熊國富
(青海省農(nóng)林科學(xué)院作物所,青海西寧,810016)
春蠶豆高產(chǎn)栽培群體發(fā)育動(dòng)態(tài)規(guī)律研究
熊國富
(青海省農(nóng)林科學(xué)院作物所,青海西寧,810016)
青海春蠶豆以產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、商品率高而著稱,通過對(duì)青海春蠶豆高產(chǎn)(5.625 t/hm2以上)栽培技術(shù)資料的統(tǒng)計(jì)分析,探討其群體發(fā)育動(dòng)態(tài)規(guī)律,旨在為春蠶豆高產(chǎn)栽培和研究提供詳實(shí)、便捷的技術(shù)依據(jù),使蠶豆栽培達(dá)到高產(chǎn)、高效的目的。
春蠶豆 高產(chǎn)栽培 群體 動(dòng)態(tài)
高產(chǎn)春蠶豆生長發(fā)育進(jìn)程與一般生產(chǎn)田基本一致,其共同特點(diǎn)是:生育前期長、花期短、后期長。如西寧地區(qū),青海12春蠶豆從播種到開花約需60 d,約占全生育期的40%,開花至鼓粒約需30 d,約占全生育期的20%,鼓粒至成熟則需60 d以上,占全生育期的40%。青海春蠶豆這種生育期“長—短—長”的特點(diǎn),有利于形成大莢大粒,是獲得高產(chǎn)的重要原因。
高產(chǎn)春蠶豆一般3月下旬播種,4月下旬出苗,5月10日左右開始分枝,5月26日至6月10日(開花期)分枝達(dá)到高峰,然后分枝開始消亡,直到7月10日左右分枝消亡穩(wěn)定至有效分枝數(shù)。春蠶豆在超高產(chǎn)栽培條件下分枝期可長達(dá)30~40 d,分枝最高數(shù)可維持15~20 d,分枝成莢率高于一般豐產(chǎn)田。因此,在高產(chǎn)栽培條件下,春蠶豆要以主莖成莢和分枝成莢并重的途徑獲取高產(chǎn),這與前人研究的一般高產(chǎn)田(4.5~5.3 t/hm2)主要依靠主莖成莢,爭取部分分枝(25%~30%)途徑獲取豐產(chǎn)的栽培技術(shù)是有區(qū)別的。
高產(chǎn)春蠶豆分枝消長動(dòng)態(tài)呈近似拋物線型,其數(shù)學(xué)模型可表達(dá)為:=exp(2.3452+0.0124-0.00052)(r=0.9273**),其中,表示群體分枝數(shù)(萬枝),表示分枝后天數(shù)。綜合近幾年超高產(chǎn)(5.625~6.375 t/hm2)栽培資料,大莢型春蠶豆(青海12號(hào))品種群體合理的分枝動(dòng)態(tài):保苗15萬~18萬株/hm2,最高分枝數(shù)75萬~90萬枝/hm2,有效分枝率40%~45%,成莢176.5萬~198.5萬條/hm2,莢粒數(shù)1.8~2.2粒,百粒質(zhì)量170~175 g。
分枝成莢與栽培條件密切相關(guān),據(jù)調(diào)查,春蠶豆超高產(chǎn)栽培條件下,5月25日以前為有效分枝期,分枝數(shù)可達(dá)60萬枝/hm2,5月26日以后發(fā)生的分枝也可達(dá)30萬枝/hm2,但多為無效分枝。如何控制無效分枝的發(fā)生和使其迅速消亡,是超高產(chǎn)栽培建立合理群體的技術(shù)關(guān)鍵,在蠶豆現(xiàn)蕾期采取深中耕、盛花期(5月25日前)采取水肥調(diào)控和摘頂取尖措施具有良好的效果,可有效地控制最高分枝的持續(xù)時(shí)間,使更多的有效分枝形成大莢大粒。
蠶豆植株在個(gè)體發(fā)育過程中,外部形態(tài)是內(nèi)在生理過程變化的結(jié)果,二者之間存在一定的關(guān)系。我們將主莖葉齡分別作編碼代換,即:1葉期1;2葉期2;3葉期3;4葉期4;5葉期5;6葉期6……分別進(jìn)行編碼代換。試驗(yàn)表明,單株分枝數(shù)與主莖葉齡具有高度的相關(guān)性,基本符合一元一次函數(shù)關(guān)系,其線性模型可表達(dá)為:=-4.8342+1.4677(=0.9713**),其中:為單株分枝數(shù);為主莖葉齡。通過葉齡指數(shù)與分枝數(shù)的相關(guān)性,準(zhǔn)確掌握莢形成進(jìn)程,為蠶豆生產(chǎn)提供較簡便實(shí)用的方法,采取相應(yīng)栽培措施,促進(jìn)莢的發(fā)育,爭取莢大粒多,對(duì)獲取高產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
通過對(duì)高產(chǎn)春蠶豆品種青海12號(hào)幼莢形成規(guī)律的觀察表明,蠶豆具有無限生長習(xí)性,莖尖(頂芽)不斷進(jìn)行營養(yǎng)生長,直至莢果成熟才停止,在這一過程中,生殖生長與營養(yǎng)生長同步進(jìn)行,共進(jìn)期可達(dá)60~80 d,這段時(shí)期器官的蕾、花、莢不斷分化發(fā)育,根、莖、葉等營養(yǎng)器官迅速增長,而莖尖在植株體內(nèi)養(yǎng)分的吸收和分配上始終占主要地位,致使下部花莢養(yǎng)分缺乏,植株只能通過減少花莢總數(shù),來保證剩余花莢的養(yǎng)分供應(yīng),所以說,上部營養(yǎng)生長對(duì)下部生殖生長的競(jìng)爭影響大,限制了大部分花莢的結(jié)實(shí)發(fā)育,因此通過適時(shí)摘尖打頂可增加蠶豆的結(jié)莢率,提高產(chǎn)量。
葉面積隨地力水平的提高隨之增大,據(jù)試驗(yàn)調(diào)查表明,超高產(chǎn)春蠶豆(青海12號(hào))葉面積系數(shù)的變化動(dòng)態(tài)是:苗期0.64~0.72,現(xiàn)蕾期0.76~1.22,分枝開花期4.79~6.87,鼓莢期8.13~10.72,成熟期0.47~0.83。葉面積生長呈單峰曲線,高峰在鼓莢期,其變化動(dòng)態(tài)符合方程:=exp(-2.2131+0.1686-0.00072)(= 0.9763**),其中為葉面積指數(shù),為出苗后的天數(shù)。
