田藝心,高鳳菊,曹鵬鵬,高祺,華方靜,王春雨,朱冠雄
(德州市農業科學研究院,山東 德州 253015)
齊黃34是山東省農業科學院作物研究所選育的大豆品種[1],蛋白質含量45.13%、脂肪含量22.48%,屬“雙高”(高蛋白、高油)品種,且抗逆性強、適應性廣,先后通過國家黃淮海北片和中片,山東省,江蘇省淮北和淮南區審定,是我國農業農村部主導品種和主推的四大核心品種之一,在黃淮海等地區已累計推廣種植226.67萬hm2,是目前黃淮海地區推廣種植面積最大的大豆品種,對促進我國大豆品種更新換代、支撐大豆產業發展、推動大豆行業科技進步具有極其重要的意義[2,3]。在大豆生產中,葉面肥因具有養分吸收快、肥效高、營養全面等優點而被廣泛應用[4~6],但由于市場上葉面肥種類繁多[7~10]、產地不一,因此作用機理及肥效差異很大,導致農民在大豆生產中往往難以抉擇,葉面肥施用隨意,肥效參差不齊,這既不利于大豆產量的提高,也不利于國家精準化農業政策的實施。為此,以廣適性大豆品種齊黃34為供試材料,研究了大豆種植中常用葉面肥對大豆生長發育及產量的影響,旨在篩選適宜的葉面肥種類以及噴施次數和時期,以期為齊黃34的高產栽培提供相關技術指導,也為黃淮海地區大豆葉面肥的施用提供理論支持。
試驗于2019~2020年在山東省禹城市房寺鎮子軒家庭農場(東經116°30′24″,北緯36°40′32″)進行。試驗地屬暖溫帶大陸季風氣候,四季分明,干濕季節明顯,年均氣溫13.7℃,年均降水量554.7 mm,年均相對濕度65%,全年平均日照時數2 475.4 h,平均無霜期292 d。地貌類型為黃淮海沖積平原,表土質地為輕—中壤土,pH值6.2,基礎土壤養分含量為有機質15.8 g/kg、堿解氮150 mg/kg、有效磷55.75 mg/kg、速效鉀232.58 mg/kg。
參試大豆品種為齊黃34,由山東省農業科學院作物研究所提供。
參試葉面肥4種,分別為豆豐寶氨基酸水溶肥料(棗莊市永吉農化有限公司)、地力旺生物菌劑(濰坊奧豐作物病害防治有限公司)、豆億金植株生長調節劑(福建浩倫農業科技公司)和磷酸二氫鉀(加拿大康貝斯特技術公司)。
1.3.1 試驗設計 采用隨機區組設計,6行/區,行長5 m、行距0.5 m,小區面積15 m2,3次重復。
2019年進行葉面肥種類篩選試驗。葉面肥種類設豆豐寶50 kg/hm2、地力旺15 kg/hm2、豆億金90 g/hm2、磷酸二氫鉀4 500g/hm2和清水(CK)5個處理,均于大豆開花期葉面噴施1次。通過成熟期大豆植株農藝性狀及產量的綜合表現,篩選出最適宜的葉面肥種類。田間其他管理按高產試驗田進行。
2020年利用上年篩選出的最適葉面肥,進行適宜噴施時期的篩選試驗。葉面肥噴施時期設6個處理,其中,處理Ⅰ為開花期噴施1次,處理Ⅱ為結莢期噴施1次,處理Ⅲ為鼓粒期噴施1次,處理Ⅳ為開花期和結莢期各噴施1次,處理Ⅴ為結莢期和鼓粒期各噴施1次,處理Ⅵ為開花期、結莢期、鼓粒期各噴施1次;以開花期、結莢期、鼓粒期各噴施1次清水為對照(CK)。田間其他管理措施均按高產試驗田進行。
1.3.2 測定項目與方法
1.3.2.1 植株農藝性狀。大豆收獲前2 d,每小區連續選取10株成熟植株,測量株高、底莢高度、節數、有效分枝、有效莢數和單株粒數。
1.3.2.2 植株干重。成熟期,每小區隨機選取大豆植株10株,將根、莖、豆莢等器官分別置于牛皮紙袋中,先105℃殺青30 min,后80℃烘干至恒重,稱量各器官干重,并計算植株總干重。
1.3.2.3 產量。成熟后,每小區取中間4行收獲,面積10 m2,脫粒后自然曬干,稱量百粒重和子粒產量,折算成單位面積產量。
