氮肥施用量對不同大豆品種產(chǎn)量及品質(zhì)的影響*

王雪依，禹 祥，侯緒明，劉劍利，寧海龍**，李文濱，崔榮彬，王建立，劉 峰

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)大豆研究所/大豆生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150030；

2.黑龍江省依安縣紅興鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，黑龍江 依安 161506； 3.黑龍江省氣象信息中心，哈爾濱 150030）

大豆是蛋白質(zhì)含量很高的農(nóng)作物，而氮素是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要成分，因此，氮是決定大豆生長發(fā)育和產(chǎn)量形成以及品質(zhì)好壞的主要元素之一[1]。此外，由于大豆有根瘤固氮作用，施氮肥對其可能會產(chǎn)生影響[2]，因此，雖然大豆對氮素的需求量很大，但如何施用氮肥一直是大豆研究的一項重要工作，且在不同的地區(qū)對不同的大豆品種而言也各有差異。前人對大豆施氮肥的研究有很多[3-5]，但大多只研究某一個品種在某一方面對氮肥的反應(yīng)，而且主要集中在對產(chǎn)量的影響。本文研究了施用不同水平氮肥對5個不同特性的大豆品種產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，并且在同一處理水平下對5個品種的產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)行了比較，研究了不同品種間對不同施氮處理的敏感程度，為5個品種的氮肥應(yīng)用提供了依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 田間試驗(yàn)

試驗(yàn)于2008年和2009年在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地進(jìn)行。土壤主要是草甸黑鈣土，約占90%，養(yǎng)分含量高，土壤有機(jī)質(zhì)含量2.78%，全氮0.14mg/kg、全磷0.076mg/kg、堿解氮149.53mg/kg、速效磷49.76mg/kg、速效鉀150.42mg/kg，土壤pH 6.62[6]。土壤理化性狀好，適宜各種作物生長。

1.2 試驗(yàn)材料

選取了5個不同生態(tài)類型的大豆品種，分別為黑農(nóng)37、綏農(nóng)14、東農(nóng)48、東農(nóng)53和東農(nóng)44，具體特征特性見表1。

表1 大豆品種的特征特性

1.3 實(shí)施方案

本試驗(yàn)采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計。施氮肥為主區(qū)，品種為副區(qū)，3次重復(fù)。試驗(yàn)設(shè)置3個施氮處理，分別為施尿素30kg/hm2(純氮為13.89kg/hm2)(N14)，75kg/hm2(純氮為 34.73kg/hm2)(N35)，120kg/hm2(施純氮為55.56kg/hm2)(N56)，一次施用長效尿素作為基肥，后期不再施肥，其他栽培措施相同。2008年5月1日播種，種植密度為28萬株/hm2。小區(qū)5行，行長3m，壟間距70cm，小區(qū)面積為10.5m2，共45個小區(qū)。成熟后收獲測產(chǎn)行，測產(chǎn)量和百粒重、蛋白質(zhì)和油份含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

對各小區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，應(yīng)用SAS9.2軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥施用量對百粒重及產(chǎn)量的影響

表2和表3表明不同施氮量對除東農(nóng)44外的其他4個品種的百粒重影響顯著，對5個品種的產(chǎn)量均有顯著影響，不同品種間百粒重及產(chǎn)量的差異極顯著，不同施氮量與不同品種的互作效應(yīng)也極為顯著。從表2可見，無論對于百粒重還是產(chǎn)量，品種間的變異系數(shù)都最大，表明品種特性之間的差異是導(dǎo)致各品種百粒重和產(chǎn)量差異的主要原因。從表3可見，5個品種不同處理之間產(chǎn)量的差異都明顯大于百粒重的差異，綏農(nóng)14受不同施氮量處理影響最大，東農(nóng)48和黑農(nóng)37次之，說明這3個品種對肥料較為敏感，其他2個品種較不敏感。圖1顯示施氮量增加，黑農(nóng)37和東農(nóng)53的百粒重呈負(fù)增長；綏農(nóng)14和東農(nóng)48在高氮和低氮水平的百粒重都明顯高于在中氮水平的百粒重。圖2顯示施氮量增加提高了黑農(nóng)37和東農(nóng)44的產(chǎn)量，但降低了東農(nóng)48和東農(nóng)53的產(chǎn)量，對綏農(nóng)14雖然也有影響，但規(guī)律不明顯。

