周恩強,姚夢楠,周 瑤,薛 冬,王永強,趙 娜,魏利斌,王學軍,繆亞梅
(江蘇沿江地區農業科學研究所,江蘇南通 226012)
大豆起源于中國,也被稱為“奇跡豆”[1],是中國重要的糧油飼兼用作物;按食用用途可分為粒用大豆和鮮食大豆。鮮食大豆是指在豆莢鼓粒飽滿至80%~90%、莢色、籽粒色翠綠時采青食用的大豆總稱,屬大豆的專用型品種,又稱為菜用大豆或毛豆、青毛豆[2-3],按播種季節可分為春播、夏播、秋播3 種類型;由于其營養豐富、經濟效益高(一般是粒用干豆的2~4倍),與其共生的根瘤又能固氮培肥土壤[4],同時鮮莢采收后的鮮秸稈也是重要的綠肥和青飼料,因此,具有“養人、養地、養畜”三重營養功能,是中國南方各省種植業結構調整、糧豆輪作休耕的主要經濟作物,種植面積逐年擴大,江蘇目前年種植面積10萬hm2左右。
鮮食春大豆具有生育期短、適應范圍廣等特點[5],主要分布在江蘇、浙江、福建等南方地區[6];其產量受諸多因素影響,包括品種[7]、播期、密度[8]、肥料[9]及栽培方式[10]等。適宜播期是大豆獲得高產的重要保障之一,已有研究表明,播期不僅對株高、莖粗、主莖節數、分枝數、單株莢數、單株莢重、單株標準莢數、單株標準莢重、鮮百粒重等農藝性狀有影響,還會影響大豆的生育進程和品質等[11-16];同時播期對同一品種在不同地區的影響也不一致。林碧英等[13]研究表明株高、主莖節數、單株莢數、單株莢重、單株標準莢數、單株標準莢重等6 個性狀會隨著播期推遲而先增加后下降;曾新宇等[14]研究發現不一致的結果:鮮莢產量、株高、主莖節數、有效分枝數、單株粒重、鮮百粒重等性狀隨著播期推遲數值下降;以上研究表明不同鮮食大豆品種在不同區域對于播期的反應不同。
目前國內研究不同播期影響鮮食春大豆品種產量和農藝性狀的報道較少[17-18],江蘇作為鮮食春大豆主產區,播期試驗鮮有報道。本試驗于2021年在江蘇沿江地區農業科學研究所試驗田對6個江蘇鮮食春大豆品種開展不同播期試驗,對農藝及產量性狀進行記載和測定,比較分析出各鮮食春大豆品種的最佳播期,并根據上市期選擇適宜品種,為提高鮮食春大豆產量和效益提供依據,同時也為品種推廣奠定基礎。
本試驗材料為鮮食春大豆品種‘蘇成2號’、‘蘇成4號’、‘蘇成6號’、‘蘇成7號’、‘蘇成8號’、‘蘇新6號’、‘新三號’。‘新三號’為市場購買品種(對照品種,CK),其他品種均為江蘇省農業科學院經濟作物研究所提供。
本試驗于2021 年在江蘇沿江地區農業科學研究所試驗田進行,土壤為沙壤土。試驗設播期和品種2個處理,其中播期共3期:第1播期為3月3日,大棚設施種植;第2播期為3月30日,露地覆膜種植;第3播期為5月13日,露地常規種植。共設2個重復,7個參試品種隨機區組排列,小區面積為16 m2,10行區,行長4 m,行距0.4 m,株距0.2 m,試驗四周設置保護行,同品種延伸。同一播期鮮食大豆取樣為每品種小區固定1行(邊行除外),取中間連續10株進行室內考種。全小區采收鮮莢。
人工拉線穴播,每穴播3~4粒,播后苗前用金都爾(精異丙甲草胺)噴霧封閉除草,第2 播期播后及時覆蓋地膜。出苗后及時間苗、定苗,每穴平均留苗兩株,生產管理按常規進行,及時進行病蟲害防治和苗期施肥(每公頃施用45%復合肥375 kg)。按江蘇省鮮食大豆區域試驗記載標準調查出苗期、開花期(播種到開花的時間)、采收期(播種到采收的時間)。室內對株高、主莖節數、分枝數、始莢高、單株莢數、單株莢重、單株粒重、百粒鮮重等性狀進行考種測定。采收時分品種單獨人工采收,成熟一個,采收一個,每品種鮮莢總產量為10株考種產量和田間實產相加得出。
試驗數據通過Excel 和SPSS 軟件進行分析處理,使用Excel進行作圖。
本研究發現播期對株高、分枝數、始莢高、主莖節數都有不同程度的影響(表1)。播期對株高影響顯著,其整體趨勢為第3播期>第1播期>第2播期(‘蘇成7 號’與‘新三號’除外),第2 播期與第3 播期之間除‘新三號’外都具有顯著差異;同時,播期對分枝數影響也顯著,并且隨著播期的延遲,分枝數降低(‘蘇成7號’與‘新三號’除外)[19],最高分枝數為‘蘇成4 號’第1 播期3.6個;播期對于‘蘇成4號’和‘新三號’的始莢高沒有顯著影響,其他品種都具有顯著影響,整體趨勢為隨著播期的推遲始莢高度增加;主莖節數變化趨勢不一致,但第3播期的主莖節數均最多,且5個品種具有顯著影響。

