株行配置對南疆復播大豆生長及產量的影響

                  論文價格:150元/篇 論文用途:碩士畢業論文 Master Thesis 編輯:碩博論文網 點擊次數:
                  論文字數:33633 論文編號:sb2022091414142049398 日期:2022-10-05 來源:碩博論文網

                  本文是一篇農業論文,本試驗所選用的最佳株行配置未能在南疆地區進行多地點研究,試驗選用的行距與密度范圍參照北疆復播大豆高產行距與密度,未能進行更高密度進行試驗,與肥料、氣候、土壤環境與影響因素的相互作用有待進一步研究。
                  第1章  緒論
                  1.1  株行配置的背景與意義
                  從20世紀60年代開始,大豆在我國農業方面占有重要地位,是社會生產和人民生活方面的重要豆科植物之一[1,2],也是我國蛋白質和油脂的重要來源,其蛋白質含量高達45%,含油率可達22%[3]。同時也是重要的養地和輪作換茬作物,在綠色農業、生態農業和農業可持續發展中占據不可替代的重要地位[4-6],可以與土壤中的根瘤菌進行互作共生,從而達到固氮的目的,大豆可固純氮約120 kg·hm-2,等于施加270 kg·hm-2左右的尿素,其中2/3的氮素供自身生長,1/3的氮素留在土壤中能夠提高土壤肥力,因此種植大豆可以減少大量的氮肥施用量,還能夠對下茬作物生長施用氮肥進行減施,且不影響下茬作物產量[7-10]。

