大同地区中晚期大豆适播期研究

张玉芳，何正梅

（大同市气象局，山西 大同 037010）

大同市位于山西省最北部，属于高寒地区，是山西省小杂粮主要生产基地。大同地区由于气候寒冷、土地瘠薄，种植面积近几年趋于下降，为了增加大同市的种植面积，现对大豆种植熟性及产量进行分析，为农民提供科学的依据及参考价值。

在全球气候变暖的背景下，国内外许多学者（李燕[1]等，2012；韩超[2]等，2007）对中国不同地区植物物候期变化趋势的研究表明，春季物候期大多表现为提前趋势，钱锦霞[3]、李芬[4]等研究表明，山西终霜冻普遍为提前趋势，中西部有推后趋势。同豆8181是山西省高寒作物研究所研究的新品种，种植方法是地膜覆盖法，种植的时间是5 月15 日左右。通过种植中晚期大豆，研究在自然条件下是否适宜在高寒地区种植。结合2020年、2021年和1981年—2010年的气象条件，通过两年各三个播期（4月28日、5月8日、5月18日），寻找适合的播期，使中晚期同豆8181 在无地膜覆盖的情况下，能够自然成熟，总结最佳种植时间。

1 资料与方法

1.1 资料来源

1.2 方法

利用Excel 对整理后的观测资料进行数理统计分析。统计大豆发育期大同气象站日平均气温资料、平均最高最低气温、日降水合计、日照时数、整个生育期所需≥0℃的积温、自动土壤墒情和1981 年—2010 年的日平均气温、降水、日照，进行分析。

2 分析对比

大豆是喜温作物，在各个生育期对温度都有不同的要求，首先是种子萌发对温度很敏感，发芽最低温度为6℃，出苗8℃～10℃，幼苗温度不低-4℃则受轻微冻害，温度在-5℃以下，幼苗可能被冻死。开花结荚期适宜温度20℃～28℃，低温下结荚推迟，低于14℃不能开花，温度过高植株则提前结束生长。未成熟的荚-2.5℃受害，成熟期的临界温度是-3℃。秋季短时间的初霜虽能把叶片冻死，但随着气温的回升，粒质量仍能继续增加，因此分析各生育期的温度尤为重要。

2.1 大豆生育期的温度与农业气象指标温度对比的分析

2.1.1 各生育期最低温度与最低农业气象适宜温度的比较

通过分析大同气象站2020年、2021年两年分3个播期种植的大豆各生育期及30 年（2018 年—2010 年）对应的发育期适宜的最低温度（见表1）可知，适宜播种的最低温度是历年对应第三期，2020 年、2021 年的第二期温度略高于适宜的最低温度，其余播种时的温度均偏低；幼苗期2021 年一期、成熟期2020 年的二、三期温度低于适宜的最低温度，其余都在适宜的最低温度以内，而开花结荚期均低于适宜的最低温度。

表1 大豆各生育期适宜的平均最低气温汇总Tab.1 Summary of average minimum temperature suitable for each growth period of soybean ℃

从1954年建站以来，5月最低极端气温是：-3.5℃是1991年5 月2 日；-5.8℃是1995 年5 月2 日；-5.1℃是2014 年5 月5日。9 月的最低极端气温是：-2.6℃是1968 年9 月28 日；-3.4℃是1957年9月30日；-2.6℃是2013年9月25日；-3.7℃是2017 年9 月28 日。可见，大同地区5 月中旬—下旬，有利于大豆的出苗；成熟期一期在9 月中旬，二期在9 月下旬，三期在10月上旬。从霜冻的角度，得出9月下旬适宜播种。

2.1.2 各生育期的平均温度与农业气象适宜温度的比较

通过分析两年和历年平均温度与大豆各生育期适宜的温度（见表2）可知，除2021 年一期播种在适宜的温度以下、其余播期均在适宜的温度以内或以上，但2021年一期也在适宜的最低温度以内；开花结荚期、鼓粒期、成熟期2 年和历年均在适宜的温度以下，但都高于适宜的最低温度；幼苗期两年的一期、二期均在适宜的温度以下，历年除20 年对应一期偏低，其余的均在适应的范围内，但所有的幼苗期都在适宜的最低温度以内；分枝期20 年一期、21 年的3 个期平均温度稍低于适宜温度，但都高于适宜的最低温度，基本能满足大豆各发育期的生长。

师：这次我要请你们推荐一个同学读一读广玉兰花开形态的一段，其他同学思考这段写了花的几种形态？是围绕哪句话或那个词来写的？

表2 大豆各生育期最适宜的温度汇总Tab.2 summary of the most suitable temperature for each growth period of soybean ℃

可知大豆幼苗期和分枝期没有出现短时极低气温、高温等不利的气象条件，有利于大豆幼苗的生长。大豆开花结荚是关键期，温度基本适宜，若温度过高，坐果率下降，枝蔓徒长，严重的落花落荚。鼓粒到成熟期，该阶段为产量形成的重要期，温度低于最适宜温度而高于适宜最低温度，有利于干物质积累，对产量的形成极为有利。得出二、三期适宜播种。

