppliment, environmental factors and disease and insect pests. In order to have a comprehensive understanding of podding without pea in summer soybean, the relationships among genetic factors, cropping system, cultivation measures, environmental factors,insect pests and diseases were analyzed, and the research direction in the future was discussed. The conclusion could provide references for the optimization of comprehensive prevention and control measures for podding without pea in soybean production, and provide new ideas for the breeding of disease-resistant and insect-resistant varieties.
Keywords?Soybean; Podding without pea; Influence factor; Prevention and control measure
黃淮海夏大豆產(chǎn)區(qū)是我國(guó)大豆的第二主產(chǎn)區(qū),也是高蛋白大豆優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū),在我國(guó)大豆生產(chǎn)中占有重要地位[1]。近年來(lái),大豆莢而不實(shí)在黃淮海流域普遍發(fā)生,已成為大豆生產(chǎn)上亟待解決的重要問(wèn)題[2]。大豆莢而不實(shí)表現(xiàn)為兩種類型[3]:一是“癥青”型,即大豆成熟時(shí),葉片、莖稈、豆莢保持濃綠,葉片不變黃不脫落,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)失調(diào),花莢脫落率高,少莢少籽或無(wú)莢無(wú)籽;二是早衰型,即植株生長(zhǎng)衰弱,株型矮小,葉片薄而黃,分枝少而短,植株少莢秕籽或無(wú)莢無(wú)籽,表現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)不良。莢而不實(shí)嚴(yán)重影響大豆產(chǎn)量,輕則減產(chǎn)20%~40%,重則減產(chǎn)50%以上,甚至造成絕產(chǎn)[4],同時(shí)也給大豆育種研究帶來(lái)較大損失[5]。較多的花莢和充實(shí)飽滿的籽粒是大豆高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要保證,基于此,前人在防止大豆莢而不實(shí)方面做過(guò)大量研究,并取得較大進(jìn)展。本研究從夏播大豆的秕莢率遺傳、耕作制度、栽培措施、氣象因素及病蟲危害方面分析大豆莢而不實(shí)的影響因素與防控措施,以期為生產(chǎn)中防控大豆莢而不實(shí)、提高大豆產(chǎn)量及今后進(jìn)一步研究提供參考。
1?大豆莢而不實(shí)的影響因素
1.1?基因型遺傳差異
