田藝心,高鳳菊,曹鵬鵬,高 祺
(德州市農業科學研究院,山東德州 253015)
近幾年來,為抵制進口大豆沖擊,確保國產食用大豆錯位競爭優勢[1],國家對高蛋白大豆產業扶持政策日益加大,2016年,《農業部關于促進大豆生產發展的指導意見》中提出“力爭到2020年食用大豆蛋白質含量提高2百分點”,2019年,農業農村部大豆振興計劃中明確提出“加快培育高產高油高蛋白、耐密多抗、宜機收大豆新品種。”《2020年推進現代種業發展工作要點》中再一次將“高產高蛋白大豆”列入良種攻關計劃之列。因此,加大高蛋白大豆研究力度,既是確保國家政策有效實施的必然要求,也是當前國產大豆的主要需求方向。由于葉面肥噴施方便,易被作物吸收,且對環境危害小,微量元素和生物活性物質豐富[2-3],因而一直是高蛋白大豆提質增產中的一項重要舉措,但在高蛋白大豆實際生產應用中,葉面肥噴施較為隨意,噴施時期、次數、用量、種類等方面均缺少理論依據和試驗基礎,田間隨意施用,極大地影響了葉面肥噴施效果,不利于高蛋白大豆精細農業的發展。為此,筆者以作物生產中應用較為普及的磷酸二氫鉀作為葉面肥[4],在高蛋白大豆不同生長發育時期進行噴施,通過大豆農藝性狀及產量的表現,篩選出大豆噴施葉面肥的最佳時期和次數,旨在為高蛋白大豆葉面肥高效高產噴施提供理論指導。
1.1 試驗材料大豆品種為冀豆12,由油83-14/晉大7826雜交選育而成,有限結莢習性,夏季中熟品種,圓葉,紫花,灰莢,蛋白質含量46.40%,脂肪含量17.50%,蛋脂總量63.90,屬高蛋白優質大豆品種,適宜山東、河北等黃淮海區域種植。供試葉面肥為0.3%磷酸二氫鉀溶液,由當地農資市場提供。
1.2 試驗地概況試驗于2020年在山東省德州市黃河涯科技園試驗基地進行。試驗地土壤質地主要為壤土,其0~20 cm土壤基本理化性質:pH 6.9,土壤有機質12.35 g/kg,全氮0.65 g/kg,堿解氮72 mg/kg,速效磷10.24 mg/kg,速效鉀112 mg/kg。試驗地前茬作物為冬小麥,小麥收獲后,機械滅茬,人工鏟出麥秸。翻地前試驗地統一施用土壤基肥300 kg/hm2,機械翻地整地、開溝澆水造墑。
1.3 試驗設計試驗設置6個處理:①盛花期噴施葉面肥1次;②結莢期噴施葉面肥1次;③鼓粒期噴施葉面肥1次;④盛花期和結莢期各噴施葉面肥1次,共2次;⑤結莢期和鼓粒期各噴施葉面肥1次,共2次;⑥盛花期、結莢期、鼓粒期各噴施葉面肥1次,共3次。以不施葉面肥處理,清水噴施為對照(CK)。葉面噴施處理時,手持壓縮噴霧器進行均勻噴施,噴施量450 kg/hm2,噴施時間選擇在16:00后,以防高溫及強光噴肥對葉片造成損害,并保證噴施效果。隨機區組設計,試驗小區長8 m,寬3 m,面積24 m2,6行區處理,各處理重復3次,共63個處理。供試大豆品種種植密度均為19.5萬株/hm2,株距10 cm,行距50 cm。試驗期間,除葉面肥噴施處理不同外,其他田間管理措施一致,均按高產試驗田進行。
1.4 測定項目與方法植株農藝性狀:成熟后,每個小區選取10株有代表性的植株進行株高、根長、分枝及單株莢數的測量與統計。其中株高主要指大豆植株主莖基部到主莖頂端生長點之間的垂直距離;根長主要指大豆主根長度;單株莢數主要指大豆單株植株有效豆莢數。
