不同时期播种对大豆症青率及产量的影响
2020-07-23祁丽敏沈庆花卢为国罗家传史树森
刘 健 ,祁丽敏 ,沈庆花 ,卢为国 ,罗家传 ,史树森
(1.河南黄泛区地神种业有限公司,河南 西华 466632; 2.河南省农科院经作所,郑州 461099;3.河南省黄泛区农场,河南 西华 466632; 4.吉林农业大学,长春 130033)
近年来,大豆症青在黄淮地区大面积发生,且有向周边地区扩散的趋势,严重的影响了大豆产量[1]。目前对大豆症青发生的机理尚不完全清楚,为探讨大豆症青与播期(高温、虫害)的关系,特设计此试验。
1 材料与方法
1.1 材料
大豆品种:泛豆13(中熟),泛豆21(早熟);网罩。
1.2 方法
试验采取裂区设计,重复两次,顺序排列,走道1 m,7行区,行长4 m,行距0.4 m,株距13.3 cm,密度1.25万株/667m2。5月19日为第一播期,每6 d为1个播期,至6月24日共7个播期,以6月12日播期为对照;另6月6日、6月12日两个播期再种植4行,7月2日加网罩(面积3.2 m2,网罩内只逮食叶虫,不打药,泛豆13品种6月12日播期罩内于初花期7月25日至8月2日放入5只点蜂缘蝽),分别为第8、9处理。网罩外对应的大豆,与罩内管理一致,苗期喷防治虫药1次,一直到成熟不再喷药。
调查生育时期及荚的脱落结实情况,9月10日每小区选第2、4、6行3行调查行株数与症青株数;每小区取10株(不症青)考种,收中间5行计产,计产面积8 m2,成熟一个收获一个,室内考种调查百粒重,紫斑粒率、虫食粒率。全生育期记载天气情况与虫害发生情况。对虫害在大豆生长关键期及虫害高发期进行目测调查。
表1 试验处理种植
1.3 试验概况
试验田设在河南黄泛区地神种业农科所试验地,地势平坦,土质砂壤。前茬作物为玉米自交系,单产300 kg/667m2。3年内未种过大豆。于2018年12月耕地未耙,2019年4月24日灭茬,4月25日复耕地,耕深25 cm,耙地5遍,未施肥。
5月31日、6月18日两播期处理播后苗前遇阵雨,经人工破除板结和6月30日移栽补苗,达到苗齐,但7月14日发现补的苗长势差(低、矮)。第一重复6月6日播期泛豆13出苗后被兔啃食,于6月13日栽苗。
第一、第二播期受蓟马等害虫为害,叶片皱缩严重,于6月3日下午喷高氯毒死蜱和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐防治。其余处理均子叶展开后上述药剂喷雾。
6月26日用45%毒死蜱乳油80 mL/667m2+2.5%高效氯氟氰菊酯30 mL/667m2+5.7%甲维盐粉剂5 g/667m2+35%吡蚜噻虫嗪6 g/667m2对水15 kg/667m2喷雾防治苗期害虫及野兔为害(此次除最后播期外,其余都喷了);7月15日用35%吡蚜噻虫嗪6 g/667m2+51%毒死蜱60 mL/667m2+4.5%高效氯氰菊酯50 mL/667m2+甲维虱螨脲13 mL/667m2对水30 kg/667m2喷雾。7月20日用20%氯虫苯甲酰胺5 mL/667m2喷施。7月31日用20%氯虫苯甲酰胺5 g/667m2+2.5%联苯菊酯30mL/667m2+20%呋虫胺25mL/667m2+胜丰钾35 g/667m2+十二元素微肥50 mL/667m2对水16 kg/667m2喷施。8月12日用50%吡蚜酮5 g/667m2+25%的噻虫嗪10 g/667m2+4.5%高效氯氰菊酯50 mL/667m2+生物杀虫王5 g/667m2+磷钾动力50 g/667m2对水15 kg/667m2喷雾防治虫害、补充肥料;9月1日用70%吡虫啉2 g/667m2+25%的噻虫嗪10g/667m2喷雾防治白粉虱、盲蝽象等刺吸式害虫。
浇水分全部浇水和分处理浇水。全部浇水:6月13日喷灌浇水,8月23日喷带浇水。9月12日喷枪浇水。分处理浇水:7月24日大水浇前四期,9月8日小管子浇后三期。处理均浇水4次,影响最大的是8月23日喷带浇水,致泛豆13部分处理和网罩内豆早衰较重。
