有機無機肥配施對不同密度夏大豆氮肥利用率的影響

高榮廣 張興惠 李耕 趙睿 鄭賓 趙偉

摘要：以齊黃34為試材，研究不同種植密度條件下有機無機肥配施對夏大豆氮肥利用效率的影響。結果表明，有機肥無機肥和15萬株/hm2配合種植可以顯著提高大豆葉片、莖稈、籽粒等含氮量及氮素積累量，改善大豆后期籽粒中氮的分配量，提高植株氮肥利用率。

關鍵詞：夏大豆;種植密度;有機無機肥配施;氮肥利用率;產量

中圖分類號：S565.1? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2022）03-0013-04

要實現提高大豆產量的目標，需要協調大豆個體、群體和栽培環境之間的關系。在適當密度范圍內，隨著種植密度的增加，大豆總產量逐漸提高，而超過合理密度后，大豆總產量則降低。適量施肥可彌補增密造成的減產損失，施用有機肥相較于施用化肥可以顯著提高大豆的凈光合速率，而適量的有機肥或有機無機肥配合施用可以明顯增加作物產量、改善土壤結構、平衡土壤中的營養元素、提高地上部干物質重以及防止葉片早衰，進而提高籽粒產量改善籽粒品質。 研究不同密度下有機肥和無機肥配施對大豆氮肥利用率及產量的影響，尋求合適的種植密度，建立科學合理的有機肥無機肥配施技術體系，從而為大豆的高產栽培提供理論和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

2017—2018年間在山東農業大學農學實驗站進行試驗，以夏大豆齊黃34為試材，設3個密度水平：9萬株/hm2（D1）、12萬株/hm2（D2）、15萬株/hm2（D3）。3個氮肥水平：U（普通尿素，50%基施+50%追肥）、M（腐熟雞糞，一次性基施）、UM（50%普通尿素+50%腐熟雞糞，一次性基施），以不施氮為對照（N0）。常規尿素用量300 kg/hm2，有機肥為腐熟雞糞（純N9.7 mg/g，純P3.75 mg/g，純K含量9.98 mg/g），施用量為1.5萬kg/hm2。磷鉀肥施用量分別為P2O5 120 kg/hm2和K2O 300 kg/hm2，播種前一次施入，田間管理及病蟲草害防治與一般高產田相同，每個處理3次重復。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 植株干物質測定 各處理分別于大豆開花期、結莢期、鼓粒期、成熟期取長勢良好一致的植株5株，前期分成莖、葉，后期分為莖、葉、莢、籽粒。采集的鮮樣品先在105 ℃下殺青30 min，然后在80 ℃下烘干至恒重，稱重磨樣，用于測定氮含量。

1.2.2 植株各部位全氮含量的測定 用凱氏定氮法測定植株各部位全氮含量，用海能全自動凱氏定氮儀K9860測定植株全氮含量。計算公式：

氮素積累量/mg=植株重/g×氮含量/（mg/g）;

各器官氮素分配比例/%=各器官的氮素積累量/氮素總積累量×100%;

氮肥農學利用率（NGE，kg/kg）=（施氮區產量–未施氮區產量）/氮肥投入量;

氮肥利用率（NUE，%）=（施氮區作物收獲時地上部的吸氮總量–未施氮區作物收獲時地上部的吸氮總量）/氮肥投入量×100%;

氮肥吸收效率（NAE，%）=地上部植株氮積累量/供氮量×100%;

氮肥偏生產力/（kg/kg）=籽粒產量/氮肥用量。

1.2.3 產量及產量性狀的測定 成熟期各處理在田間連續取20株植株，風干后統計大豆單株莢數、單株粒數、每莢粒數、單株粒質量、百粒質量，計算理論產量。

1.3 數據分析

指標采用2017和2018兩年數據平均值。數據統計分析、顯著性分析和作圖分別使用Microsoft Excel 2003，SPSS 25和Sigmaplot 10.0三種工具軟件。

