不同播期對大豆根瘤及地上部形態(tài)特征的影響

摘要：采用單因素隨機區(qū)組設計，研究了不同播期大豆在苗期、開花期、結莢期、鼓粒期、成熟期的根瘤及地上部形態(tài)特征變化。結果表明，隨著播期的推遲，根瘤數(shù)逐漸減少；苗期主根根瘤數(shù)多于側(cè)根發(fā)生根瘤數(shù)，從開花期開始側(cè)根根瘤數(shù)明顯多于主根根瘤數(shù)；苗期主要發(fā)生小根瘤，從開花期開始大根瘤數(shù)明顯多于小根瘤數(shù)。隨著播期的推遲，株高、莖粗、主莖出葉數(shù)、分枝數(shù)、豆莢數(shù)均呈下降趨勢。

關鍵詞：大豆；不同播期； 根瘤；地上部形態(tài)特征

中圖分類號：S565.104.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）16-3774-04

大豆具有很高的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟價值，且具有一定的藥用價值，是我國第一大油料作物。大豆播種期不同，植株各生育時期和子粒形成過程所遇到的溫、光、水條件各異。大豆播期對品種的成熟度、產(chǎn)量、品質(zhì)都有很大的影響，適宜的播期可以使大豆的整個生長過程充分利用自然條件，從而使大豆獲得高產(chǎn)[1，2]。大豆在分期播種時，播期對大豆產(chǎn)量性狀影響很大，推遲播種期，大豆的生育期不同程度地縮短，而生育期與大豆產(chǎn)量呈顯著相關[3-5]。

山西晉中盆地的平川水澆地年無霜期為160～180 d，年≥10 ℃積溫為3 600～4 200 ℃。這些地區(qū)多年來一直為穩(wěn)定二年三熟，不穩(wěn)定一年兩熟，春播大豆常采用一年一熟種植方式，冬小麥收獲后可復播生育期較短的夏大豆。試驗以大豆的不同播期為研究對象，選擇國家審定品種晉大53，研究在不同播期條件下，大豆的根瘤發(fā)生數(shù)量變化及地上部形態(tài)指標變化規(guī)律，以期為該地區(qū)大豆的適時播種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2009年進行，試驗地設在山西農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院實驗站。前茬作物為玉米，試驗地地勢平坦，灌溉便利。前茬作物收獲后，及時整地、滅茬。采用單因素隨機區(qū)組設計，試驗設6個播期，分別于4月19日、5月3日、5月17日、5月31日、6月14日和6月28日播種；4次重復，共24個小區(qū)，小區(qū)長6 m，寬4 m，面積24 m2；每小區(qū)種植8行大豆，行距50 cm，株距20 cm，種植密度折合為10萬株/hm2。供試品種為山西農(nóng)業(yè)大學選育的國家審定品種晉大53。

1.2 田間管理要點

2009年4月15日試驗田灌底墑水，4月18日結合旋耕施優(yōu)質(zhì)有機肥30 000 kg/hm2，硝酸磷肥300 kg/hm2。

為了減少誤差，在大豆生長期間不灌水、不施肥。每一播期大豆出苗后，于齊苗時間苗，長出3片復葉時定苗。結合間苗、定苗中耕二次。每一播期大豆出苗前遇雨形成板結后，用耙破除板結，助苗出土；同時耙平未播種小區(qū)，達到保墑作用。未播種小區(qū)長出雜草后，及時拔除。每一播期大豆成熟時，及時收獲。

1.3 田間測定項目與方法

大豆生長期間取樣5次，分別在苗期（出苗后15 d）、開花期、結莢期、鼓粒期、成熟期取樣；每次取樣5株進行測定。在取樣時，把根系挖完整。取樣后先調(diào)查根瘤狀況，包括主根上根瘤數(shù)、側(cè)根上根瘤數(shù)，調(diào)查時把根瘤分為大根瘤（直徑大于3 mm）、小根瘤（直徑小于等于3 mm）。

調(diào)查地上部形態(tài)特征包括：株高、莖粗、主莖出葉數(shù)、分枝數(shù)（結莢前分枝長度達到5 cm為分枝標準，結莢后，有豆莢的分枝計算分枝數(shù)，無豆莢的分枝不計分枝數(shù)）、豆莢數(shù)（豆莢長度達到2 cm為統(tǒng)計豆莢數(shù)標準）。