表1 不同播期處理下株型性狀的變化趨勢
不同播期下各品種產量性狀及小區產量見表2。播期對各品種單株有效莢數、出籽率、百粒鮮重、單株鮮籽重、小區產量均有不同程度的影響。單株鮮籽重是決定產量的重要因素,播期對單株鮮籽重的影響最大,7個品種均具有顯著變化,但品種間變化規律不一致,‘蘇成6號’在第1播期單株鮮籽重最高,‘蘇成4號’在第2播期和第3播期單株鮮籽重均最高;播期對出籽率影響最小,只有‘蘇成2號’在第2與第3播期間具有顯著差異,其他6個品種無顯著差異;除‘蘇成4號’和‘蘇成7號’單株有效莢數無規律變化外,其余5個品種單株有效莢數均隨播期推遲出現先下降后上升的規律,且‘蘇成4號’在3個播期中均表現出最高單株有效莢數,‘蘇成2號’、‘蘇成6號’、‘蘇成8號’、‘蘇新6號’和‘新三號’均在第1 播期中單株有效莢數最高;百粒鮮重是鮮食大豆外觀商品性狀的一個重要指標,百粒鮮重越大,其商品價值就越高[11],‘蘇成8 號’在3 個播期中百粒鮮重均為最高,分別為86.0、87.9、78.0 g;同時,播期對6個品種的百粒鮮重均有顯著影響;播期對產量的影響也是顯著的,除‘蘇成4 號’受播期影響較小外,其他6個品種的產量均產生顯著變化。

表2 不同播期處理下產量性狀的變化趨勢
大豆生育期是大豆重要的適應性生態性狀和生物學特性,研究播期對大豆各生育期的影響,對提高大豆的產量、適應性及效益等至關最要。不同播期下各品種生育期變化情況見表3。從表3 可知,播期對出苗期、開花期、采收期(生育日數)都具有一定程度的影響,出苗期隨著播期的延遲先上升后下降,開花期與采收期受播期的影響基本一致,均隨播期的延遲而降低,采收期在第1和第2播期間差異性較小或基本保持一致。對開花期和采收期進行相關性分析發現(圖1),開花期和采收期具有較強的正相關關系,r2=0.7421,P<0.0001,采收期隨著開花期的降低而降低,說明不同品種生育期長短主要取決于開花期天數。

