王本來　俞建河　曹秀清　沈濤

摘要分別于2017、2020和2021年采用有底測坑試驗?zāi)M大田條件下不同生育期各淹水天數(shù)的澇漬環(huán)境，分析不同生育期淹水天數(shù)對大豆生長發(fā)育及產(chǎn)量性狀的影響。結(jié)果表明，苗期和分枝開花期淹水會降低大豆株高、減小大豆莖粗。生長期淹水會降低大豆LAI，尤其苗期淹水對LAI的影響最大，其次是分枝開花期、鼓粒期和結(jié)莢期。大豆分枝開花期和結(jié)莢期淹水對產(chǎn)量影響最大，其次為苗期和鼓粒期，當(dāng)結(jié)莢期淹水超過4 d，苗期、分枝開花期和鼓粒期淹水超過6 d，均會造成顯著減產(chǎn)。該研究可為大豆農(nóng)田排水方案的合理制定、洪澇災(zāi)害損失的評估以及抗災(zāi)減災(zāi)能力的提高提供參考。

關(guān)鍵詞大豆；淹水時期；淹水歷時；生長發(fā)育；產(chǎn)量性狀

中圖分類號S276.1;S565.1文獻標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611（2023）11-0174-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.11.042開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effect of Flooding Period and Days on the Growth Traits and Yield of Soybean

WANG Ben-lai YU Jian-he CAO Xiu-qing et al（1.Tianchang Erfeng Electric Power Irrigation Station，Tianchang，Anhui 239300;2.Anhui Provincial Institute of Water Resources Science， Bengbu， Anhui 233000）

AbstractIn 2017， 2020 and 2021， a bottomed test pit was used to simulate the waterlogging environment of different growth stages and flooded days under field conditions， and the impact of flooded days during different growth stages on soybean growth and yield traits was analyzed.The results indicated that flooding during the seedling and branching flowering stages could reduce soybean plant height and stem diameter.Flooding during the growth stage could reduce soybean LAI， especially during the seedling stage， which had the greatest impact on LAI， followed by the branching and flowering stage， bulging stage， and podding stage.Flooding during the branching and flowering stages of soybean had the greatest impact on yield， followed by the seedling and bulging stages.When flooding during the podding stage exceeded 4 days， and flooding during the seedling， branching and flowering stages and bulging stages exceeded 6 days， significant yield reduction could be caused.This study can provide reference for the rational formulation of drainage plans for soybean farmland， the assessment of flood losses， and the improvement of disaster resistance and reduction capabilities.

Key wordsSoybean;Flooding period;Duration of flooding;Growth and development;Yield traits

