夏大豆鼓粒特性及其与气象条件关系研究

张莉等

摘 要：对夏大豆鼓粒特性及其与气象条件关系进行了研究。结果表明：大豆鼓粒有3个明显时期：籽粒形成期、膨大期、脱水期。鲜籽粒体积先增后降，可用e的二次多项式指数曲线拟合，顶部开花29d左右最大；干籽粒体积随鼓粒进程延续直线增长。籽粒含水量变化为平抛物体运动曲线，鲜籽粒质量变化可用e的二次多项式指数曲线描述，百粒质量变化可拟合Logistic曲线。鼓粒速率呈抛物线变化趋势。温差大、日照时间长，有利于夏大豆籽粒干物质积累。

关键词：夏大豆；鼓粒期；籽粒体积；气象条件

中图分类号 S565.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）02-23-02

鼓粒是大豆一生中生长发育及产量形成最重要的时期。前人对大豆的鼓粒进程已有较多的报道，如苏黎等对不同结荚习性的4个品种大豆开花结荚鼓粒进程的比较表明，籽粒干物质增长符合Logistic曲线[1]；张德荣研究指出：农业气象条件对大豆籽粒增重影响很大[2]。笔者对夏大豆鼓粒特性及其与气象条件关系进行了研究，以期为夏大豆高产栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料 试验于2014年在柳丰种业（百善镇柳孜）和鑫荣谷物（孙疃镇王圩）品种展示田中进行。供试土壤分别为潮土和砂姜黑土，土质为沙壤土和粘壤土，肥力中等。前茬小麦，产量水平在7 000～7 500kg/hm2。供试大豆品种为中黄13，6月19日播种，6月24日出苗，8月5～16日开花，9月24～25日成熟，行距40cm，密度25万株/hm2。

1.2 试验方法 详细记载出苗期、始花期、盛花期、终花期、结荚期、鼓粒期和成熟期。顶部开花后次日取主茎6～10节（下同）荚长大约0.5cm的荚，之后每3d取荚一次（柳丰取3粒荚，王圩分开取2～3粒荚），每次取荚20个。在每次取荚的同时，选择“相似荚”20个以上，挂牌标记，以备下一次取样之用，如此直至成熟。每次取荚后，剥出籽粒，称量鲜重，用排水法测定鲜籽粒体积。而后将籽粒装入纸袋中，置于烘箱中105℃杀青10min，随后降至80℃恒温烘干至恒重，冷却后迅速称其干重，用排水法测定干籽粒体积。

1.3 数据处理与分析 数据处理和图表绘制利用Excel进行。将取得的数据应用PEMS3.1软件，进行Logistic曲线、一元直线、多元曲线和e（取2.718 3）指数曲线回归方程模拟选优，建立夏大豆籽粒体积、含水量变化和干物质积累拟合曲线，分析气候条件对百粒质量增长的影响。

1.4 试验期间气象条件 2014年夏大豆生长季节气温持续偏低，降水量先多后少，旱涝交替，光照不足。夏大豆鼓粒期低温多雨寡照，对鼓粒不利。8月中旬至9月下旬，平均气温22.7℃，比历年平均低0.9℃；降水量353.1mm，比历年平均多176.2mm，8月25日、9月18日2次田间积水2d以上，形成涝渍；日照时数217.6h，比历年平均少99.1h。

2.4 气象因子对大豆鼓粒的影响 大豆鼓粒速率并不是平稳变化的，这是因为大豆鼓粒过程除受自身生物学规律的支配外，还受环境条件的影响。环境条件包括气象因子和土壤养分、水分条件。为从实测鼓粒速率中分离出气象因子影响的部分，笔者把拟合曲线的yt视为鼓粒速率的时间趋势值，它反映了大豆鼓粒进程的本身生物学规律，即在正常情况下第t天应有的鼓粒速率，它仅仅是时间的函数。以相对鼓粒速率（yw=实测值/趋势值×100）来讨论气象因子对鼓粒速率的影响。显然，当环境条件有利于鼓粒时，则实测鼓粒速率比趋势值高，即yw>100%；反之，则yw<100%。

2.4.1 气温与大豆鼓粒 濉溪县8月下旬至9月下旬平均气温20.4～25.3℃，与夏大豆鼓粒期适宜温度（20～25℃）吻合。相关分析表明：大豆相对鼓粒速率与平均气温、最高气温和最低气温关系不大，而与温差直线弱相关，yw=20.8+12.676Td，F=4.2773，P=7.7%。说明温差大有利于夏大豆籽粒干物质的积累。

2.4.2 日照与大豆鼓粒 分析表明，相对鼓粒速率与日照时数直线弱相关，yw=72.4+3.174St，F=4.769 6，P=6.5%。说明日照时间长有利于夏大豆籽粒干物质的积累。

2.4.3 降水与大豆鼓粒 大豆鼓粒需要较高的土壤含水量，若土壤含水量偏低会推迟鼓粒起始时间，影响鼓粒速率，但降水天气日照时数少，鼓粒速率降低。

3 结论与讨论

（1）大豆鼓粒有3个明显时期：初期为籽粒形成期，中期为籽粒膨大期，后期为籽粒脱水期。籽粒形成期大豆籽粒初具雏形，籽粒膨大缓慢，含水量在80%以上，干物质积累速率慢，百粒质量低于10g。籽粒膨大期鲜体积迅速增长，逐步达到最大值；含水量缓慢下降，仍在60%以上；干物质积累速率加快，百粒质量大体上达到成熟期的80%。籽粒脱水期鲜体积逐步缩小，含水量快速下降，干物质积累放缓，粒色转黄。

（2）大豆鼓粒期鲜籽粒体积先增后降，可用e的二次多项式指数曲线拟合，顶部开花29d左右最大；干籽粒体积随鼓粒延续直线增长。籽粒含水量变化为平抛物体运动曲线，鲜籽粒质量变化可用e的二次多项式指数曲线描述，籽粒干物质积累可拟合Logistic曲线。

（3）大豆鼓粒速率呈抛物线变化趋势，温差大、日照时间长，有利于籽粒干物质的积累。

参考文献

[1]苏黎，张仁双，宋书宏，等.不同结荚习性大豆开花结荚鼓粒进程的比较研究[J].大豆科学，1997，16（3）：237-243.

[2]张德荣，王国琴，郭法申，等.大豆鼓粒及其与农业气象条件的关系[J].大豆科学，1993，12（1）：8-13.

[3]刘中奇，李志刚，谭葳葳.不同大豆品种籽粒体积、含水量、脂肪和蛋白质积累动态分析[J].大豆科学，2007，26（2）：194-197.

[4]杨加银.菜用大豆品种花荚粒形成的初步研究[J].中国农学通报，2005，21（2）：210-224.

[5]章建新，薛丽华，邢永峰，等.大豆粒、荚物质积累分配规律研究[J].新疆农业大学学报，2008，31（1）：22-24.

（责编：张宏民）