大豆莢而不實(shí)主要特征是存在濃綠的秕莢,通常以秕莢率為指標(biāo)分析不同品種莢而不實(shí)的遺傳差異。從品種特征特性來(lái)看,不同品種間秕莢率差異顯著[4,6],偏晚熟或綜合抗性較差的品種容易出現(xiàn)秕粒、空?,F(xiàn)象[3]。張慎舉等[7]研究發(fā)現(xiàn),不同大豆品種的秕莢率,無(wú)限結(jié)莢習(xí)性品種高于有限結(jié)莢習(xí)性品種,分枝結(jié)莢型品種高于主莖結(jié)莢型品種,小粒品種高于大粒品種。趙愛(ài)莉等[8]研究了不同大豆品種生育階段的遺傳差異與秕莢率的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)大豆秕莢率與開花、結(jié)莢、鼓粒及出苗至成熟各階段生育日數(shù)呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān),認(rèn)為在育種上可將開花、結(jié)莢、鼓粒各生育階段的生育日數(shù)作為選擇低秕莢率大豆種質(zhì)的重要指標(biāo)。郭建秋等[9]利用3個(gè)雜交組合4個(gè)世代的不同群體,研究了大豆秕莢率的遺傳特性,并采用主基因+多基因混合遺傳模型對(duì)3個(gè)雜交群體進(jìn)行多世代聯(lián)合分析,結(jié)果表明:秕莢率主要由遺傳因素引起,其廣義遺傳力為70.82%~95.31%;秕莢率的遺傳受1~2對(duì)主基因+多基因控制,主基因的遺傳率很低,主要由多基因控制;秕莢率為數(shù)量性狀,在育種上可采用聚合回交及輪回選擇等方法選擇低秕莢率種質(zhì)。楊夢(mèng)園等[10]研究表明,基因型、環(huán)境、基因型和環(huán)境互作均對(duì)大豆秕莢率有極顯著影響,秕莢率的廣義遺傳力(54.55%)位于中等水平,并與單株秕莢數(shù)呈極顯著正相關(guān),與株高呈正相關(guān),同時(shí)篩選出可用于大豆秕莢率遺傳改良的優(yōu)良種質(zhì)。
1.2?栽培措施
大豆莢而不實(shí)不僅受遺傳基因控制,也受環(huán)境因素及其互作效應(yīng)影響。種植制度、種植密度、肥水管理以及化學(xué)調(diào)控等栽培措施均對(duì)莢而不實(shí)有較大影響。研究表明,大豆重茬種植“癥青”株率是正茬種植的31倍,兩者差異極顯著[11];在一年兩熟耕作制度下,夏大豆迎茬種植1~4年,單株秕莢率增加8.8%~35.3%,迎茬年限與單株秕莢率呈極顯著正相關(guān),迎茬種植每增加1年,單株秕莢率約增加8.8%[12]。大豆花莢由所在部位葉片提供養(yǎng)分,種植密度過(guò)大,致使田間郁閉,通風(fēng)透光不良,田間小氣候變劣,中下部葉片光合作用削弱,有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)減少、分配失調(diào),花莢因不能獲得充足的養(yǎng)分而脫落或形成秕莢[13-16]。
養(yǎng)分管理對(duì)改善大豆莢而不實(shí)也至關(guān)重要。氮肥施用過(guò)多,而磷肥用量不足,會(huì)使土壤中氮磷比例失調(diào)、無(wú)機(jī)氮增多,抑制根瘤生長(zhǎng)、固氮能力降低,造成苗期徒長(zhǎng),即使開花結(jié)莢,也因干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運(yùn)減少,而導(dǎo)致鼓粒困難,莢而不實(shí)[17]。硼能促進(jìn)籽粒的形成,土壤缺硼也可誘發(fā)大豆莢而不實(shí)。張慎舉等[7]研究表明,土壤有效硼含量與大豆單株秕莢率呈顯著負(fù)相關(guān);但也有研究發(fā)現(xiàn),葉面噴施硼酸對(duì)大豆“癥青”株率、秕莢率沒(méi)有顯著影響,缺硼可能不是多數(shù)大豆品種發(fā)生“癥青”的主要原因[18]。氮磷鉀硼平衡施用,施肥比例為1∶2∶1.7∶0.1,大豆莢而不實(shí)發(fā)生株率可控制在10%以下,單株空莢發(fā)生率在5%以下[12]。
干旱脅迫可使植株水勢(shì)下降,光合作用減弱,根系發(fā)育及養(yǎng)分吸收受阻,嚴(yán)重抑制植株生長(zhǎng)。大豆不同生育階段干旱脅迫均能造成空秕莢率增加[19]。開花至鼓粒期是大豆需水臨界期,土壤持水量一般在80%左右時(shí)才能保證大豆正常的開花結(jié)莢,如果該階段干旱又不能及時(shí)澆水,會(huì)造成生殖生長(zhǎng)遲緩,后期貪青晚熟,落花、落莢或秕莢不實(shí)。如果降雨過(guò)多,形成內(nèi)澇,也會(huì)造成開花不鼓?,F(xiàn)象[16,17]。
