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大豆播种率和种子处理,根据种植日期最大限度地提高产量和利润率
春季气温的上升和越来越多的关于及时种植的重要性的文献使密歇根和美国北部的许多种植者受益。种植大豆的国家[ 糖最大值 (L.)(对不起。]。然而,密歇根州的研究有限,无法说明如何根据种植日期调整其他管理做法。在密歇根州的两个地点进行了田间试验,采用2018年和2019年生长季节的分片设计来确定播种率(SR;124000至519000公顷种子) −1 )和种子处理(ST;杀真菌剂+杀虫剂+杀线虫剂)对基于PD的大豆产量和净回报率的影响。大豆在四个主种植区(主种植区)有或没有ST(分种植区)的情况下种植。利用ST增加的植株在一个地方的地位为6.7%,但没有提高产量在任何一个地点,无论PD。与ST相关的费用增加和产量没有增加,结果是25公顷 −1 净回报减少。达到了最高产量,最终种植量为242000、288000、307000和384000株 −1 在四月末、五月中旬、六月初及六月下旬分别进行公共发展服务。然而,最终达到最大净收益的人口在89000至141000个工厂之间 −1少于最大化种子产量的种群。总体而言,结果表明,ST并没有改善任何一次性种植的净收益,相对较低的SRS能够在早季种植期间实现最高产量和净收益,但当种植延迟时,增加SRS是必要的。
1.导言
种植大豆[ 糖最大值 (L.)(对不起。]4月末或5月初,美国中西部的种子产量已显示出提高(Basti达斯等人)。, 2008 德布鲁因和彼得森, 2008a )。此外,5月30日之后推迟种植大豆,导致每天产量下降0.7%。 2009 )。莫特兹尼斯、斯佩希特等。( 2019 )据推测,如果在2007年至2016年的5天前种植大豆,产量可能为20公斤公顷。 −1 高于每年的成就。密歇根州的大豆种植者目前在五月中旬前种植大豆总面积的近一半,与1980年代六月初相比(美国农业部,美国农业部, 2019),仍有土壤条件差、恶劣天气、设备限制和农场面积等因素导致大豆种植延迟。
随着气候条件的变化,大豆种植日期将变得更加不一致。金姆等人。( 2012 )使用卫星微波遥感,分类每日冻融状态,创造30年冻融记录。北半球在每年0.189天的非冻季中经历了强劲的增长趋势。 −1 .北半球生长季节较长的主要原因是春季提前0.149天。 −1 这可以为大豆种植者提供一个在季节早期种植的机会。在1951年至2017年期间,大湖区的无霜日具体增加了16天(格里萨, 2017 )。然而,较长生长季节的好处,特别是早春,可能会被强降水事件的增加所抵消。自1905年以来,美国的年降水量增加了4%。虽然这一增加主要归因于秋季降水量增加,但在1948年至2015年期间,中西部的冬季和春季每日降水量分别增加了0.33厘米和0.38厘米(Ee来灵等人)。, 2017 )。在1951年至2017年期间,大湖区的重降水事件,即1%最大风暴中的降水量增加了35%(格里萨, 2017)。未来预测表明,美国北部冬季和春季降雨量将继续增加,这可能会推迟大豆种植。
由于温度、光周期、气候和生长季节长度的不同,不同地区的最佳农艺学方法可能会有所不同。因此,对大豆管理进行区域性研究是实现大豆产量最大化的必要条件。密西根州目前的建议是,至少要有247000个工厂 −1 (康利等人), 2021 )。然而,有证据表明,这一建议可能较低。德布鲁因和彼得森( 2008a )发现在爱荷华州,植物数量低至194000和157000株 −1 在收获时,291000个和212000个作物的收获植物达到了产量 −1 分别在38厘米和76厘米行距内.德布兰和彼得森的另一项研究( 2008b ),259000个工厂 −1 收获时产量达到462000株 −1 在收获时。此外,播种率在185000至556000种子之间 −1 结果产生了类似的净回报。相比之下,汤普森等人。( 2015 )发现在美国中南部,SRS对种子产量的影响很小,但SR值为60,000,63,000和354,000公顷。 −1 38厘米行距和104000、83000和278,000种子公顷 −1 在76cm行间距上,分别得出了两个成熟度组的最佳净收益。