大豆是我國主要糧食作物之一，因其具有高營養(yǎng)價值、高生理活性和廣泛用途而成為重要的農(nóng)業(yè)資源之一，目前國內(nèi)每年對大豆需求量不斷增加，其中大部分都依賴進口。大豆是安徽省主要的農(nóng)作物之一。2014年，安徽省大豆播種面積為85.16 hm²，占安徽省農(nóng)作物總播種面積的9.52%，所占比重略小于玉米（9.53%）［1］，但大豆單產(chǎn)僅1 500 kg/hm²，低于全國平均水平，與世界平均單產(chǎn)2 400 kg/hm²差距更大。除生產(chǎn)上缺少高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種和配套的高產(chǎn)栽培技術(shù)外，還因為大豆生長期間雨熱同步，降雨較多，尤其是強風(fēng)暴雨或持續(xù)降水，往往造成倒伏、莖折和漬澇等災(zāi)害，導(dǎo)致大豆產(chǎn)區(qū)存在單產(chǎn)不高、總產(chǎn)不穩(wěn)的現(xiàn)象。研究表明，澇漬會引起大豆發(fā)生一系列生理生化和形態(tài)特征變化，如莖葉生長受到抑制，株高、莖粗和葉面積指數(shù)降低，有效株數(shù)、單株莢數(shù)、每株實粒數(shù)、百粒重減少，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。且產(chǎn)量下降幅度與澇漬發(fā)生的生育階段、澇漬程度、澇漬時間以及氣象因子有關(guān)［2-7］。上述的研究結(jié)果絕大多數(shù)試驗是在盆栽條件下進行的，且局限于大豆的某一生育期，因試驗環(huán)境條件的不同使其試驗結(jié)果與大田生長狀態(tài)下的實際情況有較大差異。目前關(guān)于大田條件下不同生育時期漬澇程度對大豆生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響及其致害機理的研究比較薄弱，缺乏洪澇災(zāi)害監(jiān)測評估的依據(jù)以及能夠在生產(chǎn)上指導(dǎo)的大豆不同生育期灌排管理的適宜指標(biāo)，不能滿足大豆生產(chǎn)需求。為此，筆者分別于2017、2020和2021年采用模擬大田條件下的有底測坑試驗，進行了不同生育期淹水歷時對大豆生長發(fā)育及產(chǎn)量性狀的影響，以期為大豆農(nóng)田水分的科學(xué)管理、澇漬災(zāi)害損失的評估以及提高抗災(zāi)減災(zāi)能力提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料試驗在安徽省天長市二峰電力灌溉總站下屬灌溉試驗站的有底測坑中進行，測坑為4 m²有底混凝土測坑，坑深1.5 m，測坑內(nèi)土壤為黏壤土，每個測坑配備完善的供排水裝置，該裝置雖經(jīng)過之前玉米、油菜等旱作物多年淹澇試驗，目前仍運行良好［8-9］。大豆品種分別為皖豆32、中黃13號和圣豆10號。

1.2試驗設(shè)計試驗按《農(nóng)田排水試驗規(guī)范》［10］的坑測法進行設(shè)計，在大豆的苗期（S）、分枝開花期（B）、結(jié)莢期（P）、鼓粒期（F）分別設(shè)置2、4、6、8、10 d共5個淹水水平，以適宜水分處理（CK）為對照，共21個處理，處理編號分別為S₂～S₁₀、B₂～B₁₀、P₂～P₁₀、F₂～F₁₀和CK，重復(fù)3次。于當(dāng)年6月11日前后貼茬點種大豆，每坑播種6行，每行6穴，每穴點4～5粒種子，2～3葉定苗，每穴2～4株，定植密度分別為17.6萬、25.4萬、39.4萬株/hm²。各生育期淹水的開始時間分別為播后20、50、70、90 d，淹水深度苗期控制在10 cm以下，其他期控制在15 cm以下，淹水結(jié)束后，擰開測坑排水控制閥進行排水，各處理除淹水時段及淹水天數(shù)不同外，其他措施均保持一致，當(dāng)年9月25日左右開始收獲，生育期100～110 d。

1.3觀測項目與方法

1.3.1土壤含水量。采用取土烘干法測定，每20? cm土層測定一個數(shù)據(jù)，測定深度為0～100? cm。每旬第1天觀測，每10 d 測定1次，淹水的處理在淹水期間不測定。

1.3.2生育進程。包括播種期、苗期、分枝開花期、結(jié)莢期、鼓粒期及收獲期，各小區(qū)內(nèi)植株50%以上達到為記載期。

1.3.3株高、莖粗與葉面積。每測坑選取生長一致的3穴定點掛牌標(biāo)記，每旬第1天進行株高、莖粗與葉面積測量。株高采用鋼尺進行測量，土面至最高葉心尖的高度；莖粗采用游標(biāo)卡尺測定，測定離地面3～5 cm的橫位直徑；葉面積采用直尺對葉片進行長、寬測量，單株葉面積=長×寬×系數(shù)（展開葉系數(shù)為0.70，未展開葉為0.5）。葉面積指數(shù)LAI=單株葉面積×單位土地面積內(nèi)株數(shù)/單位土地面積［11-12］。

1.3.4考種與測產(chǎn)。大豆收獲前除去邊行，中間隨機取2組5穴10株測定株高、底莢高度、莖粗、總莢數(shù)、百粒重等。經(jīng)濟產(chǎn)量與秸稈重為每測坑單收單打的實測結(jié)果，經(jīng)濟產(chǎn)量與秸稈重之和即為生物產(chǎn)量。