適宜的化學(xué)調(diào)控可使大豆植株莖稈粗壯,增強(qiáng)抗倒能力,秕莢率降低,單株莢數(shù)、粒數(shù)、粒重顯著增加,進(jìn)而促進(jìn)高產(chǎn)[20]。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑如果使用不當(dāng),也會(huì)影響大豆植株的正常生長(zhǎng)發(fā)育,引發(fā)“癥青”[13]。常用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑有:多效唑、烯效唑、亞硫酸氫鈉、784-1、ABT生根粉5號(hào)及三十烷醇等。李培慶等[21]研究表明,多效唑能調(diào)節(jié)大豆植株體內(nèi)碳氮代謝,促進(jìn)根瘤形成,增加傷流量,提高傷流液中細(xì)胞分裂素的效價(jià),而使株高降低、秕莢率減少。但噴施多效唑過(guò)重,會(huì)使結(jié)莢部位降低,莖稈變細(xì),節(jié)間、分枝縮短,分枝數(shù)增多,葉片變黑變厚,晚熟或早衰,秕莢數(shù)增多,結(jié)實(shí)率低而減產(chǎn);在初花前9天噴施15%多效唑可濕性粉劑600 g/hm2,可使大豆減產(chǎn)34.4%[22]。李偉華等[23]應(yīng)用784-1、烯效唑、增產(chǎn)靈、亞硫酸氫鈉、ABT生根粉5號(hào)及三十烷醇共6種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑預(yù)防大豆莢而不實(shí),結(jié)果表明大豆單株空莢發(fā)生率降低7.7%~45.6%,單株粒重提高1.2~2.7 g,其中三十烷醇、784-1和ABT生根粉5號(hào)3種調(diào)節(jié)劑,既能有效減少大豆莢而不實(shí)又可顯著增產(chǎn)。研究發(fā)現(xiàn)[7],大豆用100 mg/kg亞硫酸氫鈉溶液處理后,呼吸強(qiáng)度降低29.8%,光合強(qiáng)度提高14.8%,單株空秕莢率下降13.5%,單株粒重增加5.1 g;用ABT生根粉5號(hào)、三十烷醇和784-1處理后,大豆根瘤數(shù)增加14.8%~24.7%,固氮酶活性提高29.4%~35.6%,葉綠素含量提高20.5%~24.9%,光合速率提高12.8%~31.6%,單株空秕莢率下降16.7%~32.5%,增產(chǎn)10.7%~15.5%。另有研究發(fā)現(xiàn),在大豆開花結(jié)莢期多次噴施植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可造成植株后期營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩,基部重新長(zhǎng)出花蕾,開花結(jié)莢,后期遇低溫,而形成秕莢[24]。
1.3?氣象因子
大豆屬喜溫短日照作物,濕潤(rùn)的氣候、充足的光照,有利于大豆各生育階段的生長(zhǎng)發(fā)育[25]。光照、溫度及降雨等氣象因子對(duì)大豆莢而不實(shí)的影響較大[26]。由于大豆對(duì)光照反應(yīng)敏感,若在開花期遇到光照不足(在6 500~8 000 lx以下)的陰雨天氣,光合產(chǎn)物下降,呼吸消耗加劇,花莢會(huì)因營(yíng)養(yǎng)不良而脫落[3],或莢而不實(shí)。
大豆開花結(jié)莢期最適溫度為20~25℃,超過(guò)35℃雄蕊就會(huì)死亡,持續(xù)高溫干旱天氣會(huì)造成大豆不開花或少開花,或只開花不結(jié)實(shí);如果高溫(﹥30℃)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),植株則呼吸過(guò)旺,干物質(zhì)積累減少,大豆開花授粉受阻,胚珠敗育,形成秕莢[27,28]。鼓粒成熟期的適宜溫度為19~23℃,﹤18℃鼓粒不佳,﹤15℃灌漿速度明顯下降,籽粒因不能正常鼓粒而秕莢[24]。