核心思想
密歇根州种植大豆的最佳时间是4月下旬至5月中旬。
种子处理改善了一个地点的植株,但没有提高产量或利润,无论种植日期。
最佳播种率是4月末种植最低的,但当种植推迟到6月下旬时,播种率提高了。
播种率最大化的收益是63%-68%的种子率最大化的产量。
在大纬度地区,大豆产量优化的SR在PD基础上存在差异。李等人。( 2008 )研究发现,五月份的最佳植物种群为108000至232000株 −1 ,但在238000至282000个工厂之间 −1 在肯塔基州的六月警察局。此外,博凯( 1990 )发现在6月下旬路易斯安那州的一个警察局中,最优的SR值为380,000和130,000株 −1 与510000和260000株相比 −1 对于7月初的行驶间隔分别为0.5米和1.0米.其他研究,如德布鲁因和皮德森( 2008a )在爱荷华州( 2011)在密西西比州,PDS在4月至6月中旬之间没有发现通过SR相互作用产生的PD,但在种植严重延迟时没有检测SR差异。
大豆种子处理(STS)通常由杀虫剂、杀真菌剂或杀鼠剂组合而成,以保护大豆种子和幼苗免受害虫和病原体的侵害(Mmankvoli等人)。, 2014 )。ST能的好处包括提高产量、统一作物生长和提高大豆产量。, 2014 )。近年来,大豆的使用量从美国的10%上升到了10%.在2000年之前,使用ST处理的大豆种子到2013年将超过75%(Mankv4.14等人)。, 2014 )。虽然广泛使用ST是普遍的,但最近的研究表明ST并非对所有环境都有利。考克斯等人。( 2008 )发现ST没有影响植株的植株或种子产量。在密西根,使用ST增加的植株在七个地点的面积在1.8%到8.8%之间,但与未处理的对照相比,仅在一年内增加产量。, 2018 )。这与艾斯克和康利的研究结果相似( 2012 )他们发现,与未处理过的对照相比,使用甲氧诺西+氟二恶英基+硫甲氧基化合物增加了3%的植株林分,但使用甲氧诺西对植株林分没有改善。此外,使用ST改良产量的七个品种中的四个进行了测试,但最有可能的驱动因素是品种差异,而不是与ST的改进(艾斯克尔∓康利, 2012 )。加斯帕等人。( 2014 )亦发现ST上升率介于5.5%至10%之间,但产量改善不一致。莫特兹尼斯、克鲁普克等。( 2019 )在2006年至2017年期间,研究了14个州194个野外试验中一种新烟碱类化合物ST的影响,发现一种新烟碱类化合物和杀真菌剂ST的最大产量为130千克公顷。 −1 产量响应是环境特有的。此外,大豆种子成本高昂,产量提高变化不定,这对难以预测的环境条件的净回报率作出了改善。 2008 ;考克斯等人, 2008 艾克斯和康利, 2012 莫特津伊斯、克洛普克等。, 2019 ;罗斯曼等人, 2018 ).
大豆PD决定作物的环境条件,包括土壤条件和温度,这反过来又影响害虫的存在和压力。早季种植大豆往往与凉爽潮湿的土壤有关,这可能增加疾病的发生,如突发死亡综合症(Sd)(由 青花镰刀菌 ),茎腐烂(由 菌核病 ),种子腐烂及减潮(由 和 疫疾 特别方案。和根腐烂(由 苏兰尼根瘤 和 (阿里亚斯等人, 2013 ;格劳等人, 1994, 2004 ;谢尔曼和杨, 1996 )。此外,人们也越来越关注豆叶甲虫的早季损害( 三叶霉菌 ),麦穗虫( 迪利亚普拉杜拉 )、大豆蚤( 甘氨酸类 ),和白色幼虫(鳞翅目:甲虫科),当种植在季节早期(赫斯勒等人)。, 2018 )。早季种植过程中害虫危害风险的增加表明,大豆ST在早期PDS中比晚期PDS更有利。莫特兹尼斯、克鲁普克等。( 2019 )发现一种新烟碱类杀虫剂加杀真菌剂ST提高产量60和100公斤公顷 −1 在早季和中季的PDS中,大豆产量没有提高。坎德尔等人。( 2016 研究结果表明,PD与ST受影响植物之间的相互作用及其疾病指数,但影响与位置有关。此外,早期PDS的产率响应比晚期PDS的产率响应要大,晚期PDS的产率响应比早期PDS的产率响应更可能是负的。, 2016 )。相反,考克斯等人。( 2008 )和沃斯伯格等人。( 2017 )没有发现PDxST相互作用。