表2 百粒重與產(chǎn)量方差分析表

表3 各品種百粒重與產(chǎn)量方差分析表

2.2 氮肥施用量對品質(zhì)的影響

表4顯示，氮肥施用量不同對籽粒蛋白質(zhì)含量沒有影響，但從表5可見，施用氮肥對5個品種的蛋白質(zhì)含量均有影響?？赡艿脑蚴瞧贩N間固有的差異極其顯著，使施用氮肥產(chǎn)生的差異被掩蓋。施用不同量氮肥對5個品種中東農(nóng)53和東農(nóng)44的油分含量沒有影響，對其他3個品種影響顯著，尤其對綏農(nóng)14的影響最為顯著。從圖3可見，施氮量增加提高了綏農(nóng)14籽粒中蛋白質(zhì)含量，降低了其余4個品種籽粒中蛋白質(zhì)含量。從圖4可見施氮量增加提高了黑農(nóng)37籽粒中油分含量，降低了綏農(nóng)14和東農(nóng)48籽粒中油分含量。

表4 籽粒蛋白質(zhì)、油分含量方差分析表

表5 各品種籽粒蛋白質(zhì)、油分含量方差分析表

圖3 各品種不同施氮量下的蛋白質(zhì)含量

圖4 各品種不同施氮量下的油分含量

3 結(jié)論與討論

由于大豆的根瘤固氮作用有別于其他農(nóng)作物，因此大豆施氮肥能否增加產(chǎn)量、提高品質(zhì)一直存在爭議[7,8]。本試驗(yàn)選取的5個不同基因型大豆品種，熟期和生長特性都有較大差異，研究表明，綏農(nóng)14對氮肥的反應(yīng)最為敏感，可針對此品種進(jìn)一步開展肥料試驗(yàn)。施氮肥僅對東農(nóng)44的百粒重沒有影響，對其余4個品種的百粒重影響顯著，對5個品種的產(chǎn)量均有顯著影響，具體表現(xiàn)為，施氮量增加使黑農(nóng)37和東農(nóng)44的產(chǎn)量提高，但降低了東農(nóng)48和東農(nóng)53的產(chǎn)量。氮肥施用量不同對品質(zhì)的影響也同樣顯著，僅對東農(nóng)53和東農(nóng)44的籽粒中油分含量沒有影響。就綏農(nóng)14而言，施氮量增加，提高了其籽粒中蛋白質(zhì)含量，降低了其籽粒中油分含量。其余4個品種，增施氮肥降低了籽粒中蛋白質(zhì)含量，提高了黑農(nóng)37籽粒中油分含量，降低了東農(nóng)48籽粒中油分含量。本研究結(jié)果說明，不同品種對肥料的需求是有差別的，有些品種在高氮水平下能獲得高產(chǎn)，而有些品種在低氮水平下能獲得高產(chǎn)，對籽粒中蛋白質(zhì)和油分含量的影響也各不相同，因此應(yīng)根據(jù)品種特性和具體的生產(chǎn)目標(biāo)制定具體的施肥方案，避免不必要的環(huán)境污染和浪費(fèi)。

［1］倪麗,章建新,金加偉,翟云龍.氮肥施用對高產(chǎn)大豆根系、干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2004,27(2):36-39.

［2］甘銀波,陳靜,Ineke Stulen.大豆不同生長階段施用氮肥對生長、結(jié)瘤及產(chǎn)量的影響[J].大豆科學(xué),1997,16(2):125-130.

［3］馬春梅,唐遠(yuǎn)征,龔振平,等.不同施氮量對大豆吸收化肥氮效率的影響[J].大豆科學(xué),2005,2(1):34-37.

［4］田艷洪,劉元英,張文釗,等.不同時期施用氮肥對大豆根瘤固氮酶活性及產(chǎn)量的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,5(5):15-19.

［5］董鉆.大豆產(chǎn)量生理[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000.

［6］王強(qiáng),趙宏偉.氮素用量對春玉米淀粉合成關(guān)鍵酶的影響[J].玉米科學(xué),2008,16(5):83-86.

［7］劉玉庫,張瑞朋,談偉.大豆氮素營養(yǎng)研究進(jìn)展[J].雜糧作物,2006,26(3):200-203.

［8］姚玉波,馬春梅,張磊,等.施氮水平對大豆吸收利用氮素及產(chǎn)量的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2009,40(4):6-10.