1.4數(shù)據(jù)分析采用Microsoft Excel 2003軟件處理數(shù)據(jù)和制圖，運用DPS 7.05進行統(tǒng)計分析，并用Duncan新復(fù)極差法（SSR）進行各性狀的差異顯著性檢驗。

2結(jié)果與分析

2.1淹水對大豆株高的影響大豆苗期、分枝開花期不同淹水處理3年平均株高隨移栽天數(shù)的變化見圖1。從圖1可以看出，生育前期淹水對大豆株高的影響較大，但隨著淹水時間的推后，其差距逐漸減小，到結(jié)莢期后株高基本無影響（播后70 d左右株高已定型），在大豆苗期隨著淹水歷時的增加顯著影響株高生長， 分枝開花期淹水對株高也有所影響，結(jié)莢期以后淹水因株高已基本定型對株高已無影響。方差分析結(jié)果表明（LSD法），苗期淹水發(fā)生20 d后（即播后40 d），除S2處理影響不顯著外，其余處理顯著低于對照（CK），分枝開花期淹水發(fā)生10 d后（即播后60 d），除B10處理顯著低于對照（CK）外，其余處理影響均不顯著，由此可知，苗期淹水對大豆株高的影響最大，分枝開花期及以后淹水對株高影響較小。到大豆收獲時測定，大豆苗期淹水使株高分別降低4.2%～33.7%，5個處理株高平均降低16.6%；分枝開花期淹水使株高分別降低1.3%～9.5%，5個處理株高平均降低5.4%。

2.2淹水對大豆葉面積指數(shù)的影響大豆苗期、分枝開花期、結(jié)莢期和鼓粒期不同淹水處理3年平均大豆葉面積指數(shù)LAI隨播后天數(shù)的變化見圖2。從圖2可以看出，不同淹水時期與歷時對大豆葉面積指數(shù)（LAI）的影響也較大，其中苗期淹水對LAI的影響最大，其次是分枝開花期、鼓粒期和結(jié)莢期。方差分析結(jié)果表明，苗期淹水處理，淹水10 d后，所有淹水處理均顯著低于CK，在淹后20 d 差異幅度達到最大，20 d后經(jīng)過補償生長使得差距有所縮小。分枝開花期淹水處理，淹水10 d后，所有淹水處理顯著低于CK，并在淹后40 d差異幅度達到最大。結(jié)莢期淹水處理，當(dāng)淹水10 d后，除P2外所有處理均顯著低于CK，并在淹后40 d差異幅度達到最大。鼓粒期淹水處理，淹水10 d后，所有淹水處理顯著低于CK，并在淹后20 d差異幅度達到最大。按苗期、分枝開花期、結(jié)莢期和鼓粒期淹水20 d后與CK相比，苗期淹水使LAI降低22.3%～89.9%，5個處理LAI平均降低59.1%；分枝開花期淹水使LAI降低11.0%～72.8%，5個處理LAI平均降低39.4%，結(jié)莢期淹水使LAI降低5.4%～49.9%，5個處理LAI平均降低27.4%；鼓粒期淹水使LAI降低15.7%～56.1%，5個處理LAI平均降低39.3%。