密执安州对于最优大豆PD以及如何根据大豆PD调整其他管理决策以优化产量和净回报的研究不足。大豆SR和ST的使用是影响净收益的农艺决策。美国北部大豆生产的平均总经营成本为428.80美元 −1 2012年至2019年期间,种子成本是最大的一次支出,占153.35美元 −1 (USDA-ERS, 2019)。大豆种子的高成本使得研究的重点放在净收益上,而不仅仅是产量上,这对于确定最佳的SRS和ST的好处非常重要。因此,本研究旨在确定密歇根州最优大豆种植窗口,并确定如何根据PD调整大豆的推荐。具体目标是:(一)确定密执安大豆种植者的最佳大豆PD;(二)量化与使用ST相关的产量和净回报率以及PD、SR和ST之间的相互作用;(三)确定通过各种大豆PDS实现产量和净回报最大化的SR。
材料和方法
2.1试验设计和场地说明
在2018年和2019年生长季节,在密执安州立大学梅森研究场和密执安州里奇维尔(里奇维尔)萨吉诺谷研究和推广中心进行了实地实验。在密执安州的高大豆生产区,这些地点被选为代表两个主要成熟区(塞勒尔和辛格, 2022 )。表中报告了独特的场地详情,包括土壤特征和作业日期 1 .成熟组2.0大豆品种在所有试验中均使用.这种品种 Rps1c 疫霉根腐病(由 大豆疫疫 )抵抗性及PIN88788作为大豆囊肿线虫的来源( 甘油酯 )抵抗。除2018年里奇维尔外,每年秋季耕种都要有犁耕。种植玉米三年的春季耕作( 齐亚梅斯 L.)包括在早春种植整片田地,然后在每片地前种植。根据田间需要,采用特定除草剂进行除草管理。
TABLE 1. 2018年和2019年在密歇根两个种植季节进行田间试验的农业学细节
石匠 里奇维尔
可变的 2018 2019 2018 A 2019
位置
纬度 42.626285° 42.631957° 43.401694° 43.395066°
经度 −84.429986° −84.437124° −83.680196° −83.678400°
土壤等级 科诺佛洛姆 科诺佛洛姆 塔潘隆多湖 塔潘隆多湖
土壤酸碱值 6.8 6.2 7.9 7.6
Soil CEC (meq 100 g −1 ) 10.3 8.3 15.1 16.7
以前的收成 玉米 玉米 小麦 玉米
种植日期
四月下旬 4月29日 4月26日 4月30日 4月27日
五月中旬 5月25日 5月15日 5月17日 5月14日
六月初 6月8日nt 6月4日n 6月9日n 6月8日nt
六月下旬 6月29日 6月27日 6月26日 6月26日
除草剂后应用 有希望的 b 28 有希望的 b 30 有希望的 b 29 有希望的 b 16
七月 b 1 六月的 b 19 七月 b 24 六月的 b 19
七月 C D 17
收割日期 10月17日 10月10日 10月23日 10月11日
11月8日nt 10月25日 10月30日 10月25日
11月19日 11月23日 11月20日 11月24日
简称:中央交流中心,阳离子交换能力。
A 以62千克公顷的速度施用磷酸单铵 −1 为燕麦提供营养( 水稻的一种 秋天的覆盖作物。
b 施药量为1.68千克活性成分。哈 −1 .
C 以1.35千克活性剂的速率施用了苯他松钠。哈 −1 .
D 以0.45千克活性剂为原料,施用伊马扎莫克斯铵盐。哈 −1 .
该实验设计是一个随机化的完整块在一个分块布局安排四个复制。主要项目因数包括四个目标:4月下旬、5月中旬、6月初和6月下旬(表1) 1 )。最早的PD(4月下旬)发生在每个地点最后一次冻结的中间日期之后。该子图因子由五个SRS和两个STS的完全随机组合构成。STS范围为124,000种子公顷 −1 (50,000种子 −1 )至519000个种子公顷 −1 (21万种子 −1 ),以九千八百粒种子为单位 −1 (40,000 ac −1 )。种子处理因子包括无(控制)或无(处理)的种子处理因子,包括微生物杀鼠剂( 巴氏尿 )、杀虫剂(硫甲氧基)及杀真菌剂(甲氧氧基、氟二恶英基、塞达西烷)。
采用一种三点式真空种植机(约翰迪尔),该真空种植机安装了一套VSTE选择多混合计量系统(精密种植)。VETET选择计量系统使用双种子料斗,允许两个种子来源装载到一个行单位,在这种情况下,种子有或没有ST。这使得ST和SR组合可以在PD中随机化。土地有7排,间隔0.38米,长度10.6米。在最后的PD到达后不久,土地被削减到9.1米.