2 結果與分析

2.1 不同播期對根瘤發(fā)生數(shù)量的影響

由表1可看出，不同播期的大豆其生育期內(nèi)的主根根瘤數(shù)變化趨勢一致，由苗期開始主根根瘤逐漸增加，在結莢期達到最大值，隨后又逐漸減少。播種較早的處理，其苗期的主根根瘤數(shù)也較多，4月19日播種的大豆其苗期的主根根瘤數(shù)為10.8個/株，在結莢期達到最大值42.0個/株，隨后主根根瘤數(shù)逐漸減少，到成熟期為11.3個/株；隨著播期的逐漸推后，各處理的主根根瘤數(shù)也逐漸減少，到6月28日播種的處理苗期主根根瘤數(shù)僅為3.2個/株，到結莢期增長到18.3個/株，隨后到成熟期又降低到4.9個/株。

不同時期播種的大豆其生長期內(nèi)的側(cè)根根瘤數(shù)變化趨勢一致，由苗期開始側(cè)根根瘤逐漸增加，與主根根瘤變化不同的是其在鼓粒期達到最大值，成熟期又逐漸減少。在大豆生長的不同時期，播種期較早的處理，其側(cè)根根瘤數(shù)也較多。4月19日播種處理在鼓粒期側(cè)根根瘤數(shù)達217.1個/株，是6月28日處理的2.6倍。

從側(cè)根根瘤數(shù)和主根根瘤數(shù)比較來看，苗期主根根瘤數(shù)遠多于側(cè)根發(fā)生根瘤數(shù)，側(cè)根根瘤數(shù)/主根根瘤數(shù)為0.03～0.10，開花期側(cè)根根瘤數(shù)明顯高于主根根瘤數(shù)，二者比值達到1.8～2.3，結莢期達到3.4～5.5，鼓粒期達到8.0～14.7，成熟期達7.4～14.6。

由表2可知，不同播期的大豆大根瘤數(shù)變化趨勢基本一致，由花期開始大根瘤數(shù)逐漸增加，4月19日與6月28日處理大根瘤數(shù)在結莢期達到最大值，隨后逐漸減少；其他四個處理大根瘤數(shù)均在鼓粒期達到最大值。在同一生育時期，不同處理表現(xiàn)為播種越早，發(fā)生根瘤數(shù)越多。

不同時期播種的大豆其生育期內(nèi)的小根瘤數(shù)變化趨勢一致，由苗期開始小根瘤逐漸增加，與大根瘤不同的是，所有處理小根瘤數(shù)在鼓粒期達到最大值，隨后又逐漸減少。

從大小根瘤數(shù)量比較來看，苗期主要發(fā)生小根瘤，開花期大根瘤數(shù)明顯多于小根瘤數(shù)，二者比值達1.4～2.6，結莢期達2.9～4.2，鼓粒期和成熟期維持在2.3～4.0。

2.2 不同播期對地上部形態(tài)指標的影響

從表3可以看出，播種越早的處理，氣溫越低，植株地上部生長相對緩慢，前期株高生長量小，后期生長期長；播種越晚，溫度越高，前期株高生長速度快，生長量大，但整個生育期短。因而試驗中6個處理的株高在苗期及花期均以6月14日播種處理的最高，結莢期株高以5月17日播種處理的最高，鼓粒期株高以5月3日播種處理的最高，成熟期株高均隨著播期延后而明顯降低。

在大豆各生育時期，莖粗隨著播期的延遲而呈下降趨勢，即播種早時莖粗較粗，而播期晚莖粗較細。播種較早處理莖稈較粗，生長健壯，可有效防止倒伏，對這一品種的高產(chǎn)極為有利。

從大豆整個生長期來看，主莖出葉數(shù)隨著播期的延遲而呈減少趨勢，播種早的處理生育期長，其主莖出葉數(shù)較多，而播期晚的處理生育期短，主莖出葉數(shù)減少。主莖出葉數(shù)決定了植株的節(jié)數(shù)，也影響了植株的有效結莢數(shù)。在成熟期4月19日播種處理的主莖出葉數(shù)達27.5，而6月28日播種處理的只有17.0，二者相差10.5。

從表4可知，在花期時出現(xiàn)了分枝，在結莢期時出現(xiàn)了豆莢。在不同生育時期均表現(xiàn)為分枝數(shù)、豆莢數(shù)隨著播期的延遲而呈下降趨勢。在結莢期分枝數(shù)達到最大值，之后分枝數(shù)逐漸下降，這是因為在統(tǒng)計分枝數(shù)時，有些分枝沒有結莢，有些分枝雖然結莢但豆莢退化，造成了某些分枝成為無效分枝。由于晉大53為無限生長習性大豆，從結莢期開始，豆莢數(shù)逐漸增加，到成熟期豆莢數(shù)達到最大值。不同處理成熟期豆莢數(shù)差異明顯，4月19日播種處理的豆莢數(shù)是6月28日播種處理的2.7倍。

