夏大豆鼓粒特性及其與氣象條件關(guān)系研究

張莉等

摘 要：對夏大豆鼓粒特性及其與氣象條件關(guān)系進行了研究。結(jié)果表明：大豆鼓粒有3個明顯時期：籽粒形成期、膨大期、脫水期。鮮籽粒體積先增后降，可用e的二次多項式指數(shù)曲線擬合，頂部開花29d左右最大；干籽粒體積隨鼓粒進程延續(xù)直線增長。籽粒含水量變化為平拋物體運動曲線，鮮籽粒質(zhì)量變化可用e的二次多項式指數(shù)曲線描述，百粒質(zhì)量變化可擬合Logistic曲線。鼓粒速率呈拋物線變化趨勢。溫差大、日照時間長，有利于夏大豆籽粒干物質(zhì)積累。

關(guān)鍵詞：夏大豆；鼓粒期；籽粒體積；氣象條件

中圖分類號 S565.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）02-23-02

鼓粒是大豆一生中生長發(fā)育及產(chǎn)量形成最重要的時期。前人對大豆的鼓粒進程已有較多的報道，如蘇黎等對不同結(jié)莢習性的4個品種大豆開花結(jié)莢鼓粒進程的比較表明，籽粒干物質(zhì)增長符合Logistic曲線[1]；張德榮研究指出：農(nóng)業(yè)氣象條件對大豆籽粒增重影響很大[2]。筆者對夏大豆鼓粒特性及其與氣象條件關(guān)系進行了研究，以期為夏大豆高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料 試驗于2014年在柳豐種業(yè)（百善鎮(zhèn)柳孜）和鑫榮谷物（孫疃鎮(zhèn)王圩）品種展示田中進行。供試土壤分別為潮土和砂姜黑土，土質(zhì)為沙壤土和粘壤土，肥力中等。前茬小麥，產(chǎn)量水平在7 000～7 500kg/hm2。供試大豆品種為中黃13，6月19日播種，6月24日出苗，8月5～16日開花，9月24～25日成熟，行距40cm，密度25萬株/hm2。

1.2 試驗方法 詳細記載出苗期、始花期、盛花期、終花期、結(jié)莢期、鼓粒期和成熟期。頂部開花后次日取主莖6～10節(jié)（下同）莢長大約0.5cm的莢，之后每3d取莢一次（柳豐取3粒莢，王圩分開取2～3粒莢），每次取莢20個。在每次取莢的同時，選擇“相似莢”20個以上，掛牌標記，以備下一次取樣之用，如此直至成熟。每次取莢后，剝出籽粒，稱量鮮重，用排水法測定鮮籽粒體積。而后將籽粒裝入紙袋中，置于烘箱中105℃殺青10min，隨后降至80℃恒溫烘干至恒重，冷卻后迅速稱其干重，用排水法測定干籽粒體積。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析 數(shù)據(jù)處理和圖表繪制利用Excel進行。將取得的數(shù)據(jù)應用PEMS3.1軟件，進行Logistic曲線、一元直線、多元曲線和e（取2.718 3）指數(shù)曲線回歸方程模擬選優(yōu)，建立夏大豆籽粒體積、含水量變化和干物質(zhì)積累擬合曲線，分析氣候條件對百粒質(zhì)量增長的影響。

1.4 試驗期間氣象條件 2014年夏大豆生長季節(jié)氣溫持續(xù)偏低，降水量先多后少，旱澇交替，光照不足。夏大豆鼓粒期低溫多雨寡照，對鼓粒不利。8月中旬至9月下旬，平均氣溫22.7℃，比歷年平均低0.9℃；降水量353.1mm，比歷年平均多176.2mm，8月25日、9月18日2次田間積水2d以上，形成澇漬；日照時數(shù)217.6h，比歷年平均少99.1h。

