4个菜用大豆品种在草莓温室大棚中的轮作表现

赵艳侠,董哲潇,孙家波,王 月,陈淑君,刘炳福

(山东省农业科学院休闲农业研究所/农业农村部华东都市农业重点实验室/生态园艺植物育种山东省工程研究中心,山东济南 250100)

菜用大豆因在青荚时可以食用,俗称毛豆,是深受人们欢迎的蔬菜品种。在粒鼓满期至初熟期之间收获,具有重要经济价值[1]。亚洲是世界上最大的菜用大豆生产地和消费地,我国是菜用大豆最大的出口国,出口占世界52%,日本每年进口速冻菜用大豆量占世界80%以上,每年还在以7%左右的速度递增,经济效益显著,具有明显的市场优势[2]。

草莓产业已成为农民增收、发家致富、乡村振兴的主要产业。而草莓一茬生产结束后闲置期120 d左右,连年种植出现大面积重茬病害,病虫害发生严重,化学肥料和化学农药投入加大,土壤盐碱化逐年加重,土壤环境污染加剧,降低草莓质量,形成恶性循环,食品安全风险增加[3-4]。为了解决这一问题,很多土壤消毒的方法和措施研究较多[5-7]。生产实践表明,草莓与其他作物轮作可以解决土壤病虫害问题,又可以更有效地利用土地资源,对经济效益的提高具有极其显著的作用,为有效解决草莓栽培地连作障碍的好途径[8-9]。轮作可以增加土壤有机质含量,以及磷、钾、微量元素含量,提高土壤蓄肥性能,增强土壤对酸碱的缓冲能力,提高难溶性磷酸盐和微量元素的有效性,还可消除农药残毒和重金属污染[10]。轮作倡导深根系与浅根系作物,需肥多与需肥少的作物搭配种植。

设施草莓-菜用大豆是开发的一种高效种植模式,即菜用大豆收获后立即种植草莓,设施菜用大豆4月中旬种植,7月上市,而陆地夏播菜用大豆才开始少量上市,可以填补菜用大豆栽培模式上市的空档,可获得比较可观的经济效益。大豆与根瘤菌共生固氮的优势,可以提高生物固氮效率,减肥增效。轮作种植后能有效降低草莓病虫害发生率,有利于充分利用土壤肥力,减施化肥,促进菜用大豆增产和草莓增收。因此,笔者从省外引进4个菜用大豆品种,通过田间种植,调查其农艺性状和产量表现等,评价品种在济南草莓温室大棚中草莓收获后代种植表现,以期筛选出适宜山东地区草莓轮作的高产优质菜用大豆品种。

1 材料与方法

1.1 试验材料供试菜用大豆包括早福娃、三青玉豆、开科源5号和绿将军4个品种,购自武汉杨柳种子公司。

1.2 试验方法试验地位于山东省济南市三郭城家庭农场,2个草莓温室大棚种植(面积相同,东西长80 m×南北宽10 m,800 m2)。2022年4月18日定植,草莓垄行距85 cm,穴距 15～20 cm,穴播 2 粒,播时穴底要平,种子可分散,覆土不宜过深,盖细土 2～3 cm厚。用种量 90 kg/hm2。播后草莓地膜不动,滴灌15 min,增温保湿,促进出苗。

每棚中每个品种随机选取30株健康的草莓苗进行挂牌,用于植株形态指标、产量和豆荚品质的测定。5月24日、6月14日、7月6日,测定毛豆的农艺指标。用游标卡尺测量株高、冠径、茎粗、节数、叶片长、叶片宽,计算叶面积(叶片长×叶片宽);调查叶片数。用电子天平测定豆荚重、百粒重、产量。

1.3 田间管理草莓温室大棚由于上一茬草莓种植施用大量的底肥和种植过程追施水溶肥,故在菜用大豆种植期间不需要额外增施肥料,草莓温室大棚前期覆盖塑料薄膜,种植前期天气变热要及时打开通风口,6月温度过高,菜用大豆营养生长旺盛,为了防治徒长,更好地促进生长健壮需揭掉薄膜。整个种植过程仅需适时浇水和人工除草。夏季济南地区蚜虫比较容易发生,如果发现有蚜虫,可用25%噻嗪酮可湿性粉剂或5%吡虫啉乳油2 000 倍液叶面喷施。

