不同施氮水平對蕓豆產量的影響

喬秀平

（原平農業學校，山西原平034100）

蕓豆（kidney bean）學名菜豆（Phaseolus vulgaris L.），其豆莢不僅營養豐富而且具有藥用價值，是我國重要的蔬菜品種[1-2]。豆類是喜肥作物，合理科學地施肥對促進豆類作物生長發育及產量品質的提高早已經被國內外眾多研究結果和生產實踐所證明[3-5]。在眾多的礦質肥料種類中，尤以氮肥對于促進各種作物生長發育、增產增收效果最為明顯[6]。氮素是構成生命的要素之一，是植物生長必不可少的營養元素。在一定范圍內，隨著施氮量的增加，作物產量也會相應提高。李俊良等[7]研究了大白菜產量與施氮量之間的關系，結果表明，當施氮量低于310 kg/hm2時，產量隨施氮量的增加而增加，每千克N可使大白菜增產63 kg，產投比為6.3，施氮可以帶來顯著的經濟效益。但作物產量及生育狀況并不總是隨著施氮量的增加而增加，當施肥量達到一定范圍時，進一步增施氮肥對于促進增產的效果將逐漸降低。尹新華等[8]研究結果表明，高粱在生育前期和中期，氮素水平低時，植株吸氮少，光合面積不足，后期葉面積指數下降快；氮素水平高時，各個生育時期葉面積指數均較高，后期下降比較平穩，葉片衰老緩慢，有利于延長葉片功能期。雖然關于施氮對作物生產產量的研究取得了一定的進展，但到目前為止，不同施氮水平和蕓豆產量形成因素及構成因素關系的研究報道較少。

本試驗應用生長分析法和發育研究法，以英國紅蕓豆為材料，在黃土高原大田生產條件下，系統研究不同施氮水平對蕓豆產量的影響規律，旨在為蕓豆生產種植提供一定的理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2010年5月在山西原平農校試驗基地進行。試驗地土壤類型為石灰性褐土，土壤基礎肥力為：有機質26.5 g/kg，速效氮47.2 mg/kg，有效磷35.1 mg/kg，有效鉀 133.6 mg/kg，pH 值 8.1。

1.2 試驗材料

供試品種為英國紅蕓豆。

1.3 試驗設計

試驗共設5個氮肥水平，尿素施用量分別為0，105，210，315，420 kg/hm2，重復 5 次，采用隨機區組設計[9]。小區面積為17.85 m2（5.1 m×3.5 m），行距50 cm，穴距30 cm。每穴播種4粒，公頃留苗密度199 995株，保苗株數3株/穴，保護行寬度為1 m。

1.4 測定項目及方法

生育期記載從播種至收獲，定期記載生育時期，均按群體中50%植株達到標準的首日進行記錄，采用生長分析法進行生長性狀測定。同時，采用發育研究法進行測產和考種，成熟時及時收獲，風干后脫粒。每處理調查30個植株的株高、單株分枝數、莢色、單株莢數、單株無效莢數、粒色、粒形、單株籽粒數、單株粒質量、百克粒數、百粒質量和單株產量，并折合成公頃產量；葉面積、葉面積指數、光合勢和凈同化率的測定參照文獻[10]進行計算。

1.5 數據分析

使用DPS統計分析軟件和Excel軟件進行數據整理、方差分析、回歸分析和繪圖。基于小區數據進行產量和產量構成因素的通徑分析。

2 結果與分析

2.1 施氮量對紅蕓豆產量及產量構成因素的影響

2.1.1 施氮量與產量的關系 以籽粒產量（y，kg/hm2）與氮肥施用量（x，kg/hm2）進行曲線擬合，施氮量與產量的數量關系符合方程y＝-0.001 6x2＋2.398 7x＋1 263.7，R2＝0.970 3。當 d x/d y＝0 時，xopt＝2.398 7/（2×0.001 6）＝740.40 kg/hm2，y 有極大值存在，即ymax＝2 151.61 kg/hm2時，公頃產量為2 151.61 kg。

在本試驗條件下，隨著氮肥施用量的增加，蕓豆產量呈上升趨勢，尿素施用量達到740 kg/hm2時，產量達最高（2 152 kg/hm2），且隨著施氮水平的增加，產量的增加減緩（圖1）。

2.1.2 施氮量對產量及產量構成因素的影響 蕓豆產量構成因素主要包括單位面積莢數、每莢粒數和百粒質量。試驗結果（表1）表明，隨著氮肥施用量的增加，單位面積莢數、每莢粒數都呈上升趨勢，并且呈明顯的線性相關關系。

表1 不同氮肥施用量對英國紅蕓豆的產量及產量構成因素的影響

2.2 施氮量對紅蕓豆產量形成因素的影響

2.2.1 施氮量對葉面積指數（LAI）的影響 在同一生育期下，蕓豆葉面積指數隨著施氮量的增加而增加，出苗后70 d左右時葉面積指數達到最大，然后又隨發育時間延長逐漸降低（圖2）。

