不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆農(nóng)藝性狀的影響

劉建萍 龍瑩 李曉紅

摘要 為探究施加復(fù)合肥對(duì)大豆農(nóng)藝性狀的影響，選用大豆品種徐豆18為研究對(duì)象，以空白處理為對(duì)照，設(shè)置1.0、1.5、2.0和3.0 g/kg（復(fù)合肥/土壤）4個(gè)濃度的澆淋復(fù)合肥處理，觀察盆栽大豆的生長(zhǎng)發(fā)育，測(cè)量大豆的農(nóng)藝性狀。結(jié)果表明，不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量具有顯著影響。施加復(fù)合肥有利于提高大豆的各項(xiàng)農(nóng)藝性狀，其中復(fù)合肥施用量為3.0 g/kg時(shí)，大豆的株高最高，葉片干重、莖稈干重最重。復(fù)合肥施用量為2.0 g/kg時(shí)，有效莢數(shù)最多，百粒重最重。綜上所述，種植大豆過程中施加復(fù)合肥可提高土壤肥力，改善土壤環(huán)境，從而促進(jìn)大豆植株生長(zhǎng)，提高其產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞 大豆產(chǎn)量;復(fù)合肥;生育期

中圖分類號(hào) S 565.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611（2022）12-0146-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.12.037

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Effects of Compound Fertilizer Application on Soybean Agronomic Characters

LIU Jian-ping，LONG Ying，LI Xiao-hong

（School of Food and Chemical Engineering， Shaoyang University， Shaoyang，Hunan? 422000）

Abstract To explore effects of compound fertilizer amendment to soils on agronomic traits of soybean and soil enzyme activities， Xudou 18 was selected as the research object， blank treatment was used as the control， and compound fertilizer was added at levels of 0， 1.0， 1.5， 2.0 and 3.0 g/kg（compound fertilizer/soil）. The growth and development of potted soybean and soybean agronomic traits were observed. The study indicated that different application rates of compound fertilizer had significant effects on growth period and yield of soybean. Application of compound fertilizer was beneficial to agronomic traits and soil enzyme activities of soybean. When the compound fertilizer application rate was 3.0 g/kg， the plant height of soybean was the highest， and the dry weight of leaf and stem was the heaviest. When the application rate of compound fertilizer was 2.0 g/kg， the number of effective pods was the largest and hundred-grain weight was the heaviest. In conclusion， the application of compound fertilizer in the process of planting soybean could improve soil environment， promote soybean growth and increase soybean yield.

Key words Soybean yield;Compound fertilizer;Growth period

土壤肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要基礎(chǔ)，是影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一?？茖W(xué)施肥是提高養(yǎng)分利用率、改善土壤理化性質(zhì)和提高農(nóng)作物產(chǎn)量的技術(shù)關(guān)鍵，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施肥可有效防止病蟲害發(fā)生，增強(qiáng)植株抗旱抗倒伏能力[1-2]。研究表明，施用復(fù)合肥能有效降低土壤中氮磷元素流失風(fēng)險(xiǎn)，有效地改善紅壤旱地的酸性環(huán)境，提高磷素利用率，提升土壤肥力[3]。張珂珂等[4]研究表明長(zhǎng)期施肥處理有利于改善土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，提高小麥產(chǎn)量的穩(wěn)定性，維持可持續(xù)生產(chǎn)能力。農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量受品種和環(huán)境因素的影響，科學(xué)施肥為提高農(nóng)作物的品質(zhì)添磚加瓦，不同施肥方式和復(fù)合肥中的營(yíng)養(yǎng)含量對(duì)農(nóng)作物的發(fā)芽率有顯著影響，為作物實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)打牢基礎(chǔ)[5]。