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                  我國大豆主要依賴進口,國內大豆產量不足影響了我國大豆產業的發展,增加大豆的產量和經濟效益是我國在現階段的重點研究項目之一[11]。在大豆生產中獲得高產的關鍵核心技術是品種與栽培技術[12,13]。通過改變大豆的行距和種植密度,可以實現個體與群體之間的最佳分配,使大豆能夠充分的利用環境資源,從而積累更多的干物質,獲得更高的產量[14]。
                  目前國內外對大豆進行株行配置試驗獲得高產的研究報道有很多,如Cooper[15]利用窄行密植技術在美國實現6 000 kg·hm-2連續多年的穩定產量。陳傳信等[16]在2018年新疆伊犁地區進行的不同行距處理使夏大豆最高產量達到3 469.54 kg·hm-2。我國各地對不同株行配置提高大豆產量也均有研究,一些研究表明,不同地區大豆種植的最佳行距和密度基本穩定,使用較低的種植密度對大豆個體發育較好,但因為群體數量較低,使大豆的產量難以大幅度提升,使用較高的種植密度大群體數量較多,但個體發育不佳,仍然無法獲得高產[17,18]。因此適當調節大豆的行距與密度能夠構建更加合理的群體結構[19,20]。在南疆地區篩選出適宜本地區種植復播大豆的最佳株行配置,為實現復播大豆在南疆地區的豐產穩產提供理論依據和技術支撐。
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                  1.2  國內外研究進展
                  大豆起源于中國,是我國主要的經濟作物和糧食作物[21]。近年來,我國大豆總產量雖然有所增加,但仍不能滿足社會生產需求及人民生活需要,大豆供應高度依賴進口[22,23]。我國傳統的耕作方式為壟作大豆,也是我國一直以來最常用的耕作方式,隨著我國對大豆需求的增加和各地區環境的改變,一些地區使用壟作栽培模式已經限制了大豆的增密增產,因此已不再采用壟作栽培方式[24,25]?,F在多數地區普遍使用平作耕作模式通過更改大豆種植行距和種植密度以達到增產的目的[26]。行距和密度是調控大豆合理生產布局的重要技術手段與措施[15]。
                  早在1967年,美國學者庫珀就開始了“大豆最高產量”的研究,并建立了大豆高產“半矮稈密植”栽培體系,認為增加種植密度、減小行距和增加株距有利于大豆產量潛力的發揮和大豆產量的提高[27]。Ethredged等[28]研究表明,使用窄壟種植大豆的產量顯著高于寬壟種植大豆的產量。我國自20世紀50年代以來,中國對大豆種植密度進行了廣泛的研究,章建新等[29]研究表明,隨著種植密度的增加,高產春大豆的株高、LAI及LAD呈上升趨勢,單株干物質積累呈下降趨勢。蓋志佳等[30]研究表明,由于種植密度的增加,大豆脂肪和蛋白質含量、單株莢數、單株粒數、百粒重呈逐漸降低的趨勢,而產量呈先增加后降低的趨勢。張連秋等[31]在山東省濟寧市試驗研究表明,使用40 cm行距、種植密度24×104株·hm-2在山東省濟寧市可獲得較高產量。張瑞朋等[32]使用不同行距種植大豆發現,在不同行距條件下各處理產量呈極顯著差異水平,縮小行距可以增加大豆株高,增加密度大豆主莖節數、分枝數、單株莢數和單株粒重逐漸降低。而張偉等[33]研究表明,各行距處理間產量差異不顯著,隨著種植密度的增加,株高和LAI逐漸增加,主莖節數、干物質積累、百粒重逐漸減少,說明不同行距和密度對大豆產量的影響不同。林紹森等[34]通過方程擬合研究玉米行距、密度和株距對間作大豆光合速率的影響表明,不同玉米密度、行距和株距對間作大豆光合速率具有顯著影響。王甜等[35]研究表明,大豆帶寬增加有利于光合特性、干物質積累、籽粒灌漿、百粒重、單株粒數和產量增加。
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                  第2章  材料與方法
                  2.1  試驗內容與方法
                  2.1.1  試驗區概況
                  試驗于2021年6月-10月在新疆維吾爾自治區阿拉爾市塔里木大學農學試驗站(40°32' 20″N,81°17' 57″E)進行,試驗區位于塔里木盆地北緣,屬暖溫帶大陸性干旱荒漠地區,日照時間長,海拔為1 015 m,無霜期220 d。前茬作物為冬小麥。試驗地勢平坦,土壤質地為壤土,土壤中有機質含量為8.06 g·kg-1、速效磷19.6 mg·kg-1、速效鉀117.6 mg·kg-1、堿解氮34.7 mg·kg-1、pH 7.8。
                  2.1.2  試驗材料
                  供試大豆品種為綏農35,有分枝,白花,長葉,子粒圓形,種臍淺黃色,種皮黃色,無光澤,生育期118 d。
                  2.1.3  試驗設計
                  試驗采用二因素裂區設計,主區為行距處理(H),副區為種植密度(M)。共9個處理組合,行距處理設3個處理:15 cm(H1)、30 cm(H2)、45 cm(H3),種植密度設3個處理:52.56×104株·hm-2(M1)、55×104 株·hm-2(M2)、60×104 株·hm-2(M3)。各小區株距根據密度及行距計算確定。小區面積4.5 m×2 m,總面積9.0 m2,3次重復,大豆種植品種選用綏農35品種,試驗底肥施加有機肥1 000 kg·hm-2,盛花期追肥施用復合肥120 kg·hm-2、尿素10 kg·hm-2、磷酸二氫鉀1.5 kg·hm-2。其它管理措施與大田相同。試驗于6月29日播種,10月7日收獲。
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                  2.2  測定項目及方法
                  2.2.1  農藝性狀的測定
                  于大豆四節期(V4)選取各處理長勢均勻一致且具有代表性的大豆10株進行掛牌處理,并于大豆四節期(V4)、盛花期(R2)、盛莢期(R4)、鼓粒期(R6)和完熟期(R8)對掛牌大豆測定其株高、莖粗、主莖節數、葉長、葉寬等生長指標。株高以大豆子葉節為節點,利用卷尺測量植株自然高度,莖粗利用游標卡尺測量從子葉節起主莖第2節間的直徑,葉長、葉寬使用直尺測量大豆倒三葉的主葉脈長度及葉片最寬處,并計算葉形指數=葉長/葉寬。
                  2.2.2  葉面積指數、光合勢的測定
                  分別于大豆V4、R2、R4、R6期各處理選取長勢均勻一致且具有代表性的的大豆10株,將單株葉片平鋪于黑色幕布上進行拍照,照片導出后使用Image J軟件計算葉片葉面積,并通過Microsoft Office Excel 2016軟件計算葉面積指數(LAI)和光合勢(LAD),公式如下:
                  LAI=單株葉面積×單位土地面積上的大豆的株數/單位土地面積;
                  LAD(m2·d)=[(L1+L2)/2]×(t2-t1);
                  在上述公式中,t2-t1為相鄰生育時期期間天數,L1、L2分別為t1、t2時間的葉面積。

