大豆玉米带状复合种植品种选配及行株距搭配分析

2024-04-15 14:04百色市玉米研究所李万行赵丽梅聂根荣
河北农机 2024年1期
关键词:株距大豆作物

百色市玉米研究所 李万行 赵丽梅 聂根荣

农业是全球最重要的产业之一,对人类生存发展至关重要。为满足不断增长的人口需求,农业生产必须不断提高产量,降低资源浪费与环境负担。在此背景下,种植品种配置和行株距搭配成为农业领域重要的研究课题。大豆和玉米交替种植,形成特定行株距搭配,这种种植方式不仅可以提高土地使用效率,还能通过作物间的互补作用,提高作物整体生产力与生态效益[1]。本研究选择了广西百色地区作为试验地点,以大豆和玉米为研究对象,深入探讨了带状复合种植品种选配及行株距搭配对农作物生长和病虫害发生率的影响,希望为农业生产提供科学种植建议。

1 材料与方法

1.1 田间试验地选择

田间试验地位于广西百色市右江区永乐镇,该地具有典型的亚热带季风气候,适合进行大豆和玉米的种植试验。该试验地的地理坐标为北纬24.02°、东经106.57°,海拔约170m。该地的年平均气温22.1℃,最热月(7 月)平均气温28.4℃,最冷月(1 月)平均气温13.3℃,≥10℃的活动积温7700℃~7850℃;年日照时数1850h~1880h;年降雨量1100mm~1200mm,主要集中在4 月至9 月的雨季。试验地的土壤类型为红壤,属于酸性土,具有中等的有机质含量和深厚的土壤层,排水条件良好。本次试验地总面积为0.4 hm2,并被划分为9 块,地块上的杂草、残留作物已被清除,土壤经过深翻松土处理,种植床结构适宜种植。

1.2 品种选择

为适应广西百色地区亚热带气候特征和土壤条件,经过细致考察和前期数据分析,本研究选定大豆品种“皖黄506”和玉米品种“青青700”进行带状复合种植试验。“皖黄506”是一种高产、优质大豆品种,具有较好耐瘠薄和适应性广等特点,适合在广西百色亚热带气候下种植。它成熟期适中,能够与玉米生长周期相协调,因而使得两种作物可以在相同生长季节内进行带状复合种植。“青青700”是一种广西境内广泛种植的高产玉米杂交品种,以高产稳产、较强抗逆性和广泛适应性著称。它的生长周期与“皖黄506”大豆相匹配,能够确保两种作物的互利共生,充分利用土地资源[2]。

1.3 供试肥料

为保证试验精度,减少人为因素,肥料采用统一供肥品种:史丹利3×15 三元复合肥。

1.4 试验设计

在试验田中设置了三个不同行株距组合进行对比研究。第一组为传统行株距对照组,大豆行距50cm,株距20cm;玉米行距80cm,株距30cm。第二组为紧密种植组,大豆行距40cm,株距15cm;玉米行距70cm,株距25cm。第三组为宽松种植组,大豆行距60cm,大豆株距25cm;行距90cm,玉米株距35cm。每组行株距配置均在随机区组设计下进行三次重复试验,以确保结果可靠。在整个生长期间,定期监测和记录各处理组植物生长情况,包括株高、茎粗、分枝数、叶面积等指标[3]。

1.4 指标评价

在作物成熟期,本研究开始指标测试。对于生长指标评估,随机选择30 棵植株,使用卷尺测量植株高度,手动计数分枝数。对产量指标评估,在收获期随机选取每组50 棵植株,手工收集种子并使用电子秤测量每株产量。对品质指标评估,收集每组30 棵植株种子样本,使用近红外光谱仪(NIR)测定大豆蛋白质含量及玉米淀粉含量[4]。对资源利用效率测定,在整个生长季节选择每组20 个点监测土壤水分,使用土壤水分仪进行测定,并在不同生长阶段使用LI-6400XT 便携式光合作用测定仪测量光合有效辐射利用效率。对于病虫害抵抗力评估,定期检查每组100 棵植株,记录病虫害发生情况,使用标准评分法评价病虫害严重程度,并辅以显微镜和放大镜进行识别与计数[5]。

