Comparative study on the agronomic traits and yield of soybean varieties with different maturity in maize-soybean intercropping system

doi:10.19802/j.issn.1007-9084.2020352

Abstract

Abstract:

In order to provide theoretical basis for selecting soybean varieties suitable for intercropping, sixteen soybean varieties including early maturity （EM）, medium maturity （MM） and late maturity type （LM） were used as experimental materials to compare the agronomic traits and yield components in “maize-soybean” relay strip intercropping with the control of sole cropping of soybean. The results showed that the plant height, average internode length and lodging rate of three types of soybean varieties in intercropping were significantly higher than those of control. The plant height, bottom pod height, node number, average internode length and lodging rate of EM were significantly lower than those of MM and LM. The number of effective branches of LM in intercropping was significantly higher than those of control, whereas EM and MM were not significant. The yields of three types in intercropping were significantly lower than those of control. The pod number per plant, seed number per plant, 100-seed weight and yield of EM were significantly lower than those of MM and LM, but the differences between MM and LM were not significant. In addition, the available pods rate of MM and LM in interplanting were significantly higher than those of control, the available pods rate of LM were significantly higher than those of MM and EM, meanwhile available pods rate of MM are significantly higher than EM. The full grain rate was no significant difference between intercropping and control, but the full grain rate of MM and LM were significantly higher than those of EM. Through correlation analysis, the lodging rate in intercropping condition was significantly positively related to high plant, nod number and average internode length; maturity was significantly positively related to the available pods rate, the yield per plant, full grain rate and yield. The SPMS/M （symbiotic phase of maize and soybean/maturity） was significantly negative related to the available pods rate, full grain rate and yield. These results concluded that the MM and LM soybean varieties have a longer period of light compensation and could obtain higher yields in intercroping than EM varieties, which are suitable soybean varieties for maize-soybean intercropping.

Key words: soybean, maturity type, intercroping, agronomic traits, lodging, yield

CLC Number:

S565.1

Jian-qiu LIANG, Xiao-bo YU, Ze-min HE, Jian-gang AN, Jia WANG, Zhao-qiong ZENG, Wen-ying YANG, Hai-ying WU, Ming-rong ZHANG. Comparative study on the agronomic traits and yield of soybean varieties with different maturity in maize-soybean intercropping system[J]. CHINESE JOURNAL OF OIL CROP SCIENCES, 2021, 43(6): 1077-1086.

Figures/Tables 9

Table 1

Table 2

Table 3

Table 4

Fig. 1

Table 5

Fig. 2

Fig. 3

Table 6

References 38

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品种类型 Cultivar type	名称 Name	全生育期 Maturity / d	生育期组 Maturity group	来源 Origin
早熟（EM）	中黄39 Zhonghuang 39	94	Ⅱ	中国农业科学院油料作物研究所 Oil Crops Research Institute of Chinese Academy of Agriculture Science
	中豆39 Zhongdou 39	88	Ⅱ
	中豆40 Zhongdou 40	88	Ⅱ
	中豆41 Zhongdou 41	95	Ⅱ
	油6019 You 6019	97	Ⅱ
中熟（MM）	冀豆17 Jidou 17	105	Ⅲ	河北省农业科学院 Hebei Academy of Agricultural Science
	南农43 Nannong 43	107	Ⅲ	南京农业大学 Nanjing Agricultural University
	南农48 Nannong 48	108	Ⅲ	南京农业大学 Nanjing Agricultural University
	南充95-3 Nanchong 95-3	110	Ⅲ	南充市农业科学院 Nanchong Institute of Agriculture Science
	南夏豆35 Nanxiadou 35	108	Ⅲ	南充市农业科学院 Nanchong Institute of Agriculture Science
晚熟（LM）	南农99-6 Nannong 99-6	124	Ⅳ	南京农业大学 Nanjing Agricultural university
	华夏10号 Huaxia 10	121	Ⅳ	华南农业大学 South China Agricultural University
	南夏豆25 Nanxiadou 25	121	Ⅳ	南充市农业科学院 Nanchong Institute of Agriculture Science
	南H52-31 Nan H52-31	125	Ⅳ	南充市农业科学院 Nanchong Institute of Agriculture Science
	南H52-28 Nan H52-28	125	Ⅳ	南充市农业科学院 Nanchong Institute of Agriculture Science
	南 808-7 Nan 808-7	127	Ⅳ	南充市农业科学院 Nanchong Institute of Agriculture Science

