密度對不同品種大豆農(nóng)藝性狀的影響

劉 晗 李傲宇 李瑞敏 于 爽

（牡丹江師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157011）

大豆是主要的經(jīng)濟(jì)作物之一，是居民獲取優(yōu)質(zhì)植物油和蛋白的主要來源，是東北地區(qū)農(nóng)民首選的農(nóng)作物栽種類型[1]。大豆的生產(chǎn)受多種因素的綜合影響，包括品種、氣候環(huán)境條件和栽培措施等。大豆栽培技術(shù)的進(jìn)步革新對于大豆產(chǎn)量的增加以及我國大豆市場競爭力的提升意義重大[2]。大豆是一種密植作物，在有限種植面積中，合理調(diào)整種植密度并選用優(yōu)質(zhì)品種，對于提高產(chǎn)量至關(guān)重要[3]。大豆的產(chǎn)量可以通過充分發(fā)揮群體優(yōu)勢來增加，與單株產(chǎn)量相比，群體結(jié)構(gòu)對大豆產(chǎn)量的影響更大，而適當(dāng)?shù)姆N植密度是保證合理群體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)[4]。不同群體之間的相互調(diào)整和影響可以促進(jìn)大豆的良性生長[5]。

當(dāng)前關(guān)于不同品種之間大豆的種植面積的研究較少。武新艷等[6]研究發(fā)現(xiàn)。當(dāng)種植密度較小時，單株莢數(shù)、單株莢粒數(shù)和粒重較高，但由于株數(shù)減少，總莢數(shù)不高；而種植過密時，單株莢數(shù)和單株莢粒數(shù)減少，百粒重下降。只有在適宜的株數(shù)密度下，群體株數(shù)的增加部分才能夠彌補(bǔ)單株莢數(shù)和粒重的下降，從而保證單位面積有效莢數(shù)較多[7]。東北地區(qū)是最大的大豆供給和出口基地，也是優(yōu)質(zhì)非轉(zhuǎn)基因大豆主產(chǎn)區(qū)[8-9]。具備明顯的大豆品質(zhì)優(yōu)勢[10]。本研究選取了4 個大豆品種作為試驗材料，在不同的種植密度下，對其農(nóng)藝性狀以及相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了測定和分析，為科學(xué)合理地種植大豆提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地

試驗于2021年在黑龍江省東京村試驗田（129°12′59.52″E、44°06′37.64″N）進(jìn)行，土壤類型為黑土，地勢平坦，肥力中等，前茬為水稻，總面積為31.5 hm2。試驗區(qū)屬于溫帶季風(fēng)氣候，年均降水量625 mm，多集中在6—9月播種。試驗期內(nèi)，試驗地區(qū)日平均氣溫26.3 ℃，日均溫差10.1 ℃，氣候溫暖，年均日照2 291.6 h。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用隨機(jī)區(qū)組處理，大豆品種設(shè)置了4 個水平，分別為A1（省原豆1 號）、A2（合農(nóng)77）、A3（吉育204）和A4（黑農(nóng)48）；行距為60 cm，在行距相同情況下設(shè)置2種不同株距，分別為B1（株距5 cm）、B2（株距10 cm）；每個處理4次重復(fù)。大豆于5月16日播種，9月25日收獲，4個品種的播種量均相同，在出苗7 d后開始補(bǔ)苗，控制密度梯度。試驗地四周播種4行保護(hù)行，中間進(jìn)行1次追肥。

1.3 農(nóng)藝性狀測定

分別在結(jié)莢期（8月8日）、鼓粒期（8月25日）、成熟期（9月26日），每處理分別連續(xù)取10 株代表性植株進(jìn)行考種，記錄株高、底莢高度、莖粗、單株莢數(shù)、單株莢粒數(shù)、節(jié)數(shù)、根瘤數(shù)、單株粒重和百粒重。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用SPSS 21.0軟件進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 密度對大豆結(jié)莢期農(nóng)藝性狀的影響

