遼西地區(qū)大豆適宜播種期試驗(yàn)研究

宗英飛　吳丹　馮雪君

摘 要：為了保障糧食生產(chǎn)安全，合理安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，有效利用地方氣候資源，為防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)，通過大豆分期播種實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和氣候診斷分析方法，研究了遼西地區(qū)大豆的適宜播種期。結(jié)果表明：遼寧西部地區(qū)春播大豆初始日平均氣溫為12.0℃，適宜日平均氣溫為15.0～20.0℃；大豆播種至出苗需要≥10.0℃有效積溫最低為109.4℃·d；隨著日平均氣溫的升高，出苗速度加快，當(dāng)日平均氣溫在20.0℃以上時(shí)，大豆出苗速度最快為7d。遼寧西部地區(qū)大豆適宜播種期為4月25日至5月10日，最佳播種期為4月27日至5月5日。該研究結(jié)果可為合理安排大豆生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：大豆；分期播種；適宜播種期；遼西地區(qū)

中圖分類號(hào) S515 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）05-27-03

Abstract：In order to ensure the safety of grain production and make the arrangement of agricultural production reasonable，and serve for disaster prevention and mitigation with effective use of local climate resources，this paper uses the mathematical statistics and analysis method of climate diagnosis with soybean sowing experiments and makes a research of the suitable seeding time for soybean in the western liaoning region. The results show that the average temperature of the spring sowing soy bean at the initial day in western Liaoning district is 12.0℃，the average temperature of the suitable day is 15.0～20.0℃；the temperature should be over 10.0℃from the sowing of the soybean to the emergence of seedlings and the lowest effective accumulated temperature should be 109.4℃；with the increase of the daily temperature，the speed of the seeding emergence speeds up and when the average temperature at that day is more than 20.0℃，the fastest speed for the seeding emergence is 7 days. The suitable seeding time for soybean in the western district of Liaoning province is from April 25 to May 10，and the best seeding time is from April 27 to May 5. The results of this research can provide scientific basis for the reasonable arrangement of soybean production.

Key words：Soybean；Sowing at different stages；Suitable sowing time；Western Liaoning

大豆是我國主要油料作物之一，在保障糧食安全方面占有重要位置。近些年來，氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響成為農(nóng)業(yè)氣象研究的熱點(diǎn)[1-2]，例如20世紀(jì)末程桂敏[3]、汪慧芳[4]等探討了氣象條件對(duì)大豆產(chǎn)量的影響；21世紀(jì)初陳若禮[5]、王發(fā)信[6]、崔振才研究了降水量對(duì)大豆產(chǎn)量的影響；近年孫培樂[7]、戚尚恩[8]通過分期播種研究了大豆生長發(fā)育的氣象影響及光溫特性。這些研究從不同角度揭示了大豆生產(chǎn)中的氣象問題，帶給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一定的啟示和指導(dǎo)作用。在氣候變暖情景下，采用分期播種較為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的研究方法，分析大豆在不同氣候條件下其生長、發(fā)育對(duì)氣候變化的反應(yīng)。為此，筆者采用大豆分期播種實(shí)驗(yàn)資料，研究了大豆播種至出苗階段的溫度指標(biāo)，探索遼寧西部地區(qū)大豆適宜播種期，為合理安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)資料及地點(diǎn) 采用1978-1979年朝陽市氣象研究所實(shí)驗(yàn)基地和2011-2012年朝陽縣氣象局農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)基地大豆分期播種實(shí)驗(yàn)資料。朝陽市位于遼寧省西部，處于溫帶半干旱半濕潤易干旱季風(fēng)氣候區(qū)內(nèi)，積溫、光照充足，降水量分配極不均衡，70%集中在7～8月份。大豆是該地區(qū)主要農(nóng)作物之一，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)在遼寧西部地區(qū)具有代表性。

1.2 供試材料 供試大豆材料如下：1978、1979年為‘鐵豐18，2011、2012年為‘鐵豐29。‘鐵豐18為有限結(jié)莢，株高70～104cm，單產(chǎn)在2 500kg/hm2左右；‘鐵豐29為有限結(jié)莢，株高69～100cm，單產(chǎn)在2 700kg/hm2左右。2個(gè)品種全生育期在130～133d[9]。

1.3 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)分5個(gè)播種期，播種期從4月20日開始每隔10d設(shè)置一個(gè)播期，播種時(shí)遇到降雨天氣實(shí)時(shí)后延。每個(gè)播種期設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積20m2。播種栽培方式與大田相同。實(shí)驗(yàn)觀測(cè)項(xiàng)目：播種期、出苗期、三真葉、分枝、開花、結(jié)莢、鼓粒和成熟期，觀測(cè)方法依照《農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范》。氣象資料取自距離試驗(yàn)地3km以內(nèi)的朝陽縣氣象站。使用的資料分別為1978、1979、2001和2012年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)季節(jié)內(nèi)的逐日氣溫資料。

1.4 分析方法 運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)及氣候診斷分析[10]方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分析過程在Excel2003軟件支持下進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆分期播種實(shí)驗(yàn)分析

