不同種植密度耦合根瘤菌對大豆農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

連金番 趙志剛 羅瑞萍 姬月梅 郝吉兵

摘要：為了探索適宜寧夏引黃灌區(qū)玉米間作大豆高產(chǎn)高效栽培技術(shù)，在玉米間作中黃30大豆采用2 ∶2行比模式下，研究大豆不同種植密度耦合根瘤菌拌種對中黃30產(chǎn)量及產(chǎn)量因子的影響。結(jié)果表明，玉米間作中，不同處理間的大豆產(chǎn)量有明顯差異，最高為1 047.45 kg/hm2;中黃30的產(chǎn)量與株高、有效莢數(shù)呈正相關(guān)，與密度呈顯著正相關(guān);對中黃30適宜種植密度與產(chǎn)量進行回歸分析發(fā)現(xiàn)，160 000株/hm2為最佳適宜種植密度;根瘤菌拌種對中黃30產(chǎn)量的提高有明顯作用。

關(guān)鍵詞：中黃30;密度;根瘤菌;產(chǎn)量

中圖分類號： S565.104 ?文獻標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）16-0109-03

收稿日期：2018-05-12

基金項目：國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系銀川綜合試驗站建設(shè)專項（編號：CARS-04）。

作者簡介：連金番（1984—），男，河南許昌人，碩士研究生，助理研究員，主要從事大豆高產(chǎn)高效栽培技術(shù)研究。

通信作者：羅瑞萍，副研究員，主要從事大豆遺傳育種及大豆高產(chǎn)栽培技術(shù)研究。

大豆是我國重要的傳統(tǒng)糧油兼用作物，是人們生活中的重要植物蛋白來源，也是農(nóng)民增產(chǎn)增收的重要經(jīng)濟作物之一。大豆是一種有益于人體吸收利用的高蛋白、高脂肪和營養(yǎng)成分較全面的食物[1]，其含有的膳食纖維以及胰蛋白酶抑制劑等次要成分對人體健康具有重要影響[2-4]。

間作套種是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精髓。玉米間作大豆充分利用了光、熱、肥、水等空間立體自然資源，發(fā)揮了高稈作物玉米的邊際優(yōu)勢以及大豆固氮增肥、低碳生產(chǎn)、低本高效的優(yōu)勢，充分利用了大豆和玉米的形態(tài)和生理差異互補，可提高光能有效利用率以及土壤養(yǎng)分、水分利用率，在不影響或很少影響玉米產(chǎn)量的同時增加大豆產(chǎn)量，提高單位面積的生產(chǎn)效率，是提高單位土地面積產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的有效栽培方式[5]。大豆根瘤菌能夠?qū)⒖諝庵械牡D(zhuǎn)化為可以被植物利用的銨態(tài)氮，為植物生長提供氮素養(yǎng)料[6]。隨著我國經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進入了一個嶄新的發(fā)展階段，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效種植成為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟新的增長點。

本試驗在玉米間作大豆栽培模式下研究不同種植密度耦合根瘤菌拌種對大豆農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量因子的影響，旨在為寧夏引黃灌區(qū)玉米間作大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)集成提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

大豆品種為中黃30，玉米品種為先玉335。根瘤菌劑選用寧夏諾德曼生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的奧龍奇康大豆根瘤菌劑。

1.2 試驗方法

試驗安排在寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)作物研究所望洪試驗基地，地理坐標(biāo)106°12′36″E、38°13′1″N。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，每個小區(qū)4次重復(fù)。玉米間作中黃30采取2 ∶2行比，寬窄行種植。玉米寬行距160 cm，窄行距30 cm，幅寬1.9 m。玉米寬行內(nèi)種植2行大豆，大豆距玉米65 cm，大豆行距 30 cm。試驗小區(qū)行長10 m，小區(qū)面積19 m2。

設(shè)3個中黃30種植密度，分別為D1（127 500株/hm2）、D2（150 000株/hm2）、D3（172 500株/hm2）。設(shè)2個大豆根瘤菌拌種處理：R0為1 kg豆種拌施5 mL蒸餾水，R1為1 kg豆種拌施5 mL根瘤菌劑，陰干即可播種。玉米種植密度為 90 000株/hm2。

1.3 田間管理

春季結(jié)合機械整地，基施尿素300 kg/hm2，磷酸二銨 150 kg/hm2。玉米、大豆于2017年4月17日同時播種。在玉米喇叭口期追施尿素150 kg/hm2，磷酸二銨225 kg/hm2。生育期內(nèi)灌水3次，人工中耕除草3次。生育期間用 1.5 mL/L 的40%紅滿蓋和450 mL/hm2氧化樂果乳油農(nóng)藥防治大豆紅蜘蛛2次。在大豆始花期和盛花期噴施100 mg/L的5%烯效唑溶液控制大豆旺長。同年9月底大豆成熟時，在每個小區(qū)中部連續(xù)取10株進行室內(nèi)考種;取樣后每個小區(qū)單獨收獲、脫粒、稱質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel和DPS 7.05統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植密度耦合根瘤菌對中黃30大豆產(chǎn)量因子的變異分析

