(研究方向：
课题论文
不同土壤耕层深度对大豆产
量的影响)
学院 ：农学院 班级：09级农学班 姓名：李妹娟
日期：2012年3月4日
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研究方向：不同土壤耕层深度对大豆产量的影响
一、摘要：
采用单因素重复完全随机试验，研究土壤耕层深度对蒙豆7号产量的影响。结果预测是：只有土壤耕层深度在10—30cm内产量最高，0—10cm和30—50cm产量均较低。
关键词：
大豆、土壤耕层深度、产量
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研究方向：不同土壤耕层深度对大豆产量的影响
二、目的与意义
（一） 世界大豆生产概况及地位作用的分析： 1、国内外生产概况：
大豆是当今世界上第五大作物，仅次于小麦、水稻、玉米、大
麦。从分布上看， 中国、美国、巴西、阿根廷四个大豆主产国 ，从大豆分布、面积、单产、总产、品质等五个方面分别进行了分析比较，结果表明：中国大豆主要分布在东北的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古以及黄淮地区的安徽、河南、山东、江苏、河北等省，美国主要集中在大湖区西南部及周围地区 ，巴西主要集中在西南部 ，阿根廷主要集中在东北部的圣菲省、科尔多瓦省、布宜诺斯艾利斯三个省；从面积来看，2004年美国以2994万公顷远远超过排在第二位的巴西（2147万公顷），稳居世界第一，阿根廷以1395万公顷排第三位，中国则以1058万公顷居第四，近几年我国大豆的发展一直落后于美国、巴西、阿根廷，1977年巴西大豆面积首次超过我国，2001年后阿根廷也超过了我国，尤其是巴西，2004年和2001年相比面积增加超过了50%；从单产看，由于转基因技术的应用，美国、巴西、阿根廷的大豆单产基本处于同一个水平线上，总体上大大高于我国，2000—2004年五年平均排列，美国（2584kg/hm2）>巴西（2553kg/hm2）>阿根廷（2532kg/hm2）>中国（1707kg/hm2）；从总产看，与面积、单产排列相同，2004年美国（8574万吨）>巴西（4921万吨）>阿根廷（3200
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万吨）>中国（1775万吨）；从品质来看，脂肪含量阿根廷>巴西>美国>中国，蛋白质含量中国>美国>巴西>阿根廷。结论：我国大豆在生产规模、单产水平、油分含量等指标上都不及美国和南美州大豆主产国，但蛋白质含量远高于美国和南美国家。
2、在国民经济中的利用情况与作用：
（1）大豆的营养价值：大豆营养丰富。它既是蛋白质作物，又是油料作物。大豆子粒蛋白质含量一般在40%左右，高者可达50%，是种植业产品中蛋白质含量最高的作物，比一般谷物高2～4倍，是我国人民所需蛋白质的主要来源之一。大豆蛋白质是“全价蛋白”，含有人体必需的8种氨基酸，尤以赖氨酸含量居多。大豆子粒脂肪含量一般在20%左右，高者可达24%大豆油是优质食用油，不含胆固醇，所含人体必需的脂肪酸居多，尤其是不能和酸中的油酸和亚油酸，富含维生素A和D，常食用豆油，可预防血管动脉硬化。大豆子粒碳水化合物含量在30%左右，其主要组成为乳糖、蔗糖和纤维素，淀粉含量少，是糖尿病患者的理想食品。大豆含丰富的维生素B1、B2、烟酸，食用后可预防某些皮肤病、舌尖、唇炎、口角炎等。大豆子粒还富含多种人体所需的矿物质。 （2）大豆的工业利用
大豆在工业上的用途也比较多，制成品极多，是制作油漆、润滑油、防水剂、人造羊毛、人造纤维、胶卷、脂肪酸、卵磷脂等工业产品的原料。 （3）大豆的饲用价值
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大豆是优质的蛋白饲料。大豆蛋白消化率高，易被家畜吸收利用，比玉米、高梁、燕麦消化率高26～28%。榨油后的豆饼，含蛋白质42.7%～45.3%，脂肪2.1%～7.2%，仍是优质的精饲料。以大豆或豆饼做饲料，特别适宜猪、家禽等不能大量利用纤维素的单胃动物。世界大豆生产迅猛增长，与畜牧业发展是密不可分的。 （4）大豆的其他用途
