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淠史杭灌区大豆品种需水规律试验研究

2022-05-27金成国李国齐

治淮 2022年5期
关键词:需水生育期含水率

金成国 李国齐

一、前言

安徽省淠史杭灌区设计灌溉面积1100 万亩,年产粮食140 亿斤,种植作物以水稻为主。本文通过试验,围绕大豆品种筛选、需水规律研究两大主题,研究不同大豆品种在淠史杭灌区不同灌溉方式下的生长情况,可为当地大豆的种植提供理论基础依据。

二、试验过程

(一)试验地点与材料

试验区位于安徽省淠史杭灌区灌溉试验总站内,土壤有机质含量1.89%,pH 值为5,全氮含量0.082%,全磷含量0.106%,全钾含量1.39%。试验年份为2021年。

试验品种:皖豆22467、科龙8039、荷豆33。

(二)试验设计

1.测坑试验

在测坑分别设置了2 种灌溉处理方法,即灌溉和不灌溉,每种处理方法有4 个重复。测坑大小设置为2.5m×1.6m×1.0m。每个测坑内种植大豆4 行,每行种植12 穴,共48 穴,其中行距为40cm,株距为10cm。

2.旱地试验

在旱地种植3 种品种大豆,同样设置为2 种不同的灌溉处理方法。旱地试验田面积为4.2 亩,分为18 畦,每种处理方法为3 畦,每畦面积为6.0m×15.0m,每畦之间的沟宽0.5m,沟深0.5m,在灌溉和不灌溉之间设置一个2m 宽的田埂,田埂两边各设置1m 的保护行。每畦种植15 行大豆,每行种植150 穴,其中行距为40cm,株距为10cm。

3.水田改种试验

在水田同样设置2 种不同的灌溉处理方法。水田改种试验面积为2.1 亩,分为8 畦,每畦面积为6.0m×10.0m,每畦之间的沟宽0.5m,沟深0.5m,在灌溉和不灌溉之间设置一个2m 宽的埂,埂两边各设置1m 的保护行。每畦种植15 行大豆,每行种植80 穴,其中行距为40cm,株距为10cm。

(三)测定内容与方法

需水量:根据《灌溉试验规范》(SL13-2015)方法进行计算。

产量及其构成因素:于收割前每小区选取1m2的区域统计所有大豆株数计算单位面积株数,并选取3 株大豆室内考种,统计单株荚数、单荚粒数、百粒重。每个小区均实收记产。

三、试验结果分析

(一)生育期调查分析

大豆从6月10日播种至9月25日收获,大豆生育期共108 天,各生育期情况调查表如表1。

表1 大豆各生育期调查表

(二)生长期主要气象要素

2021年大豆生育期平均气温是26.6℃,积温为2891.1℃,降雨量为879.8mm,日照时数为567.0h。

(三)大豆需水规律分析

1.大豆不同生育期田间土壤含水量变化

根据实验观察,苗期0~20cm 土壤含水率在16%~26%左右,40~60cm 土壤含水率在22%~31%左右,且含水率一直在升高。苗期20~40cm 土壤含水率在25%~26%左右,在播种后15~25 天里,20~40cm土壤含水率呈现略微下降趋势。大豆花荚期20~40cm土壤含水量高于0~20cm 土壤含水量,变化趋势与0~20cm 相似。0~20cm 土壤含水率在24%~27%左右,20~40cm 土壤含水率在23%~27%左右,40~60cm 土壤含水率在22%~30%左右。大豆鼓粒期20~40cm 土壤含水量与0~20cm 土壤含水量差异不明显,变化趋势与0~20cm 相似。0~20cm 土壤含水率在28%~33%左右,20~40cm 土壤含水率在28%~32%左右,40~60cm土壤含水率在27%~35%左右。大豆成熟期土壤含水量0~20cm、20~40cm、40~60cm 土壤含水量无明显变化。

2.大豆不同生育期田间需水量

如表2所示,大豆从播种至成熟期总需水量为330.2mm。大豆各生育期需水强度有所不同,需水强度的大小顺序依次为:鼓粒期>花荚期>苗期>成熟期。需水总的趋势是出苗期需水较少,随着植株的生长、叶面积的增大,需水强度也越来越大,需水高峰期是鼓粒期。

表2 大豆各生育阶段需水量表

3.大豆不同生育期的作物系数和模比系数

大豆各生育阶段作物系数和模比系数如表3所示,模比系数的变化规律和作物系数(Kc)的变化规律一致。

表3 大豆各生育阶段作物系数和模比系数表

4.大豆不同生育期的降水利用率(WUEp)

由表4可知,在大豆整个生育期中,只有成熟期不需要排水,在大豆需水高峰期花荚期和鼓粒期,其降水利用率分别为42.5%,43.2%,在大豆苗期其降水利用率仅11.3%。

表4 大豆各生育阶段降水利用率表

(四)不同品种大豆产量及其构成因素

由表5可知,在水改田中,单株荚数各品种的大小顺序依次为:荷豆>皖豆>科龙;单荚粒数各品种的大小顺序依次为:皖豆>荷豆>科龙;百粒重各品种的大小顺序依次为:科龙>皖豆>荷豆;产量各品种的大小顺序依次为:科龙>皖豆>荷豆。

表5 水改田—不同品种对大豆产量及其构成因素的影响表

在旱地中,单株荚数各品种的大小顺序依次为:荷豆>皖豆>科龙;单荚粒数各品种的大小顺序依次为:皖豆>荷豆>科龙;百粒重各品种的大小顺序依次为:科龙>皖豆>荷豆;产量各品种的大小顺序依次为:皖豆>科龙>荷豆。

在水改田中,科龙的产量最大为199kg/亩;在旱地中,皖豆的产量最大为129kg/亩。因此,科龙品种适宜在本灌区水改田中种植,皖豆品种适宜在本灌区旱地中种植。

(五)大豆的水分生产率

大豆不同品种水改田的水分生产率要高于旱地的水分生产率。不同品种的大豆其水分生产率在水改田上的大小依次为:科龙>皖豆>荷豆;在旱地上的大小依次为:皖豆>科龙>荷豆。

(六)大豆的节水效益分析

由表6可知,在灌区内直播水稻的耗水量是大豆耗水量的1.8 倍;大豆在整个生育期不需要灌水,而水稻节水总量为200m3/亩。

表6 大豆节水效益分析表

四、结论

(1)大豆从播种至成熟期总需水量为330.2mm,各阶段所占比例分别为苗期16.5%,花荚期38.3%,鼓粒期35.1%,成熟期10.1%。大豆各生育期内土壤含水率均满足大豆的生长水分适宜指标,基本不需要灌溉,与种植水稻相比,节水200m3/亩。

(2)在水改田中,种植科龙品种的产量最大,达199kg/亩,适应性最好;在旱地中,种植皖豆品种的产量最大,达129kg/亩,适应性最好■

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