不同大豆品種混播栽培對葉面積和產量的影響

【摘要】以墾豐14和墾豐16兩個不同結莢習性的大豆為材料，研究了二者在群體中所占比例不同對葉面積和產量的影響，結果表明：與對照相比，混播栽培方式減少了R5-R6期群體葉面積指數和單株葉面積的衰減；降低了兩個品種單株葉面積的最大值；混2處理降低了R5期以后群體內部兩品種的競爭強度（即單株葉面積比），在R5-R6期單株葉面積和群體葉面積指數下降最小，提高了大豆群體鼓粒期的光能利用率，與混1、3和單播墾豐16相比顯著提高了產量。

【關鍵詞】大豆；混播；葉面積；產量

葉面積指數（LAI）是指群體的總綠色葉面積與該群體所占據的土地面積的比值，是群體組成大小和植株生長繁茂程度的重要參數[1]。適宜的葉面積指數動態是大豆高產穩產的主要生理基礎。鼓粒期直至成熟前仍保持較大的葉面積指數是大豆高產的保證[2]。作物的產量是群體的產量，而群體的高產離不開個體的正常生長，群體與個體間通過反饋調節作用而相互影響。

目前大豆的混播栽培主要是在將高矮不同品種間作（以1：1種植方式），使其自然形成波浪冠層[3]。不同結莢習性大豆品種以不同比例混合的報道還鮮有報導，本文試著引入競爭的概念，采用替代系列法研究兩大豆品種的競爭能力，從株間競爭的不同類型、競爭力大小上對兩個品種混播條件下葉面積以及產量的變化規律進行初步的探討，以期為大豆栽培方式的選擇上提供理論依據。

1.材料與方法

1.1材料

供試品種為墾豐16，生育日數120天左右，需活動積溫2447.2℃，亞有限結莢習性，寡分枝類型，株高65cm左右，為中等高度品種。墾豐14，生育日數120天左右，需活動積溫2400℃，無限結莢習性，株高為100cm左右，為高桿品種。

1.2方法

試驗于2010年在黑龍江省農墾科學院佳木斯分院院區試驗地進行，供試土壤為草甸黑土。土壤肥力為：有機質：3.56%，堿解氮：163.6mg·kg-1，速效磷：34.8mg·kg-1，速效鉀：267.6mg·kg-1，Ph值：7.2。施肥量均為磷酸二銨150kg/公頃、尿素45公斤/公頃、氯化鉀45公斤/公頃。采用小區試驗，隨機區組設計，設四個處理兩個對照，每處理三次重復，小區行長5m，4行區。

試驗各處理按照墾豐14和墾豐16在群體總量中所占比例共設置5個處理，群體密度均為30萬株/公頃，分別是：對照1（CK1單播墾豐14）、對照2（CK2單播墾豐16）、混播1（墾豐14占1/3）、混播2（墾豐14占1/4）、混播3（墾豐14占1/5）。在R1始花期（7.9）、R3始莢期（7.26）、R5始粒期（8.12）和R6滿粒期（8.29）每小區連續取5株，葉面積使用LI-300型葉面積儀測定，于大豆成熟期（9月30日）在田間連續取10株大豆進行測產。利用DPS和Excel軟件進行數據處理。

單株葉面積比=墾豐14單株葉面積/墾豐16單株葉面積

2.結果與分析

2.1 不同大豆品種混播栽培對群體葉面積指數的影響

由葉面積指數在生育期內的變化曲線可見（圖1），各處理均在R5期達最大值后開始下降，單播墾豐14在R3-R5期增加最快；在R5-R6期單播墾豐14下降最快，混播2處理葉面積指數下降最小，與混1、混3、單播墾豐14和單播墾豐16相比，葉面積指數下降值分別減少了73.68%、82.27%、86.30%和85.89%。在R1-R6期內，混2處理變化幅度最小，單播墾豐14變化幅度最大，混3處理則在混播處理中變化幅度最大。

在R1期各處理葉面積指數相近，R3-R6期均以單播墾豐14葉面積指數最高，混播2處理在R6期高于混播1、混播3和單播墾豐16處理，分別提高了18.63%、5.03%和7.72%。

2.2 不同大豆品種混播栽培對墾豐14單株葉面積的影響

由不同處理對墾豐14單株葉面積的影響可見（圖2），在R5期，單播墾豐14單株葉面積均高于混播栽培處理，與混1、2、3相比分別提高了38.66%、11.11%和24.31%；R6期由高到低分別是混2、單播墾豐14、混1和混3處理，其中混2和單播墾豐14均顯著高于混1和混3處理。在R5-R6期，混2處理的單株葉面積下降最小，與對照相比減少了85.0%，與混1和混3相比減少了83.2%和57.7%。

2.3 不同大豆品種混播栽培對墾豐16單株葉面積的影響

由不同處理對墾豐16單株葉面積的影響可見（圖3）。在R5期，單播墾豐16的單株葉面積指數最高，與混1、2、3相比分別提高了21.0%、8.26%和1.23%；在R6期，混3、混2以及單播墾豐16的單株葉面積相近，均明顯高于混1處理。

