施肥對(duì)大豆物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量形成的影響

李 忠 杰

(黑龍江省農(nóng)科院 耕作栽培研究所，哈爾濱 150086)

通過不同施肥處理，創(chuàng)造具有不同產(chǎn)量水平的大豆群體，從而進(jìn)一步分析不同群體的形態(tài)及生理特征，為大豆高產(chǎn)栽培技術(shù)提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)品種

黑農(nóng)41號(hào)(高光效品種)，綏農(nóng)14。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)概況

黑龍江省農(nóng)科院栽培所試驗(yàn)地，播種前測(cè)土壤基礎(chǔ)肥力。其基礎(chǔ)肥力為：全N 0.134%、全P 0.121%、全K 2.73%，速效N 20.18mg/100g土、速效P 20.5mg/100g土、速效K 15.64mg/100g土，有機(jī)質(zhì)3.07%，pH 6.53。

1.3 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，見表1。

表1 施肥處理

注：顆粒肥的N、P、K及有機(jī)質(zhì)含量分別為：8.1%、8.7%，9.3%和42.6%。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

隨機(jī)區(qū)組排列，三次重復(fù)，行長(zhǎng)5m，6行區(qū)，行距0.7m，小區(qū)面積21m2，密度23萬株/hm2。

1.5 播種及管理

5月20日，人工開溝座水點(diǎn)播，三鏟三趟，后期人工拔大草，常規(guī)防病蟲害，適時(shí)收獲。

1.6 試驗(yàn)調(diào)查

1.6.1 記載生育時(shí)期

播種期、出苗期、復(fù)葉期(第一片復(fù)葉算起)、分枝期、鼓粒期(第一鼓粒夾算起)、成熟期。

1.6.2 株高

在大豆復(fù)葉期、開花期、鼓粒期、成熟期對(duì)大豆株高分別進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量方法為從土壤表面量至主莖頂端。定點(diǎn)測(cè)量10株。

1.6.3 干物質(zhì)的測(cè)定

在大豆復(fù)葉期、開花期、鼓粒期分別取樣測(cè)定干物質(zhì)的變化。

1.6.4 葉綠素含量的測(cè)定

6月16日大豆復(fù)葉期采用葉綠素計(jì)測(cè)植株上部完全展開葉片的葉綠素含量。

1.6.5 光合指標(biāo)的觀測(cè)

光合速率、氣孔阻力、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度均在大豆復(fù)葉期內(nèi)、鼓粒期內(nèi)測(cè)定，測(cè)植株上部完全展開葉片。測(cè)量?jī)x器為L(zhǎng)i-Cor6400便攜式光合測(cè)定儀。

1.6.6 收獲及考種

全區(qū)收獲，取樣考種。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥水平對(duì)大豆生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.1.1 不同施肥水平對(duì)大豆生育時(shí)期的影響

從表2中可知，兩個(gè)品種的各個(gè)處理的出苗期、復(fù)葉期一致，所不同的是鼓粒期及成熟期。綏農(nóng)14鼓粒期及成熟期，Tr1-Tr5隨不同肥量及不同肥料用量的增加，生育期有所延長(zhǎng)。如鼓粒期Tr1為7月15日，Tr2、Tr3為7月16日，Tr4、Tr5為7月17日；成熟期Tr1為9月19日，Tr2為9月20日，Tr3-Tr5為9月22日，可見綏農(nóng)14為喜肥品種，與綏農(nóng)14相反黑農(nóng)41鼓粒期及成熟期略有提前，說明后者對(duì)肥料的反應(yīng)不敏感。

表2 不同施肥水平對(duì)大豆生育時(shí)期的影響 (月、日)

續(xù)表

品種處理播種期出苗期復(fù)葉期鼓粒期成熟期Tr15.25.266.117.159.19Tr25.25.266.117.169.20綏農(nóng)14Tr35.25.266.117.169.22Tr45.25.266.117.179.22Tr55.25.266.117.179.22