大豆開花期最適空氣濕度為75%~85%,田間持水量為75%。適宜的降雨量能調(diào)適空氣濕度和溫度。降雨不足,空氣濕度小,溫度高,不利于大豆開花授粉;降雨過(guò)多,濕度過(guò)大,溫度偏低,也不利于受粉。同時(shí)容易引發(fā)病蟲害,不利于生長(zhǎng)發(fā)育,而引起落花落莢[3],或莢而不實(shí)。相關(guān)研究表明,在夏大豆開花至結(jié)莢階段,干旱或澇害都可能導(dǎo)致植株水分代謝失調(diào),降低土壤中速效硼的釋放和向根系擴(kuò)散的速度,植株因營(yíng)養(yǎng)不良,花莢大量脫落,空秕莢率增多,造成減產(chǎn);歉收年大豆產(chǎn)量與開花結(jié)莢期降雨量呈顯著正相關(guān)(r=0.6295*),與結(jié)莢鼓粒期降雨量呈顯著負(fù)相關(guān)(r=0.6270*)[7]。
1.4?病蟲危害
病蟲危害對(duì)大豆莢而不實(shí)也有較大影響。胞囊線蟲病、病毒病危害大豆幼苗,可造成植株矮化,葉柄、節(jié)間縮短,葉皺縮退綠,開花推遲或逆轉(zhuǎn),后期形成青棵不實(shí)[17];夏秋季大豆發(fā)生病毒病,可使葉片皺縮、幼莢畸形不實(shí);大豆受菌核病危害,則整株上的豆莢腐爛脫落,形成空棵而“癥青”[24]。
紅蜘蛛以成螨和若螨為害大豆葉片,受害大豆植株生長(zhǎng)遲緩、矮化,葉卷縮、脫落,甚至光稈,葉面積減少,有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)降低,落莢率、秕莢率增高。大豆蚜蟲則以成蟲和若蟲為害大豆植株的生長(zhǎng)點(diǎn)、頂葉和嫩葉,以刺吸式口器吸食植株汁液,受害大豆葉片卷縮,植株矮小,葉片脫落,落莢率高,秕莢多,百粒重下降[29]。豆稈黑潛蠅從苗期開始危害大豆,以幼蟲在大豆的主莖、側(cè)枝及葉柄內(nèi)蛀食,而形成彎曲的隧道。受害較輕的植株葉片發(fā)黃、植株矮小、分枝減少,受害較重則造成大量枯心苗,從而導(dǎo)致植株死亡;成株期受害則導(dǎo)致豆莢顯著減少,或形成秕莢、秕粒,造成大幅度減產(chǎn),甚至絕收[30]。
在大豆開花結(jié)莢期不同蝽類害蟲的短期危害即能顯著影響豆莢生長(zhǎng)(鮮重積累)。就持續(xù)危害程度而言,壁蝽、稻綠蝽和點(diǎn)蜂緣蝽顯著重于苜蓿盲蝽和篩豆龜蝽[2]。其中,點(diǎn)蜂緣蝽在全國(guó)各地都有發(fā)生,在開花結(jié)莢期群集危害,以成蟲和若蟲刺吸大豆汁液,導(dǎo)致花莢脫落或莢而不實(shí);嚴(yán)重時(shí)全株枯死,顆粒無(wú)收[31]。點(diǎn)蜂緣蝽已成為黃淮夏大豆產(chǎn)區(qū)蝽類害蟲的優(yōu)勢(shì)種群[32],這可能是近年來(lái)黃淮地區(qū)因莢而不實(shí)所導(dǎo)致夏大豆嚴(yán)重減產(chǎn)、甚至顆粒無(wú)收的主要原因[24]。
2?大豆莢而不實(shí)的防控措施
2.1?選育和應(yīng)用適宜品種
作物高產(chǎn)栽培中品種的增產(chǎn)貢獻(xiàn)率約占30%。根據(jù)品種的特征特性、當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件、水肥條件、耕作制度及栽培水平等選用適宜品種,才能獲得最高產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益[33]。選好品種也是預(yù)防大豆結(jié)實(shí)不良的重要一環(huán)[34],從抵抗不良環(huán)境入手,選擇適應(yīng)性強(qiáng)的品種是防止不正常落花的首選[35]。大豆具有明顯的生態(tài)適應(yīng)性[13],從大豆莢而不實(shí)發(fā)生情況來(lái)看,中早熟品種較輕,晚熟品種較重;本地品種較輕,外地品種較重;抗性好的品種發(fā)生輕,抗性差的品種發(fā)生重。從間作情況看,耐陰品種較輕,不耐陰品種重[25]。