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干豆的产量、生长和营养发育参数对有机和无机肥料以及生物肥料的响应

一、简介

科特迪瓦的各种危机加速了农作物的多样化。作为2018-2025年国家农业投资计划[ 1 ]的一部分,政治决策者,特别是科特迪瓦政府,表达了加强粮食作物推广以实现粮食安全和主权的坚定意愿。这些作物包括谷物、块茎和豆类。豆类包括花生、豇豆、菜豆和大豆等农作物。这些食用豆类中包括干豆,它与上述其他豆类一样,属于豆科植物。普通豆广泛适应各种环境,在北纬 52° 至南纬 32° 之间种植;在潮湿的热带地区、半干旱的热带地区甚至寒冷的气候地区[ 2]。到 2050 年,需要增加谷物供应来养活世界预计 98 亿的人口。众所周知,干豆富含营养元素,即维生素、矿物质、脂质和蛋白质。正是这种丰富的营养成分使其在人类和动物营养中发挥着不可否认的作用[ 3 ]。更重要的是,它可以与其他作物联合或轮作用于种植系统。其后效可用作这些作物的肥料来源。

此外,与其他作物一样,菜豆产量受到许多外部和内部因素(土壤肥力退化、化肥用量减少、土壤特性、灌溉、杂草和害虫防治、遗传改良等)的影响,从而降低了产量潜力[ 4 ]。为了消除营养不良并确保粮食主权,科特迪瓦政府鼓励作物多样化。因此,蔬菜和蛋白质作物计划已着手选择在农业形态和营养方面高性能的豆类品种。从这项研究中获得的数据鼓励将豆类消费作为健康饮食的一部分,并支持具有特殊营养和健康益处的同一属内的新育种[ 5]。本研究的目的是评估干豆对不同水平的有机、无机和生物肥料的反应,以提高其产量。

2。材料和方法

2.1. 硬件

本研究中使用的植物材料由从加纳和几内亚科纳克里引进的三 (3) 个干豆品种组成(图 1)。

2.2. 方法

§ 实验场地

该试验在布瓦凯作物研究站进行,该站位于科特迪瓦中部,北纬 7°46',西经 5°06',海拔 375 m [ 6 ]。布瓦凯市位于南部森林气候和北部草原气候的过渡地带。研究区属湿润热带气候,有四个季节,包括长旱季(11月至2月)、长雨季(3月至6月)、短旱季(7月至8月)和短雨季(九月至十月)。近年来,这些时期变得不那么明显了。植被由树木繁茂的稀树草原和多种禾本科植物组成[ 7 ]。土壤是铁氧体砾石,经过改造,浅层,源自具有沙粘土质地的花岗岩风化材料[8 ]。年平均降雨量1200毫米,平均气温25.73℃,年日照时数2200小时[ 9 ]。

§ 实验装置

大量研究表明提高土壤肥力对于增加农业产量的重要性[ 10 ]。因此,施肥可以以有机或矿物质改良剂的形式进行[ 11 ]。

为了建立实验,使用了裂区因子设计。以干豆品种为主要因素,有3种模式(HARI25/GHA19、HARI35/GHA19和HARI36/GUI21)。施肥方法作为次要因素,有7种变体:

· 剂量 0:不治疗(阴性对照)

· 剂量1:播种前100公斤氮磷钾/公顷

· 剂量2:播种后2周50公斤/公顷尿素

· 剂量3:参考剂量(播前100公斤/公顷氮磷钾+播后2周50公斤尿素(阳性对照))

· 剂量4:播种前5吨有机肥/公顷

· 剂量5:播种前10吨有机肥/公顷

· 剂量 6:绿色腐殖质生物肥料 500 毫升,用于 16 升水(12 升/公顷)

裂区允许针对需要的因素(例如施肥)使用更大的地块尺寸,而无需大幅增加实验田的表面积。

另外,地面的布局相当清晰,测试时还具有演示功能,这很有趣。此外,与第一个因素(品种)相比,使用该实验装置可以更好地区分本研究主题的次要因素(受精)[ 12 ]。

地块面积为24 m 2 (6 m × 4 m)。播种时采用 2 粒种子堆进行,行间间距为 0.20 m,行间间距为 0.50 m。出苗后2周修剪植物以得到每束一株植物,即每个基本地块280株植物的密度。这导致 5880 株植物的表面积为 504 m 2(24 m 2 × 21 地块)。

2.3. 测量和观察

测量和观察侧重于生长和营养发育参数、物候和产量组成。

为了测量生长和营养发育,考虑了植物高度和颈圈直径。

2.4. 数据分析

使用Statistica 7.1软件对获得的数据进行统计分析。然后通过多重比较测试(LSD 测试)以 5% 的阈值对调查平均值进行区分。

3. 结果

表2记录了三个干豆品种的高度、冠径和营养活力指数(VVI)。方差分析(ANOVA)表明,对于所研究的营养参数,干豆品种的处理之间没有显着差异;除了株高和营养活力指数外,记录处理之间的变异性。然而,值得注意的是,对于给定的品种,处理之间几乎没有差异