2.2数据收集
从每个地点采集的土壤样本(深度为0-15厘米)呈W形。根据国家建议,每一年的土壤试验结果都达到适当的磷和钾水平(维托什等人)。, 1995 )。大豆囊肿线虫种群为120厘米和0厘米 3 在梅森和每100厘米140和0 3 分别于2018年和2019年在里奇维尔。病变、螺旋形和特技性线虫的种群密度为每100厘米2至386 3 .MSU的诊断服务机构确定,本研究抽样的领域中,没有一个风险等级高于1(0-3的等级,3为高风险)。利用热伏特温度记录仪模型DS1921G(MAEM集成产品)记录了每个地点的土壤(5厘米深)和空气(高于土壤表面1.5米)温度。所有伊按钮被放置在一个5×7.6厘米的可再密封塑料袋中,以减少失败的几率从湿度(罗兹尼克和阿尔福德, 2012 )。气象站来自MSU-环境天气自动气象站网络,最接近每个领域,用于报告降水数据。
在生长期后的v3(主茎上的三个节和完全发育的叶子),在每个地块上从两个3.048米长的列进行植物计数,以确定最初的植物种群。进行人口清点的地区有实地利害关系。在生理成熟期(R8),植物种群计数与初始种群计数在同一区域进行。通过将R8阶段的植株种群与SR值进行划分,计算出植株的百分率。
为了限制早熟田区的种子破碎和晚熟田区的过量种子水分,实施了三个收获大枣(表1) 1 )。每片地的中间四行都是利用一个带有收获主高产量粮食计(杜松系统)的金凯德8Xp(金凯德设备制造业)地进行收获,以测量种子产量、湿度和试验重量。种子产量被调整为13%的湿度.
净收益是用收益率、收到的现金价格、生产成本和交货时收到的折扣来计算的。, 2015 )。所收到的现金价格是根据密歇根州9月、10月和11月2018年和2019年生长季节的平均大豆现金价格0.32美元确定的。 −1 .生产成本包括种子价格,每单位50美元(14万种子),加上使用ST的每单位15美元(与当地农业综合企业的个人通信,2019年6月wp)。交货折扣是根据当地谷物电梯的信息确定的,仅适用于处理(例如:,六月下旬)种子含水量超过13%或试验重量低于695公斤米 −3 (54磅 −1 )。种子水分折扣为0.0009美元 −1 种子水分含量每0.5%超过13%.测试重量折扣为0.0004美元 −1 每0.45千克低于695千克米 −3 .
2.3数据分析
统计分析是用软件版本9.4进行的。)。在0.10的意义水平上,使用GLOMMUS程序进行方差分析。将PD、SR、ST、位置和它们的相互作用作为固定效果。年数、复制量和PDX复制量均为随机效应.自由度是用肯沃德-罗杰法计算的。分析了每一个模型匹配的残余量,从视觉上看方差的均匀性,从图形上和数字上分析了正则性 W 测试。比较了LS方法和TUKY-克莱默调整的显著效果.用种子产量差除以种子产量平均天数计算PDS之间种子产量的日变化。 2008a ).
