播期对旱作区大豆产量和水分利用效率的影响

王立明 杨如萍 陈光荣 张国宏

摘要：在甘肃东部旱作区选择不同熟期3个大豆品种进行播期试验，对大豆生长发育时期、田间农艺性状、产量及水分利用效率进行综合分析表明，随播期的推迟，大豆生育期逐渐缩短，从早熟品种到晚熟品种生育期缩短表现出明显增加趋势，播期推迟10 d，生育期缩短5～8 d;播期推迟，大豆植株高度逐渐增加，主茎节数依次减少，百粒重逐渐下降;早熟品种中黄30适宜播期为5月20日，中熟品种晋豆23为5月10日，晚熟品种冀豆12为4月30日，适期播种能够显著提高大豆单株荚数、荚粒数、单株粒数等经济性状，有利于产量和水分利用效率的提高。

关键词：大豆;播种期;农艺性状;产量;水分利用效率

中图分类号：S529         文献标志码：A         文章编号：1001-1463（2019）02-0059-06

Abstract：Three soybean cultivars of different maturity periods were selected for the sowing date test in dry farming area of Eastern Gansu Province. The comprehensive analysis of soybean growth and development period， field agronomic traits， yield and water use efficiency showed that with the delay of sowing date， the growth period of soybean gradually shortened. The shortening of growth period from early-maturing cultivars to late-maturing cultivars showed an obvious increasing trend. When the sowing date was delayed by 10 days， and the growth period shortened by 5～8 days. With the sowing date delayed， the height of soybean plant increased gradually， the number of main stem nodes decreased in turn， and the 100-grain weight decreased gradually. The suitable sowing date for early-maturing cultivar Zhonghuang 30 was May 20， for middle-maturing cultivar Jindou 23 was May 10， and for late-maturing cultivar Jidou 12 was April 30. The economic characters of pod number per plant， pod number and grain number per plant could be significantly increased by proper sowing， which was beneficial to the improvement of yield and water use efficiency.

Key words：Soybean;Sowing date;Agronomic character;Grain yield;Water use efficiency

大豆是生態区域适应性较强的短日照作物[1 - 2 ]，不同类型品种适应性表现不      同[3 - 4 ]，高纬度的品种在低纬度地区种植，开花结荚提前，生育天数缩短，单株生长量明显降低，荚粒数减少[5 - 6 ]。同一地点种植同一品种，播种时期不同，大豆生长所遇到的光、温、水等条件不同，田间植株性状、籽粒产量以及品质差别较大[7 - 8 ]。水分是影响大豆产量和品质的重要因素[9 - 10 ]，大豆是需水量较多极不耐旱作物之一，水分的多少不仅影响植株形态的建成，而且还影响到生长期间植株的生理反应，进而影响产量高低和品质优劣[11 ]。大豆是黄土塬区重要的粮食、经济作物，多年来黄土塬区水资源分布又极不平衡，且年际间与季节性降水变率大，制约着该区域大豆产量的提高[12 - 14 ]。诸多研究结果表明，黄土高原旱作区作物生产在自然降水不足和无补充灌溉的条件下，通过选择不同熟期品种以及适宜播种时期，协调生长期间需水与自然降水相吻合，是适水御旱的有效措施[15 ]。为此，我们通过田间试验，选择不同类型大豆品种，研究播期对不同类型大豆生长发育时期、主要农艺性状、产量及水分利用效率的影响，以期为高效利用当地降水资源的旱作大豆生产提供参考。

1   材料与方法

1.1   供试材料

供试大豆品种为中黄30（早熟）、晋豆23 （中熟）、冀豆12（晚熟）。

1.2   试验地概况

试验于2015年在甘肃省农业科学院镇原试验站进行，该站位于甘肃省东部，地处107° 29′E，35° 30′N，年平均气温8.5 ℃，无霜期165 d，海拔1 297 m，年均降水量533.5 mm，且季节分布不均，主要集中在      7 — 9月，属典型黄土高原半湿润偏旱气候类型区。试验地土壤为覆盖黑垆土，耕层（0～20 cm）含有机质11.2 g/kg、全氮0.95 g/kg、碱解氮87 mg/kg、速效磷12.8 mg/kg、速效钾231 mg/kg，肥力中等。前茬为玉米，秋季收获后耕翻灭茬。

1.3   试验方法

试验采用裂区设计，设品种和播期2个因素。播期依次为4月30日、5月10日、5月20日、5月30日、6月9日，小区面积18 m2，3次重复。春季播前结合整地施尿素100 kg/hm2、普通过磷酸钙600 kg/hm2。试验按设计方案播期穴播，每小区种植6行，行长6 m，行距50 cm，株距11.1 cm，种植密度18.0万株/hm2。其他田间管理同当地大田。

1.4   测定项目与方法

1.4.1    生育时期    在大豆生育期间每小区取中间行定点15株，按Fehr和Carviness的大豆生育期记载标准记载出苗期（VE）、始花期（R1）和完熟期（R8）[16 ]。

1.4.2    产量及产量构成因素    成熟期每小區取样15株进行室内考种测定株高、主茎节数、单株荚数、单株粒数、荚粒数、单株粒重、百粒重，全区收获后风干脱粒计产。

