氮肥對黑豆產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響探究

摘 要 為了探明氮肥對黑豆產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響，揭示黑豆高產(chǎn)最適宜的氮肥施用量，以黑豆品種“連枷條”為材料，設(shè)置4個(gè)不同的施氮水平，對開花期至成熟期黑豆植株的株高、莖粗、分枝數(shù)、主莖結(jié)莢數(shù)、分枝結(jié)莢數(shù)、百粒質(zhì)量及產(chǎn)量進(jìn)行研究。結(jié)果表明，從開花至成熟，不同施氮水平黑豆植株的株高、莖粗、分枝數(shù)、主莖結(jié)莢數(shù)、分枝結(jié)莢數(shù)、百粒質(zhì)量和產(chǎn)量差異均顯著，N2處理黑豆的產(chǎn)量最高，為1 760.0 kg·hm-2。綜合分析表明，陜北旱區(qū)黑豆最適宜的氮肥施用量為667 m2施純氮12 kg。

關(guān)鍵詞 黑豆;氮肥;產(chǎn)量;產(chǎn)量構(gòu)成因子

中圖分類號(hào)：S565.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.02.072

黑豆，即種皮為黑色的大豆，具有極高的營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值，蛋白質(zhì)、維生素、微量元素、氨基酸和膳食纖維含量豐富，且其芽、葉、皮、花均可入藥，用于治療多種疾病[1]。黑豆適應(yīng)性極強(qiáng)，對種植環(huán)境要求不高，干旱、貧瘠的土地亦可種植，因此在我國的華北、西北等地均有種植[2]。然而，我國在黑豆研究方面基礎(chǔ)薄弱，起步略晚，技術(shù)落后，導(dǎo)致我國黑豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢[3-4]。氮素作為作物生長的必需元素，直接影響作物產(chǎn)量的形成，因此，研究氮肥對作物產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響極具價(jià)值。王中利[5]研究發(fā)現(xiàn)，施氮量的增加可以延長黑豆的生育期，氮肥追施量對黑豆株高、分枝數(shù)、生育期和產(chǎn)量影響顯著。丁洪等[6]研究表明，施氮可以增加大豆的單株結(jié)莢數(shù)和單莢粒數(shù)，從而使大豆增產(chǎn)。肖能遑和李志玉[7]的研究結(jié)果表明，苗期施氮可以增加大豆植株的花莢數(shù)、單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)以及百粒質(zhì)量。前人對黑豆的研究更多的是關(guān)注其生理活性方面，忽略了構(gòu)成產(chǎn)量最基本的因子，本試驗(yàn)通過研究黑豆開花至成熟期不同氮肥施用量植株的株高、莖粗、分枝數(shù)、主莖結(jié)莢數(shù)、分枝結(jié)莢數(shù)、百粒質(zhì)量及產(chǎn)量，以明確黑豆對氮肥的響應(yīng)機(jī)制，揭示陜北旱區(qū)黑豆高產(chǎn)最適宜的氮肥施用量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)選用“連枷條”黑豆品種，于2016年在陜西省榆林市神木縣趙家溝旱作農(nóng)業(yè)示范園種植。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共5個(gè)處理，設(shè)有4個(gè)施氮（尿素）水平，每667 m2分別為0 kg（N0）、6 kg（N1）、12 kg（N2）、

18 kg（N3），另設(shè)一不施肥不覆膜栽培為對照，3次重復(fù)。小區(qū)面積設(shè)為30 m2，株距為0.30 m，行距為0.50 m。

1.3 試驗(yàn)方法

黑豆開花后每隔10 d于各小區(qū)取樣（6棵植株），分別測定株高、莖粗、分枝數(shù)、主莖結(jié)莢數(shù)、分枝結(jié)莢數(shù)，并于成熟后收獲測產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用Microsoft Excel 2003，分析采用SPSS StatisticsV22.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥對黑豆株高的影響