2.1.2 不同施肥水平對(duì)大豆株高的影響

不同品種的遺傳性狀決定了大豆的株高，但同一品種在不同施肥水平的條件下對(duì)大豆的株高有較大的影響，結(jié)果見圖1、圖2。生育前期從出苗期到復(fù)葉期變化不明顯，中期6月30日(復(fù)葉期)到7月31日(鼓粒期)植株，增長(zhǎng)迅速，田間表現(xiàn)為枝繁葉茂。從7月31日(鼓粒期)至成熟期還有緩慢的增長(zhǎng)趨勢(shì)。試驗(yàn)結(jié)果表明，肥料量的增加植株高度也隨之增加，并有隨肥料的增加株高也有增加的趨勢(shì)。黑農(nóng)41最高增加5.81cm，增加幅度0.77～5.81cm；綏農(nóng)14最高增加14.08cm，增加幅度1.6～14.08cm。

2.1.3 不同施肥水平對(duì)大豆莖粗的影響

大豆植株隨著肥料用肥量的增加莖粗有明顯增加的趨勢(shì)。據(jù)7月31日田間調(diào)查，綏農(nóng)14莖粗增加的幅度為0.04～0.16cm，而收獲期莖稈風(fēng)干后的莖粗綏農(nóng)14的增加幅度為0.023～0.12cm、黑農(nóng)41的增加幅度為0.02～0.065cm，見表3。值得注意的是，隨施肥量的增加植株倒伏時(shí)間提前，倒伏的比例增大。

2.1.4 不同施肥水平對(duì)大豆干物質(zhì)積累的影響

肥料的增加使大豆植株干重增加，增加的幅度隨肥料用量的增加而增大(圖3、圖4為單株干重變化)。與株高一致，在大豆生長(zhǎng)初期，各處理之間差異不明顯。隨著大豆生長(zhǎng)進(jìn)程的推延，干重差異越來越明顯，至7月31日，黑農(nóng)41的Tr4、Tr2、Tr5、Tr3處理的平均干重分別比對(duì)照高17.89%、10.02%、8.35%、1.24%；綏農(nóng)14的Tr5、Tr3、Tr4、Tr2處理的平均干重分別比對(duì)照高55.12%、39.82%、29.96%、9.70%。在試驗(yàn)范圍內(nèi)增加施肥量能夠促進(jìn)大豆的生長(zhǎng)是顯而易見的，尤其在綏農(nóng)14上的表現(xiàn)更加明顯。此外，我們也測(cè)定了鮮重，得出相同的結(jié)果。除對(duì)單株干重調(diào)查外，我們還對(duì)大豆的根、莖、葉進(jìn)行了分項(xiàng)調(diào)查，結(jié)果見表4。

表3 不同施肥水平對(duì)大豆莖粗的影響 單位：cm

表4 不同施肥水平下對(duì)大豆根莖葉的影響 單位：g

續(xù)表

調(diào)查品種黑農(nóng)41(單株風(fēng)干重克)綏農(nóng)14(單株風(fēng)干重克)日期處理根莖葉總重根莖葉總重Tr11.810.32.43413.37Tr22.9610.292.9914.579.2Tr32.8615.583.95421.33Tr43.1220.52.62615.58Tr53.6825.442.7518.58Tr156.9739.06Tr260.5640.759.3Tr363.7946.9Tr459.9552.97Tr568.3963.66

由表4可以看出，進(jìn)入鼓粒期以后，2個(gè)品種的莖、葉干重均隨施肥量的增加而提高，增加的幅度最高可達(dá)50%以上。與黑農(nóng)41相比，綏農(nóng)14對(duì)增加施肥量的反應(yīng)更加敏感。

2.2 不同施肥水平對(duì)大豆葉綠素的影響

6月16日采用葉綠素計(jì)進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果見表5。測(cè)植株上部第三片完全展開葉，每個(gè)重復(fù)處理分別測(cè)10株。試驗(yàn)結(jié)果表明黑農(nóng)41無肥區(qū)葉綠素的SPAD值最少為49.8，而綏農(nóng)14Tr2葉綠素的SPAD最少為47.7，除綏農(nóng)14Tr2比CK的SPAD值小外，其余的都有隨肥料的用量的增加有增大的趨勢(shì)。經(jīng)葉綠素與產(chǎn)量間的相關(guān)分析可知r41=0.4966，r14=0.5851，證明葉綠素含量與產(chǎn)量間存在正相關(guān)性，但沒有達(dá)到顯著水平。