植株干重:植株農藝性狀測量完后,將植株分成根、莖、豆莢3部分,分別裝袋,在105 ℃烘箱中殺青30 min,再于80 ℃下烘至恒重,稱量植株根、莖、豆莢干重,并計算植株總干重。
大豆產量:成熟后,每個小區選取中間4行大豆植株計產(10 m2),實收后籽粒晾干稱量,并折算成1 hm2產量(kg/hm2)。
1.5 數據處理與分析采用WPS辦公軟件和DPS 7.05數據處理軟件進行數據整理和方差分析。
2.1 葉面肥對成熟期高蛋白大豆植株農藝性狀的影響從表1可以看出,噴施葉面肥處理后(處理①~⑥),大豆植株農藝性狀均顯著高于不噴施葉面肥處理(CK),其中株高增加幅度為9.16%~14.20%,根長增加幅度為2.94%~15.57%,分枝數增加1.50~1.98個,單株莢數增加幅度為11.56%~40.60%,表明噴施葉面肥磷酸二氫鉀對大豆植株生長具有明顯促進作用。在葉面肥噴施各處理中,植株株高、根長均表現為處理⑥>處理④>處理⑤>處理②>處理①>處理③,植株分枝數表現為處理⑥>處理④>處理⑤>處理①~③,其中處理⑥和處理④各農藝性狀差異不顯著,但均顯著高于其他處理。處理⑤株高、根長、分枝數顯著高于處理①~③,處理①~③之間差異不顯著。植株單株莢數表現為處理④>處理⑥>處理⑤>處理②>處理①>處理③,除處理④和處理⑥之間、處理①和③之間差異不顯著外,其他各處理間均差異顯著。說明噴施葉面肥磷酸二氫鉀次數增多有利于增加大豆肥料供應,促進植株生長,其中處理⑥與處理④表現最好,由于處理⑥與處理④各農藝性狀表現差異不顯著,表明大豆植株噴施葉面肥磷酸二氫鉀的關鍵時期是盛花期和結莢期,鼓粒期再噴施一次葉面肥對植株生長發育促進作用不明顯。另外,單次噴施葉面肥磷酸二氫鉀的關鍵時期是結莢期(處理②),植株單株莢數要多于盛花期和鼓粒期單次噴施。

表1 葉面肥對高蛋白大豆植株農藝性狀的影響
2.2 葉面肥對成熟期高蛋白大豆植株干重的影響從表2可以看出,相比不噴施葉面肥對照處理(CK),各時期噴施葉面肥后(處理①~⑥),植株各器官干重均顯著增加,其中根干重增加幅度為4.43%~48.34%,莖干重增加幅度為2.05%~44.55%,豆莢干重增加幅度為4.96%~42.81%,植株總干重增加幅度為4.38%~43.42%。植株根干重表現為處理⑥>處理④>處理⑤>處理②>處理①>處理③,且除處理⑥與處理④、處理①與處理③之間根干重差異不顯著外,其他處理間均差異顯著。植株莖干重表現為處理④>處理⑥>處理⑤>處理②>處理①>處理③,植株豆莢干重和總干重均表現為處理⑥>處理④>處理⑤>處理②>處理①>處理③,其中莖干重、豆莢干重和植株總干重在處理④與處理⑥之間無顯著差異外,其他各處理間均差異顯著。這表明在盛花期和結莢期關鍵時期噴施葉面肥磷酸二氫鉀,有利于植株各器官及總干重的增加。

表2 葉面肥對高蛋白大豆植株干重的影響
2.3 葉面肥對高蛋白大豆增產效果的影響從圖1可以看出,相比對照不噴施葉面肥處理(CK),噴施葉面肥后大豆籽粒百粒重和產量均顯著提高,其中百粒重增加幅度為2.89%~9.42%,增產幅度為6.46%~23.11%,各處理百粒重和產量均表現為處理⑥>處理④>處理⑤>處理②>處理①>處理③>CK。除處理⑥與處理④之間百粒重和產量、處理①和處理③之間百粒重均無顯著差異外,其他各處理間百粒重和產量均差異顯著。表明在大豆盛花期、結莢期、鼓粒期均噴施葉面肥磷酸二氫鉀對大豆籽粒百粒重和產量的增加具有促進作用,尤其盛花期和結莢期,是大豆葉面肥噴施增產的關鍵時期。
