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        隴黃系列大豆新品種適宜種植密度研究

        2020-09-19 12:03:04王立明楊如萍陳光榮張國(guó)宏
        中國(guó)種業(yè) 2020年9期
        關(guān)鍵詞:耗水量利用效率單株

        王立明 楊如萍 陳光榮 張國(guó)宏

        (甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所,蘭州 730070)

        大豆是甘肅省種植較為廣泛的糧油兼用作物,具有抗旱耐瘠、培肥地力、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富等特點(diǎn)。大豆的生產(chǎn)特性受品種遺傳特性、氣候環(huán)境條件及栽培措施等諸多因素的共同影響[1],產(chǎn)量是衡量大豆品種最重要的指標(biāo),大豆產(chǎn)量的提高不僅需要品種的改良,更需要良種與良法相配套,才能充分發(fā)揮其增產(chǎn)潛力[2]。大豆生產(chǎn)是群體條件下的生產(chǎn),種植密度是影響大豆產(chǎn)量的重要因素。適宜的種植密度,有利于群體與個(gè)體協(xié)調(diào)生長(zhǎng),最大限度地提高群體對(duì)環(huán)境資源的利用率[3]。近年來(lái),甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所已連續(xù)選育出隴黃1 號(hào)、隴黃2號(hào)、隴黃3 號(hào)3 個(gè)不同類(lèi)型大豆新品種,在不同區(qū)域種植已表現(xiàn)出良好的豐產(chǎn)性及適應(yīng)性[4-5],本試驗(yàn)通過(guò)選擇以上不同類(lèi)型大豆品種,在隴東旱作區(qū)開(kāi)展不同種植密度研究,從農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量以及田間耗水量、水分利用效率等方面進(jìn)行綜合分析,探討建立適應(yīng)當(dāng)?shù)卦耘喹h(huán)境的高產(chǎn)群體結(jié)構(gòu),以期為旱作區(qū)大豆高產(chǎn)節(jié)水提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)于2019 年在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院鎮(zhèn)原試驗(yàn)站進(jìn)行,該區(qū)域?qū)倥瘻貛О霛駶?rùn)易旱氣候區(qū),海拔1298m,年均降水537mm,氣溫8.7℃,無(wú)霜期165d,作物種植一年一熟或兩年三熟。試驗(yàn)設(shè)在無(wú)灌溉的旱作農(nóng)田上,地勢(shì)平坦,土壤為覆蓋黑壚土,前茬玉米,于上年秋季收獲后進(jìn)行深翻滅茬,春季播前結(jié)合整地淺耕,每hm2施過(guò)磷酸鈣625kg、尿素100kg,田間管理與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)水平相同。

        1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì),以隴黃1 號(hào)、隴黃2 號(hào)和隴黃3 號(hào)大豆新品種為主處理,其特征特性見(jiàn)表1;種植密度為副處理,設(shè)6 個(gè)水平,分別為12 萬(wàn)株/hm2、15 萬(wàn)株/hm2、18 萬(wàn)株/hm2、21 萬(wàn)株/hm2、24 萬(wàn)株/hm2和27 萬(wàn)株/hm2。試驗(yàn)于5 月3 日播種,5 月16 日出苗,隴黃1 號(hào)、隴黃2號(hào)和隴黃3 號(hào)分別于9 月27 日、9 月18 日和9 月23 日成熟。試驗(yàn)采用等行距50cm 露地平播,小區(qū)種植面積3m×6m=18m2,重復(fù)3 次。

        1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法大豆生長(zhǎng)期間田間記載發(fā)育進(jìn)程,成熟后每小區(qū)中間行連續(xù)取樣10 株,風(fēng)干后測(cè)定株高、底莢高度、有效分枝、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)、莢粒數(shù)和單株粒重;成熟后全區(qū)收獲,實(shí)測(cè)產(chǎn)量和百粒重。播種和收獲時(shí)采用烘干法[6]測(cè)定每小區(qū)土壤含水率(深度200cm,每20cm 一層)。同時(shí)采用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重,計(jì)算播種和收獲時(shí)土壤貯水量,利用農(nóng)田水分平衡方程[7]計(jì)算作物田間耗水量和水分利用效率。Sw=w×r×d/10,Sw 為土壤貯水量(mm),w 為土壤含水率(%),r 為土壤容重(g/cm3),d 為土層厚度(cm)。

        ET=P-ΔW,ET 為田間耗水量,P 為生育期降水量,ΔW 為收獲與播種時(shí)土壤貯水量之差(mm)。

        WUE=Y/ET,WUE 為水分利用效率,Y 為產(chǎn)量,ET 為田間耗水量。

        表1 供試品種特征特性

        2 結(jié)果與分析

        2.1 播種密度對(duì)隴黃系列大豆新品種主要農(nóng)藝性狀的影響由表2 可以看出,隨播種密度增加,3 個(gè)品種株高和底莢高度均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),而有效分枝、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)和單株粒重呈現(xiàn)下降趨勢(shì),莢粒數(shù)和百粒重隨種植密度的增加無(wú)明顯變化,規(guī)律性不強(qiáng),說(shuō)明莢粒數(shù)和百粒重其遺傳特性相對(duì)穩(wěn)定,受品種基因型控制。

