不同施氮對半矮稈大豆株高地上部干重及葉片性狀的影響

王囡囡

(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院佳木斯分院，黑龍江 佳木斯 154007)

黑龍江省是中國大豆的主產(chǎn)區(qū)，種植面積、總產(chǎn)約占全國的半壁江山，肩負著保障國家大豆產(chǎn)業(yè)安全的重任[1-3]。氮素是保證黑龍江省大豆穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的必要元素之一，適宜的施氮量有利于大豆構造理想的株型，提高中上部冠層的節(jié)間長、葉柄長及葉形指數(shù)，而改善群體中上部冠層結構，提高各冠層葉片葉綠素含量和凈光合速率，延緩后期上節(jié)葉片衰老，增加大豆群體光合勢，進而提高大豆產(chǎn)量[4-6]。大豆干物質(zhì)重是高產(chǎn)群體的物質(zhì)基礎，大豆葉片面積和相關性狀是影響光合作用及產(chǎn)量的重要因素[7-9]。國外的大豆高產(chǎn)記錄常利用矮稈或半矮稈大豆品種密植獲得，在不同施氮水平下，國內(nèi)研究多集中在非密植型大豆品種，對密植型半矮稈大豆各性狀研究的報道較少。本文從施氮角度出發(fā)，研究氮肥對半矮稈大豆株高、地上部干物重及葉片性狀的影響，旨在總結各性狀變化規(guī)律，通過科學合理的施氮量對密植型半矮稈大豆各性狀調(diào)控，為協(xié)調(diào)半矮稈大豆群體生長發(fā)育提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 試驗田概況與供試材料

試驗地點在黑龍江省農(nóng)科院佳木斯分院試驗地，土壤類型為草甸土，基礎肥力見表1。供試肥料氮肥為尿素(N46%)，磷肥為重過磷酸鈣(P2O546%)，鉀肥為氯化鉀(K2O60%)，供試大豆品種“合農(nóng)60號”。

表1 供試土壤的基礎肥力

1.2 試驗設計

試驗設4個不同氮處理，分別是N0(不施氮)、N1(純氮30kg·hm-2)、N2(純氮60kg·hm-2)和N3(純氮90kg·hm-2)，重過磷酸鈣(120kg·hm-2)與氯化鉀(80kg·hm-2)作為底肥一次性施入，

6行區(qū)，行距65cm，行長4m，3次重復，管理同大田。

1.3 測定項目

在大豆V3、V4、V5、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8時期，選取處理中有代表性的大豆6株，并標記6株以供下回取樣，分別測量大豆地上部莖稈干重、莢干重、葉干重、葉片SPAD值、葉面積、株高。大豆葉片SPAD值用SPAD-502葉綠素含量測定儀測量，選擇各處理中部完全展開葉測量SPAD值，每次各處理測量15株取平均值。大豆葉面積采用圖像處理法測量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Excel 2010對數(shù)據(jù)進行作圖與分析。

2 結果與分析

2.1 不同施氮水平對大豆株高的影響

隨著大豆生育期的變化，在4個施氮處理中，大豆株高均不斷增加，各處理變化趨勢趨于一致，見圖1，在大豆營養(yǎng)生長時期(V3～V5)株高生長較快，進入生殖生長時期(R1～R8)后，株高增加緩慢，這說明在大豆生殖時期根系吸收養(yǎng)分和光合產(chǎn)物主要用于大豆的生殖生長，不同施氮處理株高變化規(guī)律為N0

