施肥量和種植密度對(duì)中豆44產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的影響

楊芳，汪嬡嬡，何念，周毅，劉歆，陳勇，鄧軍波

（荊門（中國(guó)農(nóng)谷）農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，湖北 荊門 448000）

大豆［Glycine max（Linn.）Merr.］的產(chǎn)量和品質(zhì)的形成是在基因型和環(huán)境條件共同作用下完成的，基因型相同的情況下，科學(xué)合理的栽培措施可以充分發(fā)揮品種的優(yōu)良特性［1］。施用氮、磷、鉀肥是大豆的主要栽培措施之一［2］，合理施用氮、磷、鉀肥可以有效提高大豆的產(chǎn)量與品質(zhì)［3-5］。密度是影響大豆產(chǎn)量的主要因素之一，群體栽培條件下，適當(dāng)?shù)拿芏仁潜ＷC合理的群體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)［6］，合理密植是實(shí)現(xiàn)大豆增產(chǎn)的有效途徑。研究表明，施肥量和種植密度對(duì)大豆產(chǎn)量的影響較大［1，4-7］，但其影響程度會(huì)因?yàn)榈赜蚝痛蠖蛊贩N的不同而有差異，培育出優(yōu)良大豆品種的同時(shí)，研究其高產(chǎn)高效的栽培技術(shù)至關(guān)重要，良種應(yīng)配良法［3，8］。

中豆44是由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所選育的高油型春大豆新品種，子粒粗蛋白含量43.79%，粗脂肪含量22.97%。本研究通過設(shè)置不同施肥量和種植密度的試驗(yàn)，探討施肥量和種植密度對(duì)中豆44的產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響，充分挖掘中豆44的增產(chǎn)潛力，旨在為中豆44在江漢平原地區(qū)的高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選用早中熟、適于夏早播的國(guó)審高油春大豆新品種中豆44，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所選育并供種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020年在荊門（中國(guó)農(nóng)谷）農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院團(tuán)林雙碑試驗(yàn)基地（112°11′31″E，30°52′29″N）進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤類型為黏土，肥力中等，地勢(shì)平坦。

采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，設(shè)置施肥量（X）和密度（Y）2個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)置3～4個(gè)水平，施肥量（X）是每公頃施三元復(fù)合肥（15∶15∶15）作底肥，設(shè)3個(gè)水平：X1=300 kg，X2=450 kg，X3=300 kg+花莢期追施150 kg尿素；密度（Y）：Y1=25.05萬株/hm2，Y2=37.95萬株/hm2，Y3=50.10萬株/hm2，Y4=66.75萬株/hm2，共12個(gè)處理，3次重復(fù)。試驗(yàn)小區(qū)行長(zhǎng)3.00 m，寬6.00 m。Y1行距0.40 m，株距0.10 m，每小區(qū)15行；Y2行距0.33 m，株距0.08 m，每小區(qū)18行；Y3行距0.40 m，株距0.05 m，每小區(qū)15行；Y4行距0.30 m，株距0.05 m，每小區(qū)20行。試驗(yàn)小區(qū)面積18 m2。收獲時(shí)去掉邊株但不去邊行，實(shí)收行長(zhǎng)2.0 m，計(jì)產(chǎn)面積為12 m2。試驗(yàn)地周邊設(shè)保護(hù)行。生長(zhǎng)季節(jié)防蟲、不防病、不控旺，其他田間管理同常規(guī)生產(chǎn)田。收獲前對(duì)各小區(qū)中間取連續(xù)的10株進(jìn)行考種。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

記錄大豆主要生育時(shí)期，調(diào)查株高、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝數(shù)、單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、百粒重、單株產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀?？挤N標(biāo)準(zhǔn)和田間記載參考《大豆種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》［9］。

運(yùn)用DPS 7.05以及Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥量對(duì)中豆44產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 施肥量對(duì)中豆44產(chǎn)量的影響不同施肥量對(duì)中豆44產(chǎn)量的影響見表1。由表1可知，處理X2產(chǎn)量最高，為2 541.9 kg/hm2，比處理X1的產(chǎn)量高166.0 kg/hm2，增 幅 為7.0%；比 處 理X3的 產(chǎn) 量 高38.7 kg/hm2，增幅1.5%；處理X3的產(chǎn)量比處理X1的產(chǎn)量高127.3 kg/hm2，處理X1的產(chǎn)量最低，為2 375.9 kg/hm2。中豆44在3種不同施肥量處理間產(chǎn)量差異均未達(dá)到顯著水平。