1.4 数据分析试验数据利用Excel 2016统计株高、冠径、茎粗、节数、叶片长、叶片宽等,通过SPSS 25.0 软件进行差异显著性分析(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 菜用大豆农艺性状比较5月24日测定结果显示(表1),种植30 d后所有毛豆品种节数都是5节,4个品种中开科源5号的株高最高,与其他3个品种差异显著;三青玉豆、绿将军和开科源5号冠径和叶片长差异不显著,早熟娃冠径和叶片长最小,与其他3个品种差异显著;开科源5号和绿将军的茎相对较粗;叶片宽4个品种差异不显著;叶片数开科源5号最多,与其他3个品种差异显著;总体而言,生长前期开科源5号的长势较好,株高、茎粗、叶片数均优于其他3个品种,尤其是株高和叶片数与其他3个品种差异显著。

表1 不同品种菜用大豆农艺性状(5月24日)

6月14日测定结果显示(表2),种植50 d后早福娃、三青玉豆、开科源5号毛豆品种节数是6节,而绿将军菜用大豆节数有11节。4个品种中绿将军的株高最高,其后依次是开科源5号、三青玉豆、早福娃,且4个品种间差异显著;4个菜用大豆冠径差异不显著,开科源5号茎干最粗,早福娃茎干最细,且差异显著;叶面积表现为开科源5号>绿将军>三青玉豆>早福娃;叶片数绿将军最多,且与其他3个品种差异显著;开科源5号、三青玉豆、早福娃开始结荚,而绿将军徒长严重。经过20 d的生长,株高、冠径、茎粗、叶片数都增加1倍以上,增加明显;叶面积平均增加64.8%,尤其绿将军株高增加277.9%,叶片数增加494.0%。总体而言,菜用大豆进入快速增长期,开科源5号、三青玉豆和早福娃结果初期表现较好。

表2 不同品种菜用大豆农艺性状(6月14日)

2.2 菜用大豆豆荚性状和产量比较7月6日进行菜用大豆测产,开科源5号、三青玉豆、早福娃成熟期78 d,绿将军在7月初还未结荚,7月23日豆荚成熟(96 d)。7月6日仅统计3个菜用大豆的数据(表3)。结果显示,开科源5号、三青玉豆和早福娃的豆荚长、豆荚宽、百粒重、单株荚数、单株产量和产量均差异不显著。早福娃、开科源5号和三青玉豆百粒重54 g左右,单株荚数分别是67.67、63.75、53.50个,种植67 500株/hm2左右,产量分别为10 107.90、10 279.20、9 533.70 kg/hm2。总体而言,三青玉豆、早福娃产量相对较高。

表3 不同品种菜用大豆豆荚性状和产量表现(7月6日)

3 结论与讨论

早福娃、三青玉豆、开科源5号3个参试菜用大豆品种在济南的生育期小于80 d,表现为早熟,且株型紧凑直立,生长适应性良好,均能正常进行鲜食采摘,早福娃、三青玉豆、开科源5号产量在9 533.7～10 279.2 kg/hm2,可以适宜草莓轮作。早福娃和开科源5号单株产量和产量误差较大,其原因是菜用大豆在棚中南北方向长势差别较大,草莓温室大棚东西方向,棚的南边上面有遮阳网遮挡,阳光相对不足,北面有通风口,靠近边缘的菜用大豆长势一般,中间部分长势好。整体而言,三青玉豆生态适宜性良好。调查结果显示,开科源5号、三青玉豆和早福娃均可以在草莓的温室大棚进行接茬种植,3个品种比较,三青玉豆菜用大豆品种综合性状表现最佳。

合理搭配草莓和菜用大豆的种植时间,提高复种指数和土地利用率,充分利用大豆根系特性,改变土壤微生物环境,淋洗一部分累积的盐分和根系分泌物[11-12]。适用于温室、塑料大棚设施条件下增加地力,克服草莓重茬障碍,有效抑制病虫害发生,对草莓的黄萎病、灰霉病、炭疽病、白粉病等有很好的预防效果,减少农药、化肥使用量,达到增产增效的目的。该栽培措施安全可靠无污染,经济效益高,可用于温室其他蔬菜等作物的重茬障碍的克服,具有量化的推广应用前景。