利用方程( 1 ),它以前曾被用于模拟大豆产量对植物种群的响应(德布鲁因和彼德森, 2008a 爱德华和珀塞尔, 2005 *加斯帕等人, 2020 )。该方程精确地表示了数据的渐近性,是在比较了阿凯克信息判据值的不同统计模型后选择的。
αβ
(1)
在哪里 Y 是预测的大豆产量或净收益, α 是预测的最高收益率或净回报率,以及 β 是因为 Y 作为植物种群( X )增加。更小的 β 在这项研究中,需要有更多的植物种群才能获得最大产量或净收益。
农艺最佳植物种群(AOPP)在这里被定义为最终的植物种群,达到了最大产量潜能的99%(加斯帕等人)。, 2020 )。计算AOPP的方法是 Y 方程( 1 ) α x0.99.同样,经济最佳植物种群(EOPP)定义为最终植物种群,达到最大净收益的99%,并同样计算。为了计算农艺最佳作物产量和经济最佳作物产量,将每一种作物产量的百分比除以AOPP和EOPP。
3项结果
3.1天气和生长条件
在4月末的PD之后的头24小时内,在2018年生长季节的平均土壤温度分别为12.4%和8.2℃,在2019年梅森和里奇维尔的生长季节的平均土壤温度分别为12.6%和8.0%。所有其他PDS的土壤温度高于10℃。与以后的PDS相比,4月和5月典型的寒冷、饱和土壤条件导致4月下旬大豆延迟出现(数据未显示)。种植和出苗之间的间隔时间分别为16至25天、5至18天、6至11天,4月下旬、5月中旬、6月初和6月下旬的间隔时间分别为4至6天。除了在2018年6月n下旬的里奇维尔(61%)外,在所有站点年的最终植物群平均占总植物群的79%,在所有站点年都相当于或超过总植物群的70%。
4月至10月的总降水量与梅森两个生长季节30年的平均降水量相似(表1) 2 )。在里奇维尔,在2018年生长季节,降水总量比30年平均水平低15%,除8月外,每一个月的降水量都低于平均水平。在2018年生长季节,这两个地方的6月份都是干旱的(30年平均值的45%)。7月的降雨量低于所有地点年的平均降水量,在2018年生长季节,这两个地点的降雨量都极低。2019年生长季节里奇维尔的总降水量比30年平均水平高出15%,主要受6月份高降水量的推动。8月份,在2019年生长季节,这两个地方的降水量都低于正常水平(约为30年平均水平的35%)。
TABLE 2. 每月一次的 A 平均30年 b 各年的降水量和温度
位置 年份 四月的 有希望的 六月的 七月 庄严的 九月 十月 总计
降水(毫米)
石匠 2018 60 126 37 27 117 103 105 575
2019 72 85 115 58 18 93 130 571
30年的 73 85 89 83 84 92 70 576
里奇维尔 2018 72 54 37 50 201 49 59 522
2019 58 128 177 60 27 96 160 706
30年的 75 87 100 93 86 98 74 613
温度(℃)
石匠 2018 4.1 17.6 20.0 21.9 21.8 18.0 9.6
2019 8.0 14.3 20.0 24.2 21.4 19.1 10.5
30年的 8.7 14.7 20.0 22.1 21.3 16.9 10.4
里奇维尔 2018 3.6 18.3 20.8 23.3 22.2 18.3 9.8
2019 C 7.4 12.7 18.3 22.7 19.9 17.8 9.7
30年的 7.0 13.1 18.6 20.5 19.5 15.7 9.2
A 5月至10月的气温是从安装在土壤表面上方1.5米处的IMAT收集的。4月份的月降水量数据和月温度数据是从最近的气象站(场地场地6公里以内)收集的。
b 从国家海洋和大气管理局( HTPS://ncdc.noav.Gov/cdoWeb/数据基/法线 ).
C 收集了MSU环境天气的月气温。
六月至十月间平均气温为30年全年平均气温的-0.8度至+2.8度(表格) 2 )。在2018年生长季节,空气温度比4月30年平均水平低53%和49%,但比5月梅森和里奇维尔的30年平均水平分别高20%和40%。2019年生长季节的4月和5月气温与30年平均气温相似。
3.2种植日期
PD对种子产量的影响因地而异(表) 3 ),但两个地点的趋势相似。6月下旬的种植导致这两个地点产量最低(表1) 4 )。与6月下旬相比,产量增加了622和1107公斤公顷 −1 分别在6月初种植时在梅森和里奇维尔。5月中旬的大豆产量在这两个地区都达到了最高水平,而在5月中旬和4月下旬的梅森市,产量没有差异。4月下旬至5月中旬之间的大豆产量有差异,2018年为一年,产量为657公斤公顷。 −1 与5月中旬相比,4月下旬的数据较低(数据未显示)。这导致总产量减少469公斤公顷 −1 四月下旬种植时与五月中旬在里奇维尔。2018年里奇维尔种植日土壤温度为10℃(平均为8.2℃,最低为6.6℃)。这些不理想的种植条件可能会导致4月下旬产量下降。
TABLE 3. 种子产量(公斤公顷) −1 )及净回报(美元(公顷) −1 )2018年和2019年生长季节种植日期、播种率、种子处理和地点差异分析
来源 占植物面积的百分比 种子产量 净收益
人力资源和技术
文件格式 <0.001 <0.001 <0.001
高级的 0.006 <0.001 0.018
标准的 0.002 0.633 0.068
控制程序 <0.001 <0.001 <0.001
PD × SR 0.006 0.024 0.043
PD×ST 0.462 0.954 0.965
高级x 0.837 0.580 0.306
PD×SR×ST 0.795 0.959 0.972
pdxloc <0.001 <0.001 <0.001
高级x 0.320 0.932 0.946
圣欧克 0.006 0.433 0.396
PD×SR× 0.037 0.569 0.612
PD×ST× 0.319 0.885 0.892
高级x圣x 0.696 0.907 0.892
PD×SR×ST× 0.429 0.858 0.876
TABLE 4. 在两年的研究中,受种植日期(PD)与种植地点相互作用影响的大豆种子产量,按种植地点分
文件格式 石匠 里奇维尔
产量(千克公顷) −1 )
四月下旬 2918ab 3454b
五月中旬 3094a 3923a
六月初 2846b 3334b
六月下旬 2224c 2228c
注意事项 *同一地点内同一字母所附的数值在 P < 0.10.