施用復(fù)合肥是為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，但過度施肥會(huì)導(dǎo)致土壤酸化板結(jié)、次生鹽堿化和營(yíng)養(yǎng)元素流失等問題，影響土壤的理化性質(zhì)和農(nóng)作物的代謝，抑制農(nóng)作物生長(zhǎng)，降低作物產(chǎn)量[6]。祝海燕[7]調(diào)查發(fā)現(xiàn)蔬菜種植過程中過度施肥會(huì)導(dǎo)致土壤及植株根際環(huán)境變差，植株死棵、鹽分積聚及各種生理性病害頻發(fā)。肥料中的重金屬既是造成作物重金屬污染的來源，但合理施用復(fù)合肥又能有效降低作物對(duì)重金屬的吸收速率[8]。所以施肥不僅考慮到種類和性價(jià)比，還應(yīng)該做好土壤環(huán)境保護(hù)和作物生長(zhǎng)各因素之間的綜合作用，才能做到節(jié)約資源、科學(xué)施肥，實(shí)現(xiàn)綠色種植、高質(zhì)高產(chǎn)。

大豆是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中重要的組成部分，除滿足人們的日常需求，還是畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)最重要的蛋白來源。近年來，由于轉(zhuǎn)基因大豆的興起，我國大豆產(chǎn)業(yè)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了提升我國大豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能級(jí)，2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部決定實(shí)施大豆振興計(jì)劃，以優(yōu)化大豆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[9]?？茖W(xué)施肥是提高大豆產(chǎn)量較有效的措施，大豆的肥力特性、肥料需求和施肥技術(shù)是影響大豆高產(chǎn)的重要因素，氮、磷、鉀肥在我國夏大豆實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的發(fā)展中起重要作用。5FEDC9AD-AC0F-47D7-8BCE-A2DB85199822

筆者在室外開展盆栽試驗(yàn)，對(duì)徐豆18施用不同量的復(fù)合肥，測(cè)定大豆的農(nóng)藝性狀，探究復(fù)合肥在大豆種植中的科學(xué)施用量，為緩解土壤質(zhì)量退化和大豆田的科學(xué)施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試大豆品種為徐豆18，是夏播大豆品種，由徐豆9號(hào)/泗豆288選育而成的大豆品種，審定編號(hào)為國審2011009。試驗(yàn)土壤為紅壤土，pH 6.13，有機(jī)質(zhì)20.23 g/kg，全氮1.25 g/kg，全磷0.52 g/kg，全鉀21.08 g/kg，堿解氮113.81 mg/kg，速效磷6.05 mg/kg，速效鉀155.28 mg/kg，肥力中等。復(fù)合肥的氮磷鉀養(yǎng)分含量為 45%，N∶P2O5∶K2O = 1∶1∶1。

1.2 試驗(yàn)方法

將土壤裝入直徑45 cm、高38 cm的大盆中，每盆5 kg。盆中播種徐豆18種子，每盆1顆，大豆分枝前和開花前，分別進(jìn)行一次施肥處理。試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理，1 kg土壤分別施加復(fù)合肥0（對(duì)照）、1.0、1.5、2.0和3.0 g。將復(fù)合肥溶解到100 mL水中，均勻淋澆到大盆中。盆栽大豆統(tǒng)一放在帶有透明頂棚的通風(fēng)架子下面進(jìn)行培育，常規(guī)管理，生育期內(nèi)，每盆大豆的澆水量相同。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

記錄大豆的生育期和株高。大豆成熟后，記錄單株有效莢數(shù)。大豆單株進(jìn)行收獲，脫粒曬干后稱重，計(jì)算并記錄每株大豆的百粒重。收獲后的大豆，將根剪除，分解為莖稈和葉片，分別裝入大牛皮信封，在恒溫烘干箱中進(jìn)行殺青（105 ℃，30 min），然后溫度轉(zhuǎn)為80 ℃，烘干至恒重，稱重記錄大豆成熟期干物質(zhì)含量。大豆完成生活史，為1個(gè)重復(fù)，每個(gè)處理重復(fù)30次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用單因子方差分析（One-way ANOVA）檢驗(yàn)不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆農(nóng)藝性狀的影響，對(duì)大豆的株高數(shù)據(jù)進(jìn)行了 log 轉(zhuǎn)換，以滿足方差齊次性。多重比較使用 Tukey HSD 測(cè)驗(yàn)的方法。數(shù)據(jù)分析使用 R 語言。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆生育期的影響