大豆根瘤能固定空气中游离的氮素，既可节约生产化肥的能源消耗，又可减少化肥对环境的污染。大豆也是养地作物，是间作栽培制中主要间作物之一。在作物轮作制中适当安排种植大豆，可以把用地养地结合起来，保持地力，达到连年均衡增产。豆饼还是高效肥料，用于改善某些特用作物，如烟叶、瓜菜、花卉等品质方面有明显效果。
3、在经济建设中的地位和作用：
大豆的用途非常广泛，子实中含有丰富的蛋白质和脂肪，也含有丰富的矿物质和维生素。无论有食用、饲用、工业用，还是在医药等方面，其用途之广，非其它任何作物所不能比拟的。因此，它在国民经济中占有非常重要地位。
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三、大豆在国内外研究现状及发展趋势的分析：
（一）大豆种植面积的分析：
由于大豆加工能力的不断提升和市场的需求不断扩大，导致了
大豆种植面积和产量的大幅度增长，其种植面积由1969年的3000hm2增至2001年的622万hm2，年增长率15%。从1981—1991年间，大豆种植面积、总产量和单产水平的年增长率分别为17.%、20.15%和2.22%：在1991—2001间则分别降至6.61%、7.72%和1.04%。大豆总产量在1999年以前由于种植面积增加(82%)和单产水平提高(18%)而持续增加，但是2000和2002年由于干旱导致总产下降。2003年印度珍贵的东南季风使得大豆的总产量又恢复了上升的势头，目前，大豆的种植面积大约在650万hm2以上，总产约为700万t以上，但甲-产水平很低，始终徘徊在1000kg／hm2左右，扣除误差因素，实际的单产水平应为900kg／hm2左右，这个单产水平只相当于中国的1／2(1700kg／hm2)、西方国家或巴西的1／3(2700kg／hm2)，其总产的增加主要依靠扩大种植面积来拉动。
（二）大
豆品种与栽培技术的分析
在印度现有的种植体系中，大豆占有重要的位置。在季风季节
(6～10月)里，大豆通常是作为小麦的后茬作物种植的，这种小麦在冬季(11—4月)种植，部分地区还有一定的灌溉能力。在雨养农业的
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条件下，大豆可在鹰嘴豆收获之后种植，在某些地区大都可作为单一作物种植。大豆还可以和木豆或玉米间作或混种。大豆种植技术经过二十几年的研究，已经建立了适合这个国家不同生态气候区的农艺标准，其中涉及平衡施肥、杂草控制和病虫害综合防治等方面。除此之外，还利用IT技术进行互联网上的农业科技信息的交流。为了适应特定生态气候区及生长条件，在“全印大豆联合研究项目的主导下，1969—2002年间已有80个品种改良成功并通过审定。 品种改良的目标，要求具有高产潜力同时具有短生育期、较长的营养生长期、耐病虫害和较强的适应性。最近推广的一些大豆品种显示出了3-3.5t／hm2的产量潜力。试验结果表明，在1969—1993年间，这些品种每年的产量中，遗传改良因素的产量贡献达到了22kg／hm2。 作为雨季作物的大豆，杂草对其产量的危害很大。Chandel和Saxena(1988)，Tiwari和Kurchania(1990)都曾经报道过，因杂草造成的产量损失在30%-70%之间。由于降雨的不确定性影响了人工除草的效果，而化学除草剂的应用还不到7%。目前正在进行的杂草综合治理试验包括夏季田间中耕、使用除草剂处理种子、不同类型品种混种、封闭除草、在轮作地块或间作地块使用除草剂。由于病虫害造成的产量损失，在失控的情况下可达32%(Sharm和Shukla，1997)。通常情况下，病害造成的减产是有限的，虫害是造成减产的主要的因素。综合治理包括夏季的耕作，种植抗虫或耐虫品种，播种前在土壤中施人甲拌磷，用推荐使用的生物制剂或杀真菌剂处理种子，或者通过网站进行病虫害提前预报，定期防治。对于大豆种植区进行的调查分析表
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明，土壤类型复杂、栽培技术落后及土壤养分不均衡是造成印度大豆产量水平低的原因之一。采取综合措施培肥地力，注重植物残茬(秸秆)／粪便作为肥料的再利用的重要性，纠正错误的施肥方法，鼓励使用生物肥料，减少对化学肥料的依赖程度，对促进土壤养分平衡都是
十
分
重
要
的
。
（三）在食品加工上的发展趋势：