在5月中旬至6月初期间,种子产量持续下降,在6月初至6月下旬,两个地点的产量进一步下降。在五月中旬至六月初期间,产量下降了12.9%至24.5千克公顷。 −1 日 −1 分别在梅森和里奇维尔。6月初至6月底期间,产量每日下降幅度更大,为30.3和62.8公斤公顷 −1 日 −1 分别在梅森和里奇维尔。
3.3种子处理
每年大豆囊肿、病变、螺旋体和替身线虫的人口密度相对较低(数据未显示)。如这些变量之间缺乏显著的相互作用所显示的,ST对植株产量百分比、种子产量和净回报率的影响不依赖于PDS或SRS(见表)。 3 )。然而,在一个地点,ST对植物的影响主要是显著的(表)。 3 )。与梅森的对照组相比,最大产量增加了6.7%(下表)。 5 )。这种植物的改良并没有增加种子产量或净收益。ST公司的额外费用没有增加产量,结果是26公顷 −1 所有地点年净回报减少(796美元和822美元) −1 从治疗到。控制权)。
TABLE 5. 在研究的两年期间,梅森和里奇维尔的经过处理的种子与未处理的控制之间所达到的植物产量(成熟期植物种群除以播种率)
位置 植物林分(%)
石匠
处理过的 80.0a
控制 75.0b
里奇维尔
处理过的 81.3a
控制 81.0a
注意事项 *同一地点内同一字母所附的数值在 P < 0.10.
3.4播种率和种植日期的相互作用
大豆种子产量和净回报率受SR影响,但PDS之间的影响明显不同,显著的PDxSR相互作用(表) 3 )。种子产量随单位面积植物数量的初次增加而增加(图) 1 )。通过增加额外的植株(在较低的植株上)增加种子产量,随着种植的延迟而变得越来越渐进,这从指数系数的一个较小值( β )供日后种植(表格) 6 )。四月下旬的最高产量为3,304公斤公顷 −1 .4月下旬的农业生产力方案是242000,随着种植推迟而增加。六月下旬的最高产量为2,577公斤/公顷/年度最低。 −1 )但需要最高水平的AOPP(384,000个工厂 −1 ).
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图1
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4月末、5月中旬、6月初和6月下旬,在不同地点和不同年份,用种子处理(处理过的;开放的圆圈)和无种子处理(控制;开放的三角形)的土地,大豆产量对植物种群的响应。方程 Y = α (1 -e (十二) )是在哪里使用的 α 是预测的最大产量 β 是产量对植物种群的响应。垂直虚线表示最终的植株种群达到了预测产量的99%.