(品种内效应)。观察到从一个品种到另一个品种的高度差异(品种间效应)。最小的植物出现在 HARI25/GHA19 中,最高的植物出现在 HARI35/GHA19 中。对于 VVI,处理 D3、D4、D5 和 D6 为品种 HARI35/GHA19 和 HARI36/GUI21 提供了最高值。

表 3显示了三个干豆品种的开花时间和坐果率。结果表明,所用品种的开花时间值在统计上是相同的。这与设定率相反,设定率在干豆品种的处理之间观察到变异性。最高值产生于
对于同一参数,同一列、同一行,均值后面带有相同字母,在 5% 阈值(Fisher 检验)下表示无显着差异。

HARI36/GUI21 处理 D1、D2、D3 和 D4。

表4显示了三个干豆品种的单株结瘤数和结瘤效率。统计分析表明,所研究的任何品种的根瘤数量之间没有差异。然而,不同处理之间的结瘤效率存在显着差异。HARI35/GHA19 中的处理 D6、HARI25/GHA19 中的 D0 和 D3 以及 HARI36/GUI21 中的 D4、D5 和 D6 获得了最高的结瘤效率值。

值由 HARI25/GHA19 的处理 D4 和 D6 产生;HARI35/GHA19 的 D2、D3、D4 和 D5 以及 HARI36/GUI21 的 D1、D3、D4 和 D6。

计算每个豆类品种与阴性对照相比的增加率。对于HARI25/GHA19,处理D2、D4和D6分别产生了67.44%、91.07%和55.56%的高比率。对于HARI35/GHA19,D2、D3、D4和D5产生最高的增长率(78.26%;22.78%;20.25%和21.52%)。对于HARI36/GUI21,与阴性对照相比,所有处理均产生阳性产率;但 D5 除外,其利率为负。

4. 三个干豆品种的营养发育、物候阶段和产量参数的主成分分析(PCA)

根据PCA,保留了占总变异性55.28%的前两个主轴F1和F2(图2)。有助于形成轴 1 和轴 2 的变量分别为 6 和 2。轴 F1 占总变异的 35.00%,其物候参数和产量组成具有积极的特征(表 6)。促成该轴形成的变量由开花时间(Df)、100粒种子重量(P1gr)、座果率(Tn)、营养活力指数(VVI)、干生物量(DB)和产量(Rdt)来定义。在该轴上,开花时间和干生物量呈正相关,而百粒重(P1gr)、坐果率(Tn)、营养活力指数(VVI)和产量(Rdt)呈负相关。

轴 2 (F2) 描述了 20.28% 的总变异性,其特征是与结瘤参数(根瘤/植物的数量和结瘤效率)相关的农艺参数。这些参数对该轴的形成。

通过将变量、处理和种质投影到由轴(F1 和 F2)形成的平面上,突出显示了处理对种质的影响。在 F1 轴上,投影 HARI35/GA19 以及处理 D3 和 D6。F2轴携带处理D0、D1、D2、D4和D5,以及品种HARI25/GA19和HARI36/GA21。因此,Hari 25/GA19 种质中最好的开花和生物量延迟是由处理 D1 和 D4 诱导的。处理 D3、D4 和 D6 在 HARI 36/GUI21 中显示出良好的营养活力和坐果效果。对于HARI/35/GA19,与其他处理相比,处理D2产生最高产量(1.23吨/公顷)(表7)。

5. 讨论

测量植物大小反而揭示了品种间效应,即观察到的变异性是在所研究的三个品种之间建立的。在 HARI25/GHA19 中发现了较小的植物,在 HARI35/GHA19 中发现了较大的植物。然而,没有发现品种内效应。换句话说,对于给定的品种,统计上应用的处理给出了相同的大小。根据这些结果,处理对株高影响不大。品种之间观察到的高度差异似乎是遗传性的,一种品种具有小植物(HARI25/GHA19),另一种品种具有大植物(HARI35/GHA19)。此外,当我们考虑植物活力指数(VVI)(高度和冠径的综合表达)时,我们发现处理 D3(播种前 100 千克/公顷 NPK12-22-22 + 50 千克/公顷尿素 2)播种后几周),D4(播种前 5 吨有机肥/公顷),

播种前)和 D6(500 毫升绿色腐殖酸,16 升水;12 升/公顷)为 HARI35/GHA19 和 HARI36/GUI21 品种提供了最高值。换句话说,3个处理显着影响了这2个品种的营养发育。众所周知,氮在植物生长和营养发育中起着重要作用。在此基础上,这 3 个处理很可能释放了 HARI35/GHA19 和 HARI36/GHA19 品种植物发育所需的氮量。相比之下,Bernadin 和 Riculado [ 13 ] 的研究表明,有机肥比合成化肥处理更能促进营养生长。

