播期對大豆產(chǎn)量及品質(zhì)影響研究進展

甄思乾 田斌

摘要：通過分析隴東旱塬近60 a 降水量和30 a 年均溫度變化，發(fā)現(xiàn)隴東黃土旱塬降雨量每年減少1.1 mm，年均溫度每年增加0.02℃，呈現(xiàn)干暖化趨勢。因此，適宜播期地確定在大豆栽培技術(shù)中至關(guān)重要，直接關(guān)系到大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的形成。文章詳細綜述了播期對大豆農(nóng)藝性狀、光合性能、干物質(zhì)積累、籽粒產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期為大豆高產(chǎn)栽培技術(shù)的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：大豆；播期；產(chǎn)量；品質(zhì)；研究進展

中圖分類號：S565.1??????????????????????????? 文獻標(biāo)志碼：A

大豆屬典型短日照、高植物蛋白的經(jīng)濟和油料作物，因其富含營養(yǎng)物質(zhì)、用途多樣化使大豆在國民日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。在豆科作物中，大豆不但富含蛋白質(zhì)和油脂，還含有鈣、磷、鐵和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)。播期影響大豆生長發(fā)育的水、熱等氣候資源，進而影響大豆生長發(fā)育。我國是大豆起源國，曾經(jīng)也是世界上最大的大豆生產(chǎn)國和出口國，自60年代以來，人口的過快增長及解決人民吃飯問題的壓力，再加上有限的耕地資源導(dǎo)致我國大豆種植面積波動較大、單產(chǎn)水平低而不穩(wěn)，致使大豆總產(chǎn)供應(yīng)不足，嚴(yán)重依賴進口[1]。大豆農(nóng)藝性狀、光合參數(shù)、籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)不僅受遺傳特性影響，而且與氣候條件密切相關(guān)[2]。氣候變化是影響大豆產(chǎn)量形成的主要因素之一，有效利用大豆生育期內(nèi)光、溫、水等資源是挖掘其高產(chǎn)潛力的關(guān)鍵措施[3]。栽培環(huán)境中土壤水分、溫度等因素的變化對大豆生長發(fā)育以及產(chǎn)量影響較大，而大豆植株生長發(fā)育及籽粒形成所受光、熱、水、氣資源條件可通過播期適當(dāng)調(diào)整，因此，適宜播期是影響大豆產(chǎn)量的重要栽培因子[4-5]。文章綜述了播期對大豆生育期、農(nóng)藝性狀、光合性能、干物質(zhì)積累、葉面積指數(shù)（LAI ）、籽粒產(chǎn)量以及相關(guān)品質(zhì)指標(biāo)的影響，為全面了解播期對大豆生長發(fā)育進程提供參考。在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中可進一步提高大豆產(chǎn)量和品質(zhì)，為大豆高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供理論依據(jù)，有助于落實中央一號文件“兩穩(wěn)一增”中穩(wěn)大豆，繼續(xù)實施大豆振興計劃，提高大豆單產(chǎn)和品質(zhì)，確保豆制品等食用大豆國內(nèi)自給。

1隴東旱塬降水及溫度變化分析

1.1降水量變化

近60 a 來，隴東旱塬年降水量整體呈減少趨勢，每年降水量減少1.1 mm，如圖1所示。以甘肅典型的旱作區(qū)鎮(zhèn)原縣為例，20世紀(jì)50年代，以10 a 為一個計算單元，60年代平均降雨量為612.3 mm，呈波動性上升，70年代至21世紀(jì)前10 a ，降雨量呈下降趨勢，70年代平均降雨量為537.8 mm，80年代平均降雨量為564.5 mm，90年代平均降雨量為474.8 mm，21世紀(jì)前10 a 平均降雨量470.5 mm，2011～2020年平均降雨量為564.5 mm，2011～2020年平均降水量較90年代比略有回升，分別增加89.7 mm，與60年代比，降水量每10 a 減少47.8 mm。

1.2溫度變化

近30 a 氣象資料表明，隴東黃土旱塬年均氣溫呈上升趨勢，每年升高0.02℃，如圖2所示。1991～2000年平均溫度10.11℃，2011～2020年平均溫度10.44℃，溫度增加0.33℃。據(jù)氣象部門預(yù)測，未來10 a（2016～2025年），甘肅省平均氣溫仍將呈上升趨勢。因此，綜合上述降水量和溫度變化發(fā)現(xiàn)，隴東旱塬氣候呈干暖化趨勢發(fā)展。