TABLE 6. 系数估算( α , β )和方程Y=的模型西格尼未婚夫等级(PR≫f) α (1 − e − 欧洲战马 )(公斤公顷 −1 )及最适农艺植物种群(AOPP),以达到两个地区(梅森和里奇维尔)和年份(2018和2019生长季节)每一种植日期的最高大豆种子产量的99%
种植日期 α β 人力资源和技术 植物保护计划(植物)公顷 −1 )
四月下旬 3304 0.000019 <0.001 242,377
五月中旬 3699 0.000016 <0.001 287,823
六月初 3328 0.000015 <0.001 307,011
六月下旬 2577 0.000012 <0.001 383,764
注意事项 : α 是预测的最大产量 β 产量对植物种群的响应性。
在所有公共数据系统中实现AOPP的水平低于预期(表1) 7 )。净收益的趋势类似于产量,因为种植推迟,需要更高的植物种群以最大限度地实现净收益。四月下旬的最高净回报额为88.公顷 −1 它需要154000个植物的 −1 .然而,当种植推迟到5月中旬或6月初时,人口为192000和209000株 −1 是需要实现的。六月下旬的最高净回报率是所有PDS中最低的(588美元),需要有242000个工厂。 −1 (表) 7 )。EPOP是89,000-98,000个工厂 −1 低于4月末至6月初的AOPP值,但差异增加到141000个植物公顷 −1 六月下旬的时候。
TABLE 7. 系数估算( α , β )和方程的模型西格尼未婚夫等级(PR≫f) Y = α (1 -e (十二) )(每美元 −1 )和经济最佳植物种群,以达到两个地区(梅森和里奇维尔)和年份(2018和2019生长季节)每一种植日期的最高大豆净回报率的99%
种植日期 α β 人力资源和技术 环保署(植物)公顷 −1 )
四月下旬 882 0.000030 <0.001 153,506
五月中旬 993 0.000024 <0.001 191,882
六月初 859 0.000022 <0.001 209,326
六月下旬 588 0.000019 <0.001 242,377
注意事项 *A是预测的最高净回报率,及 β 产量对植物种群的响应性。
PD、SR和受影响面积之间的三方相互作用(表) 3 )。在梅森,PD和SR之间的相互作用并没有影响植物产量( P =0.70)在里奇维尔,SRS在植物产量上的唯一差异是4月末和6月末的PDS。然而,这些差异微乎其微(没有显示数据),数据在方案司内部的SRS之间被汇集在一起。然后使用每一个PD的平均百分率来计算实现每个位置的Aosr和Eosr所需的SR值(表1) 8 )。在这两个地点,5月中旬的植物保护局达到了最高的植物林分,而在6月下旬的种植则达到了最低的植物林分(表1) 8)。四月份末,两个地点的工厂林立率均低于五月份中旬,但与六月份初没有差异。
TABLE 8. 每一个种植日期在种子处理过程中平均达到的植物立位率,以及实现最高产量99%和最高净收益99%所需的农艺最佳播种率(2018年和2019年种植季节)
种植日期 植物林分(%) Aosr(种子公顷 −1 ) Eosr(种子公顷) −1 )
石匠
四月下旬 76.2bc 318,080 201,451
五月中旬 82.1a 350,576 233,717
六月初 78.9ab 389,114 265,305
六月下旬 72.8c 527,148 332,935
里奇维尔
四月下旬 81.8b 296,304 187,660
五月中旬 87.1a 330,451 220,301
六月初 85.7ab 358,239 244,254
六月下旬 69.9c 549,019 346,748
注意事项 *同一地点内同一字母所附的数值在 P < 0.10.
在这两个地点,前三个PDS的ASRR范围为296,000至389,000个种子公顷 −1 (表) 8 )。由于种植推迟,这两个地点的种植率都提高了。当种植推迟到6月下旬时,Aosr的种子为50万英镑 −1 两个地点都有。Eosr也出现了类似的趋势(表1) 8 )。由于两个地点的种植都推迟了,Eosr增加了,但Eosr总是低于Aosr。在这两个地点,Eosr仅占Aosr的63%-68%。
4.讨论