圖3 大豆混播栽培對墾豐16單株葉面積的影響

Fig.3 Effect of mixed crop on Kenfeng16 leaf area per plant

2.4 不同大豆品種混播栽培對單株葉面積比的影響

比較不同處理墾豐14與墾豐16的單株葉面積比值，可以了解各處理兩個品種個體葉面積的動態消長情況。由圖4可見，單播處理、混1、2在生育期內葉面積比一直增加，R6期仍高于R5，混3處理在R3和R5期低于對照處理，說明二者總體生長狀況良好，但競爭強度仍高于對照；混3處理的比值R6期低于R5，且R5、R6期與其他處理相對較低，墾豐14的生長受到了一定的抑制，說明其后期群體內部競爭與其它處理相比仍較強，不利于群體中墾豐14的生長；混2葉面積比值在R6期高于對照處理。

2.5不同大豆品種混播栽培對產量的影響

不同處理最終產量以混2處理最高（圖5），為3.2t/hm2，與單播墾豐14相比提高了7.26%；且與混1、混3和單播墾豐16相比均達差異顯著水平（P≤5%），分別提高了11.06%、10.53%和16.06%。

3.結果與討論

在作物育種栽培試驗中，存在著兩種不同的生長群體：基因型混雜群體和基因型單一群體。混雜群體中的株間競爭是消極競爭，單一群體為積極競爭[4]。兩個對照處理的單播墾豐14與單播墾豐16是單一品種種植，可歸為單一群體，屬積極競爭，兩個對照處理的比值代表了積極競爭群體下的兩品種葉面積的消長動態。

各處理中，混1、2和兩個對照處理的單株葉面積比值在R1-R6期呈增加趨勢，在R6期達最大值，可見這三個處理在R1、R3期均為墾豐16在群體競爭中占優勢，CK1在R3期葉面積比值超過了1.0，混播1、2處理在R5期超過1.0；混3處理葉面積比值在生育期內變化不穩定，與混1和混2處理不同，混3處理的比值一直低于1.0，說明墾豐14的個體在群體生長中受到了抑制，這主要是因為混3處理的墾豐14只占群體總數的1/5，單株葉面積在群體生長過程中受到了抑制，不利于產量的提高。

混播2處理在R5期葉面積比值達到了對照的水平并且略有提高，說明混2處理隨著生育期的推進，有降低后期群體內部競爭的趨勢，能夠使單株葉面積長時間的維持在較高的水平，利于鼓粒期光合產物的積累，從而提高了產量。

這種趨勢不僅反映在單株葉面積的比值上，也體現在單株葉面積的動態變化上。王永鋒[5]發現，在盛花期以前損失30%～50%的葉面積對產量無明顯影響；鼓粒期葉面積稍有損失，大豆產量就會明顯降低[6]。在R5-R6期，混播2處理兩個品種單株葉面積的下降值都是最小的，且R6期墾豐14的單株葉面積與單播墾豐14處理相當，由于混播處理的品種株高不同，使混播處理在R5期以后具有波浪冠層的特點，使葉面積指數在R6期以后保持在一個較高的水平，有利于群體對光能的截獲， 提高光能利用率，提高了產量。本試驗是對大豆混播栽培種競爭關系的一個初步探索，仍需進一步探討和研究。

【參考文獻】

[1]董鉆.大豆產量生理[M]. 第二版.北京：中國農業出版社.2010 （Dong Z. Soybean yield physiology[M].Beijing：Agricultural Press， 2000：20-25.）

[2]凌啟鴻.作物群體質量[M].上海科學技術出版社.2001（Ling Q H. Corp Population Quality [M].Shanghai scientific And Technical Publishers.2001）

[3]常耀中，董麗華，杜維廣等.大豆波浪冠層栽培法研究[J].大豆科學，1986.5（4）：341-347（Chang Y Z，Dong L H，Du W G，etal.Study on Wave-like Canopy Cultivation of Soybean[J].Soybean Since，1986.5（4）：341-347）

[4]張欣，王占森，趙洪建.作物產量試驗中的株間競爭綜述[J].天津農業科學， 2010.16（3）：90-93（Zhang X，Wang Z S，Zhan H J，etal.A summary of plant-to-plant Competition in Crop yield trials[J].Tianjin Agricultural Sciences.2010.16（3）：90-93）

[5]張躍進，王永鋒，劉健等.不同生育期大豆去葉對生長發育的影響[J].大豆通報，2003，（5）：12-13.（Zhang Y J，Wang Y F，Liu J，etal.Effects on growth and development of soybean defoliation in different growth stages[J].Soybean Bulletin. 2003.（5）：12-13）

[6]秦勝華，顏秀娟，李明姝等.大豆源庫流關系研究淺析[J].湖南農業科學，2010，（17）：54～56（QIN S H，YAN X J，LI M S，etal.Analysis of relationships among Source， sink and flux of soybean. Hunan Agricultural Sciences[J].2010.（17）：54～56）