由表1可知，在密度和根瘤菌劑拌種雙因素影響下，中黃30有效分枝數(shù)變異系數(shù)較大，為157.27%;株高、單株有效莢數(shù)、每莢粒數(shù)、株粒數(shù)、株粒質(zhì)量和產(chǎn)量的變異系數(shù)在 4.84%～ 8.54%之間;主要產(chǎn)量因子每莢粒數(shù)、株粒數(shù)和株粒質(zhì)量的變異系數(shù)分別為8.54%、5.60%和7.70%;百粒質(zhì)量的變異系數(shù)較小，為1.18%。說明科學(xué)合理的栽培技術(shù)措施對挖掘間作大豆的產(chǎn)量潛力具有積極作用。

2.2 不同種植密度耦合根瘤菌對中黃30產(chǎn)量的影響

由表2可知，大豆不同種植密度耦合根瘤菌處理中黃30產(chǎn)量為873.15～1 047.45 kg/hm2，其中D2R1處理大豆產(chǎn)量最高，為 1 047.45 kg/hm2;在相同的大豆種植密度下，根瘤菌拌種的中黃30產(chǎn)量均高于清水拌種，分別較清水拌種增產(chǎn)2.18%、7.56%和4.22%。根瘤菌拌種下，大豆種植密度為 150 000株/hm2 處理的產(chǎn)量最高;清水拌種下，大豆種植密度為172 500株/hm2處理的產(chǎn)量最高。D2R1、D3R0、D3R1處理的產(chǎn)量均與D1R0、D1R1處理差異顯著，D2R0處理與D1R0處理產(chǎn)量差異顯著，D2R1、D3R1處理與D1R0、D1R1處理的產(chǎn)量差異極顯著，D3R0處理與D2R0處理、D3R1處理與D2R1處理的產(chǎn)量均無顯著性差異。說明中黃30的適宜種植密度為150 000～172 500株/hm2。

由表3可知，同一大豆種植密度水平下，大豆單株有效莢數(shù)、株粒數(shù)、株粒質(zhì)量均高于對照R0，分別提高0.1～3.0莢、0.9～2.0粒、0.23～0.47 g。不同的大豆種植密度耦合根瘤菌，以處理D2R1提升產(chǎn)量的效果最好，處理D3R1次之，處理D1R1最差。試驗結(jié)果與根瘤菌劑有助于提升大豆產(chǎn)量的觀點[7]一致。

2.3 相關(guān)性分析

由表4可知，產(chǎn)量與種植密度呈顯著正相關(guān)，與每莢粒數(shù)呈顯著負相關(guān)。相關(guān)性分析結(jié)果表明，在玉米間作下，適宜的種植密度是大豆增產(chǎn)的一個重要因素。

2.4 中黃30產(chǎn)量對適宜種植密度的回歸分析

D1密度（127 500株/hm2）下中黃30平均產(chǎn)量為 882.68 kg/hm2，D2密度（150 000株/hm2）下中黃30平均產(chǎn)量為1 010.63 kg/hm2，D3密度（172 500株/hm2）下中黃30平均產(chǎn)量為1 019.48 kg/hm2。將種植密度與產(chǎn)量進行回歸分析，得到回歸方程y=-1×10-7x2+0.038 3x-2 092，r2=1000，說明一致性較好，回歸曲線可信度較高。

在回歸曲線中，產(chǎn)量在種植密度為127 500～160 000株/hm2范圍內(nèi)隨種植密度的增大呈上升趨勢，在160 000株/hm2處達到峰值，隨后呈下降趨勢，表明玉米間作中黃30適宜的大豆種植密度為160 000株/hm2（圖1），這與“2.3”節(jié)中中黃30的適宜種植密度在 150 000～172 500株/hm2的結(jié)論相吻合。

3 討論

玉米間作大豆充分利用土地空間立體資源，達到增產(chǎn)增收的目的。適宜的空間配置及必要的科學(xué)處理措施是保證間作作物良性生長，獲得高產(chǎn)高效益的基礎(chǔ)[8-9]。大豆為喜光作物，光照對其莖、葉生長起著至關(guān)重要的作用[10-11]。

本試驗中，產(chǎn)量與種植密度呈顯著正相關(guān)。D2R1、D3R1處理產(chǎn)量均與D1R1處理差異極顯著，D2R0、D3R0處理產(chǎn)量均與D1R0處理差異顯著，D3R0處理與D2R0處理、D3R1處理與D2R1處理產(chǎn)量均無顯著性差異，說明種植密度達到D2水平以后，種植密度的增加已經(jīng)不能促使產(chǎn)量顯著變化?；貧w曲線分析表明，中黃30產(chǎn)量在密度160 000株/hm2達到峰值，說明玉米間作下中黃30適宜種植密度為 160 000株/hm2。

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