表2 试验与管理概况
2 结果与分析
2.1 播期对生育时期的影响
从表3、表4可看出,播种至开花的天数呈减少趋势。生育期:第一重复较长,可能是第一重复地力较好;生育期整体随着播期推迟呈缩短趋势,第一期生育期较长,最后一期生育期最短,中间播期差别不大,说明第一、二播期播种时温度尚低,生长发育慢;泛豆21大豆6月6日、6月12日播期生育期异常较长,原因是此两期花期遇高温,开花较晚,成熟期推迟。开花至结荚6月12日、6月18日两播期历时较长,6月6日播期也出现始荚少的情况,说明受高温影响虽开花但结荚较晚,温度降低后才结荚。泛豆13播种至开花较泛豆21长,开花至成熟比泛豆21短,平均生育期也较泛豆21短,说明受干旱的影响该品种早衰;高温对泛豆13开花结荚影响较小;6月24日播期处理主要是鼓粒期缩短,其次是苗期缩短。
2.2 播期对正常结实的大豆各性状的影响
由表5可看出,前5个处理株粒数、株粒重:第一重复多于第二重复且随播期呈减少趋势,株粒重同一播期不同处理有的差距较大。5月25日、5月19日两处理较高,后依次是6月18日处理、6月6日处理,6月24日处理较低,5月31日处理鼓粒期出现干旱萎焉早致百粒重低,株粒重最低。说明没有症青干扰且肥力较好的情况下,播种早株粒重高,6月24日及以后播种因后期温度降低会降低株粒重。6月18日处理受旱较轻株粒重较高。
表3 泛豆21生育时期调查表
表4 泛豆13生育时期调查表
表5 泛豆21两次重复性状考种结果
表6 不同播期对泛豆21性状的影响
表7 泛豆13两次重复性状考种结果
表8 不同播期对泛豆13性状的影响
表7可看出,株高基本上第一重复高于第二重复,株粒数除5月31播期,其余均第一重复多于第二重复。株粒重6月18日处理最高,5月19日次之,5月25日又次,5月31日处理最低。
表5~8可看出,株高随播期推迟有增高趋势,前二播期最低,6月24日期最高,说明前二播期苗期温度低,蹲苗效果较好,6月24日播期苗期高温多雨,营养生长偏旺。株粒数随播期推迟有减少趋势,泛豆21是5月25日播期最多,5月19日次之,6月24日最少;其他均无规律,考种发现5月19日播期顶花序长达8 cm,而6月12日播期顶部两节基本无荚粒;泛豆13前二播期和6月18日播期较多,其余较少且差异不大,5月31日播期最少(受旱影响大,秕荚多);泛豆13结荚高度有增加趋势,前两播期最低,5月31日和6月24日播期最高;受干旱影响,百粒重泛豆21是5月31日播期最低,泛豆13是6月6日播期最低。
从表8数据可看出,7月23日时第一、二播期株高达最高,其余相邻两播期之间株高相差约11 cm,时6月18日播期处理正处开花期,开花期时株高距最终株高差30 cm,经18 d才达最终株高;此时6月6日播期进入结荚期,说明进入结荚期后6 d株高达最高;泛豆13大豆6月12日播期处理开花期经近21 d才达最终株高。说明这一段营养生长和生殖生长并进,宜进行水肥促控,这一段中后期(鼓粒初期即水分临界期)旱易致早衰。
田间观察知,泛豆21比泛豆13耐旱。测得泛豆13主根长平均15.2 cm,根数平均11.7条;泛豆21主根长平均23.2 cm,根数平均11.1条。主根长泛豆21比泛豆13长8 cm。
表5~8可看出,第一重复的有效荚、粒数一般多于第二重复,可能是第一重复土壤肥力较好;第一、二播期株高虽低,但植株壮、有效荚、粒数多;6月18日播期虽株高较高,但没有旺长,有效荚、粒数也较多,说明大豆品种耐旱性不同、受旱的时间不同对各处理株高、底荚高、主茎节数、分枝数、株粒数、百粒重等影响不同。虫食率均以最后播期最高,主要是棉铃虫和豆荚螟为害。
2.3 播期对大豆产量的影响
从表9可看出,泛豆21平均产量以5月31日播期最高,较对照增产8.6%,6月18日处理次之,5月19日、5月25日两处理及6月24日播期因症青株较多,均较对照减产,6月24日处理减产最多。
从表10可看出,泛豆13实际产量6月18日播期最高,6月24日播期处理最低,原因是6月24日处理症青率高且生育期较短。
