葉面肥與基肥配施對夏大豆光合性能、產量和品質的影響

摘 要：為篩選適宜夏大豆的葉面肥和基肥配施方式，提高大豆的產量和品質，以寶豆10號為試驗材料，采用二因素裂區試驗設計，設置主處理磷酸二氫鉀噴施濃度0%（P1）、1.0%（P2）、1.5%（P3）和2.0%（P4）4個水平，設置副處理復合肥施肥量150 kg/hm2（F1）、225 kg/hm2（F2）、300 kg/hm2（F3）和375 kg/hm2（F4）4個水平，研究葉面肥和基肥配施對夏大豆產量構成因素、光合性能、產量和籽粒品質的影響。結果表明，葉面肥和基肥對夏大豆葉片的花期和莢期的SPAD值和Pn均有顯著影響；葉面肥、基肥以及它們的互作效應對夏大豆的單株粒數、百粒重和產量具有極顯著影響，其中P3F4產量達到4 165.70 kg/hm 與其它處理差異顯著（ P lt;0.05）。葉面肥、基肥、葉面肥×基肥對夏大豆籽粒蛋白質含量、脂肪含量、異黃酮含量存在極顯著影響（ P lt;0.01），P1F3蛋白質含量最高達到45.51%，P4F3脂肪含量和異黃酮含量最高分別達到19.68%和0.462 6%。葉面肥、基肥以及它們的互作效應對夏大豆花期、莢期的光合性能、產量構成因素和籽粒品質存在重要影響。基肥施入量375 kg/hm2時在花期噴施1.5%磷酸二氫鉀水溶液可有效改善夏大豆葉片的光合性能、產量構成因素，并可獲得較好的產量優勢和籽粒品質。

關鍵詞：葉面肥；基肥；光合性能；產量品質；夏大豆

中圖分類號：S513 文獻標識碼：A 文章編號：0488-5368（2025）01-0051-05

Effects of Foliar Fertilization and Base Fertilization on Photosynthetic Characteristics， Yield， and Quality of Summer Soybean

QU Yang， MA Wen， LIU Xiaoting， XUE Yuying， WANG Kezhen

（Baoji Research Institute of Agricultural Science， Qishan， Shaanxi 722499， China）

Abstract： To investigate the effects of foliar fertilization and base fertilization on SPAD value， agronomic characteristics， photosynthetic characteristics， yield， and quality of the summer soybean cultivar ‘Baodou 10’， a field experiment was conducted using a two-factor split-plot design with different foliar fertilization concentrations （0% P1， 1.0% P2， 1.5% P3， and 2.0% P4， respectively） and base fertilization amounts （150 kg/hm2 F1， 225 kg/hm2 F2， 300 kg/hm2 F3， and 375 kg/hm2 F4）. The results showed that foliar fertilization and base fertilization had significant effects on SPAD value and net photosynthetic rate （Pn）. Foliar fertilization， base fertilization， and their interaction （foliar fertilization × base fertilization） had significant effects on seeds per plant， 100-seed weight， and yield （ P lt;0.01）. The highest yield was observed in P3F4， reaching 4 165.70 kg/hm which was significantly higher than that of all other treatments （ P lt;0.05）. Foliar fertilization， base fertilization， and their interaction also had significant effects on protein content， fat content， and isoflavone content （ P lt; 0.01）. The highest protein content （45.51%） was observed in P1F3， while P3F4 had the highest fat content （19.68%） and the highest isoflavone content （0.462 6%）. The foliar fertilization， base fertilization， and foliar fertilization ×base fertilization had the significant effects on photosynthetic performance of flowering and pods phases， yield component， and seed quality. Photosynthetic performance， yield component， and seed quality were improved when the amount of base fertilization was 375 kg/hm2 by spraying a 1.5% aqueous solution of KH2PO4 in the flowering phase.

Key words：Foliar fertilization; Base fertilization; Photosynthetic performance; Yield and quality; Summer soybean