        表2 不同處理大豆主要農(nóng)藝性狀變化

        2.2 播種密度對(duì)隴黃系列大豆新品種產(chǎn)量的影響由表3 可知,不同品種、不同種植密度對(duì)大豆產(chǎn)量有一定影響。品種間隴黃3 號(hào)產(chǎn)量最高,顯著高于隴黃1 號(hào),隴黃2 號(hào)與隴黃1 號(hào)、隴黃3 號(hào)產(chǎn)量差異不顯著。不同品種在不同種植密度條件下產(chǎn)量表現(xiàn)不同,隴黃1 號(hào)在種植密度12 萬(wàn)株~15 萬(wàn)株/hm2時(shí)差異不顯著,而種植密度18 萬(wàn)株/hm2、21 萬(wàn)株/hm2、24 萬(wàn)株/hm2和27 萬(wàn)株/hm2顯著低于15 萬(wàn)株/hm2;隴黃2 號(hào)在種植密度21 萬(wàn)~24 萬(wàn)株/hm2時(shí)差異不顯著,而12 萬(wàn)株/hm2、15 萬(wàn)株/hm2、18 萬(wàn)株/hm2和27 萬(wàn) 株/hm2顯著低于21萬(wàn)株/hm2;隴 黃3 號(hào)在種植密度15 萬(wàn)~21 萬(wàn)株/hm2時(shí)差異不顯著,而12 萬(wàn)株/hm2、24 萬(wàn)株/hm2和27 萬(wàn)株/hm2時(shí)顯著低于18 萬(wàn)株/hm2,說(shuō)明隴黃1 號(hào)適宜種植密度為12 萬(wàn)~15 萬(wàn)株/hm2,隴黃2 號(hào)為21 萬(wàn)~24 萬(wàn)株/hm2,隴黃3 號(hào)為15 萬(wàn)~21 萬(wàn)株/hm2。進(jìn)一步分析結(jié)果表明(表4),不同品種大豆產(chǎn)量(y)隨種植密度(x)的增加呈現(xiàn)二次拋物線(xiàn)的變化趨勢(shì),隴黃1 號(hào)最佳種植密度為14.5 萬(wàn)株/hm2,隴黃2 號(hào)最佳種植密度為20.8萬(wàn)株/hm2,隴黃3 號(hào)最佳種植密度為18.1 萬(wàn)株/hm2。

        2.3 播種密度對(duì)隴黃系列大豆新品種田間耗水量和水分利用效率的影響測(cè)定結(jié)果表明(表5),在播前土壤水分等同的條件下,不同品種全生育期田間耗水量有一定差異,隴黃1 號(hào)田間耗水量最高,其次為隴黃3 號(hào),隴黃2 號(hào)耗水量最少。種植密度對(duì)大豆田間耗水量的影響表現(xiàn)為隨種植密度的增加田間耗水量逐漸增加,在本試驗(yàn)設(shè)計(jì)范圍內(nèi),高密度與低密度田間耗水量的變異幅度僅為21.0~27.9mm,無(wú)明顯差異。種植密度對(duì)田間水分利用效率有一定的影響,隴黃1 號(hào)、隴黃2 號(hào)和隴黃3 號(hào)分別在15萬(wàn)株/hm2、21 萬(wàn)株/hm2和18 萬(wàn)株/hm2時(shí)田間水分利用效率最高,隴黃2 號(hào)在12 萬(wàn)株/hm2時(shí),隴黃1 號(hào)和隴黃3 號(hào)均在27 萬(wàn)株/hm2時(shí)田間水分利用效率最低,水分利用效率的變化與同一品種播種密度條件下產(chǎn)量變化趨勢(shì)基本一致。

        表3 差異顯著性測(cè)驗(yàn)

        表4 大豆適宜種植密度

        表5 大豆田間耗水量及水分利用效率

        3 結(jié)論與討論

        創(chuàng)造適宜的群體結(jié)構(gòu)是大豆高產(chǎn)栽培的重要措施,不同種植密度大豆的農(nóng)藝性狀有所區(qū)別[8]。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)3 個(gè)新選育大豆品種研究發(fā)現(xiàn),在旱作區(qū)隨播種密度增加,大豆株高、底莢高度均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),而有效分枝、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)和單株粒重則呈現(xiàn)下降趨勢(shì),莢粒數(shù)和百粒重隨種植密度的增加無(wú)明顯變化,說(shuō)明播種密度對(duì)該區(qū)大豆主要農(nóng)藝性狀具有顯著調(diào)控效應(yīng)。

        通過(guò)選擇品種及適宜的播種密度是旱作區(qū)大豆高產(chǎn)適水栽培的關(guān)鍵性技術(shù)措施[9]。不同大豆品種全生育期田間耗水量不同,隴黃1 號(hào)田間耗水量相對(duì)最多,其次為隴黃3 號(hào),隴黃2 號(hào)最少。同一品種在不同密度條件下田間耗水量的變化無(wú)明顯差異,播種密度對(duì)大豆產(chǎn)量和水分利用效率變化趨勢(shì)基本一致,產(chǎn)量的提高也就相應(yīng)提高了田間水分利用效率。

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