不同種植密度耦合根瘤菌對(duì)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(duì)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(duì)中黃30適宜種植密度與產(chǎn)量進(jìn)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(duì)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(hào)： S565.104 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2019）16-0109-03

收稿日期：2018-05-12

基金項(xiàng)目：國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系銀川綜合試驗(yàn)站建設(shè)專項(xiàng)（編號(hào)：CARS-04）。

作者簡(jiǎn)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(guó)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(lái)源，也是農(nóng)民增產(chǎn)增收的重要經(jīng)濟(jì)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(yíng)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(duì)人體健康具有重要影響[2-4]。

間作套種是我國(guó)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(shì)以及大豆固氮增肥、低碳生產(chǎn)、低本高效的優(yōu)勢(shì)，充分利用了大豆和玉米的形態(tài)和生理差異互補(bǔ)，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(shí)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(jì)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(zhǎng)提供氮素養(yǎng)料[6]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(jìn)入了一個(gè)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(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

本試驗(yàn)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(duì)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(yàn)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(yàn)方法

試驗(yàn)安排在寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)作物研究所望洪試驗(yàn)基地，地理坐標(biāo)106°12′36″E、38°13′1″N。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)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(yàn)小區(qū)行長(zhǎng)10 m，小區(qū)面積19 m2。

設(shè)3個(gè)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(gè)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(jī)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(shí)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(lè)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(zhǎng)。同年9月底大豆成熟時(shí)，在每個(gè)小區(qū)中部連續(xù)取10株進(jìn)行室內(nèi)考種;取樣后每個(gè)小區(qū)單獨(dú)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(jì)軟件進(jìn)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(duì)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(shuō)明科學(xué)合理的栽培技術(shù)措施對(duì)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(duì)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(wú)顯著性差異。說(shuō)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(duì)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(yàn)結(jié)果與根瘤菌劑有助于提升大豆產(chǎn)量的觀點(diǎn)[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(fù)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(gè)重要因素。

2.4 中黃30產(chǎn)量對(duì)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(jìn)行回歸分析，得到回歸方程y=-1×10-7x2+0.038 3x-2 092，r2=1000，說(shuō)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(shì)，在160 000株/hm2處達(dá)到峰值，隨后呈下降趨勢(shì)，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(dá)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(zhǎng)，獲得高產(chǎn)高效益的基礎(chǔ)[8-9]。大豆為喜光作物，光照對(duì)其莖、葉生長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用[10-11]。

本試驗(yàn)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(wú)顯著性差異，說(shuō)明種植密度達(dá)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(dá)到峰值，說(shuō)明玉米間作下中黃30適宜種植密度為 160 000株/hm2。

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