一般來(lái)講,開花早、花期較集中,灌漿速度較快的中、早熟品種應(yīng)重點(diǎn)選用;常年種植區(qū)宜選用耐迎茬、抗旱性強(qiáng)的品種;對(duì)于間作區(qū)應(yīng)選用耐陰好的品種。大豆是短日照作物,對(duì)光照條件敏感,遠(yuǎn)距離引種應(yīng)當(dāng)十分謹(jǐn)慎。南種北引,長(zhǎng)日照使大豆?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)階段延長(zhǎng),生殖生長(zhǎng)階段推遲,開花結(jié)莢晚或不開花結(jié)莢,發(fā)生“癥青”現(xiàn)象;北種南引,短日照高氣溫使大豆提早開花結(jié)莢,由于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段過(guò)短,造成植株矮小、結(jié)莢少,而大幅減產(chǎn)[36]。因此根據(jù)大豆生態(tài)適應(yīng)性的不同,合理搭配品種,充分發(fā)揮品種的優(yōu)良特性,防止莢而不實(shí),提高增產(chǎn)潛力[7]。
研究表明,大豆不同品種發(fā)生“癥青”的嚴(yán)重程度不同,且品種間差異顯著,說(shuō)明“癥青”的發(fā)生與品種的遺傳因素有關(guān)[11,18],這為選擇低秕莢率的抗“癥青”種質(zhì)提供可能。郭建秋等[9]研究認(rèn)為,秕莢率的遺傳主要受多基因控制,為數(shù)量性狀,在育種上應(yīng)采用聚合回交及輪回選擇等方法選擇低秕莢率種質(zhì)。楊夢(mèng)園等[10]研究顯示,基因型和環(huán)境互作能夠顯著影響大豆秕莢率;通過(guò)相關(guān)性狀對(duì)秕莢率進(jìn)行選擇的間接選擇效率指數(shù)均小于1,表明對(duì)秕莢率的改良仍應(yīng)以直接選擇為主;篩選的低秕莢率種質(zhì)黑農(nóng)37、科豐53等可以直接應(yīng)用于黃淮區(qū)大豆秕莢率的遺傳改良。
2.2?耕作制度調(diào)整與密度選擇
建立合理耕作制度,避免重迎茬種植。重迎茬使大豆胞囊線蟲病、根腐病等土傳病害加重,根系受害嚴(yán)重,水肥吸收能力下降[29];同時(shí),大豆根瘤菌腐解釋放出大量的有機(jī)酸,會(huì)抑制后茬大豆根系和地上部的生長(zhǎng)發(fā)育[15]。大豆連作2~3年后,產(chǎn)量能降低30%左右[4]。由此來(lái)看,種植大豆應(yīng)進(jìn)行合理輪作,可避免土壤營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào),減少病蟲草害,減輕豆莢空秕率[37],提高輪作周期中各種作物的產(chǎn)量[17],并有利于保持生態(tài)平衡和土壤資源可持續(xù)利用[14]。一般采用3年或3年以上的輪作制度,盡量不重迎茬種植[16],最好每種植1年大豆換茬種植非豆類作物2年,有利于避免大豆只開花不結(jié)莢[15],減少莢而不實(shí)現(xiàn)象發(fā)生。研究表明,在一年兩熟耕作制度下,采用小麥→夏大豆—小麥→夏玉米,油菜→夏大豆—小麥→夏玉米,小麥→夏大豆—小麥→夏高粱,小麥→夏大豆—小麥→夏芝麻等輪作方式,較有利于控制大豆莢而不實(shí)的發(fā)生[7]。
合理密植,構(gòu)建適宜群體結(jié)構(gòu)。以大豆開花初期及時(shí)封壟作為合理密植的判斷標(biāo)準(zhǔn)[13],同時(shí)按照肥地宜稀、薄地宜密,晚熟品種宜稀、早熟品種宜密的原則,構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)[14],使得大豆個(gè)體和群體協(xié)調(diào)生長(zhǎng),從而最大限度地利用土壤和光熱資源,增加群體干物質(zhì)生產(chǎn)和積累,提高群體生產(chǎn)能力,優(yōu)化產(chǎn)量要素構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)大豆高產(chǎn)[33]。