经过t检验,由于泛豆21较泛豆13耐旱,泛豆13较泛豆21产量差异显著,与肖俊红等“大豆开花结荚期持续高温干旱致大豆减产”结论一致[3]。各播期间产量差异不显著。
表9 不同播期泛豆21产量
表10 不同播期泛豆13的产量
2.4 播期对大豆症青率的影响
从表11、12和图1、2中可看出,泛豆21比泛豆13症青株率略低,但无显著差异,与徐彩龙等结论一致[2],差异是受旱程度不同引起,泛豆21抗旱性略强;每个品系两个重复不一样,第一重复较第二重复高,原因是第一重复离春玉米地较近,苗期观察发现有蓟马为害,第一重复(尤其第一、二播期)皱缩明显较第二重复重;5月19日处理最高,分别达49.1%和50.6%,6月12日处理最低,最后一期又有所升高。说明播种过早、过晚,离玉米近及药剂防治晚时大豆易出现症青现象。6月6日、6月12日两个播期症青率较小(泛豆21第一重复6月12日处理、第二重复6月6日处理症青最少;泛豆13大豆6月18日处理、第二重复6月12日处理症青率最低)。说明2019年症青与花期高温关系不大。
表11 泛豆21症青率
表12 泛豆13症青率
图1 泛豆21不同播期小区产量及症青率
图2 泛豆13不同播期小区产量及症青率
经t检验,5月19日、5月25日两播期症青率较其他播期达0.05显著水平,6月24日播期症青率较除此之外的四播期达0.05显著水平。
症青对产量的影响:从上表中可看出,症青对产量有明显的影响,前二播期(由于喷药较晚,虽长势较好),症青率最高,小区实际产量与不症青时理论产量相差最多;两次重复中,泛豆13由于受症青影响,实产第一重复多低于第二重复。6月24日播期受症青率较高的影响,产量有所降低。
田间观察发现症青有三种类型,一是明显矮化皱缩,二是株高株形正常,三是一株上有部分(主茎或分枝)症青。早播处理矮缩症青多,晚播处理株形正常症青的较多。
2.5 罩网和播期对大豆性状和症青率的影响
2.5.1 罩网对大豆性状的影响
田间观察知,以6月6日播期泛豆21为例罩网大豆开花期较非罩网豆推迟一天,结荚始期(7月29日)推迟4 d,由于受浇水早衰的影响,成熟期(9月12日)较非罩网提前3 d。6月6日播期于大豆花荚期接点蜂缘蝽5只,撤网时发现约12只。经7月29日绑幼荚10个观察,8月15日调查罩内成8个,罩外成9个,成荚率较罩外豆低10%,籽粒受点蜂缘蝽虫叮率12%,叮后籽粒皱缩、变褐或坏死,百粒重降低(危害重的可达20%~40%),对品质影响很大。从表13可知,大豆罩网后株高、底荚高增高,分枝数减少,株荚数、株粒数、荚粒数、百粒重、株粒重减少;白粉虱(8月10日左右较盛)叮咬能使大豆株荚数、粒数减少,百粒重降低,紫斑率增高,产量明显下降,但叮咬最严重的几株并没有症青。说明罩网由于影响通风透光致大豆旺长,遇干旱后浇水更容易早衰(症青株不衰),产量降低。
2.5.2 罩网对大豆症青率的影响
由表14可知,罩内症青率明显低于罩外大豆症青率,6月6日播期症青率明显低于6月12日播期症青率,发现6月12日播期网内凡是有蚜虫为害痕迹的植株都症青了。说明罩网减产,但能有效减少症青率。不打药罩外此二播期症青不很重,可能由于人走动比较多的原因;6月12播期症青率较6月6日播期高的原因可能是6月12播期受高温和干旱危害更重些,也可能是没喷药对其影响大。
表13 罩网和不罩网对大豆生长发育各性状的影响
表14 罩网与不罩网对大豆症青率的影响
2.6 气象因素与虫害对试验的影响
前二期播种后,温度偏低,利于蹲苗,6月20日、6月28日两次降水时前二播期正处开花期前后,对大豆生长有利,促进了第三播期株高的生长,但对最后播期的蹲苗不利;7月下旬日平均气温较常年高3℃(日最高温度36℃以上的日数为9 d),降水仅13.7 mm,仅为常年的20%,高温干旱强日照对6月12日、6月6日播期开花、结荚影响较大;5月31日播期株高近定形,正处结荚鼓粒期,影响成荚与鼓粒;8月上旬于8月1日至2日降水36.5 mm,且降水前后高温天气少,对6月12日、6月18日播期结荚有利;8月中旬无有效降水,时温度较高(8月15日、8月16日日最高气温分别是35.2℃、37.1℃),对5月31日至6月12日播期影响较大;于8月23日浇水,解除了旱情。但此次浇水后,上述处理(尤其泛豆13)出现早衰现象,未早衰的多为症青株;9月份降水较常年减少66 mm,基本无有效降水,于9月12日喷灌浇水,满足了后面几个播期的水分需求。