年份 Year	品种类型 Cultivar type	处理 Treatment	营养生长期 VP /d	生殖生长期 RP /d	复光期 LRD /d	全生育期 M /d	玉豆共生期 PT /d	共生期/全生育期 PT/M /%
2018	早熟（EM）	MSI	32.6	56.6	6.0	89.2	83.2	93.3%
		SS	33.2	59.2	—	92.4	—	—
	中熟（MM）	MSI	38.2	69.6	24.3	107.8	83.5	77.5%
		SS	37.2	70.8	—	108	—	—
	晚熟（LM）	MSI	47.3	77.5	41.8	124.8	83	66.5%
		SS	44	78	—	122	—	—
2019	早熟（EM）	MSI	33.8	58.1	7.4	91.9	84.5	91.9%
		SS	34.6	60	—	94.6	—	—
	中熟（MM）	MSI	38.8	70.5	25.3	109.3	84	76.9%
		SS	38.2	71.4	—	109.6	—	—
	晚熟（LM）	MSI	47.5	79.2	42.4	126.7	84.3	66.5%
		SS	44.8	78.7	—	123.5	—

项目 Item	品种类型 Cultivar Type	处理 Treatment	株高 Plant height /cm	底荚高 Height of the first pod to ground /cm	主茎节数 Node number	平均节间长 Internode length /cm	有效分枝 Number of effective branches
TV（2018）	早熟（EM）	MSI	64.5 c	16.1 c	11.7 d	5.5 b	2.5 bc
	早熟（EM）	SS	46.5 d	11.9 d	11.1 d	4.2 c	2.8 ab
	中熟（MM）	MSI	94.1 b	21.1 b	14.4 c	6.6 a	1.8 de
	中熟（MM）	SS	70.3 c	23.4 ab	14.9 bc	4.8 c	2.2 cd
	晚熟（LM）	MSI	107.3 a	24.4 ab	15.6 b	6.9 a	3.1 a
	晚熟（LM）	SS	90.1 b	25.5 a	17.0 a	5.4 b	1.6 e
	品种类型（Cultivar type）		125.28^**	43.99^**	97.24^**	20.12^**	6.60^**
	处理（Treatment）		479.08^**	0.15	5.64	2198.65^**	6.97
	品种类型×处理（CT×T）		0.81	3.98^*	4.01^*	0.64	22.36^**
RV （2018）	早熟（EM）		1.39 a	1.35 a	1.05 a	1.31 b	0.89 b
	中熟（MM）		1.34 b	0.90 b	0.97 b	1.38 a	0.82b
	晚熟（LM））		1.19 c	0.95 b	0.92 c	1.28 b	1.94a
TV （2019）	早熟（EM）	MSI	58.8 d	15.8 c	12.1 c	4.9 c	2.4 b
	早熟（EM）	SS	43.9 e	12.2 c	11.1 d	3.9 d	2.8 ab
	中熟（MM）	MSI	85.0 b	20.5 b	14.1 b	6.0 b	1.7 c
	中熟（MM）	SS	66.5 c	23.3 b	13.3 b	5.0 c	1.6 c
	晚熟（LM）	MSI	100.1 a	23.8 b	15.2 a	6.7 a	3.0 a
	晚熟（LM）	SS	80.3 b	28.7 a	15.4 a	5.3 c	1.0 d
	品种类型（Cultivar type）		108.78^**	44.1^**	66.35**	29.68^**	14.15^**
	处理（Treatment）		319.39^**	1.96	6.09	3324.6^**	78.69^**
	品种类型×处理（CT×T）		0.47	5.35**	2.18	0.79	24.84^**
RV （2019）	早熟（EM）		1.34 a	1.30 a	1.09 a	1.26 a	0.86 b
	中熟（MM）		1.28 b	0.88 b	1.06 b	1.20 b	1.06 b
	晚熟（LM）		1.21 c	0.84 b	0.99 c	1.26 a	3.0 a

