菜用大豆對銅鎂鈉等元素吸收利用特點分析

王冬群，成美玲，王立，王明湖，胡晶金

(1.慈溪市農(nóng)業(yè)監(jiān)測中心，浙江 慈溪 315300；2.慈溪市周巷鎮(zhèn)人民政府，浙江 慈溪 315324；3.寧波市農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展中心，浙江 寧波 315012；4.慈溪市坎墩玉蘭果蔬農(nóng)場，浙江 慈溪 315303)

植物生長需要大量的氮、磷和鉀等大量營養(yǎng)元素，對微量元素的需求量較少，但微量元素對植物的作用與大量元素同等重要[1-2]。隨著長期高強度種植，發(fā)現(xiàn)土壤中銅、鎂和鈉等元素缺乏對植物的影響越來越明顯。如菜用大豆缺鎂時易出現(xiàn)中下部葉退綠黃化、豆莢小和籽粒不飽滿等癥狀。呂貽忠等[3]認(rèn)為，水溶性和代換性鎂是植物可以直接吸收利用的速效性鎂。難溶性礦物態(tài)鎂必須經(jīng)長期風(fēng)化作用才能釋放出來，但為數(shù)不多。在濕潤多雨的南方，淋浴強烈，易溶性鎂缺乏，只能靠難溶性礦物的風(fēng)化釋放少量鎂，難以滿足作物需要。目前銅、鎂和鈉元素對蔬菜作物的作用機理已有較多研究[4-8]。但銅、鎂和鈉等元素在菜用大豆吸收利用特點方面的研究未見報道。慈溪市地處亞熱帶，靠海，常年年降水量1 325 mm，屬于多雨地區(qū)。且當(dāng)?shù)囟喾N植菜用大豆等對鎂等中微量元素需求較多的作物，因此，急需對菜用大豆的鎂等中微量元素吸收利用特點進行分析。本試驗研究了不同施肥條件下菜用大豆對銅、鎂和鈉等3種元素的吸收利用特點，為當(dāng)?shù)夭擞么蠖购侠硎┯勉~、鎂和鈉等中微量元素肥料提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2019年4月在慈溪市坎墩街道玉蘭果蔬農(nóng)場進行，土壤為潮土類、灰潮土亞類、淡涂泥土屬、夜陰土土種。土壤中含鈉8.4 g·kg-1，鎂7.9 g·kg-1，銅23 mg·kg-1。土壤中鈉和鎂含量較高，銅含量較低。

1.2 處理設(shè)計

試驗分養(yǎng)分缺素處理和養(yǎng)分水平處理。缺素處理設(shè)缺氮(N0PK)、缺鉀(NPK0)、缺磷(NP0K)和全肥(NPK)等4個處理，N、P2O5、K2O的施肥標(biāo)準(zhǔn)分別為63、45、54 kg·hm-2；養(yǎng)分水平處理設(shè)N0P0K0、N1P1K1、N2P2K2、N3P3K3和N4P4K4等5個水平處理，每個水平處理的N、P2O5、K2O的施肥標(biāo)準(zhǔn)相同，分別為0、22.5、45.0、67.5、90.0 kg·hm-2。小區(qū)面積20 m2，重復(fù)3次。小區(qū)間用30 cm寬、25 cm深溝隔離。每個小區(qū)種160穴，每穴留苗2株。試驗肥料作為基肥一次性在2穴菜用大豆之間穴施，不施追肥。播種和施肥同一天完成。

1.3 測定項目與方法

菜用大豆在成熟期的7月1日、7月15日分2次采收豆莢，7月15日同時收獲大豆秸稈。在現(xiàn)場對每個小區(qū)的全部豆莢和秸稈稱重、記錄。部分豆莢、秸稈樣品帶回實驗室后，切碎、混勻分別稱取豆莢、秸稈各300 g，先用105 ℃殺青30 min，再用烘箱60 ℃烘干至恒重備用。

鈉和鎂采用NY/T 296—1995方法測定，銅采用HJ 491—2019方法測定。試驗數(shù)據(jù)采用Excel軟件進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 干豆莢銅、鎂和鈉含量

表1表明，菜用大豆干豆莢中銅含量為11.00～13.93 mg·kg-1，平均12.04 mg·kg-1，變異系數(shù)6.80%；鎂含量為3.40～4.19 g·kg-1，平均3.77 g·kg-1，變異系數(shù)8.14%；鈉含量為10.07～19.00 mg·kg-1，平均14.56 mg·kg-1，變異系數(shù)為22.88%。在缺素處理中，NP0K處理銅含量要顯著大于其他處理，而其他處理銅含量非常接近，可見缺磷會使豆莢干物質(zhì)中銅含量明顯增加，但受施肥量影響不明顯；鎂、鈉受缺素和施肥量影響的規(guī)律都不明顯。

表1 不同施肥處理菜用大豆豆莢干物質(zhì)中銅、鎂和鈉含量

從各處理3個平行的變異系數(shù)來看，銅NPK處理為17.70%，其余幾個處理的變異系數(shù)在2.10%～6.51%；鎂NPK、N0P0K0處理分別為13.47%和14.80%，其余幾個處理的變異系數(shù)在1.77%～5.76%；鈉除N3P3K3為9.11%小于10%外，其余幾個處理的變異系數(shù)在16.27%～43.24%，明顯要大于銅和鎂等2個處理3個平行的變異系數(shù)。

