有機(jī)無機(jī)肥配施對不同密度夏大豆氮肥利用率的影響

高榮廣 張興惠 李耕 趙睿 鄭賓 趙偉

摘要：以齊黃34為試材，研究不同種植密度條件下有機(jī)無機(jī)肥配施對夏大豆氮肥利用效率的影響。結(jié)果表明，有機(jī)肥無機(jī)肥和15萬株/hm2配合種植可以顯著提高大豆葉片、莖稈、籽粒等含氮量及氮素積累量，改善大豆后期籽粒中氮的分配量，提高植株氮肥利用率。

關(guān)鍵詞：夏大豆;種植密度;有機(jī)無機(jī)肥配施;氮肥利用率;產(chǎn)量

中圖分類號：S565.1? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2022）03-0013-04

要實(shí)現(xiàn)提高大豆產(chǎn)量的目標(biāo)，需要協(xié)調(diào)大豆個(gè)體、群體和栽培環(huán)境之間的關(guān)系。在適當(dāng)密度范圍內(nèi)，隨著種植密度的增加，大豆總產(chǎn)量逐漸提高，而超過合理密度后，大豆總產(chǎn)量則降低。適量施肥可彌補(bǔ)增密造成的減產(chǎn)損失，施用有機(jī)肥相較于施用化肥可以顯著提高大豆的凈光合速率，而適量的有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)肥配合施用可以明顯增加作物產(chǎn)量、改善土壤結(jié)構(gòu)、平衡土壤中的營養(yǎng)元素、提高地上部干物質(zhì)重以及防止葉片早衰，進(jìn)而提高籽粒產(chǎn)量改善籽粒品質(zhì)。 研究不同密度下有機(jī)肥和無機(jī)肥配施對大豆氮肥利用率及產(chǎn)量的影響，尋求合適的種植密度，建立科學(xué)合理的有機(jī)肥無機(jī)肥配施技術(shù)體系，從而為大豆的高產(chǎn)栽培提供理論和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2017—2018年間在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行試驗(yàn)，以夏大豆齊黃34為試材，設(shè)3個(gè)密度水平：9萬株/hm2（D1）、12萬株/hm2（D2）、15萬株/hm2（D3）。3個(gè)氮肥水平：U（普通尿素，50%基施+50%追肥）、M（腐熟雞糞，一次性基施）、UM（50%普通尿素+50%腐熟雞糞，一次性基施），以不施氮為對照（N0）。常規(guī)尿素用量300 kg/hm2，有機(jī)肥為腐熟雞糞（純N9.7 mg/g，純P3.75 mg/g，純K含量9.98 mg/g），施用量為1.5萬kg/hm2。磷鉀肥施用量分別為P2O5 120 kg/hm2和K2O 300 kg/hm2，播種前一次施入，田間管理及病蟲草害防治與一般高產(chǎn)田相同，每個(gè)處理3次重復(fù)。

1.2 測定項(xiàng)目與方法

1.2.1 植株干物質(zhì)測定 各處理分別于大豆開花期、結(jié)莢期、鼓粒期、成熟期取長勢良好一致的植株5株，前期分成莖、葉，后期分為莖、葉、莢、籽粒。采集的鮮樣品先在105 ℃下殺青30 min，然后在80 ℃下烘干至恒重，稱重磨樣，用于測定氮含量。

1.2.2 植株各部位全氮含量的測定 用凱氏定氮法測定植株各部位全氮含量，用海能全自動(dòng)凱氏定氮儀K9860測定植株全氮含量。計(jì)算公式：

氮素積累量/mg=植株重/g×氮含量/（mg/g）;

各器官氮素分配比例/%=各器官的氮素積累量/氮素總積累量×100%;

氮肥農(nóng)學(xué)利用率（NGE，kg/kg）=（施氮區(qū)產(chǎn)量–未施氮區(qū)產(chǎn)量）/氮肥投入量;

氮肥利用率（NUE，%）=（施氮區(qū)作物收獲時(shí)地上部的吸氮總量–未施氮區(qū)作物收獲時(shí)地上部的吸氮總量）/氮肥投入量×100%;

氮肥吸收效率（NAE，%）=地上部植株氮積累量/供氮量×100%;

氮肥偏生產(chǎn)力/（kg/kg）=籽粒產(chǎn)量/氮肥用量。

1.2.3 產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的測定 成熟期各處理在田間連續(xù)取20株植株，風(fēng)干后統(tǒng)計(jì)大豆單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、每莢粒數(shù)、單株粒質(zhì)量、百粒質(zhì)量，計(jì)算理論產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