2 結果與分析

2.1 產量及相關性狀

不同處理對大豆產量及產量構成因素的影響結果見表1。

由表1可看出，在相同施肥條件下，有機無機肥配施明顯提高了大豆產量，其中UM增產效果最顯著。相同密度條件下，有機肥無機肥混施可顯著增加大豆單株有效莢數、百粒質量，從而達到增產效果。以UM-D3產量最高，UM-D1單株有效結莢數最多。

2.2 葉片含氮量

不同生育時期各處理的葉片含氮量如圖1所示。

由圖1可以看出，隨著大豆的生長發育，各處理葉片含氮量均呈現逐漸降低的趨勢。相同種植密度條件下，UM在各時期葉片含氮量均有較高含量。

2.3 莖稈含氮量

氮密處理顯著影響大豆莖稈含氮量變化，如圖2所示。

由圖2可知，各處理在典型生育期莖稈含氮量不同，其中，含氮量最大值出現在開花期。隨著大豆的生長發育，莖稈含氮量不斷降低。相同密度條件下，UM處理的莖稈含氮量比U和M處理顯著增加。

2.4 籽粒含氮量

有機無機肥配施對大豆不同生育期豆莢含氮量的影響如圖3所示。

由圖3可知，隨著大豆的生長發育，籽粒含氮量不斷增加。相同種植密度條件下，UM籽粒含氮量均高于U、M。相同肥料類型處理下，密度處理間的莢果含氮量的差異不顯著。

2.5 全株氮素積累量

有機無機肥配施對大豆不同生育期全株氮積累量的影響見圖4。

由圖4可以看出，隨著大豆的生長發育，植株氮積累量變化總體呈上升的趨勢，在成熟期達到最大值。同一種植密度下，表現為UM>M>U>N0。UM處理在整個大豆的生育期內，其氮素積累量要高于U和M。相同肥料施入方式下，全株氮積累量表現為D1>D2>D3。

2.6 有機無機肥配施對作物氮素吸收利用的影響

有機無機肥配施對大豆氮肥利用率的影響見表2。

由表2可得，相同密度條件下，UM的氮肥農學利用率、氮素吸收效率、氮肥利用率以及氮肥偏生產力值最大。在相同肥料施入條件下，均呈現D3>D2>D1的趨勢。

3 討論與結論

氮素是葉綠體的主要組成成分，其含量會直接或間接地影響作物的光合作用。試驗結果表明，隨著大豆的生長發育，植株氮素由營養器官逐漸轉移至生殖器官，且有機無機肥配施顯著增加大豆植株葉片氮素含量和氮積累量，使其有更多的氮素轉移至莢果中，從而達到增產的目的。前人研究表明，適宜的有機無機肥混施能有效提高作物光合速率，促進碳、氮的轉化和有機物的積累量，這與本研究結果一致。綜上分析，15萬株/hm2結合有機肥無機肥配合施用的種植模式，更有利于黃淮海地區夏大豆的高產。

參考文獻

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1 177.

Effects of Combined Application of Organic and Inorganic Fertilizers on

Nitrogen Fertilizer Use Efficiency of Summer Soybean with Different Densities

GAO Rongguang1， ZHANG Xinghui2， LI Geng2*， ZHAO Rui2， ZHENG Bin2， ZHAO Wei2

（1. College of Horticulture Science and Engineering， Shandong Agricultural University， Tai'an Shandong 271018， China; 2. College of Agriculture， Shandong Agricultural University， Tai'an Shandong 271018， China）

Abstract： With qihuang 34 as the test material，the effects of organic and inorganic fertilizer combined application on nitrogen use efficiency of summer soybean under different planting densities were studied. The results showed that the combination of organic fertilizer and inorganic fertilizer and 150，000 plants/hm2 planted together could significantly increase the nitrogen content and nitrogen accumulation in leaves， stalks and grains of soybean， improved the nitrogen distribution in grain at the later stage of soybean， and improved the plant nitrogen use efficiency.

Key words： summer soybean; planting density; combined application of organic and inorganic fertilizer; nitrogen fertilizer use efficiency;? yield