2.3淹水對大豆其他生長性狀及產(chǎn)量的影響從表1可以看出，淹水時期與歷時對大豆株高、莖粗、有效株數(shù)、單株莢數(shù)、每株實粒數(shù)、百粒重、生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量的影響與淹水時期及淹水天數(shù)相關(guān)。在大豆苗期發(fā)生淹水，對大豆的株高、莖粗、有效株數(shù)、百粒重、生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量的影響隨淹水天數(shù)的增加呈降低趨勢，單株莢數(shù)隨淹水天數(shù)的增加呈上升趨勢，其中，超過4 d的淹水處理對大豆的有效株數(shù)和生物產(chǎn)量影響顯著，超過6 d的淹水處理對大豆的株高和經(jīng)濟產(chǎn)量影響顯著，超過8 d的淹水處理對大豆的單株莢數(shù)、每株實粒數(shù)和百粒重影響顯著，超過10 d的淹水處理對大豆的莖粗影響顯著；在大豆分枝開花期發(fā)生淹水，株高、莖粗、有效株數(shù)、單株莢數(shù)、每株實粒數(shù)、百粒重、生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量隨淹水天數(shù)的增加呈降低趨勢，其中，超過4 d的淹水處理對有效株數(shù)的影響顯著，超過6 d的淹水處理對經(jīng)濟產(chǎn)量和生物產(chǎn)量影響顯著，超過8 d的淹水處理對莖粗和百粒重的影響顯著，超過10 d的淹水處理對株高和每株實粒數(shù)的影響顯著；在結(jié)莢期發(fā)生淹水，有效株數(shù)、單株莢數(shù)、每株實粒數(shù)、生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量隨淹水歷時的增加呈降低趨勢，其中，超過4 d的淹水處理對每株實粒數(shù)和經(jīng)濟產(chǎn)量的影響顯著，超過6 d的淹水處理對單株莢數(shù)和生物產(chǎn)量影響顯著，超過8 d的淹水處理對有效株數(shù)的影響顯著；在鼓粒期發(fā)生淹水，僅對每株實粒數(shù)、百粒重、生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量有影響且隨淹水時間的增加呈降低趨勢，其中，超過6 d的淹水處理對經(jīng)濟產(chǎn)量的影響顯著，超過10 d的淹水處理對每株實粒數(shù)、百粒重和生物產(chǎn)量的影響顯著。對各處理的經(jīng)濟產(chǎn)量進行方差分析及顯著性檢驗，結(jié)果表明，苗期淹水減產(chǎn)2.8%～44.6%，5個處理平均減產(chǎn)21.7%；分枝開花期淹水減產(chǎn)1.6%～48.8%，5個處理平均減產(chǎn)23.9%；結(jié)莢期淹水減產(chǎn)3.2%～41.9%，5個處理平均減產(chǎn)22.4%；鼓粒期淹水減產(chǎn)1.1%～24.0%，5個處理平均減產(chǎn)10.8%；當(dāng)結(jié)莢期淹水超過4 d，會造成顯著減產(chǎn)，其減產(chǎn)率為11.5%，當(dāng)苗期、分枝開花期和鼓粒期淹水超過6 d，會造成顯著減產(chǎn)，其減產(chǎn)率分別為19.4%、23.9%和10.7%，其中，分枝開花期淹水10 d處理減產(chǎn)幅度近50%。大豆分枝開花期和結(jié)莢期漬澇對產(chǎn)量影響最大，其次為苗期和鼓粒期。從構(gòu)成大豆產(chǎn)量因素來看，造成大豆苗期和分枝開花期淹水減產(chǎn)主要在于構(gòu)成產(chǎn)量有效株數(shù)和百粒重降低二種因素的共同作用，造成大豆鼓粒期淹水減產(chǎn)的主要原因在于有效株數(shù)和每株實粒數(shù)減少二種因素共同作用的結(jié)果，造成鼓粒期淹水減產(chǎn)的主要原因在于每株實粒數(shù)減少和百粒重降低二種因素共同作用的結(jié)果。

3結(jié)論

（1）苗期和分枝開花期淹水會降低大豆株高，尤其苗期淹水影響最大。到大豆收獲時測定，大豆苗期淹水使株高降低4.2%～33.7%，5個處理株高平均降低16.6%；分枝開花期淹水使株高降低1.3%～9.5%，5個處理株高平均降低5.4%。

（2）生長期淹水會降低大豆LAI，尤其苗期淹水對LAI的影響最大，其次是分枝開花期、鼓粒期和結(jié)莢期。按各生長期淹水20 d后與CK相比，苗期淹水使LAI降低22.3%～89.9%，5個處理LAI平均降低59.1%；分枝開花期淹水使LAI降低11.0%～72.8%，5個處理LAI平均降低39.4%，結(jié)莢期淹水使LAI降低5.4%～49.9%，5個處理LAI平均降低27.4%；鼓粒期淹水使LAI降低15.7%～56.1%，5個處理LAI平均降低39.3%。