超高產(chǎn)春蠶豆成熟期葉面積系數(shù)為0.47~0.83,除受品種本身的特性決定外,主要是由于超高產(chǎn)的栽培條件造成的,也是高額豐產(chǎn)田的有利因素。根據(jù)有關(guān)學(xué)者的研究,盡管在蠶豆鼓莢期間環(huán)境條件有很大差異,但由于氣候、栽培措施和品種特性引起的產(chǎn)量變異,多半是與葉面積持續(xù)生長時(shí)間的長短有關(guān),特別是在蠶豆鼓莢期比較干旱的環(huán)境條件下,葉面積持續(xù)時(shí)間對(duì)產(chǎn)量的影響更為明顯。由此可見,維持葉片正常的功能期是保證高產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。
蠶豆體內(nèi)光合產(chǎn)物的積累、分配和運(yùn)轉(zhuǎn)是決定生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的關(guān)鍵。據(jù)研究認(rèn)為超高產(chǎn)春蠶豆干物質(zhì)積累過程基本符合一般作物生長變化規(guī)律,即干物質(zhì)積累可分為開始緩慢階段(出苗至現(xiàn)蕾期),迅速增長階段(現(xiàn)蕾至鼓莢期)和緩慢階段(鼓莢后期至成熟)3個(gè)時(shí)期。
6.1 植株干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)
群體干物質(zhì)的積累是獲得蠶豆高產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),研究資料表明,蠶豆單產(chǎn)5.625 t/hm2以上,成熟期地上部干物質(zhì)積累一般在20~22 t/hm2,其中現(xiàn)蕾前25~28 d,干物質(zhì)積累1.25~1.55 t/hm2,占6.25%~7.05%;現(xiàn)蕾后干物質(zhì)急劇上升,從現(xiàn)蕾到鼓莢30~35 d,干物質(zhì)積累9.55~12.5 t/hm2,占47.75%~56.82%;鼓莢到成熟65~70 d,干物質(zhì)積累7.95-9.2 t/hm2,占39.75%~41.82%,主要是籽粒干物質(zhì)的增加,所以,現(xiàn)蕾至鼓莢和鼓莢至成熟,是干物質(zhì)形成的2個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。
群體植株干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)符合庫柏茨(Gompertz)生長函數(shù)增長,即:=3.7543×exp{0.2113[1-exp(-0.0287)]/0.0287}(=0.9973**)。
6.2 籽粒干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)
超高產(chǎn)春蠶豆籽粒干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)略呈 “S”型生長過程,其特點(diǎn)為“慢—快—慢”,即開花后的21 d左右積累較慢,以后干物質(zhì)積累加快,百粒日增量(干質(zhì)量)1.5~1.7 g,有時(shí)為1.9 g以上;籽粒干物質(zhì)積累盛期處在開花后的22~44 d,即7月25日左右,溫度最適宜籽粒干物質(zhì)的形成;在開花后45~60 d,籽粒絕對(duì)含水量比較穩(wěn)定,則隨干物質(zhì)的不斷積累逐漸下降,當(dāng)籽粒含水率降至35%以下時(shí),干物質(zhì)積累基本停止,有時(shí)甚至出現(xiàn)物質(zhì)倒流現(xiàn)象。因此,超高產(chǎn)春蠶豆要嚴(yán)格掌握適宜收割期,爭取最大粒質(zhì)量,為創(chuàng)造更高產(chǎn)發(fā)揮其粒質(zhì)量優(yōu)勢(shì)。
蠶豆籽粒干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)符合一元三次函數(shù)增長,其擬合數(shù)學(xué)模型為:=-1.7380+0.4713+0.0621-0.0004(=0.9936**)其中:為籽粒百粒干物質(zhì)量,為花后天數(shù)。
此方程不僅真實(shí)地描述了籽粒干物質(zhì)的增長動(dòng)態(tài),而且可通過對(duì)方程求導(dǎo),得出開花后每一天的灌漿速率及最大粒質(zhì)量的日期,反應(yīng)出籽粒灌漿持續(xù)時(shí)間和灌漿速率與籽粒干物質(zhì)量的關(guān)系。
[1]法朗士J,索恩利J H M著.金之慶譯.農(nóng)業(yè)中的數(shù)學(xué)模型[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1991.
Study on Dynamics of Population Development in High-yielding Spring Broad Bean in Qinghai
XIONG Guofu
Qinghai spring broad beanis famous for high-yield,good quality and high commodity rate.The dynamics of population development by means of stattistical data of culture technique was analyzed to provide with basis for higher yield and quality of broad bean.
Spring broad bean;High-yielding cultivation;Population;Dynamics
10.3865/j.issn.1001-3547.2009.20.017
熊國富(1965-),男,副研究員,從事作物育種栽培研究,電話:0971-5311179
2009-05-06