1.4.3    田间耗水量和水分利用效率    在大豆播种前、成熟收获时测定大豆种植行间0～200 cm土层（间隔20 cm为1层次）土壤水分含量，并以mm为单位转换播种前和收获时土壤田间贮水量，利用农田水分平衡方程计算每小区作物耗水量、水分利用效率[17 ]。

田间耗水量=（播前0～200 cm土壤贮水量-收获时0～200 cm土壤贮水量）+生育期降水量

水分利用效率=籽粒产量/田间耗水量

1.5   数据处理

采用Office 2010进行数据处理与作图，DPS 13.0数据统计分析，LSD法多重复比较。

2   结果与分析

2.1   试验年份降水量及气温变化分析

根据甘肃省镇原综合试验站气象资料统计分析（图1）看出，2015年试验区年降水593.4 mm，比多年平均值533.5 mm高11.2%，属降水正常年份。1、2、11、12月降水稀少，占全年降水量的3.8%;3、4月和10月降水占全年降水量的8.9%，5、6月降水为全年降水量的22.5%;7 — 9月为降雨季节，占全年降水量的64.8%。试验年份平均气温8.8 ℃，较常年平均值8.5 ℃偏高0.3 ℃，其中平均气温≥10 ℃的月份有5 — 9月，最高气温7月为20.3 ℃，其次8月为19.6 ℃，“雨热同季”有利于大豆生长[18 ]。

2.2   播期对生育进程的影响

由表1可知，随播期推迟，不同类型大豆品种的生育时期均相应延迟。大豆生长可划分为播种至出苗、出苗至始花、始花至完熟3个重要的生育阶段，推迟播期，大豆品种各生育阶段明显缩短。在试验设计的播期范围内，播期推迟10 d，播种至出苗天数平均缩短1 d。出苗至始花、始花至完熟不同类型大豆品种的生育天数变化表现为中黄30 < 晋豆23 < 冀豆12，推迟播期10 d，中黄30、晋豆23、冀豆12生育期分别缩短5～6 d、6～7 d、6～8 d。

2.3   播期对主要性状的影响

通过表2可以看出，随播期的推迟，气温升高、降水量增多，促进大豆速快速生长，大豆植株高度逐渐增加，主茎节数依次减少。不同类型大豆品种主要经济性状随播期的不同表现出不同的变化趋势，早熟品种中黄30在5月20日播种、中熟品种晋豆23在5月10日播种、晚熟品种冀豆12在4月30日播种，单株荚数、单株粒数、荚粒数、单株粒重最高;百粒重随播期推迟各品种均呈现出下降趋势。

2.4   播期对田间耗水量和水分利用效率的影响

田间测定结果（表3）表明，3个大豆品种随播期推迟，田间耗水量逐渐减少，晚熟品种冀豆12田间耗水量相对较多，早熟品种中黄30田间耗水量相对较少，晚熟品种冀豆12较中熟品种晋豆23田间耗水量增加15～35 mm，较早熟品种中黄30田间耗水量增加64～71 mm。

方差分析结果表明，不同类型大豆品种随播期的不同产量之间表现出明显差异。早熟品种中黄30在5月20日播种产量最高，为2 550 kg/hm2，与5月10日播种差异不显著，与其余播期差异显著或极显著;中熟品种晋豆23在5月10日播种产量最高，为   2 972 kg/hm2，与其余时期播种差异极显著;晚熟品种冀豆12在4月30日播种产量最高，为3 003 kg/hm2，与5月10日播种差异不显著，与其余播期差异极显著。说明在旱作地区，选择适宜的播种时期对大豆产量的提高具有重要作用。

水分利用效率反映旱作区作物产量与生育期间水分消耗之间的关系，3个品种水分利用效率的变化与产量的变化趋势基本一致，说明该区域种植大豆，在提高产量的同时，水分利用效率也能够得到相应提高。

3   小结与讨论

试验结果表明，在黄土雨养旱作地区，随播期的推迟大豆生育期逐渐缩短，从早熟品种到晚熟品种生育期缩短表现出明显增加趋势，播期推迟10 d，生育期缩短5～8 d;播期推迟，大豆植株高度逐渐增加，主茎节数依次减少，百粒重逐渐下降;不同类型品种对适宜播期要求不同，早熟品种中黄30在5月20日播种产量最高，为2 550 kg/hm2;中熟品种晋豆23在5月10日播种产量最高，为2 972 kg/hm2;晚熟品种冀豆12在4月30日播种产量最高，为3 003 kg/hm2。旱作地区充分利用自然降水资源是提高大豆产量的关键[19 - 20 ]，选择适宜播种时期，能够显著提高不同类型大豆品种的单株荚数、荚粒数、单株粒数等经济性状，对产量提升有极其重要作用，早熟品种适宜晚播，晚熟品种适宜早播，适期播种有利于自然降水的高效利用，田间水分利用效率提高。

种植在不同区域的大豆品种是对特定环境条件适应形成的[21 ]，为适应旱作区栽培环境，该区域已引进种植了不同类型大豆新品种，对品种优化布局起着良好的示范推动作用[22 - 23 ]。大豆生育期长短受品种遗传因素和栽培环境的共同制约[24 ]。播期对大豆生长发育时期有明显影响[25 - 26 ]。

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（本文责编：陈    伟）