淠史杭灌区大豆品种需水规律试验研究

金成国 李国齐

一、前言

安徽省淠史杭灌区设计灌溉面积1100 万亩，年产粮食140 亿斤，种植作物以水稻为主。本文通过试验，围绕大豆品种筛选、需水规律研究两大主题，研究不同大豆品种在淠史杭灌区不同灌溉方式下的生长情况，可为当地大豆的种植提供理论基础依据。

二、试验过程

（一）试验地点与材料

试验区位于安徽省淠史杭灌区灌溉试验总站内，土壤有机质含量1.89%，pH 值为5，全氮含量0.082%，全磷含量0.106%，全钾含量1.39%。试验年份为2021年。

试验品种：皖豆22467、科龙8039、荷豆33。

（二）试验设计

1.测坑试验

在测坑分别设置了2 种灌溉处理方法，即灌溉和不灌溉，每种处理方法有4 个重复。测坑大小设置为2.5m×1.6m×1.0m。每个测坑内种植大豆4 行，每行种植12 穴，共48 穴，其中行距为40cm，株距为10cm。

2.旱地试验

在旱地种植3 种品种大豆，同样设置为2 种不同的灌溉处理方法。旱地试验田面积为4.2 亩，分为18 畦，每种处理方法为3 畦，每畦面积为6.0m×15.0m，每畦之间的沟宽0.5m，沟深0.5m，在灌溉和不灌溉之间设置一个2m 宽的田埂，田埂两边各设置1m 的保护行。每畦种植15 行大豆，每行种植150 穴，其中行距为40cm，株距为10cm。

3.水田改种试验

在水田同样设置2 种不同的灌溉处理方法。水田改种试验面积为2.1 亩，分为8 畦，每畦面积为6.0m×10.0m，每畦之间的沟宽0.5m，沟深0.5m，在灌溉和不灌溉之间设置一个2m 宽的埂，埂两边各设置1m 的保护行。每畦种植15 行大豆，每行种植80 穴，其中行距为40cm，株距为10cm。

（三）测定内容与方法

需水量：根据《灌溉试验规范》（SL13-2015）方法进行计算。

产量及其构成因素：于收割前每小区选取1m2的区域统计所有大豆株数计算单位面积株数，并选取3 株大豆室内考种，统计单株荚数、单荚粒数、百粒重。每个小区均实收记产。

三、试验结果分析

（一）生育期调查分析

大豆从6月10日播种至9月25日收获，大豆生育期共108 天，各生育期情况调查表如表1。

表1 大豆各生育期调查表

（二）生长期主要气象要素

2021年大豆生育期平均气温是26.6℃，积温为2891.1℃，降雨量为879.8mm，日照时数为567.0h。

（三）大豆需水规律分析

1.大豆不同生育期田间土壤含水量变化

根据实验观察，苗期0～20cm 土壤含水率在16%～26%左右，40～60cm 土壤含水率在22%～31%左右，且含水率一直在升高。苗期20～40cm 土壤含水率在25%～26%左右，在播种后15～25 天里，20～40cm土壤含水率呈现略微下降趋势。大豆花荚期20～40cm土壤含水量高于0～20cm 土壤含水量，变化趋势与0～20cm 相似。0～20cm 土壤含水率在24%～27%左右，20～40cm 土壤含水率在23%～27%左右，40～60cm 土壤含水率在22%～30%左右。大豆鼓粒期20～40cm 土壤含水量与0～20cm 土壤含水量差异不明显，变化趋势与0～20cm 相似。0～20cm 土壤含水率在28%～33%左右，20～40cm 土壤含水率在28%～32%左右，40～60cm土壤含水率在27%～35%左右。大豆成熟期土壤含水量0～20cm、20～40cm、40～60cm 土壤含水量无明显变化。

2.大豆不同生育期田间需水量

如表2所示，大豆从播种至成熟期总需水量为330.2mm。大豆各生育期需水强度有所不同，需水强度的大小顺序依次为：鼓粒期＞花荚期＞苗期＞成熟期。需水总的趋势是出苗期需水较少，随着植株的生长、叶面积的增大，需水强度也越来越大，需水高峰期是鼓粒期。

表2 大豆各生育阶段需水量表

3.大豆不同生育期的作物系数和模比系数

大豆各生育阶段作物系数和模比系数如表3所示，模比系数的变化规律和作物系数（Kc）的变化规律一致。

表3 大豆各生育阶段作物系数和模比系数表

4.大豆不同生育期的降水利用率（WUEp）

由表4可知，在大豆整个生育期中，只有成熟期不需要排水，在大豆需水高峰期花荚期和鼓粒期，其降水利用率分别为42.5%，43.2%，在大豆苗期其降水利用率仅11.3%。

表4 大豆各生育阶段降水利用率表

（四）不同品种大豆产量及其构成因素

由表5可知，在水改田中，单株荚数各品种的大小顺序依次为：荷豆＞皖豆＞科龙；单荚粒数各品种的大小顺序依次为：皖豆＞荷豆＞科龙；百粒重各品种的大小顺序依次为：科龙＞皖豆＞荷豆；产量各品种的大小顺序依次为：科龙＞皖豆＞荷豆。

表5 水改田—不同品种对大豆产量及其构成因素的影响表

在旱地中，单株荚数各品种的大小顺序依次为：荷豆＞皖豆＞科龙；单荚粒数各品种的大小顺序依次为：皖豆＞荷豆＞科龙；百粒重各品种的大小顺序依次为：科龙＞皖豆＞荷豆；产量各品种的大小顺序依次为：皖豆＞科龙＞荷豆。

在水改田中，科龙的产量最大为199kg/亩；在旱地中，皖豆的产量最大为129kg/亩。因此，科龙品种适宜在本灌区水改田中种植，皖豆品种适宜在本灌区旱地中种植。

（五）大豆的水分生产率

大豆不同品种水改田的水分生产率要高于旱地的水分生产率。不同品种的大豆其水分生产率在水改田上的大小依次为：科龙＞皖豆＞荷豆；在旱地上的大小依次为：皖豆＞科龙＞荷豆。

（六）大豆的节水效益分析

由表6可知，在灌区内直播水稻的耗水量是大豆耗水量的1.8 倍；大豆在整个生育期不需要灌水，而水稻节水总量为200m3/亩。

表6 大豆节水效益分析表

四、结论

（1）大豆从播种至成熟期总需水量为330.2mm，各阶段所占比例分别为苗期16.5%，花荚期38.3%，鼓粒期35.1%，成熟期10.1%。大豆各生育期内土壤含水率均满足大豆的生长水分适宜指标，基本不需要灌溉，与种植水稻相比，节水200m3/亩。

（2）在水改田中，种植科龙品种的产量最大，达199kg/亩，适应性最好；在旱地中，种植皖豆品种的产量最大，达129kg/亩，适应性最好■