表5 不同施肥水平下大豆葉綠素的影響(SPAD)

2.3 不同施肥水平對(duì)大豆光合作用的影響

光合作用是綠色植物生命活動(dòng)的原動(dòng)力。研究表明作物產(chǎn)量中90%～95%的干物質(zhì)來自光合作用，只有5%～10%的干物質(zhì)來自根部吸收的礦質(zhì)元素。因此，光合作用與產(chǎn)量之間關(guān)系的研究一直受到人們的重視。然而根部對(duì)礦質(zhì)元素的吸收也不容忽視。本試驗(yàn)就為了揭示光合作用與礦質(zhì)元素吸收(各處理的不同施肥水平)之間的關(guān)系，結(jié)果見表6。在7月31日大豆鼓粒期對(duì)大豆光合作用進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明，葉片的光合速率(mg CO2dm-2h-1)隨著施肥量的增加，光合速率有所增加，最終的產(chǎn)量也有所增加，隨著施肥量的增加光合速率由18.174mg CO2dm-2h-1增加到19.571mg CO2dm-2h-1(黑農(nóng)41)、由19.811mg CO2dm-2h-1增加到20.329mg CO2dm-2h-1(綏農(nóng)14)。在對(duì)光合速率與產(chǎn)量進(jìn)行的相關(guān)分析得出：r41=0.3796、r14=0.6034，說明光合速率與產(chǎn)量呈正相關(guān)。在測(cè)定光合作用的同時(shí)，我們還測(cè)定了氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和氣孔阻力等生理指標(biāo)，氣孔導(dǎo)度r41=0.2145、r14=-0.7039，蒸騰速率和氣孔阻力與產(chǎn)量都呈負(fù)相關(guān)。

表6 不同施肥水平對(duì)大豆光合作用的影響

2.4 不同施肥水平對(duì)大豆產(chǎn)量的影響

各施肥處理均比不施肥的空白區(qū)增產(chǎn)，試驗(yàn)結(jié)果見表7。其中黑農(nóng)41增產(chǎn)幅度為3.58%～15.52%，處理Tr5產(chǎn)量最高，為193.7kg/667m2，Tr4為183.1kg/667m2次之，Tr3為181.66kg/667m2)，與Tr3差異不明顯；綏農(nóng)14增產(chǎn)幅度為3.21%～9.02%，處理Tr5產(chǎn)量最高，為195.76kg/667m2。

表7 不同施肥水平對(duì)大豆產(chǎn)量的影響 單位：kg/667m2

注：表中產(chǎn)量結(jié)果為全區(qū)實(shí)收產(chǎn)量，折合成667m2產(chǎn)量。

3 結(jié)語

(1)增施肥料有助于大豆株高、莖粗及干物質(zhì)的增加，為產(chǎn)量的提高提供了必要的物質(zhì)保證。試驗(yàn)結(jié)果表明，大豆植株干重的增加與光合速率的提高基本保持同步。通過試驗(yàn)我們認(rèn)為光合速率的增加是大豆植株干重增加的主要原因。

(2)葉綠素含量和光合速率與產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系。

(3)供試的綏農(nóng)14和黑農(nóng)41對(duì)肥料的反應(yīng)不同，從物質(zhì)積累到外部形態(tài)的表現(xiàn)均以綏農(nóng)14反應(yīng)敏感。施肥量不同時(shí)植株內(nèi)在機(jī)制和外部構(gòu)造均發(fā)生相應(yīng)的變化。

(4)隨施肥量的增加，產(chǎn)量有上升的趨勢(shì)。

[1]欒曉燕，杜維廣，等.播期對(duì)不同大豆品種生育階段與光合產(chǎn)物積累的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，(4)：9～10.

[2]杜維廣，等.大豆光合作用與產(chǎn)量關(guān)系的研究[J].大豆科學(xué)，1999，(2).