大豆節(jié)水高效灌溉制度
1）大豆的地域分布
大豆古稱菽，黃、青、黑、褐、雙色等各色大豆的總稱。起源于中國(guó)，栽培歷史悠久，根據(jù)文獻(xiàn)記載和考古發(fā)現(xiàn)推算，約有5000多年的歷史。大豆分布地域遼闊，凡有作物生長(zhǎng)的地方，幾乎都有栽培。就種植面積而言，大豆是我國(guó)的五大作物之一，1987年全國(guó)播種面積12667.4萬(wàn)畝，總產(chǎn)量為1218.4萬(wàn)噸，平均每畝產(chǎn)量96.2千克。我國(guó)大豆產(chǎn)區(qū)主要集中在東北松遼平原，華北黃淮平原及山西、陜西等地。東北地區(qū)大豆質(zhì)優(yōu)粒大。我國(guó)大豆集中產(chǎn)區(qū)在黑龍江、吉林、河南、山東、遼寧、安徽、河北、江蘇、內(nèi)蒙古、山西、四川等省（自治區(qū)），其中黑龍江大豆產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)量的３０％，是內(nèi)銷和出口大豆的基地，大豆的全國(guó)生產(chǎn)區(qū)域分布如圖2所示。
按照大豆生產(chǎn)的氣候自然條件、耕作栽培制度、品種生態(tài)類型、發(fā)展的歷史、分布和范圍的異同，對(duì)我國(guó)大豆區(qū)域采取了兩級(jí)制劃分：第一級(jí)以主要作物的熟制，將全國(guó)劃分為5個(gè)大區(qū)；第二級(jí)按大區(qū)內(nèi)地域上較大的自然條件差別劃分為7個(gè)亞區(qū)。
北方春大豆區(qū)：包括黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、寧夏、新疆等省（區(qū)）及河北、山西、陜西、甘肅等省北部，該區(qū)分三個(gè)亞區(qū)，其中東北春大豆亞區(qū)為重要內(nèi)、外銷生產(chǎn)基地。①東北春大豆亞區(qū)：包括黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古東部四盟。②黃土高原春大豆亞區(qū)：包括河北北部、山西北部、陜西北部、內(nèi)蒙古高原一部、河套灌區(qū)及寧夏。③西北春大豆亞區(qū)：基本為新疆農(nóng)區(qū)。
黃淮海流域夏大豆區(qū)：該區(qū)分兩個(gè)亞區(qū)。①冀晉中部春夏大豆亞區(qū)：包括河北長(zhǎng)城以南，石家莊、天津一線以北，陜西省中部和東南部。②黃淮海流域夏大豆亞區(qū)：包括石家莊、天津一線以南，山東省、河南省大部、江蘇省洪澤湖和安徽省淮河以北、山西省西南部、陜西省關(guān)中地區(qū)、甘肅省天水地區(qū)。
長(zhǎng)江流域春夏大豆區(qū)：該區(qū)分兩個(gè)亞區(qū)。①長(zhǎng)江流域春夏大豆亞區(qū)：包括江蘇、安徽兩省長(zhǎng)江沿岸部分，湖北全省，河南、陜西南部，浙江、江蘇、湖南的北部，四川盆地及東部丘陵。②云貴高原春夏大豆亞區(qū)：包括云南、貴州兩省絕大部分，湖南和廣西的西部，四川西南部。
東南春夏秋大豆區(qū)：包括浙江省南部，福建和江西兩省，臺(tái)灣省，湖南、廣東、廣西的大部。
華南四季大豆區(qū)：包括廣東、廣西、云南的南部邊緣和福建的南端。
2）大豆各生育期對(duì)土壤水分的需求
大豆屬于需水較多的旱作物，對(duì)土壤水分的要求比較嚴(yán)格，土壤水分充足與否，對(duì)大豆各生育階段的發(fā)育及產(chǎn)量形成，都有較大的影響。大豆各生育期的土壤水分需求如下：
播種～出苗期：為了使大豆種子萌發(fā)和出苗良好，需要?jiǎng)?chuàng)造適宜的溫度、水分和通氣環(huán)境。大豆發(fā)芽需要吸收相當(dāng)于本身重量120%～140%的水分。吉林省農(nóng)科院室內(nèi)盆栽試驗(yàn)表明，土壤濕度相當(dāng)于田間持水量75%～95%時(shí)，出苗率最高。土壤濕度低于田間持水量的70%，出苗率降低，低于田間持水量的60%則嚴(yán)重缺苗。黑龍江省依蘭縣試驗(yàn)站，通過(guò)田間試驗(yàn)得出，土壤濕度為田間持水量的60.1%時(shí)，出苗率僅為77%，土壤濕度相當(dāng)于田間持水量的79.7%時(shí)，出苗率可達(dá)94%。上述試驗(yàn)均表明，大豆種子萌發(fā)，土壤濕度相當(dāng)于田間持水量80%左右時(shí)出苗率最高。但土壤濕度過(guò)大時(shí)，出苗率反而降低。大豆出苗后，幼苗較耐旱，土壤水分可稍低些，宜控制在田間持水量的60%～70%。
