【摘 要】
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21世纪以来,发展可持续农业已引起普遍关注,过量施肥会导致诸多环境问题,而采用高产的作物品种结合适宜的种植方式是提高作物产量的重要途径。有研究发现,采用均匀种植可以增加大豆的产量,但研究结果会受品种和气候的影响,此外,对均匀种植方式如何提高大豆产量的生理机制研究甚少,因此,本研究以黑龙江省第一积温带主栽高产大豆品种—“东农52”为研究材料,设置条播低密度(RL)、条播中密度(RM)、条播高密度(R
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21世纪以来,发展可持续农业已引起普遍关注,过量施肥会导致诸多环境问题,而采用高产的作物品种结合适宜的种植方式是提高作物产量的重要途径。有研究发现,采用均匀种植可以增加大豆的产量,但研究结果会受品种和气候的影响,此外,对均匀种植方式如何提高大豆产量的生理机制研究甚少,因此,本研究以黑龙江省第一积温带主栽高产大豆品种—“东农52”为研究材料,设置条播低密度(RL)、条播中密度(RM)、条播高密度(RH)、匀播低密度(UL)、匀播中密度(UM)、匀播高密度(UH)六个处理,研究其在四叶期(V4)、五叶期(V5)、始荚期(R3)、盛荚期(R4)、鼓粒期(R6)、完熟期(R8),不同种植方式(匀播和传统的条播)和不同密度(25(低)、36(中)、49(高)万株·hm-2)下,大豆光合特性、养分吸收和干物质积累随着生育期的变化规律及产量和品质的差异,以期更好地阐明均匀种植如何促进大豆产量,同时为寻找适合黑龙江省第一积温带大豆的种植方式和种植密度提供理论依据。结果如下:(1)种植方式对大豆的叶绿素含量影响显著,匀播种植下大豆叶片的SPAD值在整个生长时期均高于条播,说明匀播能增加大豆的叶绿素含量促进大豆光合作用。在V4、R3、R6期,大豆叶片的净光合速率(Pn)、叶面积指数(LAI)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)均表现出匀播高于条播。另外,在大豆V4期,匀播种植方式下的LAI均大于条播,而匀播的特殊叶面积(SLA)均小于条播,说明匀播的叶片相对于条播更厚重,且光合面积更大,加之具有较高的Pn,促进了大豆群体的光合作用,有利于干物质的积累。(2)种植方式对大豆茎、叶和籽粒的氮、磷、钾含量有不同影响。在V5期,匀播种植的大豆茎的钾含量大于条播,匀播仅在高密度时茎的磷含量大于条播;在R4期,匀播比条播大豆的茎氮、磷含量高,除低密度外,其他密度的匀播大豆茎磷含量大于条播;在R8期除中密度大豆茎匀播钾含量低于条播外,其余匀播大豆茎氮、磷、钾含量均高于条播。在V5和R6期大豆叶的氮、磷含量匀播高于条播,在V5期,除低密度外,匀播大豆叶钾含量均大于条播,在R6期,仅高密度时大豆叶匀播钾含量大于条播。在R8期,除了低密度下大豆籽粒匀播的氮、钾含量略低于条播外,其它密度的大豆籽粒氮、磷、钾含量均高于条播。种植方式显著影响大豆氮、磷、钾在叶片、茎和地上部总积累。在大豆生长整个时期,匀播都促进茎和叶的氮、磷、钾积累,以V5期最为显著,且以匀播中密度(UM处理)为最大,在R8期,大豆籽粒的氮、磷、钾积累量高于条播,也是以匀播中密度最大。(3)种植方式对大豆干物质积累量产生一定影响,但差异不显著。在三种种植密度下匀播下大豆的干物质积累在不同生育期均高于条播,这说明匀播有利于大豆干物质积累维持相对较高水平。匀播种植方式的产量与条播差异不显著,匀播的单株粒数、单株粒重、百粒重和产量均高于条播种植,其中以25万株·hm-2匀播为最大,两种种植方式仅在低密度下匀播种植的脂肪含量显著高于条播,其余蛋白质和脂肪含量无显著差异。综上而言,本试验说明匀播种植方式促进了大豆的光合作用以及养分和干物质积累,尤其是在大豆的生长初期促进了植物的养分积累,说明匀播种植有助于大豆吸收营养。就产量而言,以匀播低密度(25万株·hm-2)为最大,产量达3789 kg·hm-2,相比同密度条播的种植方式增产7.5%,但差异不显著。因此,匀播种植方式是否适合黑龙江省第一积温带大豆的种植还有待于进一步研究验证。
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