由表1可知，在結(jié)莢期時，大豆的株高隨著密度的增加而增加，主莖分枝、底莢高度和莖粗隨密度的增加而減少，大多數(shù)品種的單株莢數(shù)隨種植密度的增加而減少，只有A4的單株莢數(shù)隨著密度的增加而增加。不同品種大豆的株高表現(xiàn)為A3＞A2＞A4＞A1，A3 的株高最高。單株莢數(shù)表現(xiàn)為A1＞A4＞A2＞A3，A1的單株莢數(shù)明顯高于其他品種。

表1 密度對不同品種大豆結(jié)莢期農(nóng)藝性狀的影響

2.2 密度對大豆鼓粒期農(nóng)藝性狀的影響

由表2 可知，在鼓粒期時，4 個品種大豆的株高均隨著密度的增加而增加；大多數(shù)品種（A2、A3和A4）的單株莢粒數(shù)隨著密度的增加而減少，A1的單株莢粒數(shù)隨著密度的增加而增加；A1、A4 單株莢數(shù)和底莢高度隨著密度的增加而減少，A2 的單株莢數(shù)與密度沒有顯著相關(guān)性，A3 的底莢高度與密度沒有顯著相關(guān)性。不同品種大豆的株高表現(xiàn)為A3＞A2＞A4＞A1，A3 的株高明顯高于其他品種。不同品種大豆的單株莢數(shù)表現(xiàn)為A1＞A4＞A3＞A2，單株莢粒數(shù)表現(xiàn)為A4＞A2＞A1＞A3。

表2 密度對不同品種大豆鼓粒期農(nóng)藝性狀的影響

2.3 密度對大豆成熟期農(nóng)藝性狀的影響

由表3 可以看出，成熟期大豆的單株莢粒數(shù)隨著密度的增加而減少，底莢高度、株高隨密度的增加而增加；A1、A3和A4的單株莢數(shù)隨著密度的增加而減少；A1、A2 和A3 的百粒重隨著密度的增加而減少；A1、A2 和A4 單株粒重隨著密度的增加而減少；A1、A2和A4根瘤數(shù)隨著密度的增加而增大，不同密度下A3的根瘤數(shù)隨密度的增加而減少。A3的株高明顯高于其他品種，A4 的單株莢數(shù)、單株莢粒數(shù)最大，且單株粒重最高；A3 的底莢高度最低，根瘤數(shù)、莖粗和百粒重最高，A2的底莢高度最高。不同品種大豆的株高表現(xiàn)為A3＞A2＞A4＞A1，單株莢數(shù)表現(xiàn)為A4＞A1＞A2＞A3，單株莢粒數(shù)表現(xiàn)為A4＞A2＞A3＞A1，單株粒重表現(xiàn)為A4＞A3＞A1＞A2，百粒重表現(xiàn)為A3＞A1＞A2＞A4。由此可知，在成熟期大豆的充實程度最高、長勢最好的為A3，粒數(shù)最多的為A4。

表3 密度對不同品種大豆成熟期農(nóng)藝性狀的影響

相關(guān)性分析詳見表4，由表4 可知，株距為5 cm時，株高與節(jié)數(shù)、單株粒重呈極顯著正相關(guān)，與單株莢數(shù)呈顯著正相關(guān)，與百粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)。底莢高度與單株莢數(shù)、莖粗均呈極顯著負(fù)相關(guān)，與根瘤數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。單株莢數(shù)與單株莢粒數(shù)、莖粗和根瘤數(shù)均呈極顯著正相關(guān)，與節(jié)數(shù)呈顯著正相關(guān)。單株莢粒數(shù)與莖粗、根瘤數(shù)和節(jié)數(shù)呈極顯著正相關(guān)。莖粗與根瘤數(shù)呈極顯著正相關(guān)。單株粒重與百粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)。由此可見，株高越高，單株莢數(shù)和單株粒重就越大。