中国是世界十大豆加工业发展最早的国家，早在西汉时期就有豆浆加工技术，一千多年前形成了豆腐加工业。1860年，中国把大豆油脂作为主要食用油脂。目前，美国、巴西、阿根廷及中国等四个大豆主产国的总产量占世界大豆总产量的88．4％，为1．4亿吨，用于加工的大豆占大豆总产量的82％，为1．31亿吨。其中用于油脂加工的85％，为1．05亿吨；用于食品加厂的10％，为1200万吨；用于饲料加工的占5％，为600万吨。2003年美国大豆蓝皮书的资料显示，全球大豆加工利用的现状为直接加工成食物为8．6％，加工成豆油和豆粕为84．4％，饲料、种子及其它为5．6％，贮备库存为1．4％。
（四）未来的发展趋势
大豆深加工将会更加受关注大豆初级产品有大豆蛋白粉、大豆
渣高膳食纤维食品、豆皮可降解餐盒；大豆营养食品有高蛋白的学生豆奶粉、高蛋白系列奶粉；大豆功能因子食品有异黄酮、皂甙、核酸、低聚糖和浓缩蛋白等，它将为大豆资源充分利用树立一个样板。
（五）大豆根部生理特性:
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1、根系的形成与分布 大豆根系在植物学上属于直根系，由主根、侧根（支根）、根毛组成。它既是吸收水分、养分的器官，又是合成氨基酸和激素的器官。
（1）初生根由胚根发育而成，并进一步发育形成主根。支根在种子发芽后3～5d出现，根的生长一直延续到地上部分不再生长为止。大豆是一种深根作物，由主、侧根和根毛组成庞大的根系，在耕层深厚的良好土壤条件下，大豆形成发达的根系，但根量的80%集中分布在0～20cm土层内，近地面7～8cm的主根比较粗壮，愈向下愈细。入土深度可达80～100cm以上。
（2）侧根（支根）是从主根的中柱鞘分生出来的。一次支根先向四周水平伸展，远达40～50cm，而后向下垂直生长，入土深可达1m左右或更深，整个根系形以钟罩。第一次支根还可再分生二、三次支根。随着大豆生长发育，土壤下层的根重比例越来越大。
（3）根毛是幼根表皮细胞外璧向外突出而形成的。其寿命短暂，数天更新一次。由于根毛密生，使根系具有巨大的吸收表面积（一株约100㎡）。
2、根瘤 大豆根上有根瘤共生。大豆根瘤是由根瘤细菌在适宜条件下，侵入根毛后产生的。大豆根系在生长过程中，能分泌某种化学物质，使土壤中的根瘤细菌产生化学趋向性，把根瘤细菌聚集在根毛的周围，吸着在根毛的表面。根瘤菌侵入根内部的途径，一般认为，根瘤菌可以把大豆根毛分泌到土壤中的色氨酸转变为吲哚乙酸（IAA），吲哚乙酸使根毛发生卷曲，与此同时，根瘤菌侵入根毛。根
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瘤菌侵入根毛后，根毛细胞开始分泌某种含纤维素的物质，形成“管套”将根瘤菌包围在其中，随着根瘤菌向前推进，就形成一条侵入线。根瘤菌通过侵入线进入内皮层细胞，内皮层细胞由于受根瘤菌分泌物的刺激，产生包囊膜将根瘤菌包围起来，形成包囊。根瘤菌在其中繁殖、发育、膨大，成为类菌体。一般在一个包囊中有4～6个类菌体。同时被侵染的根部皮层细胞和附近的细胞受到刺激也进行，成为根瘤分生组织。随着这些分生组织的不断扩大和类菌体的不断繁殖，在根的表面形成突起，即初生根瘤。大豆幼苗出生后1周左右，在根部就可见到初生根瘤；出苗后10周左右，在根上可见到已经腐烂的根瘤。根瘤并非同时产生，而是交替形成，交替衰亡的。根瘤初时为绿色，渐次为粉红色，发育后期变成褐色，直径4～5mm，个别直径可达1cm。
3、固氮 类菌体具有固氮酶。其固氮过程大致可分为氮的固定和氨的同化两个步骤：第一步，由钼铁蛋白及铁蛋白组成的固氮酶系统吸收分子氮。氮（N2）被吸收后,两个氮原子之间的三价键被破坏,然后与氢化合成氨(NH3)。第二步，氨(NH3)在类菌体中形成后，在谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶的参与下，先合成谷氨酰胺；后经α—酮戊二酸的还原氨基化作用，生成谷氨酸。谷氨酰胺中的氨基也可转给天冬氨酸生成天冬酰胺。在氨的同化过程中所生成的谷氨酰胺、谷氨酸和天冬酰胺均可作为大豆植株的氮源，进而合成其他氨基酸和蛋白质，参与大豆的代谢过程。大豆植株与根瘤菌之间是共生关系是大豆供给根瘤菌糖类，根瘤菌供给寄主氨基酸。椐估计，大豆光合产物的
