陳光榮, 張國宏,王立明,楊如萍,郭天文
(甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所,甘肅 蘭州 730070)
間套作有利于充分利用耕地、勞力、養(yǎng)分、水分和光、熱等氣候資源,提高其利用率,提高復(fù)種指數(shù),增加生物總產(chǎn)量,并可爭取農(nóng)時(shí),趨利避害,減少病蟲害,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)高效等優(yōu)點(diǎn)[1~6]。間套作的主要作用是爭取時(shí)間以提高光能和土地的利用率,提高單位面積產(chǎn)量,有利于后季作物適時(shí)播種,緩和用工矛盾和避免旱澇或低溫災(zāi)害。近年來,在甘肅中部沿黃灌區(qū)早熟馬鈴薯套作大豆種植模式逐漸被應(yīng)用,它不僅促進(jìn)主要糧食作物馬鈴薯高產(chǎn),又增種一季大豆,提高了經(jīng)濟(jì)效益,滿足了人們對(duì)大豆需求量增加的需要,而且可收到用地養(yǎng)地結(jié)合、培肥土壤的效果。但該模式中大豆產(chǎn)量低,適宜的大豆播期和高產(chǎn)品種的篩選是急需解決的問題。我們通過試驗(yàn)探索該區(qū)早熟馬鈴薯套作大豆種植模式中大豆的最佳播期和最適品種,以期為該模式的推廣提供技術(shù)支撐。
指示馬鈴薯品種為克新2號(hào),大豆品種為汾豆17(早熟)、中黃30(中熟)、冀豆17(晚熟)。
試驗(yàn)于2010年在會(huì)寧縣郭城鎮(zhèn)進(jìn)行,當(dāng)?shù)睾0? 536m,年平均氣溫6.7℃。年均降水量320mm,其中7—9月份占全年降水量的60%左右;年蒸發(fā)量達(dá)1 600mm,是平均降水量的5倍。≥10℃的有效積溫3 244℃。氣候四季分明,日照充足。土壤為灰鈣土和灌淤土。
試驗(yàn)共2個(gè)因素,A因素為品種,設(shè)3個(gè)水平,A1早熟大豆,A2中熟大豆,A3晚熟大豆。B因素為播期,設(shè)4個(gè)水平,B1為4月20日播種,B2為4月30日播種,B3為5月10日播種,B4為5月20日播種。3次重復(fù),共36個(gè)小區(qū),小區(qū)面積6.6m2(5.5×1.2 m)。采用帶寬1.3m模式,其中100 cm起壟種2行馬鈴薯,30 cm種1行大豆。呈梯形起壟,壟底寬100 cm,壟面寬80 cm,壟高30 cm。3月20日種植馬鈴薯,各處理種植密度均為47 625穴/hm2,行距45 cm,穴距32 cm。大豆各處理種植密度均為150 000株/hm2。結(jié)合整地底施尿素60 kg/hm2、普通過磷酸鈣400 kg/hm2、氯化鉀40 kg/hm2,馬鈴薯薯塊膨大期追施尿素40 kg/hm2。其余田間管理按正常大田生產(chǎn)進(jìn)行。
觀察記載物候期及生育期,大豆成熟時(shí)每小區(qū)取15株進(jìn)行考種,測(cè)定株高、低莢高度、主莖節(jié)數(shù)、分枝數(shù)、有效莢數(shù)、無效莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重,并計(jì)算各小區(qū)產(chǎn)量。用Microsoft Excel和DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總與統(tǒng)計(jì)分析。
從表1看出,大豆播種至出苗的時(shí)間隨播期的推遲而縮短,以播期處理B4最短,平均為9.7 d,較B1、B2、B3處理分別縮短7.0、3.6、1.6 d。大豆生育期也隨著播種期的推遲而縮短,主要是營養(yǎng)生長期(出苗至始花)縮短的緣故。播期處理B1的營養(yǎng)生長期為44.3 d,比處理B4長9.7 d;而處理B1的生殖生長期(始花至成熟)為81.0 d,僅比處理B4長4.3 d。從不同品種看,A3品種的生育期明顯長于A2和A1品種,是由于A3品種的生殖生長期較長所致。
從大豆與馬鈴薯的共生期來看,播期越遲,共生期越短,品種間無明顯差異。以播期處理B1的共生期最長,為84.3 d,分別比B2、B3、B4長6.7、14.7、23.3 d。從大豆生殖生長與馬鈴薯的共生期(簡稱生殖共生期)來看,品種間有明顯差異,以A1最長,其次是A2,A3最短。對(duì)各個(gè)品種而言,播期越早,生殖共生期越長,播期處理B1最長,為38.0 d,比處理B4長13.7 d。
由圖1看出,A3品種的株高明顯高于A1、A2品種,A1、A2品種間差異不明顯。不同品種在不同播期下株高表現(xiàn)不同,A3品種在不同播期下株高差異不明顯,均在86.0~96.0 cm;A1、A2品種在播期處理B1水平下的株高分別為66.6、57.6 cm,明顯高于播期處理B2、B3、B4,而B2、B3、B4之間差異不明顯,均在44.0 cm左右。
圖1 不同處理的大豆株高
表1 不同處理的大豆物侯期及生育期
表2 不同處理的大豆產(chǎn)量kg/hm2
由圖2可以看出,A3品種的主莖節(jié)數(shù)明顯多于A1、A2品種,A1品種在播期處理B1下的主莖節(jié)數(shù)明顯多于播期處理B2、B3、B4,而播期處理B2、B3、B4之間差異不明顯;A2、A3品種在各個(gè)播期處理下的主莖節(jié)數(shù)差異不明顯。
圖2 不同處理的大豆主莖節(jié)數(shù)
