隴黃系列大豆新品種適宜種植密度研究

王立明 楊如萍 陳光榮 張國宏

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所，蘭州 730070）

大豆是甘肅省種植較為廣泛的糧油兼用作物，具有抗旱耐瘠、培肥地力、營養(yǎng)價值豐富等特點。大豆的生產(chǎn)特性受品種遺傳特性、氣候環(huán)境條件及栽培措施等諸多因素的共同影響[1]，產(chǎn)量是衡量大豆品種最重要的指標(biāo)，大豆產(chǎn)量的提高不僅需要品種的改良，更需要良種與良法相配套，才能充分發(fā)揮其增產(chǎn)潛力[2]。大豆生產(chǎn)是群體條件下的生產(chǎn)，種植密度是影響大豆產(chǎn)量的重要因素。適宜的種植密度，有利于群體與個體協(xié)調(diào)生長，最大限度地提高群體對環(huán)境資源的利用率[3]。近年來，甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所已連續(xù)選育出隴黃1 號、隴黃2號、隴黃3 號3 個不同類型大豆新品種，在不同區(qū)域種植已表現(xiàn)出良好的豐產(chǎn)性及適應(yīng)性[4-5]，本試驗通過選擇以上不同類型大豆品種，在隴東旱作區(qū)開展不同種植密度研究，從農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量以及田間耗水量、水分利用效率等方面進(jìn)行綜合分析，探討建立適應(yīng)當(dāng)?shù)卦耘喹h(huán)境的高產(chǎn)群體結(jié)構(gòu)，以期為旱作區(qū)大豆高產(chǎn)節(jié)水提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況試驗于2019 年在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院鎮(zhèn)原試驗站進(jìn)行，該區(qū)域?qū)倥瘻貛О霛駶櫼缀禋夂騾^(qū)，海拔1298m，年均降水537mm，氣溫8.7℃，無霜期165d，作物種植一年一熟或兩年三熟。試驗設(shè)在無灌溉的旱作農(nóng)田上，地勢平坦，土壤為覆蓋黑壚土，前茬玉米，于上年秋季收獲后進(jìn)行深翻滅茬，春季播前結(jié)合整地淺耕，每hm2施過磷酸鈣625kg、尿素100kg，田間管理與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)水平相同。

1.2 試驗材料與設(shè)計試驗采用裂區(qū)設(shè)計，以隴黃1 號、隴黃2 號和隴黃3 號大豆新品種為主處理，其特征特性見表1；種植密度為副處理，設(shè)6 個水平，分別為12 萬株/hm2、15 萬株/hm2、18 萬株/hm2、21 萬株/hm2、24 萬株/hm2和27 萬株/hm2。試驗于5 月3 日播種，5 月16 日出苗，隴黃1 號、隴黃2號和隴黃3 號分別于9 月27 日、9 月18 日和9 月23 日成熟。試驗采用等行距50cm 露地平播，小區(qū)種植面積3m×6m=18m2，重復(fù)3 次。

1.3 測定項目與方法大豆生長期間田間記載發(fā)育進(jìn)程，成熟后每小區(qū)中間行連續(xù)取樣10 株，風(fēng)干后測定株高、底莢高度、有效分枝、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)、莢粒數(shù)和單株粒重；成熟后全區(qū)收獲，實測產(chǎn)量和百粒重。播種和收獲時采用烘干法[6]測定每小區(qū)土壤含水率（深度200cm，每20cm 一層）。同時采用環(huán)刀法測定土壤容重，計算播種和收獲時土壤貯水量，利用農(nóng)田水分平衡方程[7]計算作物田間耗水量和水分利用效率。Sw=w×r×d/10，Sw 為土壤貯水量（mm），w 為土壤含水率（%），r 為土壤容重（g/cm3），d 為土層厚度（cm）。

ET=P-ΔW，ET 為田間耗水量，P 為生育期降水量，ΔW 為收獲與播種時土壤貯水量之差（mm）。

WUE=Y/ET，WUE 為水分利用效率，Y 為產(chǎn)量，ET 為田間耗水量。

表1 供試品種特征特性

2 結(jié)果與分析

2.1 播種密度對隴黃系列大豆新品種主要農(nóng)藝性狀的影響由表2 可以看出，隨播種密度增加，3 個品種株高和底莢高度均呈現(xiàn)上升的趨勢，而有效分枝、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)和單株粒重呈現(xiàn)下降趨勢，莢粒數(shù)和百粒重隨種植密度的增加無明顯變化，規(guī)律性不強，說明莢粒數(shù)和百粒重其遺傳特性相對穩(wěn)定，受品種基因型控制。