1.5 统计方法

本研究采用SPSS20.00 软件进行数据处理分析,使用方差分析比较不同处理之间的主要效应,以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果分析

2.1 生长指标对比分析

如表1 所示,对照组大豆和玉米的平均高度分别为91.3cm 和200.0cm,大豆品平均分枝数为8.0 个;紧密种植组大豆高度增至109.6cm,玉米高度增至220cm,大豆平均分枝数增加到9.6 个,表现出显著生长优势,结果表明行株距减小可增加植株间竞争,促进生长资源利用;宽松种植组大豆平均高度和玉米平均高度增加至98.4cm 和208.6cm,平均分枝数8.8 个,但增长幅度小于紧密种植组。紧密种植组在提高作物生长方面表现最为突出,对照组、宽松种植组生长指标虽有差异但较小。结果表明,紧密种植组可促进大豆、玉米生长发育。

表1 各组生长指标对比结果

2.2 产量指标差异分析

如表2 所示,对照组大豆和玉米平均产量分别为220 kg/亩和510 kg/亩。在紧密种植组中,大豆和玉米平均产量最佳,分别达到了248 kg/亩和595 kg/亩。数据表明,较小行株距更适合大豆、玉米生长,可达到最佳产量。产量增加原因是植物之间竞争使得生长资源得到充分利用。在宽松种植组中,大豆、玉米产量也有所提高,分别达到了230 kg/亩和554 kg/亩。宽松种植组产量低于紧密种植组,但高于对照组,这表明宽松种植组也具有一定产量提升效果。

表2 各组产量指标结果

2.3 品质参数变化评估

如表3 所示,对照组中大豆蛋白质含量为41.43%,而玉米淀粉含量为70.55%。在紧密种植组中,大豆蛋白质含量显著提高至44.64%,玉米淀粉含量略微上升至71.39%。该数据表明紧密种植配置在提高大豆蛋白质含量、玉米淀粉含量方面具有明显优势,再次点明较小行株距可提升大豆品质。在宽松种植组中,大豆蛋白质含量为42.17%,玉米淀粉含量为71.04%,与对照组相比具有一定优势,但低于紧密种植组,这表明宽松种植组对大豆、玉米品质具有一定的促进作用,效果小于紧密种植组。研究结果表明,紧密种植组可显著提高大豆、玉米品质。

表3 品质参数变化结果

2.4 资源利用效率比较

如表4 所示,在土壤水分监测方面,紧密种植组土壤水分平均含量(18.5%)明显高于宽松种植组(15.2%)和对照组(16.8%)。数据表明,紧密种植配置能更有效地维持土壤水分供应,有助于作物在干旱条件下健康生长。在光合有效辐射利用效率方面,紧密种植组也表现出最高效率(0.045 μmol/m2/s),远超过宽松种植组(0.039μmol/m2/s)和对照组(0.042μmol/m2/s)。研究结果表明,紧密种植配置能更高效地利用光能进行光合作用,从而促进作物生长与养分积累。研究结果表明,紧密种植配置在土壤水分和光合作用方面效率更高。

表4 资源利用效率结果

2.5 病虫害发生率分析

如表5 所示,病虫害发生率在不同种植配置下存在明显差异。紧密种植组病虫害发生率为5%,宽松种植组病虫害发生率为8%,对照组的病虫害发生率为10%。研究表明,采用紧密种植可降低病虫害发生率。造成病虫害发生率降低的原因是在紧密种植配置下植物排列紧密,降低了害虫传播和侵害机会。紧密排列种植方式可减少害虫活动范围,使其难以扩散。

表5 病虫害发生率结果

3 结语

通过传统行株距对照组、紧密种植组、宽松种植组对比研究发现,紧密种植组不仅可以促进大豆、玉米生长效率,还能提高作物产量与品质,降低病虫害发生率。因此,紧密种植配置在农业生产中具有广阔的应用前景。农业从业者可采用该配置来优化农产品生产质量,为农业领域的可持续发展做出贡献。

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