不同播期气候条件对内蒙古东北部大豆主要农艺性状和品质的影响

王彦平，张 坤，张佳兴，姚 晔，姜凤友

（1内蒙古呼伦贝尔市气象局，内蒙古海拉尔 021008；2内蒙古扎兰屯市气象局，内蒙古扎兰屯 162650）

0 引言

大豆子粒品质及生育性状，除受品种遗传特性外，还受气象条件及栽培条件的制约，即由品种的基因型与环境共同作用[1]，其中地理纬度[2]、海拔高度[3-4]、光照长度[5]、温度[6-7]、水分[8]等对大豆产量和品质影响尤为明显。关于不同播期气候条件对大豆产量和品质的影响相关研究报道较多，集中于东北地区[9-13]、黄淮地区[14]、长江流域[15]以及西南山区[3]，但由于不同地区生态条件各异，试验结果也不尽相同，但主要结论是早播和适期播种可以获得较高的产量和品质。内蒙古东北部是中国重要的春播大豆产区，也是内蒙古优质大豆的主要产区，对于该区域通过试验，研究不同播期气候条件对不同大豆品种的影响报道较为少见，特别是试验研究尚属空白。本试验于2020 年在呼伦贝尔市扎兰屯大河湾大豆试验基地用3个大豆品种在不同播期播种进行试验，对主要性状及子粒品质进行观测和测定，比较分析了不同播期气候条件对大豆子粒品质及主要农艺性状的影响，进一步得出每个品种的最佳播期，为提高大豆产量和品质提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

以内蒙古东北部大豆主产区，呼伦贝尔市农科所大豆室选育的3个丰产优质品种‘蒙豆-12’、‘蒙豆-13’和‘蒙豆-15’为试验材料。

1.2 试验设计和方法

以10天为一间隔分5期进行播种，播种期分别为4月27日（10 cm地温稳定通过8℃初日）、5月5日、5月15日（当地正常播期）、5月26日、6月5日，分别代表第一播种期到第五播种期。每个品种设计5 个播期，每个播期3次重复，小区面积9 m×4 m=36 m2，小区采用随机区组设计。

大豆一般在地温稳定通过8℃时为适宜播种日期，本试验统计了2005—2019 年地温稳定通过8℃的具体日期，最早是4 月13 日，最晚是5 月12 日，因此5个播期的设计较为合理。

2 2020年气候特点

依据“农作物气候年型划分方法(GB/T21986—2008)”[16]对2020 年大豆种植区气候条件进行了分析：气温和积温异常度等级均为正常，日照异常度等级为少，降水异常度等级为多；农作物气候年型为多雨年。

3 结果与分析

3.1 最佳播期的确定

3.1.1 同一品种不同播期条件下大豆形态性状的变化 由表1 可知，随着播期的延迟，3 个品种的形态性状表现出不同的变化趋势。‘蒙豆-12’和‘蒙豆-15’植株较矮，随着播期的延迟，株高有增高的趋势，‘蒙豆-12’晚播和正常播期株高相差3.0 cm，达到极显著水平，‘蒙豆-15’晚播和正常播期相差2.3 cm，但未达到显著水平，一次分枝数正常播期与其他播种期相差不大；而植株较高的‘蒙豆-13’正常播期比早播高7.0 cm，达到极显著水平，一次分枝数各播期之间变化不明显；随着播期的延迟，生育进程的加快，生育天数响应缩短，3 个品种都变现为早播一周（5 月5 日播种）生育期最长。

表1 不同播期对大豆形态性状的影响

3.1.2 同一品种不同播期条件下大豆产量及相关性状的影响 由表2 可知，随着播期的延迟，‘蒙豆-13’和‘蒙豆-15’百粒重基本相同，‘蒙豆-12’在4 月27 日播种和正常播期差异达显著水平。而株结实粒数‘蒙豆-12’和‘蒙豆-15’播期之间差异不明显，‘蒙豆-13’最早播的结实粒数多于最晚播的，且达到显著水平。实测产量‘蒙豆-13’最早播期比正常播期高420.0 kg/hm2，未达到显著水平，最早播期比最晚播期高900.0 kg/hm2，达到显著水平；‘蒙豆12’在正常播期结实粒数和百粒重均较高，因此产量最高，早播两周和晚播一周、晚播两周产量基本相同；‘蒙豆15’正常播期产量最低，比早播产量低307.5 kg/hm2，但未达到显著水平。