表2 不同處理大豆主要農(nóng)藝性狀變化

2.2 播種密度對隴黃系列大豆新品種產(chǎn)量的影響由表3 可知，不同品種、不同種植密度對大豆產(chǎn)量有一定影響。品種間隴黃3 號產(chǎn)量最高，顯著高于隴黃1 號，隴黃2 號與隴黃1 號、隴黃3 號產(chǎn)量差異不顯著。不同品種在不同種植密度條件下產(chǎn)量表現(xiàn)不同，隴黃1 號在種植密度12 萬株～15 萬株/hm2時差異不顯著，而種植密度18 萬株/hm2、21 萬株/hm2、24 萬株/hm2和27 萬株/hm2顯著低于15 萬株/hm2；隴黃2 號在種植密度21 萬～24 萬株/hm2時差異不顯著，而12 萬株/hm2、15 萬株/hm2、18 萬株/hm2和27 萬 株/hm2顯著低于21萬株/hm2；隴 黃3 號在種植密度15 萬～21 萬株/hm2時差異不顯著，而12 萬株/hm2、24 萬株/hm2和27 萬株/hm2時顯著低于18 萬株/hm2，說明隴黃1 號適宜種植密度為12 萬～15 萬株/hm2，隴黃2 號為21 萬～24 萬株/hm2，隴黃3 號為15 萬～21 萬株/hm2。進(jìn)一步分析結(jié)果表明（表4），不同品種大豆產(chǎn)量（y）隨種植密度（x）的增加呈現(xiàn)二次拋物線的變化趨勢，隴黃1 號最佳種植密度為14.5 萬株/hm2，隴黃2 號最佳種植密度為20.8萬株/hm2，隴黃3 號最佳種植密度為18.1 萬株/hm2。

2.3 播種密度對隴黃系列大豆新品種田間耗水量和水分利用效率的影響測定結(jié)果表明（表5），在播前土壤水分等同的條件下，不同品種全生育期田間耗水量有一定差異，隴黃1 號田間耗水量最高，其次為隴黃3 號，隴黃2 號耗水量最少。種植密度對大豆田間耗水量的影響表現(xiàn)為隨種植密度的增加田間耗水量逐漸增加，在本試驗設(shè)計范圍內(nèi)，高密度與低密度田間耗水量的變異幅度僅為21.0～27.9mm，無明顯差異。種植密度對田間水分利用效率有一定的影響，隴黃1 號、隴黃2 號和隴黃3 號分別在15萬株/hm2、21 萬株/hm2和18 萬株/hm2時田間水分利用效率最高，隴黃2 號在12 萬株/hm2時，隴黃1 號和隴黃3 號均在27 萬株/hm2時田間水分利用效率最低，水分利用效率的變化與同一品種播種密度條件下產(chǎn)量變化趨勢基本一致。

表3 差異顯著性測驗

表4 大豆適宜種植密度

表5 大豆田間耗水量及水分利用效率

3 結(jié)論與討論

創(chuàng)造適宜的群體結(jié)構(gòu)是大豆高產(chǎn)栽培的重要措施，不同種植密度大豆的農(nóng)藝性狀有所區(qū)別[8]。本試驗通過對3 個新選育大豆品種研究發(fā)現(xiàn)，在旱作區(qū)隨播種密度增加，大豆株高、底莢高度均呈現(xiàn)上升的趨勢，而有效分枝、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)和單株粒重則呈現(xiàn)下降趨勢，莢粒數(shù)和百粒重隨種植密度的增加無明顯變化，說明播種密度對該區(qū)大豆主要農(nóng)藝性狀具有顯著調(diào)控效應(yīng)。

通過選擇品種及適宜的播種密度是旱作區(qū)大豆高產(chǎn)適水栽培的關(guān)鍵性技術(shù)措施[9]。不同大豆品種全生育期田間耗水量不同，隴黃1 號田間耗水量相對最多，其次為隴黃3 號，隴黃2 號最少。同一品種在不同密度條件下田間耗水量的變化無明顯差異，播種密度對大豆產(chǎn)量和水分利用效率變化趨勢基本一致，產(chǎn)量的提高也就相應(yīng)提高了田間水分利用效率。