林英杰　趙平　于曉娟　葛海玲　張曉冬　劉文龍　劉滿成

摘要 為解決大豆播種后遇雨出苗不齊或者不出苗導(dǎo)致大豆產(chǎn)量降低的問題，以豆豐10號(hào)為材料，分別設(shè)置稻草（草苫）覆蓋（T1處理）、單層遮陽網(wǎng)覆蓋（T2處理）、雙層遮陽網(wǎng)覆蓋（T3處理）、地膜覆蓋（T4處理）和無覆蓋（CK）5個(gè)處理進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明，采取覆蓋措施的處理均提升了大豆的出苗率，增幅59.00%～107.69%，極顯著增加了大豆的出苗密度，提高了大豆的產(chǎn)量。雙層遮陽網(wǎng)覆蓋（T3）處理投入成本最高，地膜覆蓋（T4）處理次之。雙層遮陽網(wǎng)覆蓋（T3）處理的投入產(chǎn)出比最高，達(dá)到了1.00∶4.41，單層遮陽網(wǎng)覆蓋（T2）處理次之，地膜覆蓋（T4）處理最低，僅有1.00∶2.41。綜合來看，暴雨條件下，雙層遮陽網(wǎng)覆蓋（T3）處理增加了大豆的出苗密度，提高了大豆的產(chǎn)量，獲得了最佳的投入產(chǎn)出比，在生產(chǎn)中可進(jìn)行大面積推廣。

關(guān)鍵詞 暴雨；大豆；不同覆蓋方式；出苗；投入產(chǎn)出比

中圖分類號(hào) S565.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2024）08-0044-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.08.011

Effects of Different Mulching Methods on Emergence and Yield of Soybean Under Rainstorm

LIN Ying-jie， ZHAO Ping， YU Xiao-juan et al

（Changle Agricultural and Rural Bureau， Changle， Shandong 262400）

Abstract In order to solve the problem of soybean yield reduction caused by uneven emergence or non-emergence of soybean in rain， comparative test was carried out based on five treatments of straw mulching（T1）， a layer of shading-net mulching（T2）， two layers of shading-net mulching（T3）， film mulching（T4）， open filed（CK）. Results showed that the coverage measures increased the emergence rate of soybean by 59.00%-107.69%， improved yield of soybean. T3 treatment had the highest input cost， followed by T4 treatment. T3 treatment had the highest input-output ratio， reaching 1.00∶4.41， followed by T2 treatment. And T4 treatment was the lowest， only 1.00∶2.41. In general， T3 treatment enhanced the seedling density of soybean under under rainstorm condition， obtained the optimal input-output ratio， and could be widely used in production.

Key words Rainstorm;Soybean;Different mulching methods;Seedling emergence;Input-output ratio

大豆為子葉出土作物，大豆發(fā)芽出苗，需要幼苗將子葉頂出土表，大豆的頂土能力較差。大豆播種后遇雨，土壤易形成密閉堅(jiān)硬的結(jié)皮從而影響大豆出苗，造成大豆出苗不齊甚至不出苗。土壤結(jié)皮是表層土壤在降雨徑流或生物等共同作用下，形成的致密的土表硬殼，一般厚度約數(shù)毫米。除了土壤因素，降雨是土壤結(jié)皮形成的必要條件，降雨強(qiáng)度越大，徑流深度越大，結(jié)皮硬度也越大，形成的結(jié)皮也越厚［1-2］。研究表明，土壤結(jié)皮影響大氣與土壤中氧氣的交換，從而影響種子的發(fā)芽［3］。同時(shí)，土壤結(jié)皮會(huì)延遲作物的生長時(shí)期，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量下降。

黃淮海平原的大豆生產(chǎn)主要為夏大豆，是我國大豆第二大主產(chǎn)區(qū)，常年種植面積占全國大豆面積的30%～60%［4］，在我國大豆生產(chǎn)中占有非常重要的地位。該地區(qū)的土壤多為砂姜黑土，土壤黏重。同時(shí)，該時(shí)期大豆播種后極易遭遇降雨，形成嚴(yán)重的土壤結(jié)皮，影響大豆出苗，造成缺苗斷壟現(xiàn)象，給大豆生產(chǎn)帶來不利的影響。