大豆是我國的重要戰略資源，在國民經濟發展中具有非常重要的地位^[1]。夏大豆生產主要集中在黃淮區域，該區域雨熱同季、播種期集中^[2]，種植戶往往施少量基肥或不施肥進行大豆種植，導致大豆單產不高。因此，科學合理的施肥方式對夏大豆生產和單產提升具有重要意義。N、P、K是肥料的主要成分，N、P、K配合施用可顯著提高大豆產量和脂肪含量^[3]，不同的N、P、K復配施肥處理可以增加小粒大豆的產量，并可提高籽粒蛋白質含量和脂肪含量^[4]；復合肥、控釋肥可影響夏大豆葉綠素含量和農藝特性，最終影響夏大豆的產量和品質^[5]。葉面肥在促進大豆生長發育和產量形成也發揮重要作用，科學應用葉面肥能夠增加作物株粒數，提高百粒重，提高大豆產量^[6]。葉面肥能促進大豆葉片葉綠素含量的增加，并能促進根瘤菌的生長，最終提高大豆產量^[7]。葉片噴施磷酸二氫鉀可改善葉片光合特性，提高葉片的水分利用效率^[8]。同時，葉面肥和磷酸二銨配施可有效提高大豆產量和種植效益^[9]。氮、磷、鉀是大豆生長發育所需的重要元素^[10]，葉面肥是夏大豆生長期間外源營養的重要補充^[11]，通過葉面肥和基肥配施，探討不同基肥施入量條件下葉面肥對夏大豆生長發育的調控效應。本研究設置不同的夏大豆基肥施入量研究葉面肥磷酸二氫鉀對夏大豆生長發育和品質的影響，為黃淮海地區夏大豆單產提升和品質改進提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2022年在寶雞市農業科學研究院岐山縣劉家塬試驗基地進行（34°27’N，107°’E，海拔高度669.6 m）。該區屬大陸性季風半濕潤氣候，四季冷暖干濕分明，年均日照2 066.6 h，年均氣溫11.9 ℃，年均降水631.4 mm，無霜期年均209 d。供試土壤為粘壤土，耕層（0～20 cm），土壤養分含量分別為有機質18.93 g/kg、全氮0.61 g/kg、堿解氮75.90 mg/kg、速效磷19.73 mg/kg、速效鉀171.6 mg/kg和pH 8.55。

1.2 試驗設計

1.2.1 試驗材料 參試大豆品種為‘寶豆10 號’，屬夏大豆中熟品種，亞有限結莢習性，株高中等，來自寶雞市農業科學研究院豆類研究室。葉面肥為純度99.0%的KH2PO4，基肥為常規復合肥料（N∶P2O5∶K2O=18∶18∶18），市面購買。

1.2.2 試驗設計 試驗采用二因素裂區試驗設計，隨機區組排列，3次重復，小區面積2 m×6 m，5行區，行距40 cm，種植密度18.75萬株/hm2。主處理：噴施濃度0%（P1）、1.0%（P2）、1.5%（P3）和2.0%（P4）葉面肥。副處理：施150 kg/hm2（F1）、225 kg/hm2（F2）、300 kg/hm2 （F3）和375 kg/hm2 （F4）基肥。試驗基肥按小區用量播前均勻施入，待第1 片復葉展開后定植到留苗密度，大豆花期葉面肥一次噴施。生育期間遇旱及時灌溉，花莢期防蟲，其它田間管理方式同大田。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 產量及產量構成因素 在大豆成熟后，每小區收取中間3行進行測產，同時每小區從中間1行隨機連續選取10株進行室內拷種，主要測定單株粒數和百粒重，產量按含水量13%計。

1.3.2 葉綠素相對含量（SPAD值） 利用日本產SPAD-502plus葉綠素儀，在花期、莢期、鼓粒期選擇生長發育一致、葉片無破損的植株測定大豆冠層葉片的葉綠素相對含量。每小區取5株代表性植株，測定每個葉片中心點，每片葉測量3次，取平均值。各處理生育期間平均SPAD值取各測定時期結果的平均值進行計算。

1.3.3 葉片凈光合速率 選擇晴朗無云天氣，在上午9∶00～11∶00利用美國產便攜式光合測定系統TARGAS-1，內置光源設定為1 000 μmol/m2/s，于花期、莢期和鼓粒期選擇生長發育一致、葉片無破損的植株，測定大豆冠層葉片的光合性能，每小區取3株代表性植株，測定每個葉片中部，每片葉重復測量3次，取平均值，測定葉片的凈光合速率Pn（μmol/m2/s）。

1.3.4 籽粒品質 不同處理大豆籽粒的粗蛋白質含量、粗脂肪含量和異黃酮含量采用多功能全光譜近紅外光譜分析儀（DA7250）進行測定，隨機選取3次定量樣品（小樣品盤44 cm2），每個樣品測量3次，取平均值。

1.4 數據處理

采用Excel 2016進行數據處理及圖表制作，DPS 7.05軟件進行差異顯著性檢驗（Duncan 法），顯著水平（P）為0.05或者0.01。

2 結果與分析

2.1 不同施肥方式對夏大豆光合性能的影響

2.1.1 對SPAD值的影響 表1表明，葉面肥對夏大豆花期葉片的SPAD值有顯著影響（ P lt;0.05），對鼓莢期和粒期葉片的SPAD值影響不顯著。隨著葉面肥水平的提高，花期、莢期不同葉片的SPAD值存在差異，P2和P3優勢明顯。基肥對花期、莢期葉片的SPAD值有顯著影響（ P lt;0.05），對鼓莢期葉片的SPAD值影響不顯著。隨著基肥水平的提高，花期葉片SPAD值F2（32.98）和F3（34.28）與其它處理差異顯著（ P lt;0.05），莢期F4（46.2）與其它處理差異顯著。葉面肥×基肥對莢期葉片的SPAD值影響極顯著（ P lt;0.01），對花期和鼓粒期葉片的SPAD值影響不顯著。