如果播量大、不間苗,可使單株生長(zhǎng)環(huán)境惡化,造成大量花莢脫落和不實(shí)莢,嚴(yán)重影響產(chǎn)量提高。試驗(yàn)表明,行距擴(kuò)大為40~50 cm,間苗后植株生長(zhǎng)健壯,結(jié)莢均勻,一般可增產(chǎn)10%以上[26]。每公頃種植密度一般為(18.75~22.50)萬(wàn)株,相應(yīng)的播種量為60~75 kg/hm2,行距40~50 cm,在兩片對(duì)生單葉展開前進(jìn)行間定苗,株距10~13 cm,可獲得較理想的群體結(jié)構(gòu)。
2.3?水肥管理
科學(xué)施肥,大豆生長(zhǎng)發(fā)育營(yíng)養(yǎng)均衡,可減少花莢脫落,防止“癥青”發(fā)生。大豆施肥應(yīng)根據(jù)其需肥特點(diǎn),綜合考慮土壤肥力條件、輪作制度和種植方式,合理確定施肥種類、施肥量和施肥方法,改一次基施或不施肥為基施與追施相結(jié)合,做到施足基肥、分期追施,緩速效肥并用[26]。據(jù)試驗(yàn),在迎茬4年條件下,影響大豆產(chǎn)量的施肥因子依次為:磷﹥鉀﹥氮﹥硼,氮、磷、鉀、硼的最優(yōu)施肥組合為N 75 kg/hm2、P2O5 150 kg/hm2、K2O 127.5 kg/hm2、硼砂7.5 kg/hm2,相應(yīng)的施肥比例為1∶2∶1.7∶0.1[12]。硼肥應(yīng)早施,以拌種效果最好,單株空秕莢率減少10.2%,增產(chǎn)19%。苗期葉片50~70 mg/kg的含硼量可為大豆植株硼素臨界指標(biāo)。開花結(jié)莢期用0.1%~0.2%濃度的硼砂或硼酸溶液葉面噴施時(shí),以連續(xù)噴施2~3次效果最好,單株空秕莢率比噴施1次時(shí)減少11.8%~12.5%,增產(chǎn)8.9%~10.1%[7]。另有研究表明,大豆結(jié)莢期噴施磷酸二氫鉀可以協(xié)調(diào)大豆的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng),促進(jìn)植株健壯,降低結(jié)莢高度,減少秕莢數(shù),以噴施磷酸二氫鉀4.5 kg/hm2增產(chǎn)效果最好,可比對(duì)照增產(chǎn)13%[38]。鉬能促進(jìn)大豆根瘤的形成與生長(zhǎng),使根瘤數(shù)量增多,體積增大,固氮量提高,對(duì)大豆氮素代謝有重要作用;用50 kg水加鉬酸銨20~25 g制成溶液,在大豆開花期噴溶液375~450 kg/hm2,可以有效防止大豆開花不結(jié)莢[15]。肥水過(guò)多容易引起旺長(zhǎng),在初花期噴施調(diào)環(huán)酸鈣,可降低株高,防止花莢脫落,減少空秕率[14]。
大豆施肥按照“適施氮肥,增施有機(jī)肥,配施磷鉀肥和微肥”的原則,科學(xué)確定氮、磷、鉀施肥量,合理增施硼、鉬等微肥,做到平衡施肥。首先是增施基肥?;└菜釓?fù)合肥150~300 kg/hm2[14],或農(nóng)家肥22 500~30 000 kg/hm2,對(duì)于土壤瘠薄和前茬施肥數(shù)量較少的田塊,農(nóng)家肥可以增加到30 000~45 000 kg/hm2,為大豆生長(zhǎng)形成良好的環(huán)境[15]。其次是早施苗肥。如果幼苗瘦弱,可追施尿素60~90 kg/hm2、過(guò)磷酸鈣120~150 kg/hm2,或大豆專用肥150 kg/hm2。三是追施花肥。在初花期適量追施大豆專用肥或復(fù)合肥,使大豆?fàn)I養(yǎng)均衡,減少花莢脫落,防止“癥青”發(fā)生,增產(chǎn)15%左右;土壤肥沃,植株生長(zhǎng)健壯,應(yīng)少追或不追氮肥,以防徒長(zhǎng);基肥施磷不足,補(bǔ)施過(guò)磷酸鈣105~135 kg/hm2。四是補(bǔ)施粒肥。大豆結(jié)莢鼓粒期,進(jìn)行葉面施肥,一般用尿素7.5 kg/hm2+硼鉬復(fù)合微肥225 kg/hm2+磷酸二氫鉀2.25 kg/hm2,對(duì)水600~750 kg/hm2,葉面均勻噴施2~3次,滿足后期生長(zhǎng)需要,促進(jìn)籽粒灌漿,防止莢而不實(shí),實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效[13]。