以往的研究多集中在耕作方式［5-6］、土壤結(jié)皮［7］、秸稈還田［8］、中耕措施［9］、表土處理［10］等對(duì)大豆的出苗和產(chǎn)量的影響。研究表明，耕作方式影響土壤結(jié)皮［11］。免耕作可預(yù)防土壤結(jié)皮的形成；而耕作會(huì)形成土壤結(jié)皮，影響出苗［12-13］。Rathore等［14］研究表明，免耕條件下種床上形成的土壤團(tuán)粒小于過量耕作條件下的土壤團(tuán)粒。壟作播種后土壤環(huán)境保持穩(wěn)定一致，有利于出苗。播種后早形成的土壤結(jié)皮對(duì)出苗的影響大。Mannering等［15-16］研究表明，麥秸（秸稈）覆蓋可以有效地減少土壤徑流和土壤表面密封，降低種床土壤最高溫度，提高土壤最低溫度，保持土壤濕度，能有效地提高大豆的出苗率。王幸等［17］研究表明，免耕覆秸精量播種有助于防止土壤板結(jié)，增加水分滲透，減少水土流失，為大豆萌發(fā)、出苗創(chuàng)造良好的環(huán)境。然而，在自然暴雨條件下，不同的覆蓋方式對(duì)大豆出苗的影響，特別是不同的覆蓋方式對(duì)大豆生產(chǎn)的投入產(chǎn)出比研究的較少。近年來，國家高度重視大豆生產(chǎn)，2023年中央一號(hào)文指出，加力擴(kuò)種大豆油料，扎實(shí)推進(jìn)大豆玉米帶狀復(fù)合種植，支持東北、黃淮海地區(qū)開展糧豆輪作。鑒于此，筆者在暴雨條件下，探索不同覆蓋方式對(duì)大豆出苗和產(chǎn)量的影響，對(duì)生產(chǎn)中的投入產(chǎn)出比進(jìn)行分析，從而解決大豆播種后遇雨出苗不齊或者不出苗的問題，篩選出適宜生產(chǎn)的最佳覆蓋方式，為黃淮海地區(qū)大豆生產(chǎn)提供技術(shù)支撐，為大豆生產(chǎn)作出貢獻(xiàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在山東省濰坊市昌樂縣鄌郚鎮(zhèn)金山村進(jìn)行，昌樂縣屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，年平均氣溫12.7 ℃，年降雨量907.3 mm，全年80%以上雨量集中在5—9月的汛期。試驗(yàn)地點(diǎn)開闊、無遮陰，光照、通風(fēng)條件良好，農(nóng)田土壤為多礫質(zhì)壤質(zhì)褐土，0～30 cm基礎(chǔ)地力如下：有機(jī)質(zhì)含量13.2 g/kg，全氮1.07 g/kg，堿解氮106 mg/kg，速效磷40 mg/kg，速效鉀130 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試大豆品種為豆豐10號(hào)，覆蓋材料為稻草（草苫拆解）、遮陽網(wǎng)（黑色、2? m寬、六針、透光率20%）、地膜（1 m寬、0.01 mm普通地膜）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理（表1），分別為無覆蓋（CK）、稻草（草苫）覆蓋（T1處理）、遮陽網(wǎng)（單層）覆蓋（T2處理）、遮陽網(wǎng)（雙層）覆蓋（T3處理）、地膜覆蓋（T4處理）。地膜覆蓋處理在暴雨過后揭開，后期遇雨前再覆蓋，雨停后再揭開，直至出苗。稻草（草苫）覆蓋需要將稻草均勻覆蓋在播種后的地表上，以不露地面為準(zhǔn)。其余覆蓋出苗后揭開（移除）。每個(gè)小區(qū)10 m2，大豆種植密度按30萬株/hm2播種，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。大豆播種及各處理設(shè)置根據(jù)天氣預(yù)報(bào)選擇在暴雨前1 d完成播種。2022年7月6日天氣預(yù)報(bào)暴雨。7月5日按上述方法完成試驗(yàn)設(shè)置。根據(jù)昌樂氣象局報(bào)告6日全縣平均降雨61.9 mm，試驗(yàn)點(diǎn)降雨65.2 mm，達(dá)到暴雨級(jí)別。