圖1 不同生育期不同施氮處理株高變化

2.2 不同施氮水平對大豆地上部莖稈、葉及莢干物重的影響

隨著大豆生育進程，大豆莖稈干物重增加，見圖2。在不同施氮水平下，莖稈干重變化規(guī)律N2>N3>N1>N0。說明施氮可以提高大豆莖稈的干物重，但施氮量超過一定量后，大豆莖稈干物重增加不明顯。隨著不同生育期，大豆葉片干物重先增加再減少，見圖3；這是因為R6后，大豆葉片開始衰老落葉。不同施氮水平，葉干重變化規(guī)律N2>N3>N1>N0。可見大豆生育期內(nèi)充足的氮素，可以暫緩葉片的衰老。在R3期以后，大豆莢干物重隨時期進程，直線上升，見圖4。不同施氮水平，大豆莢干物重變化規(guī)律為N2>N3>N1>N0，N2處理高氮對豆莢干物重產(chǎn)生限制作用，大豆莢干物重沒有繼續(xù)增加。

圖2 不同生育期不同施氮處理莖稈干重變化

圖3 不同生育期不同施氮處理葉片干物重變化

圖4 不同生育期不同施氮處理豆莢干物重變化

2.3 不同施氮水平對大豆葉片性狀的影響

大豆葉片SPAD值可以從側面反映大豆群體的營養(yǎng)狀況。隨著大豆生育期進程，大豆葉片SPAD值先升高再下降，見圖5；在R5期達到最大值，不同施氮水平下，大豆葉片SPAD值變化規(guī)律為N2>N3>N1>N0，后期由于大豆葉片衰老，各施氮處理SPAD值呈下降趨勢。大豆單株葉面積隨著生育期的進程，單株葉面積先升高再下降，見圖6；在R4期后，隨著葉片衰老枯萎，單株葉面積下降，不同施氮處理單株葉面積變化規(guī)律N2>N3>N1>N0。

圖5 不同生育期不同施氮處理葉片SPAD值變化

圖6 不同生育期不同施氮處理單株葉片面積變化

3 結論與討論

穆淑輝[10]研究了不同時期施氮對大豆干物質(zhì)積累和分配的影響，從大豆各時期生長趨勢上看，在花期，干物質(zhì)積累傾向于葉部，但此時若氮素營養(yǎng)過多，氮代謝過為旺盛，會造成生長后期落花、落莢；在鼓粒期，大豆氮素積累強度達到最高，此時主要供應給莢果，葉片干重無明顯變化；在鼓粒滿期至完熟期，部分氮素轉移到莢果中，伴隨有黃葉脫落，導致葉片干重明顯下降。宋英博[11]研究大豆各生理指標變化規(guī)律，分析施氮水平對大豆若干生理指標的影響，結果表明，不同的施氮水平對大豆葉面積、氮素和葉干重的影響趨勢一致。符小文等[12]研究表明，隨施氮水平的增加，夏大豆葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累量及產(chǎn)量呈先增后降的趨勢，以施氮150kg·hm-2水平(N1)最大，施氮300kg·hm-2水平(N2)次之；隨生育進程的推進，夏大豆的葉面積指數(shù)呈先增后降的變化趨勢，并在盛莢期達到峰值，即N1處理為5.59，分別較N0、N2提高了49.07%、13.39%。

本研究結果表明，不同施氮量對半矮稈大豆株高、地上部干物重及葉片性狀具有一定的影響，隨著大豆生育進程，地上部莖稈干重、莢干重和株高，不斷積累不斷增加，呈上升趨勢。大豆葉片SPAD值、葉干重和單株葉面積變化規(guī)律為先升高后下降，這是由于葉片后期的衰老落葉。在不同的施氮水平下，大豆地上部莖稈干重、莢干重、葉干重、株高、葉片SPAD和單株葉面積變化規(guī)律及趨勢較為一致，隨著施氮量的增加，大豆地上部莖稈干重、莢干重、葉干重、株高、葉片SPAD和單株葉面積均顯著增加，當施氮到達一定閥值時，大豆地上部莖稈干重、莢干重、葉干重、株高、葉片SPAD和單株葉面積不再增加，趨于穩(wěn)定。并非施氮量越高對大豆生長越有利，具體的影響效果及施肥量的配比還有待于進一步研究。