利用豆水预测大豆作物结束繁殖阶段的日期

利用豆水预测大豆作物结束繁殖阶段的日期

背景

为米德附近8月23日大豆作物诊断诊所种植的大豆地块目前正在证明种植日期和成熟组对后期繁殖阶段时间的影响。

内布拉斯加州东部研究和推广中心(ENREC)的一项现场演示包括在四个种植日期种植四行大豆条带,四个品种的成熟度组相差一个单位(即mg值为1.1、2.1、3.1和4.1)。种植日期大约相隔两周:4月17日,4月30日,5月15日和5月31日。灌溉示范地块的四个种植日期均于2019年9月30日拍摄。(见图1面板A, B, C和D。)SoyWater每张照片中都显示了四个MG品种的R7日历日期的投影。

要点

  • 利用大豆营养(Vn)和繁殖(Rn)日期的SoyWater投影来跟踪不同成熟度组品种在不同日期种植的示范小区的大豆作物进展。
  • 正如预期的那样,主茎营养结节发生呈三阶段(s型)时间模式,从V1到Vn与R5呈线性(mg特异性)。
  • 2019年8月缺乏水分压力和高温创造了温和的生长条件,导致R7(生理成熟- pm)日期晚于预期。
  • 晚播大豆(5月31日后至7月15日)可获得R7在正常的霜冻日期之前,生产商需要使用MG较早的品种。

季末高温和缺水通常会加速R5、R6和R7繁殖阶段的到来,但在2019年,温和的季末温度加上缺乏任何水分压力,导致作物繁殖期比预期的要长。结果表明,在MG 1.1、2.1、3.1和4.1单重复示范小区中,R7的2019年田间观测日期分别比大豆水预测R7的2019年田间观测日期晚2、4、6和8天。事实上,在5月31日的种植日期下,MG 4.1品种(图D右下)仅在9月30日照片的前一天就达到了R7(基于植物的成熟荚果)状态。

  • 图1,面板A, B和C, d,这四个面板描绘了9月30日在米德附近的东内布拉斯加州研究和教育中心的四个示范地块中,四个品种的大豆作物生长状况,成熟度组(MG)相差1.0单位。种植日期(PD)在4月中旬至5月下旬相隔约两周。

比较4个成熟作物阶段和4个种植日期

SoyWater (SoySim)预测的日历日期为VE(出现),V1(当1三小叶刚刚展开),R1到R7七个阶段中的每一个都在表1(下).这些阶段之间的天数:PD到VE(或V1), V1到R1, R1到每个后续Rn,以及V1到R7表2(下).该表为读者提供了一个以“天”为重点的时间框架,而不是中使用的“日期”表1.这对于评价16个4 PD × 4 MG因子组合对作物生长发育的影响是有用的。

当在同一日期在同一地块种植时,品种MG对VE或V1的日期没有影响。当大豆植株达到V0-V1阶段时,单小叶开始感知夜间长度(即从黄昏到黎明的小时数)。如果夜间时间足够长,这些叶片将向所有在茎尖每个节叶原基基部形成的对花素有反应的营养分生组织传递花素信号。

相对于内布拉斯加州试验点的纬度,V0-V1的光周期感应程度,以及传输的花信号的强度,对于MG 1.1品种将较强,而对于MG 4.1品种则较弱。这将导致前一种类型的R1日期较早,后一种类型的R1日期较晚(参见中R1日期列)表1).

从PD到VE,从VE到R1,以及从R1到后续每个Rn阶段的天数记录在表2.虽然4月17日播种的种子当天就开始发芽,但随后的幼苗花了24天才发芽。相反,在5月31日种植的情况下,种苗只花了6天就长出来了。达到VE所需天数的四倍差异表明,在早期种植时,必须使用优质种子,因为种子在种植后可在土壤表面以下埋藏数周,在本例中为3周。请注意,在这个示范中种植的所有四个品种都使用了杀菌剂处理过的种子。

4月17日的种植日期到v1的间隔为40天,而5月31日的种植日期为18天,相差两倍(表2).在使用杀菌剂处理过的种子的情况下,不同种植日期的苗期活力没有明显差异。尽管从PD到V1的时间较长,种植日期较早,但V1的日历日期较早仍然有价值,因为

  1. 从V1开始的线性主茎节点累积的较早开始,然后导致更多的最终茎节点(参见表1),
  2. V0-V1更早出现,导致花诱导更早,因此R1的日期更早。

请注意,这两种影响会导致R7之前更长的生殖期(见R1 - R7栏)表2).