表5為分枝數(shù)、豆莢數(shù)與播期關系的數(shù)學模型（其中x代表距離3月31日的天數(shù)，y代表隨著x變化的分枝數(shù)、豆莢數(shù)）。從表5可以看出，分枝數(shù)、豆莢數(shù)與播種期早晚呈極顯著相關，特別是豆莢數(shù)，相關系數(shù)都在0.94以上。隨著播種期的推遲，分枝數(shù)和豆莢數(shù)逐漸減少，播種期每推遲1 d，成熟期分枝數(shù)減少0.03，成熟期豆莢數(shù)減少1.42個。

3 結論

1）不同播種期的大豆從苗期開始主根根瘤數(shù)逐漸增加，在結莢期達到最大值，隨后又逐漸減少。播種較早的處理，其苗期的主根根瘤數(shù)也較多，隨著播種期的逐漸推后，主根根瘤數(shù)逐漸減少。不同處理大豆側(cè)根根瘤數(shù)變化趨勢與主根根瘤大致相同，由苗期開始側(cè)根根瘤逐漸增加，與主根根瘤變化不同的是在鼓粒期達到最大值，成熟期又逐漸減少。在大豆生長的不同時期，播種期較早的處理其側(cè)根根瘤數(shù)也較多。從側(cè)根根瘤數(shù)和主根根瘤數(shù)比較來看，苗期主根根瘤數(shù)遠多于側(cè)根發(fā)生根瘤，從開花期開始側(cè)根根瘤數(shù)明顯高于主根根瘤數(shù)。大豆主根在土壤10 cm內(nèi)比較粗壯，根瘤數(shù)也多，到開花期側(cè)根大量發(fā)生，側(cè)根根瘤數(shù)就超過了主根根瘤數(shù)。

不同播期的大豆大根瘤數(shù)變化趨勢基本一致，由花期開始大根瘤數(shù)逐漸增加，4月19日與6月28日處理大根瘤數(shù)在莢期達到最大值，隨后逐漸減少；其他4個處理大根瘤數(shù)均在鼓粒期達到最大值。在同一生育時期，不同處理大小根瘤數(shù)表現(xiàn)為播種越早，發(fā)生根瘤數(shù)越多。不同時期播種的大豆其生育期內(nèi)的小根瘤數(shù)變化趨勢一致，由苗期開始小根瘤逐漸增加，與大根瘤不同的是，所有處理小根瘤數(shù)在鼓粒期達到最大值，隨后又逐漸減少。從大小根瘤數(shù)量比較來看，苗期主要發(fā)生小根瘤，從開花期開始大根瘤數(shù)明顯多于小根瘤數(shù)。

2）播種較早的處理，前期株高生長量小，成熟期株高較高，到了大豆成熟期不同處理均表現(xiàn)為隨著播種期延后株高明顯降低。在大豆各生育時期，莖粗隨著播種期的延遲而呈下降趨勢，即播種早時莖粗較粗，而播種期晚莖粗較細。主莖出葉數(shù)隨著播種期的延遲而呈下降趨勢，播種早的處理生育期長，其主莖出葉數(shù)較多，而播種期晚的處理生育期短，主莖出葉數(shù)降低。主莖出葉數(shù)決定了植株的節(jié)數(shù)，也影響了植株的有效結莢數(shù)。播種早的處理主莖節(jié)數(shù)多，雖然株高較高，但節(jié)間長度不長，莖稈較粗壯，植株生長健壯，不易倒伏，為高產(chǎn)奠定了基礎。

在不同生育時期均表現(xiàn)為分枝數(shù)、豆莢數(shù)隨著播期的延遲而呈下降趨勢。在莢期分枝數(shù)達到最大值，之后分枝數(shù)逐漸下降。由于晉大53為無限生長習性大豆，從莢期開始，豆莢數(shù)逐漸增加，到成熟期豆莢數(shù)達到最大值。不同處理成熟期豆莢數(shù)差異明顯，4月19日播種處理的豆莢數(shù)是6月28日播種的2.7倍。分枝數(shù)、豆莢數(shù)與播種期早晚呈極顯著負相關。隨著播種期的推遲，分枝數(shù)和豆莢數(shù)逐漸減少，播種期每推遲1 d，成熟期分枝數(shù)減少0.03，成熟期豆莢數(shù)減少1.42個。從本試驗看出，推遲播種期減少了主莖出葉數(shù)，從而減少了大豆節(jié)數(shù)，同時使得大豆有效分枝數(shù)和單株莢數(shù)明顯減少，不利于高產(chǎn)。

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