2.4 氣象因子對大豆鼓粒的影響 大豆鼓粒速率并不是平穩(wěn)變化的，這是因為大豆鼓粒過程除受自身生物學規(guī)律的支配外，還受環(huán)境條件的影響。環(huán)境條件包括氣象因子和土壤養(yǎng)分、水分條件。為從實測鼓粒速率中分離出氣象因子影響的部分，筆者把擬合曲線的yt視為鼓粒速率的時間趨勢值，它反映了大豆鼓粒進程的本身生物學規(guī)律，即在正常情況下第t天應有的鼓粒速率，它僅僅是時間的函數(shù)。以相對鼓粒速率（yw=實測值/趨勢值×100）來討論氣象因子對鼓粒速率的影響。顯然，當環(huán)境條件有利于鼓粒時，則實測鼓粒速率比趨勢值高，即yw>100%；反之，則yw<100%。

2.4.1 氣溫與大豆鼓粒 濉溪縣8月下旬至9月下旬平均氣溫20.4～25.3℃，與夏大豆鼓粒期適宜溫度（20～25℃）吻合。相關(guān)分析表明：大豆相對鼓粒速率與平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫關(guān)系不大，而與溫差直線弱相關(guān)，yw=20.8+12.676Td，F(xiàn)=4.2773，P=7.7%。說明溫差大有利于夏大豆籽粒干物質(zhì)的積累。

2.4.2 日照與大豆鼓粒 分析表明，相對鼓粒速率與日照時數(shù)直線弱相關(guān)，yw=72.4+3.174St，F(xiàn)=4.769 6，P=6.5%。說明日照時間長有利于夏大豆籽粒干物質(zhì)的積累。

2.4.3 降水與大豆鼓粒 大豆鼓粒需要較高的土壤含水量，若土壤含水量偏低會推遲鼓粒起始時間，影響鼓粒速率，但降水天氣日照時數(shù)少，鼓粒速率降低。

3 結(jié)論與討論

（1）大豆鼓粒有3個明顯時期：初期為籽粒形成期，中期為籽粒膨大期，后期為籽粒脫水期。籽粒形成期大豆籽粒初具雛形，籽粒膨大緩慢，含水量在80%以上，干物質(zhì)積累速率慢，百粒質(zhì)量低于10g。籽粒膨大期鮮體積迅速增長，逐步達到最大值；含水量緩慢下降，仍在60%以上；干物質(zhì)積累速率加快，百粒質(zhì)量大體上達到成熟期的80%。籽粒脫水期鮮體積逐步縮小，含水量快速下降，干物質(zhì)積累放緩，粒色轉(zhuǎn)黃。

（2）大豆鼓粒期鮮籽粒體積先增后降，可用e的二次多項式指數(shù)曲線擬合，頂部開花29d左右最大；干籽粒體積隨鼓粒延續(xù)直線增長。籽粒含水量變化為平拋物體運動曲線，鮮籽粒質(zhì)量變化可用e的二次多項式指數(shù)曲線描述，籽粒干物質(zhì)積累可擬合Logistic曲線。

（3）大豆鼓粒速率呈拋物線變化趨勢，溫差大、日照時間長，有利于籽粒干物質(zhì)的積累。

參考文獻

[1]蘇黎，張仁雙，宋書宏，等.不同結(jié)莢習性大豆開花結(jié)莢鼓粒進程的比較研究[J].大豆科學，1997，16（3）：237-243.

[2]張德榮，王國琴，郭法申，等.大豆鼓粒及其與農(nóng)業(yè)氣象條件的關(guān)系[J].大豆科學，1993，12（1）：8-13.

[3]劉中奇，李志剛，譚葳葳.不同大豆品種籽粒體積、含水量、脂肪和蛋白質(zhì)積累動態(tài)分析[J].大豆科學，2007，26（2）：194-197.

[4]楊加銀.菜用大豆品種花莢粒形成的初步研究[J].中國農(nóng)學通報，2005，21（2）：210-224.

[5]章建新，薛麗華，邢永峰，等.大豆粒、莢物質(zhì)積累分配規(guī)律研究[J].新疆農(nóng)業(yè)大學學報，2008，31（1）：22-24.

（責編：張宏民）