2播期對大豆生長發(fā)育的影響

2.1播期對大豆出苗和生育進程的影響

大豆是喜溫作物，對光溫變化反應(yīng)比較敏感，播期通過調(diào)節(jié)大豆生育期內(nèi)光溫資源的變化來影響大豆階段發(fā)育。鹿文成等[6]在黑龍江研究表明，相同品種不同播期出苗率不同，早播低于正常播期和晚播。同一品種早播對低溫的適應(yīng)性和抗寒、抗旱能力優(yōu)于晚播，表現(xiàn)為出苗早播快于晚播，品種間相同播期晚播縮短了營養(yǎng)生長和生殖生長并進階段，而對生殖生長階段影響較小。晚播影響大豆產(chǎn)量主要是縮短了營養(yǎng)生長階段。欒曉燕等[7]報道了不同品種播期相差15 d，出苗天數(shù)僅差10 d，開花期相差7～9 d，生育期差7～8 d，品種間略有差異。晚播縮短了大豆苗期到花期的時間，而生殖生長階段所受影響較小。李樹臣等[8]指出：隨播期推遲，始花至成熟期基本沒有變化，開花至成熟期縮短。葉修祺等[9]認(rèn)為影響生育期的主要因素有：（1）品種原產(chǎn)地海拔；（2）品種積溫；（3）生育期；（4）適宜播期確定；（5）土壤水熱效應(yīng)。

2.2播期對大豆農(nóng)藝性狀的影響

播期主要影響大豆品種農(nóng)藝性狀。顧敏健[10]報道遲播增加了株高、主莖節(jié)數(shù)及主莖莢數(shù)，分枝數(shù)及分枝結(jié)莢隨播期推遲而減少，結(jié)莢高度及單株干重播期間差異較小。許冬梅等[11]報道株高、主莖節(jié)數(shù)和莢數(shù)及單位面積總莢數(shù)隨播期延遲均減少。劉英華等[12]研究結(jié)果認(rèn)為：播期主要影響大豆節(jié)數(shù)和分枝數(shù)，而對分枝數(shù)及節(jié)數(shù)規(guī)律無明顯影響。

3播期對大豆光合性能、葉面積指數(shù)及干物質(zhì)質(zhì)量的影響

3.1播期對大豆光合速率的研究

凈化合速率是指植物光合作用積累的有機物，是總光合速率減去呼吸速率的值。傅金民等[13]用 QGD-07型紅外線二氧化碳分析儀測定了夏大豆不同播期、不同層次群體光合速率得知：群體上、中、下層葉對整體光合速率貢獻分別為70.0%、24.4%和5.6%。涂心海等[14]對8個大豆品種測定結(jié)果表明：產(chǎn)量較高的品種其全生育期平均凈光合速率較高。杜維廣等[15]研究認(rèn)為各品種晚播不同生育階段光合速率均低于正常播期，而暗呼吸都高于正常播期，但品種間有所差異。

3.2播期對大豆葉面積指數(shù)的研究

葉面積指數(shù)大小與品種株型、生育期、密度及施肥管理措施等密切相關(guān)。尼奇波羅維奇[16]提出產(chǎn)量的提高主要應(yīng)依靠增加葉面積指數(shù)。諸多研究認(rèn)為[17-18]大豆始花前葉面積增長，結(jié)莢期后達最大，鼓粒至成熟期葉面積指數(shù)下降。陳怡等[19]指出，晚播與正常播期葉面積指數(shù)無明顯差異。鹿文成等[6]指出，品種間相同播期葉面積變化表現(xiàn)為鼓粒期＞始花后＞始花前。趙雙進等[20]認(rèn)為適宜的葉面積指數(shù)動態(tài)是大豆高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的生理基礎(chǔ)，通過優(yōu)化田間管理措施使鼓粒期至成熟前仍保持較大的葉面積指數(shù)是大豆高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的保證。

3.3播期對大豆干物質(zhì)積累的影響

播期影響大豆干物質(zhì)積累。張桂茹等[21]認(rèn)為，正常播期單株干物重及各器官干物重高于晚播。趙桂范[22]認(rèn)為播期影響大豆植株干物質(zhì)積累量，干物質(zhì)積累速度及各器官光合產(chǎn)物分配。畢遠林[23]研究指出，不同生育階段單株干物質(zhì)積累速率存在差異，單株干物質(zhì)積累在全生育期有2次高峰，為始花期至盛花期和結(jié)莢至鼓粒期，積累的干物質(zhì)量分別占全生育期干物質(zhì)總量的23.91%和47.39%。孫太靖[24]研究指出，大豆植株盛莢期至始粒期葉片、葉柄、莖桿干物質(zhì)積累速率分別占各器官干物質(zhì)積累總量的25.94%、30.86%、34.13%。鹿文成等[6]研究指出，大豆品種干物質(zhì)積累動態(tài)呈“S”型生長曲線，即慢-快-慢的變化規(guī)律。