根據(jù)大豆生長(zhǎng)發(fā)育的需水規(guī)律,合理灌溉、防旱排澇,滿足大豆對(duì)水分的需求,以減少花莢脫落或秕莢。播種前,墑情差應(yīng)及時(shí)澆水造墑,保證適期播種,一播全苗;幼苗期,較少的土壤含水量能促進(jìn)根系下扎,起到蹲苗的作用,防止后期倒伏;分枝期,遇旱澆水,能促進(jìn)植株生長(zhǎng),有利于花芽分化[39];花莢期,是大豆需水高峰期,土壤含水量80%左右最為適宜[4],當(dāng)土壤含水量低于30%時(shí),澆水能顯著提高大豆產(chǎn)量[13]。據(jù)試驗(yàn),大豆花莢期灌水,單株空秕莢率為10.6%,較不灌水下降29.5%,增產(chǎn)23.6%。與不灌水相比,豫豆14號(hào)結(jié)莢鼓粒期灌水,單株莢數(shù)增加11.5個(gè),單株空秕莢率下降23.02%,百粒重增加2.5 g,單株粒重增加5.6 g[7]。因此,大豆花莢鼓粒期若土壤墑情不足應(yīng)及時(shí)灌溉防旱,以滿足大豆鼓粒期對(duì)水分的需要,減少青棵不實(shí)。如遇陰雨連綿,田間排水不良,雨后造成積水的田塊,要及時(shí)排水防澇。
2.4?化學(xué)調(diào)控與病蟲害防治
合理使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,夏大豆生長(zhǎng)發(fā)育的生理生態(tài)效應(yīng)顯著,明顯改善形態(tài)性狀,莢而不實(shí)顯著減少,產(chǎn)量顯著提高[40]。用三碘苯甲酸(2,3,5-三碘苯甲酸)45~75 g/hm2加小蘇打150 g/hm2、或多效唑600 g/hm2或烯效唑150 mg/kg,均能有效防止大豆徒長(zhǎng)和倒伏,減少花莢脫落,防止“癥青”[26]。
使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,還應(yīng)根據(jù)肥力狀況、降雨多少、品種特性及使用時(shí)期靈活掌握。高肥水地塊,雨水較多年份,或產(chǎn)量較高但抗倒性弱的品種,或前期長(zhǎng)勢(shì)旺、群體大、有徒長(zhǎng)趨勢(shì)的田塊,可在大豆初花期進(jìn)行化控防倒,用250 g/L縮節(jié)胺水劑300 mL/hm2對(duì)水750 kg/hm2噴施,或15%多效唑750 g/hm2對(duì)水600~750 kg/hm2噴施;而對(duì)肥力較差的地塊,雨水較少的年份,或抗倒性較強(qiáng)的品種,鼓粒期噴施磷酸二氫鉀、葉面寶等葉面肥,可防植株早衰,降低秕莢率,增加粒重[13]。使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑要嚴(yán)格控制濃度和用量[3],特別是對(duì)大豆花前控旺,避免過(guò)多應(yīng)用多效唑等控旺藥劑,以防止用量過(guò)大影響花芽分化,致使無(wú)花無(wú)莢[4]。
郭建秋等[9]研究認(rèn)為,黃淮海夏大豆“癥青”現(xiàn)象發(fā)生的主要原因可能在于蟲害,其中,點(diǎn)蜂緣蝽是造成大豆莢而不實(shí)的主要害蟲[5,24,32]。在大豆花莢期用5 000倍液的3%阿維菌素乳油或2 000倍液5%高效氯氟氰菊酯乳油噴霧,可以有效防治點(diǎn)蜂緣蝽[30]。劉清麗[4]分析認(rèn)為,病毒病發(fā)生加重,是大豆不結(jié)實(shí)的主要原因之一,選用無(wú)病或抗病種子可明顯推遲大豆病毒病的發(fā)病盛期,降低發(fā)病程度;在苗期至開花期應(yīng)用10%吡蟲啉可濕性粉劑2 000~2 500倍液噴霧防治傳毒介體蚜蟲,可防止病毒病傳播蔓延。