1.4 測定項(xiàng)目及方法

大豆播種后，觀察大豆的出苗情況，到大豆苗期結(jié)束后不再有新苗長出，統(tǒng)計(jì)大豆出苗密度，計(jì)算出苗率。計(jì)算各處理覆蓋增加成本（遮陽網(wǎng)按5年壽命計(jì)算）。大豆成熟后每小區(qū)取5 m2測產(chǎn)。大豆按7.6元/kg計(jì)算各處理投入產(chǎn)出比：R=K/IN=1/N，投入產(chǎn)出比=覆蓋增加成本/（大豆產(chǎn)量-CK產(chǎn)量）×7.6元/kg。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；采用DPS 7.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋方式對(duì)大豆出苗的影響

出苗密度和出苗率能反映不同覆蓋方式對(duì)大豆出苗的影響程度。由表2可知，在暴雨條件下，T1、T2、T3、T4處理和CK的出苗率分別為71.77%，86.81%、93.75%、76.39%和45.14%，因此采取覆蓋措施的處理顯著增加了大豆的出苗密度，提高了大豆的出苗率。其中，以遮陽網(wǎng)（雙層）覆蓋（T3）處理的出苗密度最大、出苗率最高，遮陽網(wǎng)（單層）覆蓋（T2）處理次之，無覆蓋（CK）處理最低，T3處理的出苗密度較T1、T2、T4處理和CK分別增加了30.64%、8.00%、22.73%和107.69%。不同覆蓋措施處理的出苗密度不同，T3處理與T2處理間無顯著差異，但顯著高于T1、T4和CK處理。T2與T4處理間差異不顯著，但與T1處理間差異顯著。T1與T4處理間無顯著差異，采取覆蓋措施的處理均極顯著高于CK處理。覆蓋措施提高了大豆的出苗率，比不覆蓋（CK）處理增幅達(dá)58.99%～107.69%，利于大豆的出苗。

2.2 不同覆蓋方式對(duì)大豆產(chǎn)量的影響及投入產(chǎn)出比較

投入產(chǎn)出比指的是投入資金與產(chǎn)出資金之比，即投入1個(gè)單位資金能產(chǎn)出多少單位資金。其數(shù)量常用“1∶N”的形式表達(dá)，N值越大，經(jīng)濟(jì)效果越好。該試驗(yàn)借鑒了投入產(chǎn)出比的概念，通過計(jì)算不同覆蓋方式對(duì)大豆的投入產(chǎn)出比來明確那種覆蓋方式的投入效果最好。由表3可知，采取覆蓋措施的處理極顯著提高了大豆的產(chǎn)量，與不覆蓋處理CK比較差異達(dá)到極顯著水平。其中，遮陽網(wǎng)（雙層）覆蓋（T3）處理的產(chǎn)量最高，極顯著高于其他處理。稻草（草苫）覆蓋（T1）處理與地膜覆蓋（T4）處理間產(chǎn)量無顯著差異。采取覆蓋措施增加了大豆生產(chǎn)的成本，其中，遮陽網(wǎng)（雙層）覆蓋（T3）處理增加的最多，其次是地膜覆蓋（T4）處理，稻草（草苫）覆蓋（T1）處理增加的最少。從投入產(chǎn)出比來看，遮陽網(wǎng)（雙層）覆蓋（T3）處理經(jīng)濟(jì)效果最好，達(dá)到了1.00∶4.41，而地膜覆蓋（T4）處理的投入產(chǎn)出比最差，僅有1.00∶2.72。