2.1.1 播種期對(duì)出苗天數(shù)和全生育期的影響 如圖1所示，大豆播種最早于4月20日，最晚播種于5月31日，隨著播種日期的后推，出苗天數(shù)在減少，出苗最快為7d，出苗最慢為21d。如圖2所示，4a5個(gè)播期的大豆全部完熟在初霜凍之前，成熟期在9月中旬至10月上旬，早期播種全生育期較長，晚期播種全生育期相對(duì)較短。以5月10日全生育期133d（標(biāo)準(zhǔn)）作比較，4月20日播種的生育期延長13d，增加9.8%；5月30日播種的生育期縮短5d，減少3.8%。

2.1.2 氣溫對(duì)出苗速率的影響 遼西地區(qū)春季較為干旱，播種期前5d小區(qū)灌溉，播種時(shí)將土壤濕度保持在17%～24%，確保大豆種子發(fā)芽和出苗速度不受水分的制約。由圖3可知，大豆出苗速率與平均氣溫呈線性關(guān)系，其方程為：

1/d=0.8068t-5.9007，r=0.8472（P<0.01） （1）

并達(dá)到顯著水平，氣溫越高完成出苗的時(shí)間越短，生長速度越快。例如當(dāng)平均氣溫在21℃以上時(shí)，出苗需要7d；當(dāng)平均氣溫12～13℃時(shí)，出苗需要20d，相差約3倍。平均氣溫在12.6～23.0℃范圍內(nèi)，氣溫每升高1℃，大豆出苗速度增加0.8%，時(shí)間間隔縮短1.25d。依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，遼西地區(qū)日平均氣溫12℃可作為大豆播種初始溫度，而最佳播種日平均氣溫為15～20℃。

積溫與出苗天數(shù)成正比，播種至出苗天數(shù)越多所需的積溫越多，如圖4所示，期線性方程為：

∑T≥10℃=8.7172d+109.41，r=0.8836（P<0.01） （2）

達(dá)到顯著水平，通過對(duì)方程（2）分析可知，大豆出苗期間下限溫度為8.7℃，需要有效積溫最低值為109.4℃·d。

2.2 大豆適宜播種期分析 大豆正常出苗溫度應(yīng)≥12℃，低于這一溫度指標(biāo)，則生長緩慢，容易爛種[11]。遼西地區(qū)近34a（1981-2014年）穩(wěn)定通過12℃日期累年平均在4月21日，80%保證率在4月27日，也就是說遼西地區(qū)4月20日之后大豆就可以播種。從圖5可以看出，4月20日至5月31日期間日平均氣溫在逐漸升高，依據(jù)（1）式理論計(jì)算，所對(duì)應(yīng)的不同播種期出苗速度在加快，天數(shù)在減少。根據(jù)‘鐵豐18、‘鐵豐29大豆生物學(xué)特性，播種至出苗天數(shù)控制在15d內(nèi)為宜，因此，遼西地區(qū)大豆播種始期可定在4月30日。

經(jīng)對(duì)遼西地區(qū)1980-2012年終霜日期統(tǒng)計(jì)，累年平均日期在4月21日，80%保證率出現(xiàn)在4月27日。終霜日期分布在4月上旬至5月上旬，4月上中旬出現(xiàn)頻率為46.6%，4月下旬出現(xiàn)頻率為36.7%，5月上旬出現(xiàn)頻率為16.7%，最晚出現(xiàn)在5月9日（1986年）。5月上旬的終霜凍對(duì)大豆苗期危害較大。依據(jù)此時(shí)期的氣溫變化和出苗速度，4月25日之后播種，5月中旬出苗，可躲過終霜凍危害。

此外，初霜凍日期累年平均在10月2日，80%保證率出現(xiàn)在9月26日。1980-2012年遼西地區(qū)初霜日期主要分布在9月中旬至10月中旬，最早發(fā)生在9月17日（1986年），9月中旬初霜日期出現(xiàn)頻率為9.1%，9月下旬為33.3%，10月上旬出現(xiàn)頻率為33.3%，10月中旬出現(xiàn)頻率為24.2%。大豆成熟期在9月中旬之前，可免受90.9%初霜凍的危害，依據(jù)大豆生育期133d計(jì)算，5月10日之前播種，可免受或少受初霜凍的威脅。

3 結(jié)論

（1）大豆分期播種實(shí)驗(yàn)表明，不同播種期出苗天數(shù)和全生育期不同，5月30日播種出苗速率是4月20日播種出苗速率的3倍，大豆延期播種使全生育期縮短，這與孫培樂[7]研究結(jié)果表現(xiàn)一致。

（2）在水分條件正常情況下，出苗速率與平均氣溫呈線性關(guān)系，氣溫每升高1℃，出苗速度增加0.8%，縮短出苗時(shí)間1.25d左右。平均氣溫在20℃以上時(shí)，大豆出苗僅需要7～9d，播種至出苗需要≥10℃積溫在109.4℃·d以上。遼西地區(qū)當(dāng)日平均氣溫穩(wěn)定12℃播種大豆為宜，當(dāng)日平均氣溫達(dá)到15～20℃播種為最佳。

（3）依據(jù)春播期和成熟期氣候分析并結(jié)合分期播種實(shí)驗(yàn)，遼西地區(qū)大豆適宜播種期為4月25日至5月10日，最佳播種期為4月27日至5月5日。

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（責(zé)編：張宏民）