陇黄系列大豆新品种适宜种植密度研究

王立明 杨如萍 陈光荣 张国宏

（甘肃省农业科学院旱地农业研究所，兰州 730070）

大豆是甘肃省种植较为广泛的粮油兼用作物，具有抗旱耐瘠、培肥地力、营养价值丰富等特点。大豆的生产特性受品种遗传特性、气候环境条件及栽培措施等诸多因素的共同影响[1]，产量是衡量大豆品种最重要的指标，大豆产量的提高不仅需要品种的改良，更需要良种与良法相配套，才能充分发挥其增产潜力[2]。大豆生产是群体条件下的生产，种植密度是影响大豆产量的重要因素。适宜的种植密度，有利于群体与个体协调生长，最大限度地提高群体对环境资源的利用率[3]。近年来，甘肃省农业科学院旱地农业研究所已连续选育出陇黄1 号、陇黄2号、陇黄3 号3 个不同类型大豆新品种，在不同区域种植已表现出良好的丰产性及适应性[4-5]，本试验通过选择以上不同类型大豆品种，在陇东旱作区开展不同种植密度研究，从农艺性状、产量以及田间耗水量、水分利用效率等方面进行综合分析，探讨建立适应当地栽培环境的高产群体结构，以期为旱作区大豆高产节水提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验于2019 年在甘肃省农业科学院镇原试验站进行，该区域属暖温带半湿润易旱气候区，海拔1298m，年均降水537mm，气温8.7℃，无霜期165d，作物种植一年一熟或两年三熟。试验设在无灌溉的旱作农田上，地势平坦，土壤为覆盖黑垆土，前茬玉米，于上年秋季收获后进行深翻灭茬，春季播前结合整地浅耕，每hm2施过磷酸钙625kg、尿素100kg，田间管理与当地生产水平相同。

1.2 试验材料与设计试验采用裂区设计，以陇黄1 号、陇黄2 号和陇黄3 号大豆新品种为主处理，其特征特性见表1；种植密度为副处理，设6 个水平，分别为12 万株/hm2、15 万株/hm2、18 万株/hm2、21 万株/hm2、24 万株/hm2和27 万株/hm2。试验于5 月3 日播种，5 月16 日出苗，陇黄1 号、陇黄2号和陇黄3 号分别于9 月27 日、9 月18 日和9 月23 日成熟。试验采用等行距50cm 露地平播，小区种植面积3m×6m=18m2，重复3 次。

1.3 测定项目与方法大豆生长期间田间记载发育进程，成熟后每小区中间行连续取样10 株，风干后测定株高、底荚高度、有效分枝、主茎节数、单株荚数、荚粒数和单株粒重；成熟后全区收获，实测产量和百粒重。播种和收获时采用烘干法[6]测定每小区土壤含水率（深度200cm，每20cm 一层）。同时采用环刀法测定土壤容重，计算播种和收获时土壤贮水量，利用农田水分平衡方程[7]计算作物田间耗水量和水分利用效率。Sw=w×r×d/10，Sw 为土壤贮水量（mm），w 为土壤含水率（%），r 为土壤容重（g/cm3），d 为土层厚度（cm）。

ET=P-ΔW，ET 为田间耗水量，P 为生育期降水量，ΔW 为收获与播种时土壤贮水量之差（mm）。

WUE=Y/ET，WUE 为水分利用效率，Y 为产量，ET 为田间耗水量。

表1 供试品种特征特性

2 结果与分析

2.1 播种密度对陇黄系列大豆新品种主要农艺性状的影响由表2 可以看出，随播种密度增加，3 个品种株高和底荚高度均呈现上升的趋势，而有效分枝、主茎节数、单株荚数和单株粒重呈现下降趋势，荚粒数和百粒重随种植密度的增加无明显变化，规律性不强，说明荚粒数和百粒重其遗传特性相对稳定，受品种基因型控制。

表2 不同处理大豆主要农艺性状变化

2.2 播种密度对陇黄系列大豆新品种产量的影响由表3 可知，不同品种、不同种植密度对大豆产量有一定影响。品种间陇黄3 号产量最高，显著高于陇黄1 号，陇黄2 号与陇黄1 号、陇黄3 号产量差异不显著。不同品种在不同种植密度条件下产量表现不同，陇黄1 号在种植密度12 万株～15 万株/hm2时差异不显著，而种植密度18 万株/hm2、21 万株/hm2、24 万株/hm2和27 万株/hm2显著低于15 万株/hm2；陇黄2 号在种植密度21 万～24 万株/hm2时差异不显著，而12 万株/hm2、15 万株/hm2、18 万株/hm2和27 万 株/hm2显著低于21万株/hm2；陇 黄3 号在种植密度15 万～21 万株/hm2时差异不显著，而12 万株/hm2、24 万株/hm2和27 万株/hm2时显著低于18 万株/hm2，说明陇黄1 号适宜种植密度为12 万～15 万株/hm2，陇黄2 号为21 万～24 万株/hm2，陇黄3 号为15 万～21 万株/hm2。进一步分析结果表明（表4），不同品种大豆产量（y）随种植密度（x）的增加呈现二次抛物线的变化趋势，陇黄1 号最佳种植密度为14.5 万株/hm2，陇黄2 号最佳种植密度为20.8万株/hm2，陇黄3 号最佳种植密度为18.1 万株/hm2。

2.3 播种密度对陇黄系列大豆新品种田间耗水量和水分利用效率的影响测定结果表明（表5），在播前土壤水分等同的条件下，不同品种全生育期田间耗水量有一定差异，陇黄1 号田间耗水量最高，其次为陇黄3 号，陇黄2 号耗水量最少。种植密度对大豆田间耗水量的影响表现为随种植密度的增加田间耗水量逐渐增加，在本试验设计范围内，高密度与低密度田间耗水量的变异幅度仅为21.0～27.9mm，无明显差异。种植密度对田间水分利用效率有一定的影响，陇黄1 号、陇黄2 号和陇黄3 号分别在15万株/hm2、21 万株/hm2和18 万株/hm2时田间水分利用效率最高，陇黄2 号在12 万株/hm2时，陇黄1 号和陇黄3 号均在27 万株/hm2时田间水分利用效率最低，水分利用效率的变化与同一品种播种密度条件下产量变化趋势基本一致。

表3 差异显著性测验

表4 大豆适宜种植密度

表5 大豆田间耗水量及水分利用效率

3 结论与讨论

创造适宜的群体结构是大豆高产栽培的重要措施，不同种植密度大豆的农艺性状有所区别[8]。本试验通过对3 个新选育大豆品种研究发现，在旱作区随播种密度增加，大豆株高、底荚高度均呈现上升的趋势，而有效分枝、主茎节数、单株荚数和单株粒重则呈现下降趋势，荚粒数和百粒重随种植密度的增加无明显变化，说明播种密度对该区大豆主要农艺性状具有显著调控效应。

通过选择品种及适宜的播种密度是旱作区大豆高产适水栽培的关键性技术措施[9]。不同大豆品种全生育期田间耗水量不同，陇黄1 号田间耗水量相对最多，其次为陇黄3 号，陇黄2 号最少。同一品种在不同密度条件下田间耗水量的变化无明显差异，播种密度对大豆产量和水分利用效率变化趋势基本一致，产量的提高也就相应提高了田间水分利用效率。