2.1.2 對Pn值的影響 由表2可知，葉面肥對夏大豆花期、莢期葉片凈光合速率存在極顯著影響（ P lt;0.01），對鼓粒期影響不顯著。隨著葉面肥水平的提高，P3花期（17.33）、莢期（16.53）葉片Pn與其它處理差異顯著（ P lt;0.05）。隨著基肥水平的提高，F4花期（17.17）、莢期（16.37）葉片Pn與其它處理差異顯著（ P lt;0.05）。葉面肥×基肥對花期、莢期葉片的Pn影響極顯著（ P lt;0.01），對鼓粒期葉片的Pn影響不顯著。

2.2 不同施肥方式對夏大豆產量及構成因素的影響

由表3可知，葉面肥、基肥、葉面肥×基肥對夏大豆產量、單株粒數、百粒重存在極顯著影響（ P lt;0.01）。隨著葉面肥水平提高，P3產量、單株粒數、百粒重與其它處理差異顯著（ P lt;0.05）。隨著基肥水平的提高，F4產量、單株粒數、百粒重與其它處理差異顯著（ P lt;0.05）。其中，P3F4產量達到4 165.70 kg/hm2與其它處理差異顯著（ P lt;0.05）。

2.3 不同施肥方式對夏大豆籽粒品質的影響

由表4表明，葉面肥、基肥、葉面肥×基肥對夏大豆籽粒蛋白質含量、脂肪含量、異黃酮含量存在極顯著影響（ P lt;0.01）。隨著葉面肥水平的提高，蛋白質含量呈降低趨勢、脂肪含量呈升高趨勢、異黃酮含量呈先升高后降低趨勢。隨著基肥水平的提高，蛋白質含量、脂肪含量、異黃酮含量呈先升高后降低趨勢。其中，P1F3蛋白質含量最高達到45.51%，P4F3脂肪含量和異黃酮含量最高分別達到19.68%和0.462 6%。

3 討論與結論

葉面肥磷酸二氫鉀有助于延緩作物葉片SPAD值的下降，提高作物的千粒重^[12]；不同基肥施入量影響大豆葉片的光合性能和葉綠素含量^[2]。本研究表明，不同的葉面肥和基肥施入量可影響大豆花期、莢期的葉片SPAD值和Pn，鼓粒期作用不斷減弱，說明葉面肥和基肥對葉片光合性能的影響集中在花期和莢期，可能的原因是葉面肥和基肥缺乏影響大豆生長的長效的機制^[13]。其中，葉面肥P3、基肥F4對夏大豆花期和莢期的光合性能影響具有較高的優勢。

適宜時期噴施磷酸二氫鉀可有效改善小麥^[14]、玉米^[8]、谷子^[15]和蕎麥^[16]的產量構成因素并最終提高產量。不同的基肥種類和用量對大豆產量及構成也有重要影響^[17]。本研究表明，葉面肥、基肥以及它們的互作效應對夏大豆產量、單株粒數、百粒重存在極顯著影響。葉面肥P3的產量、單株粒數、百粒重均具有較大的優勢。施肥量的增加使大豆的產量、單株粒數和百粒重提升。說明葉面肥、基肥以及它們的互作相應均能影響夏大豆的產量以及構成因素，這與王小林等^[18]和朱寶國等^[19]研究結果一致。

施肥可以改善大豆的蛋白質含量和脂肪含量，不同的肥料種類對大豆品質的影響存在差異[8，20]。本研究表明，葉面肥、基肥以及它們的互作效應對夏大豆籽粒蛋白質含量、脂肪含量、異黃酮含量均存在極顯著影響。大豆籽粒品質對葉面肥磷酸二氫鉀的響應存在差異，而對基肥的響應表現出一致的趨勢，說明不同大豆籽粒品質性狀的合成機制與肥料施用方式和種類有一定的關系[21～23]，相關的機制還有待于進一步研究。本試驗條件下，寶豆10號基肥施入量為375 kg/hm2時在花期噴施1.5%磷酸二氫鉀水溶液可有效改善夏大豆葉片的光合性能和產量構成因素，并可獲得較好的產量優勢和籽粒品質。

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收稿日期：2024-02-20 修回日期：2024-03-23

基金項目：陜西省創新能力支撐計劃（2023XYSF-07）;陜西省重點研發計劃（2024NC-XCZX-21）;陜西省農業協同創新與推廣聯盟（LM202315）;陜西省重點研發計劃（2023-ZDLNY-10）;陜西省豆類產業技術體系（2024）。

第一作者簡介：屈洋（1983-），男，農藝師，主要從事作物育種及高效栽培研究。

通信作者：王可珍。