出苗～分枝期：出苗到分枝出現(xiàn)叫幼苗期，田間分枝數(shù)達(dá)50%為分枝期。這期間根系比地上部分生長(zhǎng)快，根系發(fā)達(dá)，莖桿粗壯，節(jié)間短，葉片肥厚，比較耐旱。根據(jù)黑龍江省依蘭縣春大豆試驗(yàn)資料，土壤濕度占田間持水量63%時(shí)，不影響小苗發(fā)育。如果土壤濕度低于田間持水量的60%時(shí)，對(duì)幼苗生長(zhǎng)有影響。在這一階段，為使根系向土壤深層發(fā)展，土壤水分適宜時(shí)才有利于壯桿蹲苗。土壤濕度若超過(guò)田間持水量的75%,會(huì)導(dǎo)致大豆根系沿地表層發(fā)展，不利于大豆生長(zhǎng)后期的管理。夏大豆此時(shí)期若遇多雨年份，更應(yīng)注意控制土壤水分，防止?fàn)�根病發(fā)生。因此，土壤濕度應(yīng)在田間持水量的60%～75%。
分枝～花期：從花芽開(kāi)始分化到花開(kāi)放稱為花芽分化期。花萼原基出現(xiàn)是大豆植株由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)進(jìn)入生殖生長(zhǎng)的形態(tài)學(xué)標(biāo)志，需水量逐漸加大，應(yīng)及時(shí)供應(yīng)養(yǎng)分和水分，以促進(jìn)根系和莖葉正常生長(zhǎng)。從各地春、夏大豆灌溉試驗(yàn)成果得出：在這時(shí)期土壤濕度低于田間持水量的65%時(shí)，影響開(kāi)花；土壤濕度低于田間持水量的60%時(shí)，大豆生長(zhǎng)受到抑制，落花率明顯增加。試驗(yàn)表明，土壤濕度每下降田間持水量的1%，落花率增加0.6%～0.8%。鐵嶺市龍山灌溉試驗(yàn)站的試驗(yàn)表明，土壤濕度控制下限不應(yīng)低于田間持水量的70%。以土壤濕度相當(dāng)于田間持水量的60%為對(duì)照，土壤濕度為田間持水量70%時(shí)增產(chǎn)27.8%，占田間持水量75%時(shí)增產(chǎn)14.8%。因此，土壤濕度應(yīng)占田間持水量的70%～80%為宜。當(dāng)土壤濕度達(dá)到田間持水量的84.7%時(shí)，則易出現(xiàn)爛根，下部葉片發(fā)黃，底花脫落，故此期間土壤水分不應(yīng)超過(guò)田間持水量的84%為好。
花期～鼓粒期：開(kāi)花株數(shù)達(dá)10%時(shí)的日期為始花期，從始花到終花為開(kāi)花期，從幼莢出現(xiàn)到拉板完成為結(jié)莢期。由于大豆開(kāi)花與結(jié)莢是并進(jìn)的，因此又可將這兩個(gè)時(shí)期通稱開(kāi)花結(jié)莢期。此期植株生長(zhǎng)發(fā)育最旺盛，干物質(zhì)積累也最多，在莖葉迅速增長(zhǎng)的同時(shí)，株體內(nèi)貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和新同化的光合產(chǎn)物大量地向花莢積聚，此期乃是決定花莢數(shù)的關(guān)鍵期。這期間大豆需水量加大，日需水強(qiáng)度達(dá)到頂峰。吉林省農(nóng)科院在田測(cè)試驗(yàn)表明：當(dāng)開(kāi)花～鼓粒期平均土壤濕度為田間持水量的73%以上時(shí)，產(chǎn)量最高，落花最少，結(jié)莢數(shù)也最高。黑龍江依蘭縣試驗(yàn)站五年試驗(yàn)的結(jié)果：土壤濕度在田間持水量75%～80%時(shí)，能促進(jìn)早開(kāi)花，多開(kāi)花，少落花，多結(jié)莢。遼寧省鐵嶺市灌溉資料證明，花莢期土壤濕度控制在田間持水量75%以上時(shí)，較土壤濕度占田間持水量65%時(shí)大豆增產(chǎn)24%。因此，對(duì)于春大豆來(lái)說(shuō)，此期土壤濕度應(yīng)在75%～85%為宜。對(duì)于夏大豆來(lái)說(shuō)，其作物需水狀況與春大豆基本相同。由于花莢期一般處在8月，此期降雨較多，遇到降雨偏多的年份，土壤濕度過(guò)大，豆苗易于徒長(zhǎng)。安徽省水科所根據(jù)試驗(yàn)成果提出，夏大豆花莢期最優(yōu)土壤濕度，在計(jì)劃濕潤(rùn)層（0～40厘米）應(yīng)保持在田間持水量的70%～75%為好，以保證土壤有良好的透氣性。