项目 Item	品种类型 Cultivar type	处理 Treatment	单株有效荚 Pod number per plant	每荚粒数 Seed number per pod	单株粒数 Seed number per plant	百粒重 100-seed weight /g	单株产量 Yield per plant /g	折合公顷产量 Yield /kg·hm^–2
TV（2018）	早熟（EM）	MSI	21.4 c	1.76 ab	37.4 d	18.9 c	6.1 e	783.1 e
	早熟（EM）	SS	24.4 c	1.92 a	46.9 c	21.0 bc	9.2 d	2171.9 b
	中熟（MM）	MSI	31.8 ab	1.68 b	53.2 b	21.3 bc	10.3 c	1342.7d
	中熟（MM）	SS	30.8 ab	1.81 ab	55.7ab	22.4 ab	11.4b	2766.3a
	晚熟（LM）	MSI	35.0 a	1.73 b	59.6 a	23.4 ab	13.0 a	1748.1 c
	晚熟（LM）	SS	29.2 b	1.79ab	51.4 bc	25.4 a	12.2 ab	2912.3 a
	品种类型（Cultivar type）		22.55^**	1.51	15.65**	8.83^**	134.67^**	124.5^**
	处理（Treatment）		1.98	289.83^**	0.81	104.87^**	10.1^*	3002.29^**
	品种类型×处理（CT×T）		4.46^*	0.37	5.98^**	0.17	21.49^**	3.42^*
RV （2018）	早熟（EM）		0.88 c	0.92 b	0.80 c	0.90 b	0.66 c	0.36 c
	中熟（MM）		1.03 b	0.93 b	0.96 b	0.95 a	0.90 b	0.49 b
	晚熟（LM））		1.20 a	0.97 a	1.16 a	0.92 ab	1.07 a	0.60 a
TV （2019）	早熟（EM）	MSI	20.3 c	1.72 ab	34.8 c	18.9 c	5.9 e	787.4 e
	早熟（EM）	SS	24.2 b	1.86 a	45.0 b	20.1 c	8.4 d	2063.2 b
	中熟（MM）	MSI	31.5 a	1.67 b	51.8 a	21.5 ab	10.2 c	1364.3 d
	中熟（MM）	SS	29.6 a	1.81 ab	53.6 a	21.5 ab	10.6 bc	2630.7 a
	晚熟（LM）	MSI	32.7 a	1.72 ab	56.3 a	23.8 a	12.2 a	1682.5 c
	晚熟（LM）	SS	28.8 a	1.78 ab	50.7 ab	24.2 a	11.2 b	2749.1 a
	品种类型（Cultivar type）		25.71^**	0.48	22.79^**	8.93^**	104.69^**	114.74^**
	处理（Treatment）		0.77	71.26^**	2.55	7.24^*	4.8	1528.16^**
	品种类型×处理（CT×T）		4.71^*	0.46	6.32^**	0.16	15.19^**	2.54
RV （2019）	早熟（EM）		0.84 b	0.92 b	0.77 c	0.94 b	0.70 c	0.38 c
	中熟（MM）		1.06 a	0.92 b	0.97 b	1.0 a	0.96 b	0.52 b
	晚熟（LM））		1.14 a	0.97 a	1.11 a	0.98 a	1.09 a	0.61 a

	PL	NN	IL	AP	SN	SWP	Y	APR	FGR	LR	M
NN	0.722^**
IL	0.855^**	0.265
AP	0.331	0.550^**	0.064
SN	0.334	0.588^**	0.046	0.890^**
SWP	0.763^**	0.870^**	0.426^*	0.734^**	0.720^**
Y	0.765^**	0.878^**	0.420^*	0.720^**	0.719^**	0.997^**
APR	0.822^**	0.751^**	0.602^**	0693^**	0.658^**	0.920^**	0.913^**
FGR	0.614^**	0.676^**	0.344	0.566^**	0.571^**	0.821^**	0.816^**	0.756^**
LR	0.885^**	0.717^**	0.698^**	0.476^**	0.439^*	0.829^**	0.837^**	0.856^**	0.692^**
M	0.828^**	0.800^**	0.568^**	0.623^**	0.612^**	0.910^**	0.916^**	0.940^**	0.770^**	0.919^**
SPMS/M	-0.838^**	-0.805^**	-0.580^**	-0.647^**	-0.629^**	-0.925^**	-0.928^**	-0.953^**	-0.780^**	-0.907^**	-0.994^**