（3）苗期和分枝開花期淹水會減小大豆莖粗，尤其分枝開花期淹水影響最大。到大豆收獲時測定，大豆苗期淹水使莖粗降低0.5%～12.6%，5個處理莖粗平均降低6.6%；分枝開花期淹水使莖粗降低2.7%～15.3%，5個處理莖粗平均降低11.9%。

（4）從有效株數(shù)、每株實粒數(shù)、百粒重等產(chǎn)量構(gòu)成三因素影響來看，淹水時期與歷時對經(jīng)濟產(chǎn)量和生物產(chǎn)量具有一定的影響，其影響程度與淹水發(fā)生時期與歷時有關(guān)。苗期、分枝開花期、結(jié)莢期和鼓粒期淹水使經(jīng)濟產(chǎn)量分別減產(chǎn)2.8%～44.6%、1.6%～48.8%、3.2%～41.9%和1.1%～24.0%，其淹水歷時分別超過6、6、 4和6 d，均會造成顯著減產(chǎn)，其減產(chǎn)率分別為19.4%、23.9%、11.5%和10.7%。大豆分枝開花期和結(jié)莢期漬澇對產(chǎn)量影響最大，其次為苗期和鼓粒期。從大豆產(chǎn)量構(gòu)成因素來看，造成大豆苗期和分枝開花期淹水減產(chǎn)主要在于構(gòu)成產(chǎn)量有效株數(shù)減少和百粒重降低二種因素的共同作用，造成大豆鼓粒期淹水減產(chǎn)的主要原因在于有效株數(shù)和每株實粒數(shù)減少二種因素共同作用的結(jié)果，造成鼓粒期淹水減產(chǎn)的主要原因在于每株實粒數(shù)減少和百粒重降低二種因素共同作用的結(jié)果。

參考文獻

［1］ 安徽省統(tǒng)計局，國家統(tǒng)計局安徽調(diào)查總隊.安徽統(tǒng)計年鑒2015［M］.北京：中國統(tǒng)計出版社，2015.

［2］ 倪君蒂，李振國.淹水對大豆生長的影響［J］.大豆科學(xué)，2000，19（1）：42-48.

［3］ 朱建強，張文英，歐光華，等.夏大豆花莢期受漬脅迫對農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量與品質(zhì)的影響［J］.大豆科學(xué)，2001，20（1）：71-74.

［4］ 朱建強，程倫國，張文英，等.幾種作物不同生育階段對持續(xù)受漬的敏感性研究［J］.灌溉排水，2002，21（4）：9-12.

［5］ 歐光華，朱建強，張文英，等.棉花、大豆、油菜關(guān)鍵生育期排漬指標(biāo)研究［J］.長江流域資源與環(huán)境，2003，12（1）：93-98.

［6］ 程倫國，朱建強，劉德福，等.澇漬脅迫對大豆產(chǎn)量性狀的影響［J］.長江大學(xué)學(xué)報（自科版），2006，3（5）：109-112，98.

［7］ 袁宏偉，袁先江，湯廣民，等.花莢期澇漬脅迫對大豆生長和產(chǎn)量的影響［J］.灌溉排水學(xué)報，2017，36（6）：27-30.

［8］ 俞建河.不同淹水時期與歷時對夏玉米生長和產(chǎn)量的影響試驗研究 ［J］.中國農(nóng)村水利水電，2016（3）：149-153.

［9］ 俞建河，王本來，曹秀清，等.淹水時期與天數(shù)對油菜生長性狀和產(chǎn)量的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（14）：184-187.

［10］ 中華人民共和國水利部.農(nóng)田排水試驗規(guī)范：SL 109—2015［S］.北京：中國水利水電出版社，2015.

［11］ 黃強，郭媛貞，陳海玲，等.不同種植密度對華甜玉3號玉米產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響［J］.長江蔬菜，2011（8）：28-30.

［12］ 孔祥彬，白星煥，王同芹.陰雨寡照條件下密度對夏玉米葉面積和產(chǎn)量的影響［J］.玉米科學(xué)，2012，20（4）：64-68.