張慎舉等[12]研究表明,迎茬大豆種子包衣,根腐病病情指數(shù)降低15.8%,胞囊線蟲病減少35.8%,大豆單株空莢發(fā)生率減少19.5%~23.8%,具有控制根部病蟲危害和減輕莢而不實(shí)發(fā)生程度的多種效應(yīng),大豆增產(chǎn)9.8%~20.6%。由此看出,及時(shí)防治病蟲害是降低大豆莢而不實(shí)的有效措施。防治病蟲害,要做好預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),堅(jiān)持“預(yù)防為主,綜合防治”的原則,做到早發(fā)現(xiàn),早防治。首先是選用抗病、抗蟲的大豆品種,降低發(fā)病及危害程度。二是重視農(nóng)業(yè)防治,根據(jù)害蟲的生活習(xí)性和病害發(fā)生規(guī)律,采用輪作倒茬、冬前深耕、清除田間枯枝落葉和雜草等措施,減少越冬場(chǎng)所,降低翌年病蟲害的發(fā)生基數(shù)。三是采用化學(xué)方法防治時(shí),要對(duì)癥用藥,正確用藥,安全用藥[3],使病蟲害得到有效治理。
3?深入研究大豆莢而不實(shí)的建議
綜上,許多學(xué)者針對(duì)大豆莢而不實(shí),主要從夏播大豆的秕莢率遺傳、耕作制度、栽培措施、氣象因素、病蟲危害等方面就其影響因素與防控措施開展了大量研究,取得階段性成果。大豆莢而不實(shí)的發(fā)生既與品種遺傳特性有關(guān),又與植株生長(zhǎng)狀況、肥水供應(yīng)、環(huán)境因子及病蟲危害有密切聯(lián)系。因此,對(duì)大豆莢而不實(shí)還需從內(nèi)在機(jī)理及外部條件因素方面進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。
3.1?明確導(dǎo)致大豆莢而不實(shí)發(fā)生又造成嚴(yán)重危害的靶標(biāo)害蟲。研究靶標(biāo)害蟲暴發(fā)危害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù),建立預(yù)警技術(shù)體系;明確靶標(biāo)害蟲對(duì)大豆的危害及其經(jīng)濟(jì)閾值;探討建立大豆靶標(biāo)害蟲綜合治理的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn),建立一個(gè)可持續(xù)、綠色、高效的靶標(biāo)害蟲綜合治理體系。
3.2?利用作物轉(zhuǎn)基因技術(shù)等現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)手段,結(jié)合大豆常規(guī)育種方法,選育抗靶標(biāo)害蟲的大豆品種。
3.3?研究溫度、光照、水分等生態(tài)因子,氮、磷、鉀等礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)及栽培措施對(duì)大豆莢而不實(shí)的生理影響機(jī)制,探明減少莢而不實(shí)的環(huán)境條件指標(biāo),提出減少莢而不實(shí)的栽培調(diào)控途徑和關(guān)鍵技術(shù)。
3.4?基于影響大豆莢而不實(shí)的溫度、光照、水分等生態(tài)因子,建立準(zhǔn)確有效的大豆莢而不實(shí)表型鑒定方法,通過(guò)多環(huán)境的QTL定位研究,利用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù),挖掘調(diào)控大豆莢而不實(shí)的有利基因和分子標(biāo)記。
需要指出的是,減少大豆莢而不實(shí)的途徑和技術(shù)是多種多樣的,充分認(rèn)識(shí)其機(jī)理、挖掘減少大豆莢而不實(shí)的增產(chǎn)潛力,仍需人們不斷地探索、總結(jié)和開發(fā)。
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