4播期對大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

4.1播期對大豆產(chǎn)量的研究

播期通過改變光溫條件而影響大豆產(chǎn)量構(gòu)成因子，進而影響大豆產(chǎn)量。趙雙進等[20]研究指出，夏播大豆較早播種，通過影響單株分枝和有效莢數(shù)增加產(chǎn)量。張桂茹等[21]認(rèn)為，晚播大豆品種產(chǎn)量隨品種熟期推遲而下降。劉曉麗等[25]研究表明，分枝莢數(shù)、主莖莢數(shù)、百粒重和產(chǎn)量均隨播期延遲而下降。劉英華等[12]認(rèn)為，大豆產(chǎn)量正常播期＞早播＞晚播，即品種產(chǎn)量降低程度隨品種熟期延長而增加。

4.2播期對大豆品質(zhì)的研究

4.2.1? 播期對大豆蛋白質(zhì)的研究

播期對大豆蛋白質(zhì)含量影響的研究，前人作了不同探討。任秀榮[26]指出播期影響蛋白質(zhì)含量，變化順序為：秋季播種＞春季播種＞夏季播種。王志新[27]認(rèn)為蛋白質(zhì)含量隨播期的延遲而下降，趨勢明顯。任繼秋等[28]認(rèn)為早播能提高籽粒蛋白質(zhì)含量。鹿文成等[6]研究認(rèn)為，晚播對蛋白質(zhì)含量無明顯影響。陳麗華等人[29]認(rèn)為各器官中蛋白質(zhì)總體變化趨勢為生育前期的蛋白質(zhì)相對含量高。

4.2.2 播期對大豆脂肪的研究

趙晉忠[30]認(rèn)為大豆脂肪積累呈波動趨勢，脂肪積累始花期后呈現(xiàn)先慢后快、最后又趨“S”型曲線。武麗石[31]認(rèn)為不同播期同一品系脂肪含量表現(xiàn)出差異。任繼秋等[25]認(rèn)為，脂肪含量隨播期延遲明顯下降，適期早播有利于提高脂肪含量。

5結(jié)語與展望

播期影響大豆生長發(fā)育指標(biāo)、光合參數(shù)、籽粒產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)，不同品種在其適宜播期下，植株農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀及生理指標(biāo)表現(xiàn)良好，早播或晚播下均不利于大豆植株生長發(fā)育，長勢變?nèi)酰a(chǎn)量降低。可見，適宜播期通過改變大豆生育期內(nèi)光照、溫度、水分等資源來影響大豆生長發(fā)育，確保大豆充分高效利用生育期內(nèi)水熱資源，協(xié)調(diào)生長發(fā)育進程，是大豆品種獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的前提條件，盡管前人就播期對大豆產(chǎn)量和品質(zhì)等方面做了大量研究，但仍然存在分歧。

（1）首先在播期的設(shè)定上存在不足，播期又因品種和生態(tài)區(qū)域的不同表現(xiàn)差異；其次，播期對大豆品質(zhì)的影響分析尚未見相關(guān)報道。因此，有必要對生育期內(nèi)的主要氣象因子通過播期調(diào)整，對大豆產(chǎn)量、品質(zhì)影響開展研究，有利于進一步揭示氣象因子對大豆生長發(fā)育及品質(zhì)形成的機理，開展相關(guān)研究工作。

（2）大豆玉米帶狀復(fù)合種植是穩(wěn)玉米、擴大豆的有效途徑。因此，為了縮短玉米、大豆共生期，確定不同品種在不同生態(tài)區(qū)的適宜播期，協(xié)調(diào)營養(yǎng)生長和生殖生長，既能保證玉米不減產(chǎn)，同時能多收一季大豆。

（3）在氣候干暖化背景下，大豆生產(chǎn)中受極端高溫?zé)岷Α龊Α⒏珊导伴L時間降雨等不正常氣候影響，大豆生長發(fā)育過程受影響，致使產(chǎn)量和品質(zhì)降低。因此，考慮到隴東黃土旱塬雨養(yǎng)旱地大豆生產(chǎn)受制于溫度和降水不確定性的雙重制約，應(yīng)對氣候變化播期調(diào)控，總體上要適期早播或晚播，爭取主動，提高水熱資源利用率。

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