2.1.3 各生育期的最高温度与最高农业气象适宜温度比较

通过分析大同气象站两年与历年，各生育期适宜的最高温度，除21 年的3 个开花结荚发育期略高于适宜的最高温度外，其余各生育期均在适宜的最高温度以内。

由此可见，根据大豆各个生长发育期阶段对温度要求的分析，大豆在各个主要发育期阶段，气温也基本上处于大豆生长发育期的适宜温度，很少出现对大豆产生危害的高温。因此，只要合理安排布局。就可以充分利用当地的热量资源获得丰产。

表3 大豆各生育期适宜的最高温度汇总Tab.3 summary of suitable maximum temperature of soybean in each growth period ℃

续：表3

2.1.4 各生育期积温与历年积温的比较

不同的播期，整个生育期所需≥0℃的积温不同，中晚熟大豆生育期所需≥0℃的积温介于2 500℃～3 000℃。从播种—成熟整个发育期的积温均能满足整个发育期所需积温的要求。

表4 大豆各生育期的积温与历史积温的比较Tab.4 Comparison of accumulated temperature and historical accumulated temperature of soybean in each growth period ℃

2.2 大豆生育期的湿度与农业气象指标湿度对比的分析

大豆从播种到成熟整个生育期降水量各阶段降水分布不均。播种期降水量偏少，天气干旱，土壤湿度偏低，影响出苗率。2020 年的3 个播期、2021 年的一、二期播期干旱较严重，灌溉后种植。幼苗期所需的水分不多基本可以满足大豆幼苗的水分；2020 年3 个播期的分枝期、开花结荚期土壤湿度在大豆适宜生长的范围内，有利于大豆的正常发育，鼓粒期湿度略偏低，易形成空秕荚，但对产量影响不大；2021 年3个播期从分枝期到成熟期的土壤湿度、降水量来看（见表5、图1），严重干旱，影响正常发育。特别是开花结荚期、鼓粒期降水偏少，土壤湿度很低，如果不灌溉的话，严重影响大豆的正常发育，甚至植株死亡，颗粒无收。从降水、土壤湿度来看，播期为三期较优于一、二期。

图1 各生育期降水Fig.1 Precipitation in each growth period

表5 大豆各生育期10 cm的土壤湿度汇总Tab.5 Summary of soil moisture of 10 cm in each growth period of soybean %

由此可见验证了古人说所的“十年九旱”的气候特点。根据大豆各生长发育期对湿度的要求，在各个主要发育期阶段，降水除播种期、鼓粒期，其余发育期在有的年份也基本上能满足大豆生长发育期所需的水分。很少出现对大豆产生涝害的降水天气。

2.3 大豆生育期的日照时数分析

大豆生育期阶段需要有充足的光照强度，光照充足（平均每天约日照13 h），制造的有机营养多，所以需合理耕作。大豆幼苗期光线充足，有利于形成壮苗；分枝-开花结荚期光线充足，有利于花粉受精，降低了空秕率；特别是到成熟期，光照充足，籽粒成熟较好，秕粒无增多。

大同地区处于高海拔、高纬度地区，空气湿度低、云量少、光照充足，全区年平均日照时数2 629.3 h，除个别年份出现较长时间的连阴雨天气外，一般年份光照条件都能满足大豆生长需要，无不利影响。

3 产量的分析

3.1 大豆产量的分析汇总

表6 大豆产量的分析汇总Tab.6 Analysis and summary of soybean yield

3.2 分析经济收入

以2020年一期为例：0.067 hm2的产量

单株的籽粒质量×株数=38.6×（9.639×667）

=176 160.436 2（g）

=176.16（kg）

每0.067 hm2大豆单产是理论低产145.097 kg，单价按7.0元/kg 计算，收入1 015 元，高产的收入是2 137.87 元，均收入1 757.83 元。每0.067 hm2玉米产量500 kg，单价按2.18 元/kg计算，每0.067 hm2收入1 090 元左右。茎秆又是羊在冬季很好的草料。

大豆抗旱性好，即使在降水量较少的年份仍能保持一定的产量水平，因此从经济角度考虑，种植大豆产量稳定，农民收益高。又因为经济收入比多数杂粮高，因此大同地区及晋北地区的朔州、内蒙及与大同交界气候相近的地区都适宜种植中晚期大豆。

4 结论与讨论

①大同适宜种植中晚期大豆的时间是5 月5 日—12 日，种植的过早或过晚，存在霜冻风险。②同8181中晚期大豆生育期140 d 左右，播种时要考虑成熟时在初霜冻之前，以免成熟期存在霜冻风险。③随着科学技术的发展，干旱已不是主要问题，可以用多种方式灌溉来缓解旱情。④大豆整个生育期光照充足，无不利影响。

5 不足和展望

影响大豆种植的因素还有很多，比如病虫害等栽培管理措施。今后进一步考查研究。