鼓粒～成熟期：大豆從開(kāi)花結(jié)莢到鼓粒階段，沒(méi)有明顯的界限。在田間調(diào)查記載，把豆莢由扁形趨圓，籽粒顯著突起的植株達(dá)50%以上時(shí)，稱為鼓粒期。當(dāng)種子變圓、變硬，最終呈現(xiàn)本品種故有的形狀和色澤時(shí)即為成熟。成熟期大豆株體的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)停止，全部轉(zhuǎn)入生殖生長(zhǎng)，種子成為光合產(chǎn)物和莖桿營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)及積累中心，可溶性物質(zhì)增長(zhǎng)很快，豆莢先增長(zhǎng)度后長(zhǎng)寬度，莢內(nèi)豆粒逐漸膨大。需水強(qiáng)度雖比花莢期有所下降，但株體快速的生殖生長(zhǎng)也需要足夠的水分。為防止大豆早衰而影響產(chǎn)量，保持土壤有足夠的濕度是十分必要的。我國(guó)黑龍江省依蘭縣水利試驗(yàn)站研究認(rèn)為，后期土壤濕度低于田間持水量65%時(shí)，影響大豆晚期長(zhǎng)勢(shì)，粒重相應(yīng)下降，百粒重降低2.9克。鐵嶺市水科所通過(guò)不同土壤濕度探求該階段土壤水分控制標(biāo)準(zhǔn)，以田間持水量60%為對(duì)照，結(jié)果濕度占田間持水量70%的處理，增產(chǎn)幅度較大，比對(duì)照增產(chǎn)26.7%，干物重比對(duì)照增加32.8%。降到田間持水量65%時(shí)，比對(duì)照增產(chǎn)14.0%，干物重增加12.4%。安徽省水科所試驗(yàn)證明，對(duì)于夏大豆，這一時(shí)期0～40厘米土層內(nèi)，平均含水量應(yīng)在田間持水量的60%～70%，否則影響籽粒飽滿度。
綜上所述，大豆不同生育時(shí)期計(jì)劃濕潤(rùn)層的適宜土壤濕度：播種時(shí)應(yīng)在田間持水量的80%；出苗后控制在田間持水量60%～70%；出苗～分枝期，為田間持水量的65%～75%；分枝～開(kāi)花期，為田間持水量的70%～80%;花期～鼓粒期為田間持水量的75%～85%；鼓粒～成熟期在田間持水量的65%～75%。夏大豆花莢～鼓粒期土壤濕度低于春大豆10%、鼓粒成熟期低5%外，其它各生育期與春大豆基本相同。
3）大豆節(jié)水高效灌溉制度
大豆節(jié)水高效效度的制定，應(yīng)從提高水的利用效益出發(fā)，測(cè)定不同灌水處理對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，根據(jù)各地在節(jié)水條件下不同時(shí)期（及其組合）灌水的增產(chǎn)效益，分區(qū)確定大豆的關(guān)鍵灌水時(shí)期及節(jié)水高效灌溉制度。
從大豆的需水規(guī)律來(lái)看，各生育階段需水量按大小排列順序是：花期～鼓粒期大于鼓粒～成熟期大于分枝～花期大于苗期～分枝期。大豆開(kāi)花結(jié)莢期，莖葉生長(zhǎng)旺盛，葉面積最大，蒸騰與光合作用最強(qiáng)，干物質(zhì)積累也最多，需要大量補(bǔ)充水分，否則會(huì)導(dǎo)致大量落花，影響到粒數(shù)和粒重的增加。因此，花莢期既是需水最多的時(shí)期，也是大豆各生育階段中灌水效果最佳的時(shí)期，必需保證充足灌水。在不能滿足充分供水灌溉的地區(qū)，大豆的各生育階段土壤水分下限（占田間持水量的百分?jǐn)?shù)）可適當(dāng)降低，除播種期保持70%～75%，開(kāi)花結(jié)莢期不低于65%外，其它階段土壤水分下限可降至60%。可以根據(jù)以上原則，制定大豆的節(jié)水高效灌溉制度。
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