不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆生育期有顯著影響（F4，145=746.21，P<0.05）。復(fù)合肥施用量為1.5 g/kg時(shí)，大豆的生育期最短，為（100.86±1.71） d，施用量為3.0 g/kg時(shí)，大豆的生育期最長(zhǎng)，為（113.19±2.25） d，大豆晚熟12.33 d，且兩者間差異顯著（P<0.05）。復(fù)合肥施用量為3.0 g/kg時(shí)，大豆的生育期與對(duì)照差異不顯著（P>0.05），施用量為1.0和2.0 g/kg時(shí)，大豆的生育期差異也不顯著（P>0.05）（圖1）。

2.2 不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆株高的影響

不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆株高有顯著影響（F4，145=375.34，P<0.05）。土壤施用復(fù)合肥后，大豆株高均明顯增高。復(fù)合肥施用量為3.0 g/kg時(shí)，大豆株高最高，為（80.15±1.92） cm，對(duì)照組的大豆最矮，為（66.22±1.36） cm，兩者間差異顯著（P<0.05）。復(fù)合肥施用量為1.5和2.0 g/kg時(shí)，大豆株高差異不顯著（P>0.05），其他處理間差異顯著（P<0.05）（圖2）。

2.3 不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆單株有效莢數(shù)的影響

不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆單株有效莢數(shù)有顯著影響（F4，145=21723，P<0.05）。復(fù)合肥施用量為2.0 g/kg時(shí)，大豆單株有效莢數(shù)最多，為（43.25±1.92）個(gè)。復(fù)合肥施用量為1.5、2.0和3.0 g/kg時(shí)，大豆的單株有效莢數(shù)差異不顯著（P>0.05）。對(duì)照組的大豆單株有效莢數(shù)最少，為（30.28±1.83）個(gè)，與復(fù)合肥施用量為1.0 g/kg的大豆單株有效莢數(shù)差異不顯著（P>0.05），但與其他處理間差異顯著（P<0.05）（圖3）。

2.4 不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆百粒重的影響

不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆百粒重有顯著影響（F4，145=282.72，P<0.05）。復(fù)合肥施用量為2.0 g/kg時(shí)，大豆百粒重最重，為（24.35±149） g。復(fù)合肥施用量為1.5和2.0 g/kg時(shí)，大豆的百粒重差異不顯著（P>0.5）。對(duì)照組的大豆百粒重最低，為（16.09±1.40）g，與其他處理間差異顯著（P<0.05）（圖4）。

2.5 不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆葉片干重的影響

不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆葉片干重有顯著影響（F4，145=114.24，P<0.05）。復(fù)合肥施用量為3.0 g/kg時(shí)，大豆的葉片干重最重，為（39.76±1.84）g，與其他處理間差異顯著。復(fù)合肥施用量為1.5和2.0 g/kg時(shí)，大豆的葉片干重差異不顯著（P>0.05）。對(duì)照組的大豆葉片干重最低，為（24.28±2.04）g，與其他處理間差異顯著（P<005）（圖5）。

2.6 不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆莖稈干重的影響

不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆莖稈干重有顯著影響（F4，145=425.29，P<005）。復(fù)合肥施用量為3.0 g/kg時(shí)，大豆的莖稈干重最重，為（65.24±2.03）g/株。復(fù)合肥施用量為2.0和3.0 g/kg時(shí)，大豆的莖稈干重差異不顯著（P>0.05）。對(duì)照組的大豆莖稈干重最低，為（48.53±1.58）g/株，與復(fù)合肥施用量為1.0 g/kg的大豆莖稈干重差異不顯著（P>0.05），但與其他處理間差異顯著（P<0.05）（圖6）。