物候阶段(特别是开花时间)的测定表明,无论采用何种处理,所用品种的值在统计上都是相同的。这些延迟发生在播种后 1 个月左右(播种后 32 至 36 天)。结果表明,处理对所用干豆品种的物候影响不大。豆类物候学可能很少受到某些外部因素的影响,在这种情况下是本研究中观察到的处理。与开花时间相比,不同处理之间的坐果率存在差异。在 HARI36/GUI21 中,处理 D1(播种前 100 公斤/公顷 NPK12-22-22)、D2(播种后 2 周 50 公斤/公顷尿素)、D3(100 公斤/公顷 NPK12-22-22)产生最高值。播种前 + 播种后 2 周 50 公斤/公顷尿素),D4(播种前5吨有机肥/公顷)。换句话说,这些处理对于坐果(子房转化为果实)更有效。这些结果似乎与曼苏里的结果相似等人。[ 14 ],他指出,这些处理不会影响三 (3) 个豆类品种的成熟时间,但与未受精的对照相比,有利于大量开花。多种矿物元素参与植物的结果,尤其是 3 种主要元素:氮 (N)、磷 (P) 和钾 (K),其中 P 和 K 发挥着更积极的作用 [ 15 ]。根据 D2 的纯氮性能,土壤中的磷和钾含量可能足以诱导良好的坐果。

统计分析表明,任何品种和任何处理的根瘤数量之间没有差异。另一方面,在结瘤效率方面观察到处理之间存在显着差异。就结节数量而言,本研究的数据与 Kouassi等人获得的数据不一致。[ 16 ]。事实上,他们对两种豆科植物(Vigna radiata和Vigna unguiculata)的结瘤工作)表明,根据所采用的处理方法,这两种豆类的根瘤数量有所不同。HARI35/GHA19 中的处理 D6、HARI25/GHA19 中的 D0 和 D3 以及 HARI36/GUI21 中的 D4、D5 和 D6 获得了最高的结瘤效率值。结瘤效率是一个重要的概念,表示参与宿主植物共生固氮的活性根瘤的数量。从结瘤效率研究获得的结果可以看出,记录的变异性与品种有关,而不与处理有关。这似乎更有可能,因为没有接受任何投入的 D0 在植物中诱导了高结瘤效率。更重要的是,HARI25 的效率值总体较高。这表明土壤中对 HARI25/GHA19 有效的细菌数量比其他 2 个品种更多。

估计的种子产量和产量增加率表明,HARI25/GHA19 的处理 D1 和 D3 以及 HARI36/GUI21 的处理 D6 产生最低产量。HARI25/GHA19 处理 D4 和 D6 产生最高值;HARI35/GHA19 的 D2、D3、D4 和 D5 以及 HARI36/GUI21 的 D1、D3、D4 和 D6。这些产量值表明,对于所使用的每个品种,都确定了特定的处理方法。对于HARI25/GHA19,2次治疗更有效,而对于HARI35/GHA19和HARI36/GUI21,4次治疗更有效。在这些处理中,D4(播种前5吨有机肥/公顷)对于所研究的3个品种最有效,平均产生1吨种子,HARI35/GHA19的产量分别增加20%、46%和91% 、HARI36/GUI21 和 HARI25/GHA19。这种治疗的性质,它仅由有机物组成,很可能有利于细菌的生物生命,并且肯定会释放矿物质元素以促进植物的良好生长。在此基础上,处理D5(播种前10吨有机肥/公顷)应比D4表现更好。但这种情况并非如此; 它仅在 HARI35/GHA19 上产生高产量。在 HARI25/GHA19 和 HARI36/GUI21 中,这种治疗的剂量很可能被视为过量。事实上,根据姆库拉的说法 在 HARI25/GHA19 和 HARI36/GUI21 中,这种治疗的剂量很可能被视为过量。事实上,根据姆库拉的说法 在 HARI25/GHA19 和 HARI36/GUI21 中,这种治疗的剂量很可能被视为过量。事实上,根据姆库拉的说法等人。[ 17 ],环境条件可以影响产量组成部分,但它们是基因型依赖性的。

六,结论

在这项研究结束时,人们注意到处理对树冠直径、每株植物的根瘤数量和开花时间影响不大。另一方面,处理对植物活力指数、坐果率以及最重要的是对所有产量组成部分具有显着影响。在所使用的处理中,以有机肥为主的处理(每公顷施有机肥5吨)在所有三个品种中表现最好,产量超过每公顷1吨。结果确实表明了外部因素(例如处理)对所研究的干豆品种行为的影响,但也记录了品种效应。事实上,对于相同的处理,不同的品种产生了不同的行为。

 

发布日期:2024-04-11