  • 图2 A、B、C和D.在四个种植日期(A、B、C和D)中,大豆Vn和Rn阶段数与它们出现的日历日期(面板A、B、C和D)。种植日期(PD)用灰色表示。在V1日期之后,主茎节点收益呈线性,直到R5日期达到平稳(这与mg有关)。R1(第一朵花)也依赖于mg,开始生殖期,结束于R7(生理成熟)。看到表1用于特定的Vn和Rn日期。

图表数据通常提供了关于数据趋势的观点,而从表格(相同的)数据中很难推断出这些趋势。因此,我们绘制了连续的主茎Vn节点编号与它们的日历出现日期的关系,以及Rn阶段编号与它们的日历出现日期的序列进展。这是对四个种植日期(即图2面板A, B, C, D)。

2019年观察到的三相Vn和Rn趋势线与11年前发表的一项为期两年的重复PD x MG研究中记录的三相趋势几乎相同(Bastidas等人,2008年)。同一日期在同一地块上种植的不同MG品种,预计从V1开始,直到R5达到Vn的平稳期,主茎节的应计率将一致(重叠)。后来的一项研究记录了温度在不同日期/纬度的主茎节发生率中所起的作用(Tenorio, et al., 2017)。

当你切换到这四个图2图面板,请注意,由于种植日期从4月17日推迟到5月31日,V1日期也被推迟,迫使主茎节收益的线性阶段开始得更晚。R1(第一朵花)、R5(开始种子)和R7(生理成熟)的日期也因V0-V1光周期诱导期延迟而延迟。

同样明显的是,当使用MG较长的品种(在本例中从1.1到4.1)时,R1-R7的繁殖期被推迟。回想起来,两者都很明显图2(图中右上角)和表1(最后一列)表明,当品种MG较早和/或种植日期较晚时,大豆水预测的最终主茎数下降。

基于30年历史数据,该地点出现32华氏度(32°F)的10%或50%概率分别为9月26日和10月4日。在这篇文章发布到《作物观察》的日期(10月10日),东内布拉斯加州研究和推广中心的研究地点还没有出现32华氏度的霜冻。

比较5月17日和7月15日种植日期的发展情况

田间种植日期和成熟度的比较
图3 A, b中所示的相同的四个MG品种图2中,但这两个示范地块是在ENREC中心枢纽田中间隔两个月种植的。注意,在这些演示中,MG从4.1到1.1的顺序从左到右。请注意,SoyWater的R7日期预测显示了每个成熟度组和种植日期。

由于2019年春季潮湿,内布拉斯加州许多大豆田的播种时间比正常时间晚,其中许多田地的播种时间甚至晚于上面讨论的最新播种日期(5月31日)。5月17日,我们在ENREC的一个中心枢纽田种植了四行相同品种的条带,两个月后,7月15日又种植了一次。两个种植日期的四个品种拍摄于10月7日,如图所示图3.然而,请注意,MG顺序是颠倒的(即,从左到右的顺序为4.1到1.1),与MG顺序(1.1到4.1)相比图2.和以前一样,四行长条在每个种植日期里图3标记为它们各自的大豆水预测R7阶段(生理成熟度)的日期。

5月17日种植日期的照片图2 c以及5月15日种植日期的照片图3 b非常相似,事实上,它们的Vn和Rn阶段日历日期几乎相同。相比之下,7月15日的种植日期在图4 bMG 3.1和4.1品种仍然是显著的深绿色,尽管MG 1.1和2.1品种在接近R7时正像预期的那样变成更黄绿色。如前文所述,今年温和的温度和无水分胁迫导致田间R7日期比SoyWater预测的MG 1.1、2.1、3.1和4.1品种的R7日期晚了2天、4天、6天和8天。

大豆Vn期和Rn期数与7月17日种植日非常晚的日历日期的图表。
图4。大豆Vn和Rn期数与7月17日种植日非常晚时出现的日历日期。在这个图表中,请注意,底部的x轴必须向右移动四个日历日期周期,以显示现在发生在9月30日之后的作物发育阶段(即浅蓝色阴影区域)。

7月15日播期大豆水投影Vn期和Rn期趋势线图如图所示图4.由于种植日期非常晚,我们不得不将底部x轴上显示的日历日期从中所示的4月1日至9月30日的跨度中移动图3到5月27日至11月13日的时间段图4适应作物发育的晚开始和晚结束。我们还用浅蓝色标出了9月30日之后的日历日期区域,以表明除了MG 1.1品种和MG 2.1品种之外,后期MG品种的Rn末期将受到晚秋较冷温度的影响。更重要的是,这些后来的MG品种可能会面临生殖发育的早期终止,因为在附近的Wahoo,30年历史数据显示在10月22日之前出现32°F的概率为90%,在10月28日之前出现28°F的概率为90%。

即将到来的冷锋预计将在本周末(10月11日至12日)抵达内布拉斯加州东部时产生霜冻或冰冻温度。如果是这样,我们将在下一期提供7月15日被霜冻的大豆田的最新照片多人CropWatch。

参考文献

巴斯蒂达斯,a.m., t.d. Setiyono, A. Dobermann, K. G. Cassman, R. W. Elmore, G. L. Graef, J. E. Specht. 2008。大豆播期:营养、繁殖和农艺的影响.作物科学48:727-740。