1.3.3 數據處理與分析 利用Excel 2007軟件和DPS數據分析軟件對試驗數據進行統計與分析,采用Duncan’S法進行差異顯著性分析。
噴施不同葉面肥后,大豆植株有效分枝數變化不明顯,底莢高度顯著降低,節數、有效莢數、單株粒數、百粒重和產量均顯著提高(表1)。表明噴施葉面肥均可以顯著改善大豆植株的農藝性狀,明顯提高產量。

表1 不同葉面肥對大豆植株農藝性狀及產量的影響Table 1 Effects of different foliar fertilizers on plant agronomic characters and yield of soybean
不同葉面肥的噴施效果不同。豆豐寶和地力旺處理產量均較低,二者植株農藝性狀和產量差異均不明顯。豆億金處理的株高最低,且與其他處理差異均達到了顯著水平,底莢高度較低,有效莢數較多,節數、單株粒數和百粒重與指標最高值差異均不顯著,最終產量較高,顯著高于豆豐寶和地力旺處理。磷酸二氫鉀處理的底莢高度最低,節數、有效莢數、單株粒數和百粒重最高,有效分枝數與最高值差異不顯著,最終,產量最高且顯著高于其他處理。可以看出,磷酸二氫鉀處理的植株綜合農藝性狀表現最好,產量最高,是大豆適宜的葉面肥種類。因此,選用磷酸二氫鉀進行葉面噴施次數和時間試驗。
2.2.1 對大豆植株農藝性狀的影響 隨著葉面肥噴施次數的增加,大豆底莢高度呈降低趨勢,株高、節數、有效莢數、單株粒數和百粒重均呈增加趨勢;但噴施次數和時期對大豆植株有效分枝數影響不大(表2)。噴施1次處理中,處理Ⅱ除底莢高度居中且與其他2個處理差異不顯著外,其他指標均為最高,其中,與處理Ⅰ相比,除百粒重顯著較高外,其他性狀差異均不顯著;與處理Ⅲ相比,除底莢高度和有效分枝數差異不顯著外,其他性狀均明顯較高。噴施2次處理中,處理Ⅳ的底莢高度和有效分枝數略<處理Ⅴ外,其他性狀均>處理Ⅴ,其中株高、節數和單株粒數差異達到了顯著水平。噴施3次處理(Ⅵ)的株高、節數、有效莢數和百粒重均為參試處理,底莢高度為參試處理最低,除單株粒數顯著<處理Ⅳ外,其他性狀均與處理Ⅳ差異不顯著。綜合分析認為,處理Ⅵ和Ⅳ的大豆植株農藝性狀表現較好。

表2 磷酸二氫鉀噴施次數和時期對大豆植株農藝性狀的影響Table 2 Effects of spraying times and periods of potassium dihydrogen phosphate on plant agronomic characters of soybean
2.2.2 對大豆植株干重的影響 葉面肥噴施次數和時期對成熟期大豆植株不同器官的干重影響較大(圖1)。隨著噴施次數的增加,根、莖、豆莢的干重以及植株總干重均基本呈增加趨勢,其中處理Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ的植株各器官干重以及總干重均無顯著差異,這3個處理與另外3個處理相比,除處理Ⅴ與處理Ⅱ的莖干重無顯著差異外,其他指標差異均達到了顯著水平。噴施1次處理中,處理Ⅰ和Ⅱ的植株各器官干重和總干重均較高,二者指標差異均不顯著,這2個處理與處理Ⅲ相比,除處理Ⅰ的莖干重略高外,其他指標均明顯較高。處理Ⅰ~Ⅵ的植株總干重依次較CK增加16.99%、18.49%、6.40%、28.99%、27.02%和29.95%,說明增加磷酸二氫鉀噴施次數有利于增加植株干重,其中單次噴施時在結莢期和開花期噴施效果優于在鼓粒期噴施。

圖1 磷酸二氫鉀噴施次數和時期對大豆植株干重的影響Fig.1 Effects of spraying times and periods of potassium dihydrogen phosphate on plant dry weight of soybean
