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期刊：Field Crop Ressearch 1区TOP/IF=5.8![]() 晚播导致大豆营养生长期和籽粒灌浆期缩短；![]() 延迟播种显著降低了夏大豆的累积高温和有效积温；![]() 调整播期使热敏性品种对高温胁迫的有效适应；![]() 耐热品种播种早，产量高。 |
黄淮海农区是中国最大的大豆产区之一，气候条件接近理想。然而，近几十年来，全球变暖日益抑制了该地区的大豆生产。本研究于2020年和2021年在黄淮海地区进行了为期两年的裂区设计田间试验，包括5个不同的播种日期和3个品种(即耐热性、热敏性和广泛种植的品种)。本研究的目的是:1)研究播期和品种对大豆物候期和产量的影响;2)研究播期对作物气候暴露(有效积温、光照、降雨)的影响;3)研究耐热胁迫品种的遗传耐受性对物候期和产量的影响;4)为高产大豆研究提供适宜的播期建议。本研究在山东省济宁市任城区(东经116°47′，北纬35°54′)农业农村部耕作制度重点实验室济宁试验场开展田间试验。该地区属暖温带季风气候，夏季年平均气温14°C，年降雨量600-800 毫米，其中70%是在6月至10月。2020年和2021年大豆生长季日平均气温和降水量如图1所示。冬小麦-夏玉米-冬小麦-夏大豆轮作已在试验场进行了10多年。![]()
图1 2020年和2021年6 - 10月的日平均气温(红线)和降水(绿柱)。研究了三个品种:中黄13(该地区广泛种植的品种)、冀豆21(耐热品种)和菏豆14(热敏品种)(Wang et al.， 2019, Li et al.， 2020)。采用5种播种期处理(6月1日、6月10日、6月20日、6月30日和7月10日;具体如表1所示。播种密度为24万株/公顷，行距为40厘米，行内株距为15厘米。为保证群体的一致性，在播种阶段(播种后2-3周)，每孔播种2粒大豆种子，并进行间苗。如果没有降雨，只在播种前灌水(50毫米)。播种前施用氮、P2O5、K2O配比为15:15:15的复合肥，基肥334 kg/ha。以大豆品种为主要小区因素，播期处理为次要小区因素，进行了分小区试验。每个处理有3个重复，田区长10 m，宽7 m(图2)。![]()
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图2 品种中黄13 (ZH13)、冀豆21 (JD21)和禾豆14 (HD14)分别在2020年(a)和2021年(b)五个播期下的田间布置。照片摄于9月中旬。其余方法见原文。
播期对物候期的影响
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图3 2020年和2021年，播期对中黄13 (ZH13)、冀豆21 (JD21)和菏豆14 (HD14)营养期(播至R1，蓝色)、籽粒灌浆前期(R1 ~ R5，黄色)和籽粒灌浆期(R5 ~ R8，红色)持续时间的影响。
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图4 2020年和2021年，播期对中黄13 (ZH13)、冀豆21 (JD21)和菏豆14 (HD14)营养期(播至R1)、籽粒灌浆前期(R1 ~ R5)、籽粒灌浆期(R5 ~ R8)气候暴露的影响。
地上生物量积累与产量
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图5 中黄13 (ZH13)、冀豆21 (JD21)和菏豆14 (HD14) 5个播种期处理2020年和2021年R2和R5期株高、叶面积指数(LAI)、光合作用和总生物量的变化。
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图6 播期对2020年和2021年中黄13 (ZH13)、冀豆21 (JD21)和菏豆14 (HD14)籽粒产量、单株荚果数、单株粒数和百粒重的影响。
气候资源对物候和粮食产量的影响
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图7 2020 - 2021年气候资源对大豆物候期的影响
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图8 2020 - 2021年各播期处理下中黄13 (ZH13)、冀豆21 (JD21)和菏豆14 (HD14)产量参数与各生育阶段气候因子的相关性研究。
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图9 播期对气候资源、产量组成及产量的影响。黑线箭头表示正相关;红线对应负相关;实线表示相关显著，虚线表示不显著。箭头上方的数字表示相关系数。
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图10 2020 - 2021年各生育阶段累积高温和降水对产量的影响
播种时间显著影响大豆物候，导致气候条件的改变。晚播推迟开花和成熟，减少营养生长和籽粒灌浆。较高的累积高温和降水是导致灌浆时间延长的关键因素。较高的每日最低温度往往会缩短营养生长的时间。菏豆14(热敏性品种)和中黄13在6月20日播种时表现最好，避免了2020年的热胁迫。第一种播种期处理产量较高，耐热品种冀豆21因单株粒数和百粒重较低而产量下降。通过考虑物候和季节天气之间的相互作用，以及作物遗传和热胁迫下生长之间的相互作用，将更有可能获得高产的最佳播种时间。(欢迎大家投稿、转发和建议，也希望与您共同讨论相关知识，共同进步！)