                  農業論文參考
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                  第3章  結果與分析 .............................. 12
                  3.1  株行配置對大豆植株性狀的影響 ................... 12
                  3.1.1  株行配置對大豆株高的影響 ............................ 12
                  3.1.2  株行配置對大豆莖粗的影響 ............................. 13
                  第4章  討論 ............................ 40
                  4.1  株行配置對大豆植株性狀的影響 ............................ 40
                  4.2  株行配置對大豆葉面積指數及光合勢的影響 ............................ 41
                  4.3  株行配置對大豆光合特性的影響 ...................... 42
                  第5章  結論 ........................... 46
                  5.1  株行配置對植株性狀的影響 ....................... 46
                  5.2  株行配置對葉面積指數及光合勢的影響 ..................... 46
                  第4章  討論
                  4.1  株行配置對大豆植株性狀的影響
                  株高是大豆重要的生長指標,對大豆的產量具有重要影響[95,96]。種植密度決定著作物群體的大小,而不同的行距決定了作物群體的均勻性[97]。只有合理的行距與種植密度才能使作物在充分利用外界資源的同時獲得較高的產量[98]。本試驗研究表明,大豆株高隨著密度的增加而逐漸增高,與武新艷等[99]、梁建秋等[20]研究結果一致。H2M3處理大豆株高最高,H3M1處理最低,分別達到67.38 cm、47.45 cm,可能是因為H2M3處理雖然高密度會導致大豆植株葉片覆蓋程度加大,但適當的行距處理可以使大豆行間距通風更好,更有利于大豆株高的生長。但李文博等[100]學者研究表明,隨密度的增加大豆株高呈降低趨勢。索榮臻等[101]對飼用大豆農藝性狀的研究結果表明,在密度最大時大豆株高最小,可能原因為種植密度過高會導致田間可利用資源不能滿足作物生長所需,致使作物都比較矮小。各處理大豆隨著行距的增加,大豆株高均呈為先增大后減小的趨勢,具體表現為H2>H1>H3,與李秀齡等[102]、段秋宇等[103]研究結果一致,隨種植行距的增加,株高表現先升高后降低,說明行距過小或過大都不利于株高的生長。適當的縮小行距增加密度有助于大豆株高的生長。
                  莖粗是判斷植株長勢強弱的重要指標,與大豆抗倒伏有關,在一定程度上反映了幼苗的健壯程度[104]。本試驗研究表明,各處理大豆莖粗均隨著密度的增加而降低,具體表現為M1>M2>M3,說明密度越高,大豆莖粗最低。與張賀等[105]、段惠敏等[74]、賈夢楊等[106]研究結果基本一致。張娜等[107]在南疆地區對棉花不同密度處理試驗研究得出,降低種植密度可以顯著增加莖粗,但當種植密度過高時,莖粗的變化不明顯,可能是由于種植密度過高,植株之間養分和空間競爭激烈,使一些競爭力弱小的植株死亡,從而使大豆莖粗變幅較小。行距的變化可以有效改變作物的株高、莖粗等生長指標[108]。代旭峰等[109]對玉米進行不同行距與密度處理試驗研究發現,隨著行距配置的增加,莖粗呈下降趨勢。與本試驗結果一致,在本試驗中,H1M1處理莖粗最大,說明抗倒伏能力最強,H3M3處理莖粗最小,說明大豆易倒伏,分別達到0.64 cm、0.46 cm。
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                  第5章  結論
                  5.1  株行配置對植株性狀的影響
                  隨著生育進程的推進,大豆株高、莖粗、主莖節數、葉形指數均逐漸增加,各處理株高、主莖節數隨著種植密度的增加逐漸增加。H2M3處理大豆株高最高,達到67.38 cm,說明H2M3處理最有利于大豆株高的生長,有利于植株個體形態的建成。其中H1M3處理大豆主莖節數最多,達到12.7節,表明H1M3處理對大豆主莖節數生長促進效果最佳。莖粗隨著密度的增加而降低,具體表現為M1>M2>M3,H1M1處理莖粗最大,H3M3處理莖粗最小,分別達到0.64 cm、0.46 cm。葉形指數在V4-R2期增長最快,在R4期趨于平緩,在R6期達到最大值,表明大豆葉片形狀逐漸趨向窄長。H3M1處理大豆葉形指數最高,達到2.72,H1M3最低達到2.35。增加行距,減小密度有利于葉形指數的增加,促進大豆植物形態的建成。
                  參考文獻(略)


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