3 討論

該試驗(yàn)結(jié)果表明，不同復(fù)合肥施用量對(duì)大豆的生育期、株高、有效莢數(shù)、百粒重、葉片干重和莖稈干重均有顯著影響。復(fù)合肥施用量為1.5 g/kg時(shí)，顯著縮短了大豆植株的生育期。大豆品種決定其生長(zhǎng)習(xí)性，土壤環(huán)境也會(huì)影響大豆的生長(zhǎng)程度。復(fù)合肥中的氮、磷元素是促進(jìn)根瘤形成、發(fā)育和固定大氣氮的基礎(chǔ)，并可促進(jìn)氨基酸的形成，鉀元素主要為大豆生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，磷元素還能促進(jìn)大豆對(duì)氮肥和鉀元素的吸收，互作效果更佳[10]。合理施用復(fù)合肥能夠順利為土壤提供營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)大豆根瘤固氮，進(jìn)而促進(jìn)大豆植株生長(zhǎng)，縮短大豆生育期[11]。隨著復(fù)合肥施用量的增加，大豆株高越高，生育期也增加，容易導(dǎo)致貪青晚熟的現(xiàn)象，降低大豆的經(jīng)濟(jì)效益。5FEDC9AD-AC0F-47D7-8BCE-A2DB85199822

農(nóng)作物提高產(chǎn)量是提高農(nóng)業(yè)收益最直接的方式，大豆單株有效莢數(shù)和百粒重是大豆產(chǎn)量測(cè)定的重要指標(biāo)[12]。該研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在大豆分枝期和開花期隨著復(fù)合肥施用量的增加，大豆產(chǎn)量呈遞增趨勢(shì)，當(dāng)施肥量增加到一定量之后，產(chǎn)量的增加受到抑制。復(fù)合肥施用量為2.0 g/kg顯著提高了大豆單株有效莢數(shù)、百粒重。大豆的產(chǎn)量與大豆品種和種植條件有關(guān)，施用復(fù)合肥可有效改善土壤中的微生物含量，提高土壤酶活性，增強(qiáng)土壤肥力，從而促進(jìn)大豆結(jié)莢、鼓粒，提高產(chǎn)量[13]。研究表明，大豆苗期到開花期對(duì)大豆產(chǎn)量影響較為明顯的是磷元素，其中氮磷元素互作的效果較明顯，顯著提高大豆單株粒數(shù)和百粒重[14]。提高大豆產(chǎn)量與種子中干物質(zhì)積累的量相關(guān)，干物質(zhì)的積累離不開土壤中營(yíng)養(yǎng)和光合作用率。

植物生長(zhǎng)通過光合作用產(chǎn)物的積累實(shí)現(xiàn)，光合系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是植物生長(zhǎng)發(fā)育的保障[15]。該試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著復(fù)合肥施用量的增加，大豆植株的葉片干重和莖稈干重越重，說明干物質(zhì)積累越多。原因可能是隨著復(fù)合肥施用量的增加，土壤中氮元素含量增加，影響土壤脲酶活性，可能促進(jìn)土壤脲酶發(fā)生酶促反應(yīng)，增加CO2濃度，提高農(nóng)作物葉片的光合速率，增加有機(jī)物產(chǎn)量，提高大豆株質(zhì)量[16]。梁銀麗等[17]研究發(fā)現(xiàn)，磷元素對(duì)作物植株的水分含量影響顯著，可以通過改變植株各部位水分平衡關(guān)系，影響根部吸收作用，從而提高光合利用率，增加植株葉片干物質(zhì)的積累。該試驗(yàn)在開花期前增加復(fù)合肥施用量，有利于干物質(zhì)量的增加，可能在此期間施肥，肥料利用率較高，可加速大豆植株干物質(zhì)積累，與李淑敏等[18]研究結(jié)果相似。但施肥過量，在干物質(zhì)形成過程中氮元素含量過高，容易造成落花、掉莢等情況，降低大豆產(chǎn)量[19]。

4 結(jié)論

該研究結(jié)果表明，施用復(fù)合肥對(duì)大豆農(nóng)藝性狀均有顯著影響。隨著復(fù)合肥施用量的增加，大豆產(chǎn)量呈先上升后下降的趨勢(shì)，大豆生育期先縮短后增加，相對(duì)而言復(fù)合肥施用量為2.0 g/kg時(shí)，大豆的適合度最高。而復(fù)合肥施用量為3.0 g/kg時(shí)，大豆的干物質(zhì)最重，但貪青晚熟，產(chǎn)量降低。綜上所述，該研究為大豆種植中復(fù)合肥施用量的選擇以及緩解土壤質(zhì)量退化提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡穎.農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的施肥問題與解決對(duì)策[J].世界熱帶農(nóng)業(yè)信息，2021（6）：19-20.