表1 不同施肥量對(duì)中豆44產(chǎn)量的影響

2.1.2 施肥量對(duì)中豆44主要農(nóng)藝性狀的影響不同施肥量對(duì)中豆44主要農(nóng)藝性狀的影響見表2。由表2可知，不同施肥量對(duì)中豆44農(nóng)藝性狀影響較大的是株高、有效分枝、單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)，而對(duì)主莖節(jié)數(shù)、單株粒重及百粒重的影響較小。底肥施用量從300 kg/hm2增加到450 kg/hm2時(shí)，株高、單株有效莢數(shù)有不同程度的提高，株高提高了0.7%，單株有效莢率提高了2.6%，但單株粒數(shù)有所下降，降幅為2.8%。底肥300 kg/hm2時(shí)，追施尿素比不追施尿素的增加了有效分枝個(gè)數(shù)，株高、單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重有不同程度的降低，這可能與試驗(yàn)當(dāng)年花期前后持續(xù)一個(gè)多月的低溫、陰雨、寡照有關(guān)。

表2 不同施肥量對(duì)中豆44主要農(nóng)藝性狀的影響

2.2 種植密度對(duì)中豆44產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響

2.2.1 種植密度對(duì)中豆44產(chǎn)量的影響不同種植密度對(duì)中豆44產(chǎn)量的影響見表3。由表3可知，在25.05萬～50.10萬株/hm2的種植密度下，中豆44的產(chǎn)量隨著種植密度的增加而增加，66.75萬株/hm2的種植密度下產(chǎn)量最低。密度處理Y3產(chǎn)量最高，為2 681.1kg/hm2，比處理Y1的產(chǎn)量高305.0 kg/hm2，比處理Y2 的產(chǎn)量高176.1 kg/hm2，處理Y3與Y2的產(chǎn)量差異不顯著，與Y1和Y4在產(chǎn)量上差異達(dá)到極顯著水平。

表3 不同種植密度對(duì)中豆44產(chǎn)量的影響

2.2.2 種植密度對(duì)中豆44主要農(nóng)藝性狀的影響不同種植密度對(duì)中豆44農(nóng)藝性狀的影響見表4。由表4可知，中豆44的株高大致隨著種植密度的增加而增加，主莖節(jié)數(shù)、有效分枝、單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重均隨著種植密度的增加而有不同程度的降低，百粒重受種植密度的影響較小。

表4 不同種植密度對(duì)中豆44主要農(nóng)藝性狀的影響

2.3 施肥量與種植密度互作對(duì)中豆44產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響

2.3.1 施肥量與種植密度互作對(duì)中豆44產(chǎn)量的影響將各重復(fù)不同處理的中豆44的產(chǎn)量進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表5。由表5可知，中豆44在不同種植密度間的產(chǎn)量差異達(dá)到極顯著水平，而在不同施肥量間的產(chǎn)量差異未達(dá)到顯著水平；施肥量與種植密度間的互作對(duì)中豆44產(chǎn)量的差異影響也未達(dá)到顯著水平。

表5 施肥量和種植密度對(duì)中豆44小區(qū)產(chǎn)量的方差分析

將各區(qū)組的小區(qū)產(chǎn)量進(jìn)行新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)，分析結(jié)果見表6。由表6可知，X2Y3和X3Y3兩個(gè)處理組合的產(chǎn)量最高，兩個(gè)組合處理之間的差異未達(dá)到顯著水平，均與X1Y1、X1Y4的產(chǎn)量差異達(dá)到顯著水平，與X1Y4的差異達(dá)到極顯著水平，處理組合X1Y4的產(chǎn)量最低，為2 174.3 kg/hm2。

表6 施肥量和種植密度對(duì)中豆44小區(qū)產(chǎn)量的新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)