为密执安种植者确定最佳的大豆种植窗口对于最大限度地提高产量和盈利能力至关重要。此前的研究表明,提前种植可以提高大豆产量,而中西部其他州的最佳种植窗口是在4月底至5月初(Basti大斯等人)。, 2008 德布鲁因和彼得森, 2008a 莫特津伊斯、斯佩希特等。, 2019 )。这项研究的结果与先前的研究结果基本一致,即在五月中旬前种植的种子产量最高,但与四月下旬的种子产量无所不同。然而,从一个地点年的情况来看,在5月中旬以前的种植有可能造成产量损失;因此,必须监测这种种植的野外情况和天气预报。当种植推迟到5月中旬以后,大豆产量平均下降131公斤公顷 −1 周 −1 五月份中旬至六月初期间的PDS和326公斤公顷 −1 周 −1 从6月初到6月下旬。这与德布兰和皮德森相似( 2008a )发现五月初至五月下旬的产量下降为130公斤公顷 −1 周 −1 每公顷404公斤 −1 周 −1 从5月末到6月初。这两个地点的趋势相似,表明在4月末至5月中旬期间,密歇根州最佳大豆PD水平,因为田间条件是可供种植的。然而,在本研究中,在五月中旬前种植没有明显的益处,但根据PD调整其他管理做法,如成熟期组,可能从早季种植中提供产量改善。, 2017 西勒和辛格, 2022)。如果不可能进行最佳种植,那么尽快种植大豆仍然是至关重要的,因为随着种植的延迟,产量下降的速度会增加。
早季大豆种植带来的问题是,由于凉爽和潮湿的土壤,虫害损害,以及晚春冻僵造成的林分损失。与5月中旬相比,四月下旬的大豆产量较低(表1) 8),但75%的目标人口仍在四月下旬达到目标。与后期PDS相比,4月末大豆的生长延迟,4月末种植后25天才出现大豆。这一延长期的种子和幼苗在凉爽和潮湿的土壤中可能会增加害虫的危害的几率,这表明ST在早季大豆种植中是有益的。然而,在任何一个站点,PD和ST之间缺乏相互作用表明,在早期季节,ST并没有更大的受益于与后期PD相比,或者种子处理控制的害虫在这个研究的阈值。圣公会的好处仅限于在梅森的工厂立木改进。但是,使用ST并没有提高种子产量,因此净收益减少了26公顷 −1 .罗斯曼等人。( 2018 )亦报告说,ST稍有改善,但未持续增加产量。此外,ST反应依赖于环境,这与其他研究的结果相似(布拉德利, 2008 ;多伦斯等人, 2009 )。其他评价ST对大豆种子产量影响的研究没有发现PD和ST之间的相互作用(COX等人)。, 2008 ;沃斯伯格等人, 2017 )。本研究和其他研究的结果一致认为,ST的有效性有很大的差异,这表明关于使用ST(或其特定成分)的决定需要考虑到环境条件。
在所有PDS中,Eosr仅占Aosr的63%-68%。这表明,优化净收益的SR不一定总是导致种子产量最大化。在本研究的两个地点,实现Aosr所需的SR平均值比Eosr平均值增加了113000、114000、119000和198000个种子公顷。 −1 四月末、五月中旬、六月初及六月下旬的个人发展计划(表格) 8 )。本研究的结果还表明,目前的MSU最后植株种植建议的早季大豆种植可能高于实现最大净回报所必需的水平。4月末、5月中旬、6月初和6月下旬的植物生产率为93,000、55,000、38,000和5,000株 −1 低於现时MSU建议的247,000公顷工厂 −1 分别。这与德布兰和彼得森的研究结果相似( 2008a )在爱荷华州的SRS在370,000至494200种子之间 −1 ,但净收益并没有超过185300种子公顷 −1 .虽然这些数据表明,STS低于目前的建议能够最大限度地提高利润,但大豆种植者应注意种子质量差或苗床条件不理想而导致植物种群不可接受的问题。
PDS之间产量潜力的差异可以解释为什么早季种植的AOPP和EOPP较低,而且由于种植延迟而增加(表)。 6 和 7 )。在季节初种植较高的产量潜力可能需要较少的植物达到最高产量和净回报,而延迟种植的低产量环境需要更多的植物达到最大产量。此外,早期种植的最高产量和净回报率较高,所需植株少于延迟种植。这些结果与科巴萨等人一致。( 2018 )和加斯帕等人。( 2020 )发现较低产量的环境需要较高的SRS。
总之,这项研究的结果表明,在密执安州种植大豆的最佳时间是在4月底至5月中旬。随着种植推迟到5月中旬以后,大豆产量和利润持续下降。ST的好处仅限于改善一个地点的状况,但导致两个地点的净回报减少。虽然在早期种植季节使用ST有潜在的好处,但在本研究中没有观察到PD和ST之间的相互作用,这表明使用ST可能不需要达到最高产量和净回报的密执安州大豆种植者。然而,有多种因素可能影响ST的有效性,如天气、土壤条件、虫害压力和品种虫害抵抗特性。在4月末的种植中,这两个地点的平均活产率和平均活产率都是最低的,而且随着种植推迟而增加。在早季种植过程中经常遇到的凉爽、潮湿的土壤条件会导致林分流失,因此可能需要较高的SRS或使用ST在其他环境中实现最大净回报。总体而言,基于PD调整大豆产量和净回报率可以提高密歇根州大豆种植者的产量和净回报率。未来的研究应包括更多的地点,以更好地描述密歇根州的环境,并应建立一种基于PD的大豆管理系统方法。研究探索其他大豆管理做法,如品种成熟期群、行距、种苗接种,而且,可能需要根据PD调整化肥施用量,通过最大限度地发挥早季大豆种植的效益,同时减少延迟种植造成的损失,使种植者受益。