2.2.2 施氮量對光合勢（LAD）的影響 與LAI相似，光合勢也是隨氮肥施用量的增加而升高，氮肥施用量越高，總光合勢越大（圖3）。

2.3 施氮量對紅蕓豆生物產量的影響

由圖4可知，隨著氮肥施用量的增加，紅蕓豆生物產量呈上升趨勢，且在本試驗范圍內二者呈正相關。

2.4 施氮量對紅蕓豆干物質生產的影響

2.4.1 施氮量對紅蕓豆單株生物量的影響 由圖5可知，蕓豆單株生物量和出苗后天數顯著相關。出苗到分枝期（苗后27～31 d），單株生物量呈指數增長，增長速率較慢；分枝期到鼓粒期（苗后66～73 d），單株生物量呈直線增長，增長速率較快；接近成熟時，單株生物量增長速率趨緩。在不同氮肥水平下，單株生物量的變化趨勢基本一致，但施氮量為420 kg/hm2時，后期增長速率明顯高于其他處理。

2.4.2 施氮量對植株各部位干物質積累動態的影響 由圖6～10可知，開花前（苗后31 d內）干物質積累在莖稈和葉片上。花后莖稈和葉片的干物質所占比例下降，莢和粒的干物質積累大量增加。隨著氮肥施用量的增加，無論莖稈和葉片，還是豆莢和籽粒的干物質積累量都明顯增加。

3 結論與討論

本試驗表明，隨著施氮量的增加，蕓豆產量呈上升趨勢，尿素用量達740 kg/hm2時，產量達最高（2 152 kg/hm2）。超過此界限后，再增加施氮量，產量可能會下降。說明作物養分的施用不是越多越好（特別是氮肥），施用超過一定數量，當土壤溶液過高時，反而會造成鹽害，引起產量降低[11]。在整個生育期內，各階段光合勢和總光合勢均隨施氮量的增加而升高。單位面積莢數、每莢粒數和百粒質量對產量的作用都是正向的，從大到小依次為單位面積莢數＞每莢粒數＞百粒質量。說明要想獲得高產穩產，首先要保證一定的莢數，其次要提高每莢的有效粒數，盡量減少秕粒的產生[12]。百粒質量主要受遺傳性狀決定，外界因素影響變化較小。經濟產量的形成離不開光合產物的積累和轉化，只有高水平的生物產量才能產生較高的經濟產量[13]。紅蕓豆在不同氮肥施用水平下單株的生長曲線符合S型曲線變化。隨著氮肥施用量的增加，無論莖稈和葉片，還是豆莢和籽粒的干物質累積量都明顯增加。說明氮肥水平升高后，整個植株的營養水平都處于較高的狀態，各部位的干物質積累都較高[14-15]。

本試驗通過研究不同氮肥施用水平對英國紅蕓豆產量的影響規律，為蕓豆生產種植提供了具體的理論依據。但不同播期、不同肥料種類、施肥方式對英國紅蕓豆的影響尚需進一步研究。

［1］馬瑞瑞，高小麗，崔雯雯，等.蕓豆連作田土壤酶活性和養分含量研究[J].華北農學報，2013，28（5）：157-162.

［2］龍靜宜.食用豆類作物[M].北京：科學出版社，1989.

［3］趙麗琴，吉明光，鄧永貴，等.施肥對大豆吸收氮磷鉀的影響[J].黑龍江八一農墾大學學報，2005，17（3）：29-31.

［4］程光華，李傳俊，姜桂敏，等.主要營養元素配施對大豆產量的影響[J].吉林農業大學學報，1999，21（3）：68-70.

［5］甘銀波，涂學文，田任久.大豆的最佳氮肥施用時期研究[J].大豆科學，1998，17（4）：287-291.

［6］章建新，倪麗，翟云龍，等.施氮對高產春大豆氮素吸收分配的影響[J].大豆科學，2005，24（1）：38-42.

［7］李俊良，陳新平，李曉林，等.大白菜氮肥施用的產量效應、品質效應和環境效應[J].土壤學報，2003，40（2）：261-266.

［8］尹新華，曹翠玉，史瑞和.氮肥對夏高粱養分吸收及產質影響的研究[J].土壤通報，1992，23（4）：171-173.

［9］莫惠棟.農業試驗統計[M].上海：上海科學技術出版社，1992.

［10］楊守仁.作物栽培學概論[M].北京：中國農業出版社，2000.

［11］李珍.墾鑒狀元紅蕓豆及其栽培要點 [J].現代化農業，2002（7）：18.

［12］程益軍.英國紅蕓豆栽培技術[J].現代化農業，2001（3）：20.

［13］鄭殿升，方嘉禾.高品質小雜糧作物品種及栽培[M].北京：中國農業出版社，2001.

［14］畢遠林.大豆干物質積累與氮、磷、鉀吸收與分配的研究[J].大豆科學，1999，18（4）：331-335.

［15］徐本生.夏大豆的干物質積累和氮、磷、鉀吸收分配動態的研究[J].大豆科學，1989，8（1）：47-53.