表4 不同品種大豆的農(nóng)藝性狀相關(guān)性

3 結(jié)論與討論

選擇高產(chǎn)大豆品種并采用優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)是提高大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的重要途徑之一。大豆高產(chǎn)40%取決于優(yōu)質(zhì)品種的選育和生產(chǎn)，60%取決于栽培模式，包括種植密度和水肥管理等相關(guān)技術(shù)[11]。在適當(dāng)范圍內(nèi)提高種植密度有利于群體干物質(zhì)積累分配和籽粒產(chǎn)量的增加，而密度主要通過影響產(chǎn)量構(gòu)成因素來影響產(chǎn)量[12]。種植密度過低時，雖然單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和粒重較高，但由于總株數(shù)減少，則總莢數(shù)較低，產(chǎn)量也較低；而過密時，單株莢數(shù)、單株粒數(shù)減少，粒重下降，產(chǎn)量也較低[6]。因此，品種選擇和種植密度是影響大豆最終產(chǎn)量的重要因素，適當(dāng)提高種植密度是提高產(chǎn)量的有效措施之一[13]。

陳喜鳳等[14]研究結(jié)果表明，高密度下的節(jié)間長度增長趨勢較低密度明顯，節(jié)間長度的增加是植株增高的直接原因，同時隨著密度增加，莖粗逐漸降低。王文斌等[15]研究表明，隨著密度增加，株高呈遞增趨勢，而有效分枝數(shù)呈遞減趨勢；史宏[16]研究發(fā)現(xiàn)，隨著密度增加，底莢高度呈上升趨勢。楊旭等[17]在對山寧15 號進(jìn)行密度處理時發(fā)現(xiàn)，隨著密度增加，株高增高，基部莖粗減小，主莖節(jié)數(shù)和分枝數(shù)減少。研究表明[18-20]，要想獲得高產(chǎn)的大豆，首先要選擇最佳的株距，確定合理的種植密度。種植密度對有效節(jié)數(shù)的影響不大，但對株高和分枝數(shù)的影響較大[21-22]，株高隨著密度的增加呈增高趨勢，而分枝數(shù)隨著密度的增加呈減少趨勢。劉衛(wèi)國[23]的試驗結(jié)果表明，單株莢數(shù)、單株粒數(shù)隨著密度增大而減小，單株粒重、百粒重也隨著密度增大而減小。盧鳳芝[24]認(rèn)為，不同帶寬配置能夠顯著影響套作系統(tǒng)中大豆的干物質(zhì)積累與分配并進(jìn)而影響籽粒產(chǎn)量。本研究也觀察到了與密度相關(guān)的株高、分枝數(shù)、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重和百粒重的變化趨勢。通過對不同種植密度的大豆進(jìn)行農(nóng)藝性狀分析，發(fā)現(xiàn)隨著密度的增加，大豆的株高明顯增加，大多數(shù)品種的主莖分枝數(shù)、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和百粒重呈下降趨勢[25-27]。在這4 個品種中，吉育204 的株高最高；黑農(nóng)48 的單株莢粒數(shù)和單株粒重最大；省原豆1 號的單株莢數(shù)和主莖分枝數(shù)最多，但百粒重最低；合農(nóng)77 的百粒重最高。吉育204 的大豆品種在充實程度、生長狀況和粒大小方面表現(xiàn)最好。

本研究對不同大豆品種的農(nóng)藝性狀進(jìn)行了相關(guān)性分析，從而為選育高產(chǎn)大豆品種提供了依據(jù)[28-29]。相關(guān)研究表明[30-32]，隨著密度的增加，春大豆的籽粒產(chǎn)量呈先增后減的趨勢，而莖稈產(chǎn)量一直增加。在2 種不同密度的比較中，通過對單位面積的測量，發(fā)現(xiàn)種植密度為5 cm 時，大豆的產(chǎn)量最高。在本地區(qū)的不同品種中，吉育204 的產(chǎn)量最高，其次是黑農(nóng)48、合農(nóng)77 和省原豆1 號。吉育204 的產(chǎn)量最高，充實程度最好，生長狀況最好，粒最大。黑農(nóng)48 的大豆粒較輕、較小。本研究為進(jìn)一步完善大豆品種的選育和確定合理的種植密度提供了依據(jù)。