田间主要虫害有甜菜夜蛾、棉铃虫、灰飞虱、白粉虱、蓟马、蚜虫、豆秆黑潜蝇、蛴螬等,点蜂缘蝽、绿盲蝽等偶尔可见,不多;为害大豆较重的是蓟马和白粉虱,观察发现,苗期蓟马为害叶片皱缩的豆株和白粉虱为害较重的豆株后来只有一部分症青;豆秆黑潜蝇为害可能会致一株上只主茎症青或分枝症青现象;泛豆21第二重复第一播期与第一重复最后一播期邻近一行症青率高达50%,说明花期郁闭或治虫不及时也易导致症青。点蜂缘蝽为害能致大豆籽粒品质变差,接虫处理并未症青。
3 小结与讨论
(1)在此7个播期非症青植株中,生育期随播期推迟呈缩短趋势,株高随播期推迟有增高趋势,5月19日播期最低,6月24日播期最高;结荚高度(泛豆13较明显)呈增加趋势,前两播期最低,6月24日播期最高;株粒数随播期推迟有减少趋势,皆是前二播期(5月25日播期最多)和6月18日播期较多,其余较少且差异不大。各播期处理株高、结荚高度和株粒数、百粒重受不同播期生长期的温度、墒情影响较大:5月底前播种,温度、墒情适宜,利大豆生长发育且后面干旱对其影响较小;6月24日后播种,温度高,降水多而不均,受土壤湿度大或干旱的影响大,容易旺长或早衰。紫斑率呈无规律变化,泛豆21较泛豆13稍高;虫食率均是6月24日播期较高,达3%~4%。罩网处理较不罩网大豆株高、底荚高增高,分枝数减少,株荚数、株粒数、荚粒数减少,产量降低。
(2)正常生长(即不症青)的情况下,株粒重随播期推迟呈降低趋势,与李金花等“随着播期推迟产量和脂肪含量均降低”观点一致[4]。5月19日、5月25日两处理株粒重较其他处理增高明显,6月18日处理株粒重次之,其余处理较低。该试验条件下由于受症青和干旱的影响,实际产量随播期推迟变化无规律。泛豆21平均产量以5月31日播期最高,较对照增产8.6%,6月18日处理次之,其余均较对照减产,6月24播期减产最多。泛豆13产量6月18日播期最高,6月24日期处理最低。因此在预防住症青的情况下,早播(5月19日至5月31日)增产;在有症青干扰情况下,根据品种和天气情况,稍晚(6月18日)播种产量较高,但6月24日及以后播种产量明显降低。
(3)泛豆21较泛豆13根系发达,抗旱性强,早衰轻。株高较泛豆13高7.5 cm,生育期较泛豆13长1.3 d;整体上泛豆21的症青株率较泛豆13低2.1%,产量较泛豆13增产34.0%。
(4)非罩网处理,各播期处理均有不同程度的症青现象,症青率高的处理可达68.2%,致严重减产。此试验播期内,播种越早、离(春)玉米越近、药剂防治越晚,症青率越高,6月24日以后播种症青株率也会增加,不同品种间、地力间略有差异。罩网处理在罩内无虫的情况下,症青率显著低于罩外处理。蚜虫为害可致大豆症青。点蜂缘蝽为害会使籽粒皱缩、变褐或坏死,百粒重降低20%~40%左右,影响品质,但虫量较少,有时会致植株贪青,2019年黄泛区农场夏大豆大面积症青应当不是点蜂缘蝽引起。
(5)矮缩型症青有侵染扩展的过程,起始症状是矮缩、花小,结荚多、结荚晚而不鼓粒且荚皱缩,类似树的丛枝病,判断是病毒侵染引起。非矮缩型症青是否病毒成株期侵染引起?传毒昆虫是什么?白粉虱、蓟马为害可致大豆结荚减少,百粒重降低,产量降低,但其为害重的豆株只有一部分症青,是否其传毒目前不能确定,灰飞虱为害后症青率高低尚未观察到。除此之外,是否存在一些非病毒原因引起的症青?如需水临界期干旱等不利因素可致落花落荚、秕荚增多,若是品种抗症青能力差是否会导致非矮缩型症青?开花期长时间高温致植株老化是否会导致症青?氮肥过多,激素失衡是否会导致症青?病虫、热雨为害致根系或花荚损伤脱落,营养不良是否会导致大豆症青?均有待于各位专家同行进一步研究或探讨。