表2 不同播期对大豆产量及农艺性状的影响

3.1.3 同一品种不同播期条件下大豆籽粒化学品质的变化 由表3 可知，播期对大豆的粗蛋白、粗脂肪及蛋脂总和有显著或极显著的影响，变化趋势因品种而异。3 个品种在5 个播期下粗蛋白含量都在38%以上。随着播期的延迟，‘蒙豆-12’呈先降低后升高趋势，4月27日早播和6月15日晚播粗蛋白含量均较高，与正常播期相差0.7%和0.9%；‘蒙豆-13’的粗蛋白含量呈先降低后升高再降低的变化趋势，正常播期最低，晚播一周最高，两者相差0.6%；‘蒙豆-15’在6月15日播期粗蛋白含量最高，与正常播期相差0.3%，5 月26日最低，其他播期变化不明显。在粗脂肪方面，‘蒙豆-12’正常播期最低，最早播期最高，两者相差0.4%；‘蒙豆-13’基本表现为随着播期的延迟粗脂肪含量降低；‘蒙豆-15’粗脂肪含量早播比正常播期高0.3%，晚播与正常播期基本相同。3个品种蛋脂总和的变化规律与蛋白质含量变化相似。各播期之间粗脂肪、粗蛋白和蛋脂和差异均为达到显著水平。

表3 不同播期对大豆品质的影响 %

3.1.4 最佳播期的确定 把丰产优质作为主要目标对3个品种在不同播期的表现进行综合分析，在多雨的年份，‘蒙豆-12’理论产量在5 月15 日正常播期产量最高，比早播高300.0～547.5 kg/hm2，且株高、分枝数等农艺性状与正常播期差异不明显，粗蛋白质、粗脂肪和蛋脂总和分别比早播两周低0.7%、0.4%和0.9%，因此‘蒙豆-12’在以高产为重点时可选择在5 月15 日播种，早播和晚播都影响产量的提高；以高脂肪高蛋白为主要目标时可适当选择在4月27日早播；综合考虑丰产优质应选择5月15日为最佳播期。‘蒙豆-13’理论产量早播两周比正常播期高300.0 kg/hm2，未达到显著水平，比晚播两周高900.0 kg/hm2，达到显著水平，其他农艺性状差别不明显，因此多雨年份，若要获得高产应该选择4 月27 日作为最佳播期，不易晚播；从籽粒品质分析，‘蒙豆-13’早播两周较正常播期粗蛋白、粗脂肪和蛋脂综合分别高0.4%、0.2%和低0.6%，因此多雨年‘蒙豆-13’可选择4月27日播种，产量最高，品质较好，4月27日为最佳播期。‘蒙豆-15’早播一周和早播两周产量基本相同，不易晚播，籽粒品质早播优于晚播，因此多雨年‘蒙豆-15’最佳播期为4月27日和5月5日。

3.2 不同播期气候条件对生长发育、产量和品质的影响

郝兴宇等指出温度、降水对大豆生长发育和品质的影响随生育期不同存在差异[17-21]，选择各品种在产量最高的播期和品质最好的播期进行比较分析，‘蒙豆-12’在5月15日为高产播期，4月27日为优质播期，‘蒙豆-13’和‘蒙豆-15’在4 月27 日为高产优质播期，3 个品种正常播期为5月15日。统计分析以上播期各生育阶段及全生育期的气象要素（日平均气温、累计降水量、气温日较差），得出不同播期气候条件对大豆产量和品质的影响。

3.2.1 不同播期各生育期气象要素分析 由表4 和表5分析可见，在温度方面，本试验3 个品种表现较为一致，早播和正常播期全生育期平均气温在18.0～18.4℃，但从不同生育期气象要素分析，从播种后到结荚前各生育阶段，早播大豆平均气温较正常播期低0.9～2.5℃，结荚到成熟期早播气温比正常播期高0.5～1.8℃，其中‘蒙豆-12’和‘蒙豆-13’各生育期温度差别较‘蒙豆-15’大；在降水方面，3 个品种表现有明显差异，全生育期降水量‘蒙豆-12’早播较正常播期少68.8 mm，其他2个品种相差不明显。从各发育期降水分析，播种—出苗期和三真叶—分枝期早播降水量多于正常播期，在结荚—鼓粒期差别不大，鼓粒—成熟期‘蒙豆-13’早播降水量多于正常播期41 mm，其他2个品种少于正常播期20 mm以上；从气温日较差分析，3个品种全生育期气温日较差均表现为早播大于正常播期，且‘蒙豆-12’尤为明显。从各生育期气温日较差分析，‘蒙豆-15’除播种—出苗期差别较明显，其他发育期表现不明显，而‘蒙豆-12’和‘蒙豆-15’在出苗—三真叶期和分枝—开花期早播气温日明显较差低于正常播期，鼓粒—成熟期略低于正常播期，其余发育期明显高于正常播期。