指標(biāo)采用2017和2018兩年數(shù)據(jù)平均值。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、顯著性分析和作圖分別使用Microsoft Excel 2003，SPSS 25和Sigmaplot 10.0三種工具軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及相關(guān)性狀

不同處理對大豆產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響結(jié)果見表1。

由表1可看出，在相同施肥條件下，有機(jī)無機(jī)肥配施明顯提高了大豆產(chǎn)量，其中UM增產(chǎn)效果最顯著。相同密度條件下，有機(jī)肥無機(jī)肥混施可顯著增加大豆單株有效莢數(shù)、百粒質(zhì)量，從而達(dá)到增產(chǎn)效果。以UM-D3產(chǎn)量最高，UM-D1單株有效結(jié)莢數(shù)最多。

2.2 葉片含氮量

不同生育時(shí)期各處理的葉片含氮量如圖1所示。

由圖1可以看出，隨著大豆的生長發(fā)育，各處理葉片含氮量均呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。相同種植密度條件下，UM在各時(shí)期葉片含氮量均有較高含量。

2.3 莖稈含氮量

氮密處理顯著影響大豆莖稈含氮量變化，如圖2所示。

由圖2可知，各處理在典型生育期莖稈含氮量不同，其中，含氮量最大值出現(xiàn)在開花期。隨著大豆的生長發(fā)育，莖稈含氮量不斷降低。相同密度條件下，UM處理的莖稈含氮量比U和M處理顯著增加。

2.4 籽粒含氮量

有機(jī)無機(jī)肥配施對大豆不同生育期豆莢含氮量的影響如圖3所示。

由圖3可知，隨著大豆的生長發(fā)育，籽粒含氮量不斷增加。相同種植密度條件下，UM籽粒含氮量均高于U、M。相同肥料類型處理下，密度處理間的莢果含氮量的差異不顯著。

2.5 全株氮素積累量

有機(jī)無機(jī)肥配施對大豆不同生育期全株氮積累量的影響見圖4。

由圖4可以看出，隨著大豆的生長發(fā)育，植株氮積累量變化總體呈上升的趨勢，在成熟期達(dá)到最大值。同一種植密度下，表現(xiàn)為UM>M>U>N0。UM處理在整個(gè)大豆的生育期內(nèi)，其氮素積累量要高于U和M。相同肥料施入方式下，全株氮積累量表現(xiàn)為D1>D2>D3。

2.6 有機(jī)無機(jī)肥配施對作物氮素吸收利用的影響

有機(jī)無機(jī)肥配施對大豆氮肥利用率的影響見表2。

由表2可得，相同密度條件下，UM的氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮素吸收效率、氮肥利用率以及氮肥偏生產(chǎn)力值最大。在相同肥料施入條件下，均呈現(xiàn)D3>D2>D1的趨勢。

3 討論與結(jié)論

氮素是葉綠體的主要組成成分，其含量會(huì)直接或間接地影響作物的光合作用。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著大豆的生長發(fā)育，植株氮素由營養(yǎng)器官逐漸轉(zhuǎn)移至生殖器官，且有機(jī)無機(jī)肥配施顯著增加大豆植株葉片氮素含量和氮積累量，使其有更多的氮素轉(zhuǎn)移至莢果中，從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。前人研究表明，適宜的有機(jī)無機(jī)肥混施能有效提高作物光合速率，促進(jìn)碳、氮的轉(zhuǎn)化和有機(jī)物的積累量，這與本研究結(jié)果一致。綜上分析，15萬株/hm2結(jié)合有機(jī)肥無機(jī)肥配合施用的種植模式，更有利于黃淮海地區(qū)夏大豆的高產(chǎn)。

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1 177.

Effects of Combined Application of Organic and Inorganic Fertilizers on

Nitrogen Fertilizer Use Efficiency of Summer Soybean with Different Densities

GAO Rongguang1， ZHANG Xinghui2， LI Geng2*， ZHAO Rui2， ZHENG Bin2， ZHAO Wei2

（1. College of Horticulture Science and Engineering， Shandong Agricultural University， Tai'an Shandong 271018， China; 2. College of Agriculture， Shandong Agricultural University， Tai'an Shandong 271018， China）

Abstract： With qihuang 34 as the test material，the effects of organic and inorganic fertilizer combined application on nitrogen use efficiency of summer soybean under different planting densities were studied. The results showed that the combination of organic fertilizer and inorganic fertilizer and 150，000 plants/hm2 planted together could significantly increase the nitrogen content and nitrogen accumulation in leaves， stalks and grains of soybean， improved the nitrogen distribution in grain at the later stage of soybean， and improved the plant nitrogen use efficiency.

Key words： summer soybean; planting density; combined application of organic and inorganic fertilizer; nitrogen fertilizer use efficiency;? yield