不同大豆品种混播栽培对叶面积和产量的影响

【摘要】以垦丰14和垦丰16两个不同结荚习性的大豆为材料，研究了二者在群体中所占比例不同对叶面积和产量的影响，结果表明：与对照相比，混播栽培方式减少了R5-R6期群体叶面积指数和单株叶面积的衰减；降低了两个品种单株叶面积的最大值；混2处理降低了R5期以后群体内部两品种的竞争强度（即单株叶面积比），在R5-R6期单株叶面积和群体叶面积指数下降最小，提高了大豆群体鼓粒期的光能利用率，与混1、3和单播垦丰16相比显著提高了产量。

【关键词】大豆；混播；叶面积；产量

叶面积指数（LAI）是指群体的总绿色叶面积与该群体所占据的土地面积的比值，是群体组成大小和植株生长繁茂程度的重要参数[1]。适宜的叶面积指数动态是大豆高产稳产的主要生理基础。鼓粒期直至成熟前仍保持较大的叶面积指数是大豆高产的保证[2]。作物的产量是群体的产量，而群体的高产离不开个体的正常生长，群体与个体间通过反馈调节作用而相互影响。

目前大豆的混播栽培主要是在将高矮不同品种间作（以1：1种植方式），使其自然形成波浪冠层[3]。不同结荚习性大豆品种以不同比例混合的报道还鲜有报导，本文试着引入竞争的概念，采用替代系列法研究两大豆品种的竞争能力，从株间竞争的不同类型、竞争力大小上对两个品种混播条件下叶面积以及产量的变化规律进行初步的探讨，以期为大豆栽培方式的选择上提供理论依据。

1.材料与方法

1.1材料

供试品种为垦丰16，生育日数120天左右，需活动积温2447.2℃，亚有限结荚习性，寡分枝类型，株高65cm左右，为中等高度品种。垦丰14，生育日数120天左右，需活动积温2400℃，无限结荚习性，株高为100cm左右，为高杆品种。

1.2方法

试验于2010年在黑龙江省农垦科学院佳木斯分院院区试验地进行，供试土壤为草甸黑土。土壤肥力为：有机质：3.56%，碱解氮：163.6mg·kg-1，速效磷：34.8mg·kg-1，速效钾：267.6mg·kg-1，Ph值：7.2。施肥量均为磷酸二铵150kg/公顷、尿素45公斤/公顷、氯化钾45公斤/公顷。采用小区试验，随机区组设计，设四个处理两个对照，每处理三次重复，小区行长5m，4行区。

试验各处理按照垦丰14和垦丰16在群体总量中所占比例共设置5个处理，群体密度均为30万株/公顷，分别是：对照1（CK1单播垦丰14）、对照2（CK2单播垦丰16）、混播1（垦丰14占1/3）、混播2（垦丰14占1/4）、混播3（垦丰14占1/5）。在R1始花期（7.9）、R3始荚期（7.26）、R5始粒期（8.12）和R6满粒期（8.29）每小区连续取5株，叶面积使用LI-300型叶面积仪测定，于大豆成熟期（9月30日）在田间连续取10株大豆进行测产。利用DPS和Excel软件进行数据处理。

单株叶面积比=垦丰14单株叶面积/垦丰16单株叶面积

2.结果与分析

2.1 不同大豆品种混播栽培对群体叶面积指数的影响

由叶面积指数在生育期内的变化曲线可见（图1），各处理均在R5期达最大值后开始下降，单播垦丰14在R3-R5期增加最快；在R5-R6期单播垦丰14下降最快，混播2处理叶面积指数下降最小，与混1、混3、单播垦丰14和单播垦丰16相比，叶面积指数下降值分别减少了73.68%、82.27%、86.30%和85.89%。在R1-R6期内，混2处理变化幅度最小，单播垦丰14变化幅度最大，混3处理则在混播处理中变化幅度最大。

在R1期各处理叶面积指数相近，R3-R6期均以单播垦丰14叶面积指数最高，混播2处理在R6期高于混播1、混播3和单播垦丰16处理，分别提高了18.63%、5.03%和7.72%。

2.2 不同大豆品种混播栽培对垦丰14单株叶面积的影响

由不同处理对垦丰14单株叶面积的影响可见（图2），在R5期，单播垦丰14单株叶面积均高于混播栽培处理，与混1、2、3相比分别提高了38.66%、11.11%和24.31%；R6期由高到低分别是混2、单播垦丰14、混1和混3处理，其中混2和单播垦丰14均显著高于混1和混3处理。在R5-R6期，混2处理的单株叶面积下降最小，与对照相比减少了85.0%，与混1和混3相比减少了83.2%和57.7%。

2.3 不同大豆品种混播栽培对垦丰16单株叶面积的影响

由不同处理对垦丰16单株叶面积的影响可见（图3）。在R5期，单播垦丰16的单株叶面积指数最高，与混1、2、3相比分别提高了21.0%、8.26%和1.23%；在R6期，混3、混2以及单播垦丰16的单株叶面积相近，均明显高于混1处理。