3 討論

黃淮海平原的大豆播種期正值汛期，大豆播種后很容易遭遇降雨從而影響大豆出苗。土壤結(jié)皮是降雨后土壤表層普遍存在的現(xiàn)象［18］。土壤形成結(jié)皮阻礙土壤與環(huán)境間的水氣交換，結(jié)皮使土表形成密閉堅(jiān)硬外殼，減小土壤含水量，降低水資源利用率，對(duì)作物出苗、生長和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成一定的影響［19-20］。路培等［21］研究表明，土壤結(jié)皮影響小麥出苗，延長了玉米的出苗期。影響結(jié)皮形成的因素主要包括土壤理化性質(zhì)和降雨，實(shí)施地面覆蓋可消除結(jié)皮［22］。該研究表明，大豆播種后遭遇暴雨，大豆出苗密度和出苗率顯著降低。不同的覆蓋方式阻止了雨水直接擊打地面，不利于土壤結(jié)皮的形成，從而有利于大豆的出苗。稻草（草苫）覆蓋（T1處理）、遮陽網(wǎng)（單層）覆蓋（T2處理）、遮陽網(wǎng)（雙層）覆蓋（T3處理）、地膜覆蓋（T4處理）均顯著提高了大豆的出苗密度和出苗率。

宋秀杰等［23］提出產(chǎn)投比是反映系統(tǒng)內(nèi)部各部門和整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益變化的一個(gè)指標(biāo)。通過投入產(chǎn)出比的比較，篩選出資金利用率高的方法。該研究借鑒了這個(gè)方法，通過計(jì)算不同覆蓋方式對(duì)大豆的投入產(chǎn)出比來選擇最優(yōu)的覆蓋方式。結(jié)果表明，遮陽網(wǎng)（雙層）覆蓋（T3）處理經(jīng)濟(jì)效果最好，資金利用率最高。

該研究基于暴雨條件下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，體現(xiàn)出暴雨條件下不同覆蓋方式對(duì)大豆的出苗及產(chǎn)量的影響，篩選出解決大豆播種后遇雨出苗不齊，甚至不出苗的最優(yōu)方式。后續(xù)應(yīng)在不同雨量條件下研究覆蓋方式對(duì)大豆的出苗及產(chǎn)量影響，結(jié)合土壤溫濕度及結(jié)皮形成情況進(jìn)行進(jìn)一步研究，同時(shí)，在覆蓋方式上還可以進(jìn)一步優(yōu)化，因此不同雨量條件下解決大豆出苗不齊甚至不出苗的試驗(yàn)將作為下一步研究重點(diǎn)。

4 結(jié)論

通過暴雨條件下大豆田間試驗(yàn)，分析不同覆蓋方式對(duì)大豆出苗密度、出苗率及產(chǎn)量的影響，得到以下結(jié)論：

（1）暴雨條件下，不同覆蓋方式處理顯著增加了大豆的出苗密度，提高了大豆的出苗率。遮陽網(wǎng)（雙層）覆蓋（T3）處理提高最多，遮陽網(wǎng)（單層）覆蓋（T2）處理次之，無覆蓋（CK）處理出苗率最低。不同覆蓋方式處理均能有效地解決大豆播種后遇到下雨造成土壤結(jié)皮，進(jìn)而影響大豆出苗的問題。

（2）不同覆蓋方式處理均不同程度增加了大豆的生產(chǎn)成本，但從大豆生產(chǎn)的投入產(chǎn)出比分析看，遮陽網(wǎng)（雙層）覆蓋（T3）處理的經(jīng)濟(jì)效果最好，是暴雨條件下，解決大豆出苗不齊甚至不出苗，獲得大豆高產(chǎn)的最優(yōu)技術(shù)，為黃淮海大豆主產(chǎn)區(qū)大豆雨季播種提供一條有效的解決辦法。

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基金項(xiàng)目 鳶都學(xué)者項(xiàng)目（濰政辦字〔2021〕184號(hào)）；濰坊市高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)花生育種栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（濰科字〔2022〕41號(hào)）；黃三角國家農(nóng)高區(qū)科技專項(xiàng)（2022SZX14）。

作者簡介 林英杰（1980—），男，山東文登人，推廣研究員，博士，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣研究。*通信作者，研究員，碩士，從事綠肥輕簡化栽培與綜合利用研究。

收稿日期 2023-05-01；修回日期 2023-06-05