由表1可知，從開花至成熟，不同施氮水平黑豆植株的株高均為逐漸增高趨勢，開花初期增長較快，后期增長變緩，于開花后60 d到達(dá)高峰值并逐漸趨于穩(wěn)定。不同施氮水平間比較，黑豆植株的株高在同一測定時(shí)期差異顯著，所有覆膜處理黑豆的株高均顯著高于對照處理，開花后20 d和60 d，N2處理黑豆植株的株高顯著高于其他各處理，其余測定時(shí)期，N2處理黑豆植株的株高除與N1、N3處理差異不顯著外，均顯著高于其他各處理。

2.2 氮肥對黑豆莖粗的影響

由表2可知，從開花至成熟，不同施氮水平黑豆植株的莖粗均為逐漸增大趨勢，于開花后60 d到達(dá)莖粗峰值并逐漸趨于穩(wěn)定。不同施氮水平間比較，黑豆植株的莖粗在同一個(gè)測定時(shí)期差異顯著，開花后40 d和50 d，所有覆膜處理黑豆的莖粗均顯著高于對照處理CK;開花后60 d，N2處理黑豆植株的莖粗顯著高于其他各處理，其余測定時(shí)期，N2處理黑豆植株的莖粗除與N1、N3處理差異不顯著外，均顯著高于其他各處理。

2.3 氮肥對黑豆分枝數(shù)的影響

由表3可知，從開花至成熟，不同施氮水平黑豆植株的分枝數(shù)均為先增加后趨于穩(wěn)定趨勢，CK和N0處理于開花后30 d達(dá)到分枝數(shù)峰值，N1處理于開花后50 d達(dá)到分枝數(shù)峰值，N2和N3處理于開花后40 d達(dá)到分枝數(shù)峰值。不同施氮水平間比較，黑豆植株的分枝數(shù)在同一個(gè)測定時(shí)期差異顯著，除開花后50 d外，N2處理黑豆植株的分枝數(shù)在各測定時(shí)期均與N0、N1和N3處理差異不顯著，但顯著高于對照處理CK，各測定時(shí)期N2處理黑豆植株的分枝數(shù)均顯著高于對照處理CK。

2.4 氮肥對黑豆主莖結(jié)莢數(shù)的影響

由表4可知，從開花至成熟，不同施氮水平黑豆植株的主莖結(jié)莢數(shù)均為開花初為0，后逐漸增多趨勢，于開花后60 d到達(dá)主莖結(jié)莢數(shù)峰值。不同施氮水平間比較，黑豆植株的主莖結(jié)莢數(shù)在同一個(gè)測定時(shí)期差異顯著，除開花后10 d和20 d外，N2處理黑豆植株的主莖結(jié)莢數(shù)在各測定時(shí)期均顯著高于其他各處理，各測定時(shí)期N2處理黑豆植株的主莖結(jié)莢數(shù)均顯著高于對照處理CK。

2.5 氮肥對黑豆分枝結(jié)莢數(shù)的影響

由表5可知，從開花至成熟，不同施氮水平黑豆植株的分枝結(jié)莢數(shù)均為開花初為0，后逐漸增多趨勢，且開花初期增長較快，后期增長變緩，于開花后60 d到達(dá)分枝結(jié)莢數(shù)峰值。不同施氮水平間比較，黑豆植株的分枝結(jié)莢數(shù)在同一個(gè)測定時(shí)期差異顯著，除開花后10 d和

30 d外，N2處理黑豆植株的分枝結(jié)莢數(shù)在各測定時(shí)期均顯著高于其他各處理，各測定時(shí)期N2處理黑豆植株的分枝結(jié)莢數(shù)均顯著高于對照處理CK。