研究表明[5],葉面施肥量僅占土壤施肥量的10%~20%,其肥效是土壤施肥的6~20倍,不僅明顯減少肥料投資,且有效避免了土壤中的肥料淋溶污染,因此葉面肥施用對作物生長發育必不可少,是當前農業生產中廣泛應用的重要施肥手段。近年來,大豆生產中應用的葉面肥種類較多[6-9],既有營養型和調節型葉面肥,又有生物型和復合型葉面肥,功效及成本差異也較大。張玉梅等[10]研究表明,鮮食大豆在減少54.76%~99.67%總施肥量的情況下,施用復合型葉面肥可增加經濟效益7.28%~19.07%。劉雅等[11]研究發現用生物表面活性劑葉面肥對大豆噴施,可顯著提高大豆植株生物量的增加及大豆葉片中Cu2+、Zn2+、Fe2+、Mn2+等離子的吸收。該研究結果表明,噴施葉面肥后,大豆植株農藝性狀表現、干重及產量均顯著提高,且噴施葉面肥關鍵時期是盛花期和結莢期,鼓粒期再噴施一次葉面肥對植株生長發育促進作用已不明顯。這可能與花期和結莢期是植株營養生長和生殖生長共進時期,植株需肥量最多,葉面肥吸收較多有關。

注:不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)Note:Different lowercase letters indicated significant difference between different treatments (P<0.05)圖1 葉面肥對高蛋白大豆百粒重及產量的影響Fig.1 Effects of foliar fertilizer on 100-grain weight and yield of high protein soybean
另外,該研究結果發現,單次噴施磷酸二氫鉀的關鍵時期是結莢期,植株單株莢數要多于盛花期和鼓粒期單次噴施,均高出5%左右。這可能與結莢期處于盛花期和鼓粒期的過渡時期有關,此時豆莢膨大充實主要依靠葉片的光合作用制造的有機營養,相比盛花期,結莢期葉片中的有機營養向豆莢中轉移更為直接,相比鼓粒期,結莢期葉片衰老速度更慢,活力更高,光合作用更強,葉面追肥更有利于葉片促壯延衰,制造營養,增加豆莢。因此,在噴施磷酸二氫鉀及其他葉面肥時,應多注意大豆莢期噴施,確保大豆植株盛花期至鼓粒期間營養補充順利過渡。
肖瑞芬等[12]研究表明,在眾多葉面肥產品中,磷酸二氫鉀效果最為突出、成本最為低廉,磷酸二氫鉀作為葉面肥在小麥[13]、玉米[14]、棉花[15]、水稻[16]、果樹[17]、蔬菜[18]及林木[19]等生產中也均有良好的增產增質效果,具有廣泛的普適性和代表性,因此,該試驗以磷酸二氫鉀作為葉面肥品種,對高蛋白大豆及其他作物生產均具有實際指導意義。但考慮到市面上葉面肥種類繁多及其各自的特殊效能,兼之種植區域、生態及品種的差異性,葉面肥在大豆及其他作物上的正確使用還需進一步的試驗補充和完善。
綜上所述,磷酸二氫鉀葉面肥對促進高蛋白大豆冀豆12生長發育及增產方面具有積極的促進作用,最終可增產6.46%~23.11%。高蛋白大豆噴施磷酸二氫鉀葉面肥時,可重點在盛花期和結莢期各噴施1次,投資成本低,效果好,有效滿足了大豆中后期營養需求,可推廣應用于田間高蛋白大豆種植。