2.2 干秸稈銅、鎂和鈉含量

表2表明，菜用大豆干秸稈中銅含量為8.71～18.50 mg·kg-1，平均13.94 mg·kg-1，變異系數(shù)為27.22%；鎂含量為3.41～3.94 g·kg-1，平均3.63 g·kg-1，變異系數(shù)為5.34%；鈉含量為26.33～46.73 mg·kg-1，平均 38.58 mg·kg-1，變異系數(shù)為18.75%。缺素處理N0PK、NPK0和NP0K的銅含量明顯偏小，而N0P0K0與NPK的銅接近，可見不均衡的缺素對秸稈干物質(zhì)中銅含量影響較大，而同一配比施肥量大小對銅含量影響不大；鎂含量不受缺素和施肥量大小影響；鈉含量在缺素處理和不同施肥量處理中均變化相對較大，無明顯規(guī)律可循。

表2 不同施肥處理菜用大豆秸稈干物質(zhì)中銅、鎂和鈉含量

從各處理3個平行的變異系數(shù)來看，銅除NPK為34.58%特別大外，其余幾個處理的變異系數(shù)在3.38%～13.81%；鎂除N1P1K1為13.62%較大外，其余幾個處理的變異系數(shù)在0.48%～11.63%；鈉變異系數(shù)在12.31%～35.29%，普遍較大，且明顯要大于銅和鎂的3個平行的變異系數(shù)。詳見表2。

2.3 菜用大豆植株的干物質(zhì)含量

表3表明，從300 g菜用大豆植株烘干得豆莢干重68.67～72.20 g，即干豆莢含量22.98%～24.07%，平均23.59%，各處理變異系數(shù)為2.47%；得秸稈干重97.80～106.87 g，即干秸稈含量32.60%～35.62%，平均33.49%，各處理變異系數(shù)為2.96%?？梢姸骨v、秸稈烘干后的質(zhì)量均比較穩(wěn)定。

表3 不同施肥處理300 g菜用大豆植株干物質(zhì)積累特點

2.4 菜用大豆銅、鎂和鈉需求量

表4表明，菜用大豆需銅量最高為37.06 g·hm-2，平均28.01 g·hm-2，隨著NPK施肥量增加，產(chǎn)量增加，所需銅也隨之增加；需鎂量最高為9.48 kg·hm-2，平均7.84 kg·hm-2，隨著NPK施肥量增加，產(chǎn)量增加，所需鎂的量并沒有趨勢性變化，但對鎂的需求量較多；需鈉量最高為61.60 g·hm-2，平均54.93 g·hm-2，隨著NPK施肥量增加，產(chǎn)量增加，所需鈉的含量也隨之增加?？梢姴擞么蠖箤︽V的需求量較大，其次為鈉，再次為銅。

表4 不同施肥處理菜用大豆需要的銅、鎂、鈉等3種元素數(shù)量

3 小結(jié)與討論

試驗結(jié)果表明，菜用大豆不同施肥處理豆莢和秸稈烘干后的干物質(zhì)比例分別為22.98%～24.07%和32.60%～35.62%，比較穩(wěn)定。菜用大豆豆莢和秸稈不同處理中鎂含量平均3.77 g·kg-1；鈉含量平均14.56 mg·kg-1，略低于夏劍秋等[9]報道的16.0 mg·kg-1。這可能是不同品種菜用大豆對鎂鈉不同的需求引起的。缺素對秸稈干物質(zhì)中銅含量影響較大，而同樣肥料配比的肥料施肥量大小對銅含量影響不大；鎂含量受缺素和施肥量大小影響較?。烩c含量在缺素處理和不同施肥量處理中均變化很大，無明顯規(guī)律可循。不同的NPK肥配比對豆莢干物質(zhì)中銅和鎂含量大小影響明顯；相同配比的肥料，施肥量大小對銅和鎂含量大小影響不明顯；鈉受肥料配比和施肥量大小的影響的規(guī)律不明顯。

菜用大豆需銅28.01 g·hm-2、鎂7.84 kg·hm-2和鈉54.93 g·hm-2?？梢姴擞么蠖箤︽V的需求量較大，其次為鈉，再次為銅。銅、鎂和鈉等在菜用大豆中積累的多少受施肥方式的影響，隨著施肥量增加，所需銅、鎂、鈉量相應(yīng)增多。慈溪屬于沿海地區(qū)，土壤中的鈉含量較多，銅的含量僅為23 mg·kg-1。鎂含量7.9 g·kg-1，盡管較多，但是菜用大豆對鎂的需求量也較大，如果同一地塊多年種植菜用大豆，對土壤中的銅、鎂利用較多，可能會出現(xiàn)鎂、銅缺乏癥。因此，在菜用大豆種植過程中要關(guān)注銅、鎂的缺乏情況，以免影響產(chǎn)量。建議在長期種植需銅、鎂元素較多的菜用大豆的地塊應(yīng)適時補充銅肥和鎂肥。