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12%左右被根瘤菌所消耗。对大豆根瘤菌固氮数量的估计差异很大，张宏等根据结瘤与不结瘤等位基因系的比较，用15N同位素等手段测得， 一季大豆根瘤固氮数量为96.75kg/h㎡，为一季大豆需氮量的59.%。一般地说，根瘤所固定的氮可供大豆一生需氮量的1/3—1/2。由此说明共生固氮是大豆的重要氮源，但仅此固氮量也是不能满足大豆对氮的需要，因此必须施氮肥。
根据上述分析，中国大豆产业受到美国乃至国际社会的高度关注，因为大豆曾经是中国的骄傲，而如今中国已成为美国大豆最大的进口国，中国大豆的发展某种程度上影响着美国大豆产业的发展。入世后中国大豆产业形势严峻，“振兴大豆产业”成为越来月紧迫的话题。为此，在这次以“不同耕层深度对大豆产量的影响”为研究实验中，我们希望得到更高产更优质的大豆。
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四、实验设计方案
(一)试验地概况：
1、对土壤质地、有机质和PH的要求
大豆对土壤条件的要求不严格。但土层肥沃、深厚，结构良好，有机质含量丰富，最适宜大豆生长。大豆较耐瘠，但在此种条件下或不施肥种植大豆，是不经济的。大豆对土壤质地适应性较强，砂质土、沙壤土、壤土、粘壤土乃至粘土，均可种植大豆。但以壤土最适宜。大豆要求中性土壤，PH 6.5～7.5之间均可。我们所选的地均基本符合上述要求，同时，出了耕层深度这一变量，其余变量均一样。 2、播前整地
大豆对土壤状况的要求是，活土层较深，通气良好又要蓄水保肥，地面平整细碎。因此在播种前，我们要深耕、整地 ，精细整地，春翻整地 。积温达到1800—2300℃即可进行播种。
（二）、实验材料
所有试验地统一使用蒙豆7号,生育期99天，需要活动积温1900℃。圆叶、紫花、灰毛、亚有限结荚习性，株高60厘米左右，分枝1—2个。荚呈褐色，籽粒较大，百粒重26—30克。蛋白质含量39.54%，脂肪含量21.19%。抗旱、抗倒伏、抗炸荚，高肥水地块亩产可达200公斤。选用中上等肥力地块，亩保苗1.5—2.0万株。种子精选、精量点播。亩施磷酸二铵10公斤，硫酸钾3公斤。5月上旬播种，9月初收
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获。
（三）实验设计
1、小区的设计：先用图纸将小区模型规划好，并计算各小区组面积和走道面积，在按相应的比例进行实验实践
2、品种的选择：蒙豆7号，对种子的处理水平一样；
3、播种：人工播种，约10000株/亩，根据 每公顷播种量（kg)=（每
公顷留苗株数*百里重）*(1+田间损失率)/(净度（%）*发芽率（%）*100000） 来
计算播种量；在保苗率不高时要及时补苗； 4、施肥与灌溉：
（1）施肥：播种期，基肥可施入有机肥30—37.5t/公顷；种肥可施入磷酸二铵120—1500kg/公顷；在大豆开花期，追肥，可施入尿素30—75Kg/公顷；
（2）灌水：根据大豆不同生育时期对土壤水分的要求，求出了相应的适宜土壤含水量（占田间最大持水量之%）的下限和上限：幼苗期60%～65%，分枝期65%～70%，开花结荚期70%～80%，鼓粒期70%～85%，成熟期65%。当土壤的田间持水量已下降到上述指标的下限时，就要及时地进行灌溉。 5、田间管理：
（1）间苗与补苗，除去小苗、病苗和弱苗，同时除去苗眼杂草； （2）中耕靶地除草，趟蒙头土，铲前趟一犁，中耕除草 ; （3）农药的使用：预防与防治大豆胞囊线虫、花叶病、菟丝子等病
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虫害；
6、收获：人工收获，当大豆茎秆呈棕黄色，杂有少数棕杏黄色，有7～10%叶片尚未落尽时，是收获的适宜时期，再根据:
籽粒总产量（kg/hm^2)=[每公顷株数*每株平均有效荚数*每荚平均有效籽粒数*每粒重（g）]/1000 来计算各区组产量，再进行各区组产量比较；
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五、实验结果预测:
只有土壤耕层深度在10—30cm内产量最高，0—10cm和30—50cm产量均较低。
六、经费估算：
七、参考文献
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