表4 不同播期气象要素统计

表5 不同品种早播和正常播期各生育阶段气象要素对比分析

3.2.2 对发育期的影响 由表6 分析可见，早播和正常播期全生育期总天数在123～125天，无明显差别，从各发育期具体日期和持续天数看，早播大豆各发育期提前5～10天，其中随着气温的升高，‘蒙豆-15’早播和正常播期发育进程差别逐渐减小，开花—鼓粒期早播和正常播期趋于一致；从各发育期持续天数分析，除播种—出苗期早播较正常播期延长7～10天，其他发育期相差1～4天，随着发育期进程的推进，发育期持续差别逐渐减小。

表6 不同品种早播与正常播期发育期及持续天数对比分析

3.2.3 对产量的影响 结合表2和表5分析可见，气象条件对不同品种产量的影响不同。‘蒙豆-12’在正常播期分枝数最多，产量最高，早播导致播种—结荚期气温偏低、气温日较差增大以及全生育期降水的偏少均不利于产量形成，而在正常播期气象条件下产量达到最高；而播种—结荚期气温低于正常播期、气温日较差大于正常播期、全生育期降水量接近正常播期利于‘蒙豆-13’和‘蒙豆-15’产量的形成，且‘蒙豆-13’产量形成对温度更为敏感。

3.2.4 对品质的影响 结合表3和表5分析可见，气象条件对不同品种品质的也不相同。播种—结荚期气温低于正常播期、全生育期气温日较差大于正常播期利于提高粗脂肪、粗蛋白含量和蛋脂总和，降水对大豆品质的影响在不同发育期表现不同，对于高脂肪大豆品种‘蒙豆-12’，早播全生育期降水量较正常播期少68.8 mm，且在籽粒形成的生殖生长各阶段降水均少于正常播期2.1～53.0 mm，粗脂肪含量较正常播期提高0.4%，粗蛋白较正常播期提高0.7%，蛋脂总和提高0.9%；对于高蛋白品种‘蒙豆-13’早播全生育期降水量与正常播期差别不大，生殖生长阶段结荚—鼓粒—成熟期降水量多于正常播期1.3～41.0 mm，粗蛋白含量较正常播期提高0.4%，粗脂肪含量提高0.2%，蛋脂总和降低0.4%；高产品种‘蒙豆-15’粗蛋白含量早播和正常播期无明显变化，生殖生长大部时段降水量少于正常播期，结荚～鼓粒期与正常播期持平，粗脂肪含量提高0.3%，蛋脂总和降低0.3%。

4 讨论

（1）内蒙古东部地区大豆在多雨的年份可以适时早播，高脂肪品种‘蒙豆-12’在以高产为重点时可选择在5月15日播种，早播和晚播都影响产量的提高；以高脂肪高蛋白为主要目标时可适当选择在4 月27 日早播，综合考虑丰产优质应选择5月15日为最佳播期；高蛋白品种‘蒙豆-13’理论产量、粗蛋白、粗脂肪和蛋脂总和早播两周均高于正常播期，因此‘蒙豆-13’可选择4 月27 日播种，产量最高，品质较好，4 月27 日为最佳播期；高产品种‘蒙豆-15’早播一周和早播两周产量基本相同，不易晚播，籽粒品质早播优于晚播，因此多雨年‘蒙豆-15’最佳播期为4月27日和5月5日。

（2）各品种早播与正常播期生长天数差别不大，早播各发育期提前5～10天，生育期持续天数出苗期延长7～10天，其他发育期相差1～4天，随着发育期进程的推进，发育期持续差别逐渐减小。

（3）‘蒙豆-12’正常播期产量最高，早播导致播种—结荚期气温偏低、气温日较差增大以及全生育期降水的偏少均不利于产量形成，而播种—结荚期气温低于正常播期、气温日较差大于正常播期、全生育期降水量接近正常播期利于‘蒙豆-13’和‘蒙豆-15’产量的形成，且‘蒙豆-13’产量形成对温度更为敏感。

（4）播种—结荚期气温低于正常播期、全生育期气温日较差大于正常播期利于提高粗脂肪、粗蛋白含量和蛋脂总和；高脂肪大豆品种‘蒙豆-12’，早播全生育期及籽粒形成的生殖生长各阶段降水均少于正常播期，利于粗脂肪、粗蛋及蛋脂总和的提高；高蛋白品种‘蒙豆-13’早播生殖生长阶段结荚—鼓粒—成熟期降水量多于正常播期，利于粗蛋白含量、粗脂肪含量的提高0.2%；高产品种‘蒙豆-15’粗蛋白含量早播和正常播期无明显变化，生殖生长大部时段降水量少于正常播期，结荚—鼓粒期与正常播期持平，利于粗脂肪含量的提高0.3%。