氮磷鉀肥配施對大豆產量及性狀的影響

張慧敏, 常鴻杰, 王二偉, 耿若飛, 賈真真, 王春英

(平頂山市農業科學院, 河南 平頂山 467000)

大豆是一種重要的糧油作物，選育高產、優質大豆品種一直是育種家所追求的目標。合理施用氮磷鉀肥是有效提高大豆產量和品質的措施之一[1～2]。平豆2號為平頂山市農業科學院2007年選育的大豆品種，因其高產、優質、高抗病性等優點，至今仍有較大種植面積。以平豆2號作為試驗材料， 根據大豆需肥規律，通過試驗探索平豆2號產量與肥料投入比例，即經濟效益最大時氮、磷、鉀肥施用量，為平豆2號推廣應用及合理施肥提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2019年在平頂山市農業研究中心試驗田進行，試驗地肥力中等、沙壤土，前茬小麥，以平豆2號作為試驗材料，完全隨機區組排列，三次重復，小區長4 m，寬2.8 m，小區面積11.2 m2，行距0.4 m，株距0.12 m。成熟后，分區收獲，單收單打計產，并從每個小區中隨機連續取10株，進行室內考種。

1.2 試驗設計

試驗共設置氮、磷、鉀3個因素，5種水平(0～4)，0水平為不施肥，2水平為正常施肥量，1水平為2水平施肥量的一半(半量施肥)，3水平為2水平施肥量的1.5倍(1.5倍量施肥)，4水平為2水平施肥量的2倍(2倍量施肥)，共11個處理，試驗方案及施肥量見表1。

1.3 土壤養分評定

以土壤養分豐缺指標[3]為土壤養分評定標準：相對產量(缺素區平均產量/正常施肥產量)比值小于50%的土壤為“極缺”，50%～70%為“缺乏”，70%～90%為“中等”，大于90%為“豐富”。

1.4 數據統計與分析

數據采用excel2016進行統計分析。

表1 試驗設計

2 結果與分析

2.1 試驗區土壤基礎肥力

2.1.1 不施肥結果分析 以正常施肥處理(T9)作為對照，計算各處理與處理9產量的百分比，以此推測土壤養分指標(圖1)。T1(N0P0K0)/T9(N2P2K2)為80.2%，說明土壤為中等肥力。

2.1.2 單一施肥結果分析 T2(N2P0K0)/T9(N2P2K2)為83.06%，T3(N0P2K0)/T9(N2P2K2)為79.89%，T4(N0P0K2)/T9(N2P2K2)為88.84%，單一施肥處理結果可知，T4>T3>T2,說明不同元素對大豆產量產生的效益不同，鉀肥>氮肥>磷肥。

2.1.3 兩種元素互作施肥結果分析 T5(N2P2K0)/T9(N2P2K2)為83.81%，T6(N2P0K2)/T9(N2P2K2)為92.46%，T7(N0P2K2)/T9(N2P2K2)為86.02%，由此結果可知，土壤供磷能力>供氮能力>供鉀能力。

2.1.4 三種元素復合施肥結果分析 T8(N1P1K1)/T9(N2P2K2)為86.88%，T10(N3P3K3)/T9(N2P2K2)為94.42%，T11(N4P4K4)/T9(N2P2K2)為76.82%，說明肥料微過量對產量影響不大，大幅度過量施肥會嚴重影響大豆產量及效益。

圖1 不同處理與處理9(正常施肥)的產量百分比

2.2 不同處理經濟學性狀分析

2.2.1 不同處理對株高的影響 與T1相比，其余10個處理的株高均有所增高，增幅為3.2～12.4 cm，有極顯著差異，T11株高最高，這可能與肥料施用過多造成營養生長過剩有關。

2.2.2 不同處理對有效分枝的影響 對有效分枝而言，施肥并沒有增加有效分枝，反而有所減少，只有T2(N2P0K0)有效分枝增加，這可能說明有效分枝主要與大豆品種特性及施氮量有關。

2.2.3 不同處理對株莢數的影響 除T4與T1相比有所降低，未達顯著水平，其余處理較對照均增高，且達到及顯著水平，T5、T6、T7之間無顯著差異，說明任何兩種肥料互作都不能達到顯著提高株莢數的目的，T9處理株莢數最高，差異顯著。

2.2.4 不同處理對株粒數的影響 株粒數作為產量三要素中的一環，與大豆產量密切相關。T4與T1相比株粒數顯著降低，T11與T1相比無顯著性下降，T8與對照相同，其余處理均高于對照且達顯著水平，T9處理提高幅度最大，株粒數比對照增加59粒，與其它處理呈極顯著差異。

2.2.5 不同處理對百粒重的影響 處理T9與T1相比，百粒重增加較多，有極顯著差異，T3百粒重有所降低，未達顯著水平，其余處理之間百粒重也未達顯著水平，說明不同施肥處理對百粒重有影響，但影響不顯著，在種植密度相同的情況下，施肥主要通過株粒數對產量產生影響。

