姜 磊,王路路,沈维良,赵开兵,葛雅琼
(宿州市农科院,安徽 宿州 234000)
大豆是重要的油料作物和蛋白来源,也是食品产业的重要的原料。合理的栽培措施是大豆在特定环境条件下发挥高产潜力的重要因素[1],影响大豆产量的重要栽培措施为种植密度与施肥管理[2],合理的群体结构有利于大豆群体产量的形成,在一定种植密度范围内,随着密度的增加、产量也会增加[3~4],宿州地区的沙姜黑土是我国典型的中低产土壤类型,其特性为质地粘重、养分匮乏。大豆开花期时,营养生长与生殖生长同时进行,需要大量的水肥, 在大豆花期合理追氮、可以显著增加产量[5],赵双进等[6]研究显示夏大豆最佳追氮时期为初花期至开花后10 d。在沙姜黑土地区,对于种植密度与花期追氮对大豆农艺性状及产量影响的研究较少。为了充分发挥皖宿2156的产量潜力,本试验研究了在不同种植密度和花期追氮水平条件下对本地品种皖宿2156农艺性状和产量的影响,探讨最优栽培措施,为该品种高产栽培、大面积推广提供技术支持,并为本地大豆高产栽培提供参考。
供试大豆品种为国审大豆皖宿2156,由宿州市农业科学院提供。
试验于2019年6月在宿州市农业科学院东区试验基地进行,该基地位于宿州市埇桥区朱仙庄镇(33°38′N,117°04′E),气候属暖温带半湿润气候,海拔约29 m,年平均气温为 14.4 ℃,全年≥10 ℃有效积温为3 369.6℃,年日照时数约为2 300 h,无霜期约为210 d,平均降雨量约为887.1 mm,试验地土壤属于沙姜黑土。试验地0~20 cm土壤有机质含量17.64 g·kg-1、速效磷29.25 mg·kg-1、速效钾162.0 mg·kg-1、速效氮12.33 mg·kg-1、pH 值为7.6。
试验采用裂区试验方案,主处理为种植密度,有5个水平,分别为12万株·hm-2(M1)、18万株·hm-2(M2)、24万株·hm-2(M3)、30万株·hm-2(M4)、36万株·hm-2(M5)。副处理为大豆花期尿素(含氮量≥46.4%)追肥,追肥时间为初花期,设5个水平,分别为37.5kg·hm-2(F1)、75 kg·hm-2(F2)、112.5 kg·hm-2(F3)、150 kg·hm-2(F4)、187.5 kg·hm-2(F5)共25个处理、重复3次。每个裂区为6行区,行长6 m,行距0.4 m,小区面积14.4 m2。每公顷按当地农民施肥习惯施225 kg·hm-2复合肥做基肥,总养分≥45%,氮、磷和钾含量均为15%。
1.4.1 农艺及产量性状 在大豆成熟期,每小区分别连续取有代表性20株进行考种,记录株高、主茎节数、分枝数、单株有效荚数、单株粒数、单株粒重及百粒重。
1.4.2 小区产量 收获时每个小区去除边行,行头行尾各去除0.5 m,实收测产,测产面积8 m2,然后折算成公顷产量。
采用Excel2003和Dps7.05 数据处理系统分析。
2.1.1 不同密度水平对皖宿2156农艺性状的影响 表1显示不同密度下,株高、分枝数、有效单株荚数、单株粒数、单株粒重差异极显著,主茎节数和百粒重差异不显著。从表2可以看出,皖宿2156的株高随着种植密度提高而增加,分枝数、主茎节数、单株荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重随着种植密度提高而减少。以上结果说明种植密度可以影响大豆的一些农艺性状和产量性状。
2.1.2 不同追氮水平对皖宿2156农艺性状的影响 表1显示不同大豆追氮水平下,单株有效荚数、单株粒数差异极显著,株高、分枝数、主茎节数、单株粒重、百粒重差异不显著。从表2可以看出,皖宿2156的单株粒数、单株有效荚数、单株粒重、主茎节数、百粒重随着花期追氮量增加而增加。株高随着追氮量先增加再降低,其中F4与F5追氮水平下株高差异显著。以上说明大豆追氮主要影响大豆的部分产量性状。
由表1分析表明,密度因素对产量的影响达到极显著水平,花期追氮因素对产量的影响达到显著水平。表3显示随着密度的增产,大豆产量先增高再降低,在M4水平下产量最高,M4处理极显著高于M2、M1处理的产量,说明M4处理下大豆对于肥料的利用率要高于其他处理;不同花期追氮的水平下,产量随着花期追氮的增加而增加,F5、F4、F3、F2处理的产量相对F1分别增产4.73%、4.61%、4.03%、3%,其中F5、F4和F3与F1处理的产量差异显著。以上说明大豆花期追氮可以显著增加大豆的产量,但随着追氮量的增加,增产幅度变小。
表1显示密度与追氮量间二因素交互作用极显著,所以最优组合项未必是各因素的主效应检验最优水平的简单组合,需进一步对25个试验组合做多重比较。表4显示,产量最高的组合是M4F4组合,为3 145.74 kg·hm-2,显著高于其他组合。产量最小的组合是M1F2,为2 245.54 kg·hm-2。说明单纯提密度或者追氮量并不是获得高产的途径,高产需要要合理的密度与追氮量的配置。
表1 不同处理的皖宿2156农艺性状及产量联合方差分析(F值)
表2 肥密处理对不同大豆品种农艺性状的影响
表3 不同处理间产量差异显著性
表4 处理间平均产量的多重比较分析
大豆产量与品质是在基因型和环境条件的共同影响下通过形成的。大豆需要通过适宜的栽培措施才可以使品种的优良特性得到最大的发挥,研究与品种配套的高产栽培技术至关重要。合理的密度通过调和个体和群体的矛盾,最大限度增加群体在增产中的作用[7],笔者研究显示大豆种植密度增加可以显著提高株高,减少分枝数、单株荚数、单株粒数和单株粒重,这与王文斌等[8〗的研究一致。大豆种植密度过小时可以得到较大的单株产量,但群体产量降低;过大的密度使得单株生产力又会严重下降,密度过大或过小都不能获得高产[9]。试验结果显示随着密度的增加,大豆产量先增高再降低,与杨加银等[10]和杨名方等[11]研究结果一致。
大豆开花期是植株营养与生殖生长并进的时期,同时也是植株吸收氮肥最快的时期,本身根瘤固氮此时不能完全满足大豆生长代谢的需要,因此花期追施氮肥有明显的增产效果。研究结果显示花期追氮可以显著提高单株粒数、单株有效荚数、这与李香芝等[12]研究结果一致。孙振宁等[13]研究显示N 肥是株高的主导影响因子之一,株高随着施 N 量的增加先增高后降低,本研究也显示株高随追氮量增加先增高后降低。试验结果显示花期追氮可以显著提高小区产量,这与赵双进等[6]研究结果一致。但是随着追氮量增加大豆产量增产幅度变小。
多重分析结果显示,密度与追氮量间的二因素交互作用极显著,皖宿2156的适宜种植密度值为30万株·hm-2,在此种植密度下最佳的追氮量为150 kg·hm-2。在现有的栽培条件下,宿州地区夏大豆生产中可以采用上述确定的合理栽培措施。