施肥對大豆物質生產及產量形成的影響

李 忠 杰

(黑龍江省農科院 耕作栽培研究所，哈爾濱 150086)

通過不同施肥處理，創造具有不同產量水平的大豆群體，從而進一步分析不同群體的形態及生理特征，為大豆高產栽培技術提供依據。

1 試驗設計

1.1 試驗品種

黑農41號(高光效品種)，綏農14。

1.2 試驗地點概況

黑龍江省農科院栽培所試驗地，播種前測土壤基礎肥力。其基礎肥力為：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，有機質3.07%，pH 6.53。

1.3 試驗處理

試驗設5個處理，見表1。

表1 施肥處理

注：顆粒肥的N、P、K及有機質含量分別為：8.1%、8.7%，9.3%和42.6%。

1.4 試驗設計

隨機區組排列，三次重復，行長5m，6行區，行距0.7m，小區面積21m2，密度23萬株/hm2。

1.5 播種及管理

5月20日，人工開溝座水點播，三鏟三趟，后期人工拔大草，常規防病蟲害，適時收獲。

1.6 試驗調查

1.6.1 記載生育時期

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

1.6.2 株高

在大豆復葉期、開花期、鼓粒期、成熟期對大豆株高分別進行測量。測量方法為從土壤表面量至主莖頂端。定點測量10株。

1.6.3 干物質的測定

在大豆復葉期、開花期、鼓粒期分別取樣測定干物質的變化。

1.6.4 葉綠素含量的測定

6月16日大豆復葉期采用葉綠素計測植株上部完全展開葉片的葉綠素含量。

1.6.5 光合指標的觀測

光合速率、氣孔阻力、蒸騰速率、氣孔導度均在大豆復葉期內、鼓粒期內測定，測植株上部完全展開葉片。測量儀器為Li-Cor6400便攜式光合測定儀。

1.6.6 收獲及考種

全區收獲，取樣考種。

2 結果與分析

2.1 不同施肥水平對大豆生長發育的影響

2.1.1 不同施肥水平對大豆生育時期的影響

從表2中可知，兩個品種的各個處理的出苗期、復葉期一致，所不同的是鼓粒期及成熟期。綏農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。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14為喜肥品種，與綏農14相反黑農41鼓粒期及成熟期略有提前，說明后者對肥料的反應不敏感。

表2 不同施肥水平對大豆生育時期的影響 (月、日)

續表

品種處理播種期出苗期復葉期鼓粒期成熟期Tr15.25.266.117.159.19Tr25.25.266.117.169.20綏農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大豆的株高有較大的影響，結果見圖1、圖2。生育前期從出苗期到復葉期變化不明顯，中期6月30日(復葉期)到7月31日(鼓粒期)植株，增長迅速，田間表現為枝繁葉茂。從7月31日(鼓粒期)至成熟期還有緩慢的增長趨勢。試驗結果表明，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。黑農41最高增加5.81cm，增加幅度0.77～5.81cm；綏農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。據7月31日田間調查，綏農14莖粗增加的幅度為0.04～0.16cm，而收獲期莖稈風干后的莖粗綏農14的增加幅度為0.023～0.12cm、黑農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間提前，倒伏的比例增大。

2.1.4 不同施肥水平對大豆干物質積累的影響

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，在大豆生長初期，各處理之間差異不明顯。隨著大豆生長進程的推延，干重差異越來越明顯，至7月31日，黑農41的Tr4、Tr2、Tr5、Tr3處理的平均干重分別比對照高17.89%、10.02%、8.35%、1.24%；綏農14的Tr5、Tr3、Tr4、Tr2處理的平均干重分別比對照高55.12%、39.82%、29.96%、9.70%。在試驗范圍內增加施肥量能夠促進大豆的生長是顯而易見的，尤其在綏農14上的表現更加明顯。此外，我們也測定了鮮重，得出相同的結果。除對單株干重調查外，我們還對大豆的根、莖、葉進行了分項調查，結果見表4。

表3 不同施肥水平對大豆莖粗的影響 單位：cm

表4 不同施肥水平下對大豆根莖葉的影響 單位：g

續表

調查品種黑農41(單株風干重克)綏農14(單株風干重克)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，進入鼓粒期以后，2個品種的莖、葉干重均隨施肥量的增加而提高，增加的幅度最高可達50%以上。與黑農41相比，綏農14對增加施肥量的反應更加敏感。

2.2 不同施肥水平對大豆葉綠素的影響

6月16日采用葉綠素計進行了調查，結果見表5。測植株上部第三片完全展開葉，每個重復處理分別測10株。試驗結果表明黑農41無肥區葉綠素的SPAD值最少為49.8，而綏農14Tr2葉綠素的SPAD最少為47.7，除綏農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。經葉綠素與產量間的相關分析可知r41=0.4966，r14=0.5851，證明葉綠素含量與產量間存在正相關性，但沒有達到顯著水平。

表5 不同施肥水平下大豆葉綠素的影響(SPAD)

2.3 不同施肥水平對大豆光合作用的影響

光合作用是綠色植物生命活動的原動力。研究表明作物產量中90%～95%的干物質來自光合作用，只有5%～10%的干物質來自根部吸收的礦質元素。因此，光合作用與產量之間關系的研究一直受到人們的重視。然而根部對礦質元素的吸收也不容忽視。本試驗就為了揭示光合作用與礦質元素吸收(各處理的不同施肥水平)之間的關系，結果見表6。在7月31日大豆鼓粒期對大豆光合作用進行了測試，結果表明，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41)、由19.811mg CO2dm-2h-1增加到20.329mg CO2dm-2h-1(綏農14)。在對光合速率與產量進行的相關分析得出：r41=0.3796、r14=0.6034，說明光合速率與產量呈正相關。在測定光合作用的同時，我們還測定了氣孔導度、蒸騰速率和氣孔阻力等生理指標，氣孔導度r41=0.2145、r14=-0.7039，蒸騰速率和氣孔阻力與產量都呈負相關。

表6 不同施肥水平對大豆光合作用的影響

2.4 不同施肥水平對大豆產量的影響

各施肥處理均比不施肥的空白區增產，試驗結果見表7。其中黑農41增產幅度為3.58%～15.52%，處理Tr5產量最高，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14增產幅度為3.21%～9.02%，處理Tr5產量最高，為195.76kg/667m2。

表7 不同施肥水平對大豆產量的影響 單位：kg/667m2

注：表中產量結果為全區實收產量，折合成667m2產量。

3 結語

(1)增施肥料有助于大豆株高、莖粗及干物質的增加，為產量的提高提供了必要的物質保證。試驗結果表明，大豆植株干重的增加與光合速率的提高基本保持同步。通過試驗我們認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量呈正相關關系。

(3)供試的綏農14和黑農41對肥料的反應不同，從物質積累到外部形態的表現均以綏農14反應敏感。施肥量不同時植株內在機制和外部構造均發生相應的變化。

(4)隨施肥量的增加，產量有上升的趨勢。

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

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