图3 大豆混播栽培对垦丰16单株叶面积的影响

Fig.3 Effect of mixed crop on Kenfeng16 leaf area per plant

2.4 不同大豆品种混播栽培对单株叶面积比的影响

比较不同处理垦丰14与垦丰16的单株叶面积比值，可以了解各处理两个品种个体叶面积的动态消长情况。由图4可见，单播处理、混1、2在生育期内叶面积比一直增加，R6期仍高于R5，混3处理在R3和R5期低于对照处理，说明二者总体生长状况良好，但竞争强度仍高于对照；混3处理的比值R6期低于R5，且R5、R6期与其他处理相对较低，垦丰14的生长受到了一定的抑制，说明其后期群体内部竞争与其它处理相比仍较强，不利于群体中垦丰14的生长；混2叶面积比值在R6期高于对照处理。

2.5不同大豆品种混播栽培对产量的影响

不同处理最终产量以混2处理最高（图5），为3.2t/hm2，与单播垦丰14相比提高了7.26%；且与混1、混3和单播垦丰16相比均达差异显著水平（P≤5%），分别提高了11.06%、10.53%和16.06%。

3.结果与讨论

在作物育种栽培试验中，存在着两种不同的生长群体：基因型混杂群体和基因型单一群体。混杂群体中的株间竞争是消极竞争，单一群体为积极竞争[4]。两个对照处理的单播垦丰14与单播垦丰16是单一品种种植，可归为单一群体，属积极竞争，两个对照处理的比值代表了积极竞争群体下的两品种叶面积的消长动态。

各处理中，混1、2和两个对照处理的单株叶面积比值在R1-R6期呈增加趋势，在R6期达最大值，可见这三个处理在R1、R3期均为垦丰16在群体竞争中占优势，CK1在R3期叶面积比值超过了1.0，混播1、2处理在R5期超过1.0；混3处理叶面积比值在生育期内变化不稳定，与混1和混2处理不同，混3处理的比值一直低于1.0，说明垦丰14的个体在群体生长中受到了抑制，这主要是因为混3处理的垦丰14只占群体总数的1/5，单株叶面积在群体生长过程中受到了抑制，不利于产量的提高。

混播2处理在R5期叶面积比值达到了对照的水平并且略有提高，说明混2处理随着生育期的推进，有降低后期群体内部竞争的趋势，能够使单株叶面积长时间的维持在较高的水平，利于鼓粒期光合产物的积累，从而提高了产量。

这种趋势不仅反映在单株叶面积的比值上，也体现在单株叶面积的动态变化上。王永锋[5]发现，在盛花期以前损失30%～50%的叶面积对产量无明显影响；鼓粒期叶面积稍有损失，大豆产量就会明显降低[6]。在R5-R6期，混播2处理两个品种单株叶面积的下降值都是最小的，且R6期垦丰14的单株叶面积与单播垦丰14处理相当，由于混播处理的品种株高不同，使混播处理在R5期以后具有波浪冠层的特点，使叶面积指数在R6期以后保持在一个较高的水平，有利于群体对光能的截获， 提高光能利用率，提高了产量。本试验是对大豆混播栽培种竞争关系的一个初步探索，仍需进一步探讨和研究。

【参考文献】

[1]董钻.大豆产量生理[M]. 第二版.北京：中国农业出版社.2010 （Dong Z. Soybean yield physiology[M].Beijing：Agricultural Press， 2000：20-25.）

[2]凌启鸿.作物群体质量[M].上海科学技术出版社.2001（Ling Q H. Corp Population Quality [M].Shanghai scientific And Technical Publishers.2001）

[3]常耀中，董丽华，杜维广等.大豆波浪冠层栽培法研究[J].大豆科学，1986.5（4）：341-347（Chang Y Z，Dong L H，Du W G，etal.Study on Wave-like Canopy Cultivation of Soybean[J].Soybean Since，1986.5（4）：341-347）

[4]张欣，王占森，赵洪建.作物产量试验中的株间竞争综述[J].天津农业科学， 2010.16（3）：90-93（Zhang X，Wang Z S，Zhan H J，etal.A summary of plant-to-plant Competition in Crop yield trials[J].Tianjin Agricultural Sciences.2010.16（3）：90-93）

[5]张跃进，王永锋，刘健等.不同生育期大豆去叶对生长发育的影响[J].大豆通报，2003，（5）：12-13.（Zhang Y J，Wang Y F，Liu J，etal.Effects on growth and development of soybean defoliation in different growth stages[J].Soybean Bulletin. 2003.（5）：12-13）

[6]秦胜华，颜秀娟，李明姝等.大豆源库流关系研究浅析[J].湖南农业科学，2010，（17）：54～56（QIN S H，YAN X J，LI M S，etal.Analysis of relationships among Source， sink and flux of soybean. Hunan Agricultural Sciences[J].2010.（17）：54～56）