姜 磊,王路路,沈維良,趙開兵,葛雅瓊
(宿州市農科院,安徽 宿州 234000)
大豆是重要的油料作物和蛋白來源,也是食品產業的重要的原料。合理的栽培措施是大豆在特定環境條件下發揮高產潛力的重要因素[1],影響大豆產量的重要栽培措施為種植密度與施肥管理[2],合理的群體結構有利于大豆群體產量的形成,在一定種植密度范圍內,隨著密度的增加、產量也會增加[3~4],宿州地區的沙姜黑土是我國典型的中低產土壤類型,其特性為質地粘重、養分匱乏。大豆開花期時,營養生長與生殖生長同時進行,需要大量的水肥, 在大豆花期合理追氮、可以顯著增加產量[5],趙雙進等[6]研究顯示夏大豆最佳追氮時期為初花期至開花后10 d。在沙姜黑土地區,對于種植密度與花期追氮對大豆農藝性狀及產量影響的研究較少。為了充分發揮皖宿2156的產量潛力,本試驗研究了在不同種植密度和花期追氮水平條件下對本地品種皖宿2156農藝性狀和產量的影響,探討最優栽培措施,為該品種高產栽培、大面積推廣提供技術支持,并為本地大豆高產栽培提供參考。
供試大豆品種為國審大豆皖宿2156,由宿州市農業科學院提供。
試驗于2019年6月在宿州市農業科學院東區試驗基地進行,該基地位于宿州市埇橋區朱仙莊鎮(33°38′N,117°04′E),氣候屬暖溫帶半濕潤氣候,海拔約29 m,年平均氣溫為 14.4 ℃,全年≥10 ℃有效積溫為3 369.6℃,年日照時數約為2 300 h,無霜期約為210 d,平均降雨量約為887.1 mm,試驗地土壤屬于沙姜黑土。試驗地0~20 cm土壤有機質含量17.64 g·kg-1、速效磷29.25 mg·kg-1、速效鉀162.0 mg·kg-1、速效氮12.33 mg·kg-1、pH 值為7.6。
試驗采用裂區試驗方案,主處理為種植密度,有5個水平,分別為12萬株·hm-2(M1)、18萬株·hm-2(M2)、24萬株·hm-2(M3)、30萬株·hm-2(M4)、36萬株·hm-2(M5)。副處理為大豆花期尿素(含氮量≥46.4%)追肥,追肥時間為初花期,設5個水平,分別為37.5kg·hm-2(F1)、75 kg·hm-2(F2)、112.5 kg·hm-2(F3)、150 kg·hm-2(F4)、187.5 kg·hm-2(F5)共25個處理、重復3次。每個裂區為6行區,行長6 m,行距0.4 m,小區面積14.4 m2。每公頃按當地農民施肥習慣施225 kg·hm-2復合肥做基肥,總養分≥45%,氮、磷和鉀含量均為15%。
1.4.1 農藝及產量性狀 在大豆成熟期,每小區分別連續取有代表性20株進行考種,記錄株高、主莖節數、分枝數、單株有效莢數、單株粒數、單株粒重及百粒重。
1.4.2 小區產量 收獲時每個小區去除邊行,行頭行尾各去除0.5 m,實收測產,測產面積8 m2,然后折算成公頃產量。
采用Excel2003和Dps7.05 數據處理系統分析。
2.1.1 不同密度水平對皖宿2156農藝性狀的影響 表1顯示不同密度下,株高、分枝數、有效單株莢數、單株粒數、單株粒重差異極顯著,主莖節數和百粒重差異不顯著。從表2可以看出,皖宿2156的株高隨著種植密度提高而增加,分枝數、主莖節數、單株莢數、單株粒數、單株粒重、百粒重隨著種植密度提高而減少。以上結果說明種植密度可以影響大豆的一些農藝性狀和產量性狀。
2.1.2 不同追氮水平對皖宿2156農藝性狀的影響 表1顯示不同大豆追氮水平下,單株有效莢數、單株粒數差異極顯著,株高、分枝數、主莖節數、單株粒重、百粒重差異不顯著。從表2可以看出,皖宿2156的單株粒數、單株有效莢數、單株粒重、主莖節數、百粒重隨著花期追氮量增加而增加。株高隨著追氮量先增加再降低,其中F4與F5追氮水平下株高差異顯著。以上說明大豆追氮主要影響大豆的部分產量性狀。
由表1分析表明,密度因素對產量的影響達到極顯著水平,花期追氮因素對產量的影響達到顯著水平。表3顯示隨著密度的增產,大豆產量先增高再降低,在M4水平下產量最高,M4處理極顯著高于M2、M1處理的產量,說明M4處理下大豆對于肥料的利用率要高于其他處理;不同花期追氮的水平下,產量隨著花期追氮的增加而增加,F5、F4、F3、F2處理的產量相對F1分別增產4.73%、4.61%、4.03%、3%,其中F5、F4和F3與F1處理的產量差異顯著。以上說明大豆花期追氮可以顯著增加大豆的產量,但隨著追氮量的增加,增產幅度變小。
表1顯示密度與追氮量間二因素交互作用極顯著,所以最優組合項未必是各因素的主效應檢驗最優水平的簡單組合,需進一步對25個試驗組合做多重比較。表4顯示,產量最高的組合是M4F4組合,為3 145.74 kg·hm-2,顯著高于其他組合。產量最小的組合是M1F2,為2 245.54 kg·hm-2。說明單純提密度或者追氮量并不是獲得高產的途徑,高產需要要合理的密度與追氮量的配置。

表1 不同處理的皖宿2156農藝性狀及產量聯合方差分析(F值)

表2 肥密處理對不同大豆品種農藝性狀的影響

表3 不同處理間產量差異顯著性

表4 處理間平均產量的多重比較分析
大豆產量與品質是在基因型和環境條件的共同影響下通過形成的。大豆需要通過適宜的栽培措施才可以使品種的優良特性得到最大的發揮,研究與品種配套的高產栽培技術至關重要。合理的密度通過調和個體和群體的矛盾,最大限度增加群體在增產中的作用[7],筆者研究顯示大豆種植密度增加可以顯著提高株高,減少分枝數、單株莢數、單株粒數和單株粒重,這與王文斌等[8〗的研究一致。大豆種植密度過小時可以得到較大的單株產量,但群體產量降低;過大的密度使得單株生產力又會嚴重下降,密度過大或過小都不能獲得高產[9]。試驗結果顯示隨著密度的增加,大豆產量先增高再降低,與楊加銀等[10]和楊名方等[11]研究結果一致。
大豆開花期是植株營養與生殖生長并進的時期,同時也是植株吸收氮肥最快的時期,本身根瘤固氮此時不能完全滿足大豆生長代謝的需要,因此花期追施氮肥有明顯的增產效果。研究結果顯示花期追氮可以顯著提高單株粒數、單株有效莢數、這與李香芝等[12]研究結果一致。孫振寧等[13]研究顯示N 肥是株高的主導影響因子之一,株高隨著施 N 量的增加先增高后降低,本研究也顯示株高隨追氮量增加先增高后降低。試驗結果顯示花期追氮可以顯著提高小區產量,這與趙雙進等[6]研究結果一致。但是隨著追氮量增加大豆產量增產幅度變小。
多重分析結果顯示,密度與追氮量間的二因素交互作用極顯著,皖宿2156的適宜種植密度值為30萬株·hm-2,在此種植密度下最佳的追氮量為150 kg·hm-2。在現有的栽培條件下,宿州地區夏大豆生產中可以采用上述確定的合理栽培措施。