2.3.2 施肥量與種植密度互作對(duì)中豆44主要農(nóng)藝性狀的影響 施肥量和種植密度互作對(duì)中豆44主要農(nóng)藝性狀的影響見表7。由表7可知，中豆44在不同施肥量和不同種植密度的情況下，以底肥施450 kg/hm2的平均產(chǎn)量最高，株高、單株有效莢的平均值也最高，其中在66.75萬株/hm2的種植密度下的株高最高，在50.10萬株/hm2的密度下單株粒重最大；在底肥施300 kg/hm2追施氮肥150 kg/hm2的施肥情況下的產(chǎn)量處于其次，且大豆植株的有效分枝平均值為最高，其中以50.10萬株/hm2的密度產(chǎn)量最高。底肥施300 kg/hm2的大豆平均產(chǎn)量為最低。

表7 施肥量和種植密度互作對(duì)中豆44主要農(nóng)藝性狀的影響

3 小結(jié)與討論

對(duì)中豆44進(jìn)行不同施肥量和不同種植密度試驗(yàn)。結(jié)果表明，不同種植密度處理間的產(chǎn)量差異極顯著，不同施肥量處理間的產(chǎn)量差異不顯著，施肥量與種植密度間的互作對(duì)中豆44產(chǎn)量的差異影響也未達(dá)顯著水平。從種植密度來看，處理Y3與處理Y2的產(chǎn)量差異不顯著，但與處理Y1、處理Y4在產(chǎn)量上差異極顯著。

關(guān)于大豆施肥量的研究很多，合理的氮、磷、鉀營(yíng)養(yǎng)水平及配比，不僅能協(xié)調(diào)土壤營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)，還能促進(jìn)大豆對(duì)養(yǎng)分的吸收和根瘤固氮，從而有利于大豆產(chǎn)量提高［6，7］。才艷等［10］研究表明，增施氮肥能彌補(bǔ)根瘤固氮的不足而充分發(fā)揮其增產(chǎn)潛力。本試驗(yàn)中，在不追肥的情況下，中豆44產(chǎn)量隨著施肥量的增加而增加；底肥相同，追肥比不追肥的產(chǎn)量高，這與丁洪等［11］、李永孝等［12］的研究結(jié)論一致。施肥量對(duì)中豆44主要農(nóng)藝性狀的影響研究表明，適當(dāng)增加底肥施用量能有效提高單株有效莢數(shù)，追施氮肥比不追施氮肥增加了有效分枝個(gè)數(shù)，而且追施氮肥處理的有效分枝數(shù)平均值在各處理中為最高，但株高、單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重不同程度地降低，這可能與花期前后持續(xù)1個(gè)多月的低溫、陰雨、寡照有關(guān)，因此追施氮肥有利于中豆44提高增產(chǎn)潛力。

施肥管理和種植密度都是影響大豆產(chǎn)量的重要栽培措施［13］，在適當(dāng)范圍內(nèi)提高種植密度有利于群體干物質(zhì)積累分配及子粒產(chǎn)量增加［14］，而密度主要是通過對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素起作用而影響產(chǎn)量［15，16］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在25.05萬～50.10萬株/hm2的種植密度下，中豆44的產(chǎn)量隨著種植密度的增加而增加，以50.10萬株/hm2密度處理產(chǎn)量最高，37.95萬株/hm2的密度處理產(chǎn)量次之，66.75萬株/hm2的密度處理產(chǎn)量最低。表明種植密度對(duì)中豆44的產(chǎn)量影響明顯，合理密植能有效提高中豆44的產(chǎn)量。但主莖節(jié)數(shù)、有效分枝、單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重均隨著種植密度的增加而有不同程度的降低，這與楊勝先等［17］、王程等［18］、樊海潮等［19］的研究結(jié)論一致。

提高施肥量和種植密度能有效提高大豆產(chǎn)量，但對(duì)大豆的增產(chǎn)效應(yīng)都有一個(gè)適值，過高或過低都會(huì)影響大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)［7，20］，適宜的施肥量和種植密度有利于大豆植株的生長(zhǎng)與株型群體構(gòu)建，進(jìn)而提高大豆產(chǎn)量。本試驗(yàn)結(jié)果表明，以每公頃450 kg三元復(fù)合肥做底肥、種植密度為50.10萬株/hm2時(shí)中豆44的產(chǎn)量最高，為中豆44在江漢平原的推廣與利用提供理論基礎(chǔ)與栽培依據(jù)。