由圖3可以看出,品種間的有效分枝數(shù)有一定差異,由多到少依次為A3、A1、A2,且A3品種的分枝數(shù)很明顯高于A1、A2品種。播期對(duì)不同品種有效分枝數(shù)的影響不同,A1品種在播期處理B4下的有效分枝數(shù)低于播期處理B1、B2、B3,而播期處理B1、B2、B3之間差異不明顯;A2品種在B1播期下的有效分枝數(shù)高于播期處理B2、B3、B4,而播期處理B2、B3、B4之間差異不明顯;A3品種有效分枝數(shù)隨播期的推遲逐漸降低,且差異明顯。
圖3 不同處理的大豆有效分枝數(shù)
從表2可以看出,品種間產(chǎn)量差異極顯著,播期間產(chǎn)量也有差異。A3品種產(chǎn)量最高,為2 293.68 kg/hm2,極顯著高于A1、A2品種;A2品種產(chǎn)量為1 666.05 kg/hm2,極顯著高于A1品種。播期間B2產(chǎn)量最高,其余依次是B3、B1、B4,其中B3、B1播期間差異不顯著。從品種與播期組合來看,A3品種以A3B2處理產(chǎn)量最高,可達(dá)2 553.15 kg/hm2;A2品種以A2B2處理產(chǎn)量最高,但各個(gè)播期處理間差異不顯著;A1品種以A1B3處理產(chǎn)量最高。
從表3可以看出,品種間出苗率差異不明顯,A2B4處理組合出苗率較高,A3B1處理出苗率最低。有效莢數(shù)及單株粒數(shù)在品種及播期間差異比較明顯。不同品種間,A3品種的有效莢數(shù)及單株粒數(shù)最多;A1品種的有效莢數(shù)及單株粒數(shù)較少,但百粒重最高。不同播期間,B2播期各個(gè)品種有效莢數(shù)及單株粒數(shù)相對(duì)較多。A3B2處理組合的有效莢數(shù)和單株粒數(shù)最多,分別達(dá)到53.7個(gè)和93.3粒。
表3 不同處理的大豆產(chǎn)量構(gòu)成因素
1)在甘肅中部沿黃灌區(qū)早熟馬鈴薯套作大豆模式下,大豆品種間產(chǎn)量差異極顯著,以晚熟品種的產(chǎn)量最高,達(dá)2 553.15 kg/hm2,中熟品種次之,早熟品種最低。與早中熟品種比較,晚熟品種與早熟馬鈴薯的生殖共生期較短,分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、單株有效莢數(shù)和單株粒數(shù)較多,適合套作。播期間產(chǎn)量也有差異,播期為4月30日時(shí)產(chǎn)量最高。品種不同,表現(xiàn)略有差異。中晚熟品種的適宜播期為4月30日,播期為5月10日的早熟品種產(chǎn)量較高。
2)不同大豆品種在不同地區(qū)、不同種植模式下增產(chǎn)潛力不同[2~6]。在甘肅中部沿黃灌區(qū)早熟馬鈴薯套作大豆種植模式下,馬鈴薯是核心作物、優(yōu)勢(shì)作物,而大豆是弱勢(shì)作物。在套作條件下,生育期較短的早中熟品種汾豆17及中黃30營養(yǎng)生長表現(xiàn)為株高較低、主莖節(jié)數(shù)較少、有效分枝數(shù)較少、最終產(chǎn)量低,不適宜與早熟馬鈴薯套作;生育期較長的晚熟品種冀豆17與早熟馬鈴薯套作,營養(yǎng)生長表現(xiàn)為株高較高、主莖節(jié)數(shù)和有效分枝數(shù)以及單株粒數(shù)多,且最終產(chǎn)量較高,適宜該模式套作。在各個(gè)播期下,早中熟大豆品種的生殖生長與早熟馬鈴薯的共生期較長,而晚熟品種的的生殖生長與早熟馬鈴薯的共生期較短,有利于大豆結(jié)莢和籽粒的形成。因此,在套作條件下選擇品種時(shí),宜選擇株高適中、主莖節(jié)數(shù)和有效莢數(shù)較多的晚熟大豆品種。
3)大豆生育期隨著播種期的推遲而縮短。播期早,生育期、生殖生長、共生期增長,不利于套作大豆的干物質(zhì)積累及成花結(jié)實(shí);適當(dāng)推遲播期,生育期、生殖生長期、共生期縮短,有利于成花結(jié)實(shí)[2]。從試驗(yàn)結(jié)果看,播期對(duì)早熟品種的收獲期影響較小,但對(duì)中晚熟品種的收獲期有一定影響,共生期隨播期推遲而縮短,尤其是生殖共生期縮短。大豆應(yīng)適當(dāng)遲播,套作中晚熟大豆品種播期以4月下旬為宜,早熟大豆品種播期以5月上旬為宜。
[1] Peng XB,Zhang YY,Cai J, et al.Photosynthesis,growth and yield of soybean and maize in a tree-based agroforestry intercropping system on the Loess Plateau.A-groforestry Systems, 2009,76:569-577.
[2] 閆艷紅,楊文鈺,李興左,等.不同品種及播期對(duì)丘區(qū)套作大豆產(chǎn)量的影響[J].大豆科學(xué),2007(4):545-549.
[3] 董 鉆.大豆產(chǎn)量生理[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000:20-25.
[4] 常汝鎮(zhèn),王連錚.大豆研究50年[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2010:32-35.
[5] 陳光榮,張國宏,王立明,等.薯豆套作模式下不同大豆品種(系)主要性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技, 2004(3):3-6.
[6] 陳光榮,張國宏,王立明,等.西北沿黃灌區(qū)不同作物間套作大豆產(chǎn)出效果分析[J].大豆科學(xué),2013(5):614-619.