2.2.3 對大豆產量的影響 噴施葉面肥處理的產量均>CK,但大豆產量受葉面肥噴施時期和次數影響較大,噴施3次和噴施2次處理的產量顯著>噴施1次處理(圖2)。其中,處理Ⅵ產量最高、處理Ⅳ次之,產量分別為3 905.17和3 895.67 kg/hm2,二者差異不顯著,分別較CK增產18.11%和17.83%;處理Ⅴ的產量居第3位,較CK增產15.05%。噴施1次處理中,處理Ⅱ、Ⅰ分別較CK增產12.98和12.65%,二者差異不顯著;處理Ⅲ較CK增產幅度最低,僅4.36%。說明增加磷酸二氫鉀噴施次數有利于提高大豆產量,其中單次噴施時在開花期和結莢期噴施效果優于在鼓粒期噴施。綜合考慮大豆增產效果及肥料降低成本,認為磷酸二氫鉀的適宜噴施時期為大豆開花期和結莢期,且各噴施1次效果較好。

圖2 磷酸二氫鉀噴施次數和時期對大豆產量的影響Fig.2 Effects of spraying times and periods of potassium dihydrogen phosphate on yield of soybean
葉面肥是我國農業生產中重要的肥料,自20世紀30年代以來被廣泛應用[11,12]。大豆為我國主要作物之一,其生產中施用葉面肥必不可少,但葉面肥種類和噴施效果有所差異。張冬菊等[13]研究發現,不同葉面肥種類對夏大豆開豆16號經濟性狀和產量的影響不同,以奇菌活化劑和生態有機肥增產效果較好。金偉等[14]研究表明,噴施大地旺、磷鎂精和磷鉀精均能促進贛豆3號大豆生長與發育,提高其產量和子粒粗蛋白含量,其中噴施大地旺效果最佳。仲偉新[15]選用9種葉面肥對大豆黑河43號進行噴施,發現豐秋葉面肥增產效果最顯著。梁嘯天等[16]研究也發現,大豆噴施葉面肥可顯著或極顯著提高其產量性狀,且噴施磷酸二氫鉀葉面肥的效果優于噴施生物菌肥葉面肥。本研究結果表明,磷酸二氫鉀在降低大豆底莢高度,增加植株節數、有效莢數、單株粒數、百粒重等方面均表現最佳,植株綜合農藝性狀最好,產量最高,是大豆適宜的葉面肥。
磷酸二氫鉀作為葉面肥,其最佳噴施時期因作物而異,眾多研究證實,磷酸二氫鉀多在小麥拔節期和抽穗期[17]、玉米大喇叭口期[18]、水稻孕穗末期及齊穗期[19]、蕎麥開花期[20]、谷子灌漿前期[21]等噴施效果較好。前人對磷酸二氫鉀在大豆上的施用研究,多集中在某一時期進行噴施[22],或多個生育階段均噴施[23],鮮有大豆適宜噴施時期的研究報道。本研究在大豆開花期、結莢期、鼓粒期等關鍵生育期進行磷酸二氫鉀噴施,通過比較不同噴施次數及時期的大豆植株性狀和產量發現,增加磷酸二氫鉀噴施次數有利于促進大豆植株生長,改善植株農藝性狀,提高植株干重及產量。本研究條件下,在開花期、結莢期和鼓粒期各噴施1次磷酸二氫鉀處理的大豆產量最高,在開花期和結莢期各噴施1次磷酸二氫鉀處理的大豆產量次之,產量分別為3 905.17和3 895.67 kg/hm2,分別較CK增產18.11%和17.83%,2個處理間產量差異不顯著。磷酸二氫鉀在開花期或結莢期單次噴施時大豆產量較高,在鼓粒期單次噴施時產量較低。因此,綜合考慮大豆增產效果及肥料降低成本,認為磷酸二氫鉀的適宜噴施時期為大豆開花期和結莢期,且各噴施1次效果較好。
綜上所述,與同類葉面肥產品相比,磷酸二氫鉀仍不失為效果最為突出的大豆葉面肥,在大豆開花期、結莢期、鼓粒期均進行噴施對大豆增產效果最為明顯,尤其是在大豆開花期和結莢期各噴施1次,大豆產量高、成本低。鑒于磷酸二氫鉀施用濃度差異性及大豆品種特異性,在農業生產中還需根據實際情況進行具體分析。