特诺里奥,f.m., J.E. Specht, T.J. Arkebauer, K.M. Eskridge, G.L. Graef, P. Grassini, 2017。大豆原基形成与叶片外观在温度影响下的协调性.农田作物研究210:197-216。

表1。SoyWater (SoySim)预测了2019年四个种植日期和四个成熟组品种的Vn和Rn阶段日期,这些品种是在内布拉斯加州米德附近的东内布拉斯加州研究和推广中心(ENREC)种植的。
厂日期 各种毫克 VE日期 V1日期 R1日期 R2日期 R3日期 R4日期 R5的日期 R6日期 R7日期 最后Vn
17-Apr-19 1.1 5月11日 5月27日 13日 18-Jun 25-Jun 3-Jul 13-Jul 30-Jul 8月11日 14
17-Apr-19 2.1 5月11日 5月27日 19-Jun 23-Jun 3-Jul 12日 22-Jul 14-Aug 17
17-Apr-19 3.1 5月11日 5月27日 22-Jun 27-Jun 8-Jul 18-Jul 30-Jul 22-Aug 5-Sep 19
17-Apr-19 4.1 5月11日 5月27日 24-Jun 1-Jul 14-Jul 26-Jul 8月 11-Sep 21
30-Apr-19 1.1 5月16日 2-Jun 19-Jun 23-Jun 1-Jul 9-Jul 18-Jul 4-Aug 15-Aug 15
30-Apr-19 2.1 5月16日 2-Jun 24-Jun 28-Jun 8-Jul 16-Jul 27-Jul 17-Aug 30-Aug 17
30-Apr-19 3.1 5月16日 2-Jun 26-Jun 1-Jul 12日 22-Jul 2-Aug 24-Aug 8-Sep 19
30-Apr-19 4.1 5月16日 2-Jun 27-Jun 4-Jul 16-Jul 28-Jul 10-Aug 8月29日 13-Sep 21
15-May-19 1.1 5月24日 5-Jun 25-Jun 29-Jun 7-Jul 14-Jul 23-Jul 8月 20-Aug 15
15-May-19 2.1 5月24日 5-Jun 28-Jun 2-Jul 11-Jul 20-Jul 30-Jul 20-Aug 2-Sep 16
15-May-19 3.1 5月24日 5-Jun 30-Jun 5-Jul 16-Jul 25-Jul 5-Aug 10-Sep 18
15-May-19 4.1 5月24日 5-Jun 1-Jul 7-Jul 20-Jul 31-Jul 8月13日 8月31日 15-Sep 20.
31-May-19 1.1 6-Jun 18-Jun 1-Jul 4-Jul 12日 20-Jul 28-Jul 8月12日 耐力强 13
31-May-19 2.1 6-Jun 18-Jun 4-Jul 8-Jul 17-Jul 25-Jul 4-Aug 24-Aug 5-Sep 14
31-May-19 3.1 6-Jun 18-Jun 7-Jul 12日 22-Jul 31-Jul 8月11日 8月31日 14-Sep 16
31-May-19 4.1 6-Jun 18-Jun 9-Jul 15-Jul 27-Jul 8月7日 19-Aug 6-Sep 21-Sep 18

表2。从种植日期,或从V1,或从R1到其他关键大豆Vn或Rn阶段的天数。
种植
日期
各种
毫克
< - - - - -从- - - - -到>的天数
毫克 Pd > ve Pd > v1 V1 > r1 R1 > r2 R1 > r3 R1 > r4 R1 > r5 R1 > R6 R1 > R7 V1 > r7
17-Apr-19 1.1 24 40 17 5 12 20. 30. 47 59 76
17-Apr-19 2.1 24 40 23 4 14 23 33 56 69 92
17-Apr-19 3.1 24 40 26 5 16 26 38 61 75 101
17-Apr-19 4.1 24 40 28 7 20. 32 45 64 79 107
30-Apr-19 1.1 16 33 17 4 12 20. 29 46 57 74
30-Apr-19 2.1 16 33 22 4 14 22 33 54 67 89
30-Apr-19 3.1 16 33 24 5 16 26 37 59 74 98
30-Apr-19 4.1 16 33 25 7 19 31 44 63 78 103
15-May-19 1.1 9 21 20. 4 12 19 28 44 56 76
15-May-19 2.1 9 21 23 4 13 22 32 53 66 89
15-May-19 3.1 9 21 25 5 16 25 36 58 72 97
15-May-19 4.1 9 21 26 6 19 30. 43 61 76 102
31-May-19 1.1 6 18 13 3. 11 19 27 42 53 66
31-May-19 2.1 6 18 16 4 13 21 31 51 63 79
31-May-19 3.1 6 18 19 5 15 24 35 55 69 88
31-May-19 4.1 6 18 21 6 18 29 41 59 74 95

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