2.3 不同處理產量及效益分析

由表3可知：與對照相比，除T3、T11減產減效外，其余各處理均比對照有一定幅度的增產增收。T9(N2P2K2)比對照增產24.7%，收益提高17.2%，無論是產量還是收益均處于第一位，是筆者試驗中最佳施肥組合；T11(N4P4K4)比對照減產4.2%，效益降低19.2%，居于試驗最后一位，說明過量施肥對產量和效益有害無益；T3(N0P2K0)居于第10位，比對照減產0.38%，差異不顯著，效益降低2.47%，說明土壤中P肥含量較高，在施肥過程中應注意平衡施肥；T10(N3P3K3)產量居于第二位，效益居于第4位，說明多施肥料對產量提高影響不大，造成肥料的浪費和污染；T6(N2P0K2)產量第3，增產15.3%，效益第2，增幅為12.4%，由產量和經濟效益方面分析，平豆2號最佳施肥組合為T9(N2P2K2)，最差施肥組合為T11(N4P4K4)。

表2 不同處理經濟學性狀分析

表3 不同處理產量及收益分析

3 結論與討論

大豆產量與氮磷鉀肥的平衡吸收有密切聯系，科學平衡施肥可促進大豆正常生長發育，進而提高大豆產量[4]。在大豆生長期，氮肥是一種非常重要的元素，同時大豆對磷肥的需求也比其它農作物高很多，磷可以促進根瘤菌的生長，提高大豆的固氮能力[5]，同氮、磷一樣，鉀肥也是大豆生長必不可少的元素。

試驗通過單一施肥試驗證實不同肥料對大豆產量產生的效應不同: 鉀肥>氮肥>磷肥，這與魏丹[6]等的研究結果相同，魏丹在研究平衡施肥對黑龍江大豆的產量影響時得出，缺鉀對產量減產影響較大，缺氮對產量的影響與地區有關，缺磷對產量減產影響較小；但王政[7]等在山東青島進行大豆肥料時發現，氮肥對產量影響最大，其次為鉀肥，最后為磷肥，與筆者研究結果不符。通過缺素肥料試驗得出，當年土壤的供磷能力>供氮能力>供鉀能力，氮磷鉀肥之間對大豆產量的影響存在正互作關系，但互作效應不同：氮鉀>氮磷>磷鉀，這與陳懷珠[8]等的研究既相似又不同，陳懷珠等人在研究華南春大豆氮磷鉀肥配施效應時發現，氮磷鉀肥之間存在正互作，但互作效應氮磷、磷鉀高過氮鉀。這些不同之處可能受到一下幾方面的影響，第一，大豆生長受遺傳和環境的雙重影響，不同大豆品種需肥量不同；第二，不同地區土壤性質、土壤基礎肥力不同；第三，不同地區施肥方式、施肥習慣不同，有的一次性施入，有的可能基肥和追肥相結合；第四，與不同地區的氣候有關，大豆為高溫短日照作物，溫度、降水量等都會對結果產生影響。

在試驗中，施肥能顯著提高平豆2號的株高，T9(N2P2K2)水平下株粒數、株莢數及百粒重均顯著增加，但施肥量過大時，T11(N4P4K4)株高增加12.4 cm，增高極顯著，但有效分枝、株粒數減少，癟粒增多，說明在一定的范圍內提高施肥量對大豆經濟學性狀及產量有促進作用，但過高的施肥量特別是氮肥量過大，引起大豆營養生長過旺，生殖生長受阻，從而造成減產，同時后期的日照時間和光強已經不利于大豆生殖生長，癟粒會大量增加，紫斑率也會有所提高，這會對大豆的品相和品質產生不利影響。

在筆者實驗中，T9(N2P2K2)水平下株粒數、株莢數及百粒重均顯著增加，產量和效益也均為第一位，產量增幅24.7%，效益增幅17.2%，為平豆2號最佳施肥配方。T11(N4P4K4)水平下有效分枝、株粒數等顯著減少，產量水平低于對照T1(CK)，降幅為4.2%，達顯著水平，效益與對照相比下降19.21%，是最不適宜的施肥方案。過高的施肥量不僅不利于大豆產量和品質的提升，甚至對大豆的產量和品質產生負面影響，這與孫振寧等[9]、王囡囡[10]研究結果一致。這可能是因為過高的施肥量，特別是氮肥，第一，會導致大豆貪青晚熟，營養生長過剩，結籽率下降，癟粒增多；第二，同時過高的水肥也會導致病蟲害發生嚴重以及癥青等出現，對大豆產量及品質產生不利影響；第三，造成肥料過剩，對環境產生不利影響。平衡施肥需因地制宜，同時應加強中微量元素的研究，下一步將調整氮磷鉀肥比例繼續探索適宜大豆的施肥模式，以期為農業生產提供可靠的理論依據和數據支撐。