[2] 繆杰杰，劉運(yùn)峰，胡宏祥，等.不同施肥模式對(duì)稻田氮磷流失及產(chǎn)量的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2020，34（5）：86-93.

[3] 王蕾，王艷玲，李歡，等.長(zhǎng)期施肥下紅壤旱地磷素有效性影響因子的冗余分析[J].中國土壤與肥料，2021（1）：17-25.

[4] 張珂珂，宋曉，郭斗斗，等.長(zhǎng)期施肥措施下潮土土壤碳氮及小麥產(chǎn)量穩(wěn)定性的變化特征[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2021，36（3）：142-149.

[5] 沈兵.復(fù)合肥中縮二脲含量及其施肥方法對(duì)作物出苗率的影響[J].化肥工業(yè)，2013，40（6）：63-64，75.

[6] WAN D，MA M K，PENG N，et al.Effects of long-term fertilization on calcium-associated soil organic carbon：Implications for C sequestration in agricultural soils[J/OL].The science of the total environment，2021，772（1）[2021-04-17].https：//doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145037.

[7] 祝海燕.過量施肥對(duì)設(shè)施果菜類蔬菜的影響：以山東省壽光市為例[J].中國瓜菜，2018，31（11）：50-52.

[8] 張蕾，李洋，張陽.常用肥料對(duì)作物重金屬積累的影響及其機(jī)理研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2020，22（2）：123-131.

[9] 張稚妍.中央一號(hào)文件中的“一帶一路”農(nóng)業(yè)合作（2015—2019）[J].一帶一路報(bào)道（中英文），2019（6）：30-31.

[10] CODLING E E. Effects of phosphorus amended low phosphorus soil on soybean（Glycine max L.）and wheat（Titicum aestivum L.）yield and phosphorus uptake[J].Journal of plant nutrition，2019，42（8）：891-899.

[11] 李強(qiáng)，黃迎新，周道瑋，等.土壤氮磷添加下豆科草本植物生物固氮與磷獲取策略的權(quán)衡機(jī)制[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2021，45（3）：286-297.

[12] BOARD J E，TAN Q.Assimilatory capacity effects on soybean yield components and pod number[J].Crop science，1995，35（3）：846-851.

[13] 烏音嘎，烏恩，吳瀾，等.復(fù)合微生物肥對(duì)堿土生物學(xué)性狀與土壤肥力的影響[J].中國土壤與肥料，2021（1）：197-203.

[14] 陳懷珠，楊守臻，唐向民，等.華南春大豆氮磷鉀肥配施效應(yīng)及用量研究[J].大豆科學(xué)，2018，37（1）：117-125.

[15] SAVEYN A，STEPPE K，UBIERNA N，et al.Woody tissue photosynthesis and its contribution to trunk growth and bud development in young plants[J].Plant，cell & environment，2010，33（11）：1949-1958.

[16] 陳曉光，李洪民，張愛君，等.氮素形態(tài)對(duì)甘薯土壤微生物及酶活性的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2017，30（3）：619-623.

[17] 梁銀麗，康紹忠，張成娥.不同水分條件下小麥生長(zhǎng)特性及氮磷營(yíng)養(yǎng)的調(diào)節(jié)作用[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，1999，17（4）：58-64.

[18] 李淑敏，韓曉光，張愛媛，等.不同尿素添加納米碳增效劑對(duì)大豆干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，46（4）：10-16.

[19] 王囡囡.不同施氮對(duì)半矮稈大豆株高地上部干重及葉片性狀的影響[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2021，41（13）：36-38.5FEDC9AD-AC0F-47D7-8BCE-A2DB85199822