2.6 氮肥對黑豆產(chǎn)量的影響

由表6可知，黑豆的百粒質(zhì)量、產(chǎn)量在不同施氮水平下差異顯著。各覆膜處理黑豆的百粒質(zhì)量、產(chǎn)量均顯著高于對照處理CK，N3處理黑豆的百粒質(zhì)量最大，為12.39 g，除與N2處理差異不顯著外，顯著高于其他各處理，N2處理黑豆的產(chǎn)量最高，為1 760.0 kg·hm-2，顯著高于其他各處理。

3 結(jié)論與討論

從開花至成熟，不同施氮水平黑豆植株的株高、莖粗、分枝數(shù)、主莖結(jié)莢數(shù)、分枝結(jié)莢數(shù)、百粒質(zhì)量和產(chǎn)量差異顯著，其中，株高、莖粗和分枝數(shù)呈現(xiàn)同樣的變化趨勢，主莖結(jié)莢數(shù)和分枝結(jié)莢數(shù)呈現(xiàn)同樣的變化趨勢，均為開花初為0，后逐漸增多，于開花后60 d到達(dá)峰值。N2處理黑豆植株的株高、莖粗和分枝數(shù)在各測定時(shí)期均顯著高于對照處理CK，部分測定時(shí)期與N1和N3處理差異不顯著。N2處理的主莖結(jié)莢數(shù)除開花后20 d與N1處理差異不顯著外，在其余各測定時(shí)期均顯著高于其他處理。N2處理的分枝結(jié)莢數(shù)除開花后30 d與N1處理差異不顯著外，在其余各測定時(shí)期均顯著高于其他處理。各覆膜

處理黑豆的百粒質(zhì)量、產(chǎn)量均顯著高于對照處理CK，N3處理黑豆的百粒質(zhì)量最大，為12.39 g，N2處理黑豆的產(chǎn)量最高，為1 760.0 kg·hm-2，顯著高于其余各處理。

氮元素是核酸、葉綠素和蛋白質(zhì)等的重要組成部分，氮素供應(yīng)充分與否以及作物氮素營養(yǎng)的好壞，在很大程度上影響著作物的生長發(fā)育狀況[8]。氮素供應(yīng)不足，作物植株矮小、細(xì)弱，產(chǎn)量低;氮營養(yǎng)過量，作物又會(huì)出現(xiàn)莖葉徒長、易倒伏等現(xiàn)象，影響作物產(chǎn)量。本研究中，N0和N1處理，施氮量少，黑豆植株的株高、莖粗、分枝數(shù)、主莖結(jié)莢數(shù)和分枝結(jié)莢數(shù)均較N2處理少，產(chǎn)量也因此低于N2處理;N3處理施氮量過大，其株高、莖粗和分枝數(shù)均與N2處理差異不大，但其主莖結(jié)莢數(shù)和分枝結(jié)莢數(shù)均少于N2處理，甚至少于N1處理。產(chǎn)量的形成直接取決于其產(chǎn)量構(gòu)成因子，黑豆產(chǎn)量的形成由單位面積株數(shù)、每株結(jié)莢數(shù)、每莢粒數(shù)以及粒重4部分共同作用[5]。而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，單位面積株數(shù)受到栽培條件、品種等的限制，伸縮空間有限，每莢粒數(shù)和粒重又基本上取決于遺傳因子，一般較為穩(wěn)定，因此，黑豆高產(chǎn)最主要的制約因素就是每株結(jié)莢數(shù)[9]。本研究中，N2處理黑豆植株的主莖結(jié)莢數(shù)和分枝結(jié)莢數(shù)在各測定時(shí)期均顯著高于其他處理，單株結(jié)莢數(shù)最大，因此獲得了最高產(chǎn)量。綜合分析表明，陜北旱區(qū)黑豆最適宜的氮肥施用量為純氮12 kg·667 m-2。

參考文獻(xiàn)

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[9] 趙愛莉，叢文春，牛建光.大豆四個(gè)生育階段與主要產(chǎn)量構(gòu)成因素關(guān)系的分析[J].大豆通報(bào)，1999（1）：13-14.

（責(zé)任編輯：趙中正）