圖1 開花期與采收期相關性分析

表3 不同播期處理下生育期及產量的變化趨勢
在本研究中發現隨著第2播期到第3播期的推遲,采收期天數也在降低,隨著生育期的減少,‘蘇成2號’、‘蘇成4號’、‘蘇成6號’、‘蘇成7號’和‘新三號’的產量也隨之降低,說明這5個品種更適合在第2播期播種,而‘蘇成8號’和‘蘇新6號’卻表現出相反的結果(產量提高),說明這2個品種更加適合遲播(圖2,表3)。第1播期產量最高品種為‘蘇成4號’,產量達12191.25 kg/hm2,大棚設施提早栽培宜選擇該品種。

圖2 第2、3播期下各品種產量變化趨勢
近年來,中央一號文件將穩定大豆生產,提高大豆產能作為重要任務,而鮮食大豆作為大豆的一種類型,在人們的生活中扮演著越來越重要的角色[20]。相關研究機構相繼培育出越來越多的鮮食大豆品種,2000年后江蘇省也相繼培育出多個鮮食大豆品種,例如‘通豆6 號’[21]、‘蘇奎3 號’[22]、‘蘇新5 號’[23]、‘蘇豆17 號’[24]、‘南農46’[25]等品種,并在大豆生產中占有重要地位(江蘇大豆常年播種面積大約26.78×104hm2,其中鮮食型約10×104hm2)。但江蘇鮮食春大豆播期試驗基本處于空白,本試驗的開展在充分發揮鮮食大豆滿足市場供應和均衡上市并提高種植效益等方面具有重要意義,為新品種推廣應用提供支撐。
在同一地點種植同一品種,由于播期不同,大豆植株在整個生育期受不同光照、積溫和水分等影響,植株農藝性狀等會發生較大改變[26-27]。通過本試驗發現:播期對株高、分枝數、始莢高、主莖節數、單株有效莢數、百粒鮮重、單株鮮籽重等農藝性狀均不同程度的影響,這與前人的研究結果相似[14,28],但其變化規律不盡相同,可能是由于選擇的播期、品種和種植地點不同造成的結果;其中在大多數品種中,播期對株高、主莖節數、百粒鮮重、單株鮮籽重的影響是顯著的,這與夏禮如等[18]的研究結果一致。播期對各品種的產量有不同程度的影響,且不同品種對播期的響應也不同,具體表現為‘蘇成2號’、‘蘇成4號’、‘蘇成6號’、‘蘇成7號’和‘新三號’隨著播期的延遲產量降低,這與許竹溦等[17]研究結果一致(3 月30 日—4 月27 日產量下降)。而‘蘇成8號’和‘蘇新6號’隨著播期的延遲產量增加,可能是由于‘蘇成8號’和‘蘇新6號’的生育期更適宜于晚播。
人們在追求鮮食大豆高產的同時,更注重追求較高的經濟效益;鮮食春大豆在不同的采收上市期銷售價格有較大的差異,一般在第1播期(6月初采收上市)地頭銷售價格為6元/kg左右,第2播期(7月初采收上市)為2.5元/kg左右,第3播期(8月初采收上市)為4元/kg左右,第1播期產值最高的為‘蘇成4號’73147.5元/hm2,第2播期產值最高的為‘蘇成6號’32074.5元/hm2,第3播期產值最高的為‘蘇新6號’51015.0元/hm2。
播期對生育期的影響也是顯著的,隨著播期的延遲,開花期和采收期整體呈下降趨勢[29]。開花期與采收期具有顯著的正相關關系,而隨著采收期的縮短,大多數品種的產量普遍下降[30-31],所以鮮食春大豆應適期播種,才能使鮮食春大豆適時開花和適時采收并取得較高的產量水平和較好的經濟效益。
綜上,第1播期宜選擇‘蘇成4號’品種,產量和種植效益均較高,且‘蘇成4號’在各播期中均表現出較高的產量潛力;第2播期(3月30日左右)宜選擇‘蘇成2號’、‘蘇成4號’、‘蘇成6號’、‘蘇成7號’、‘新三號’等品種,具有較高的產量水平;第3播期(5月13日左右)兼顧產量和效益宜選擇‘蘇成8號’和‘蘇新6號’品種。