施肥对大豆物质生产及产量形成的影响

李 忠 杰

(黑龙江省农科院 耕作栽培研究所，哈尔滨 150086)

通过不同施肥处理，创造具有不同产量水平的大豆群体，从而进一步分析不同群体的形态及生理特征，为大豆高产栽培技术提供依据。

1 试验设计

1.1 试验品种

黑农41号(高光效品种)，绥农14。

1.2 试验地点概况

黑龙江省农科院栽培所试验地，播种前测土壤基础肥力。其基础肥力为：全N 0.134%、全P 0.121%、全K 2.73%，速效N 20.18mg/100g土、速效P 20.5mg/100g土、速效K 15.64mg/100g土，有机质3.07%，pH 6.53。

1.3 试验处理

试验设5个处理，见表1。

表1 施肥处理

注：颗粒肥的N、P、K及有机质含量分别为：8.1%、8.7%，9.3%和42.6%。

1.4 试验设计

随机区组排列，三次重复，行长5m，6行区，行距0.7m，小区面积21m2，密度23万株/hm2。

1.5 播种及管理

5月20日，人工开沟座水点播，三铲三趟，后期人工拔大草，常规防病虫害，适时收获。

1.6 试验调查

1.6.1 记载生育时期

播种期、出苗期、复叶期(第一片复叶算起)、分枝期、鼓粒期(第一鼓粒夹算起)、成熟期。

1.6.2 株高

在大豆复叶期、开花期、鼓粒期、成熟期对大豆株高分别进行测量。测量方法为从土壤表面量至主茎顶端。定点测量10株。

1.6.3 干物质的测定

在大豆复叶期、开花期、鼓粒期分别取样测定干物质的变化。

1.6.4 叶绿素含量的测定

6月16日大豆复叶期采用叶绿素计测植株上部完全展开叶片的叶绿素含量。

1.6.5 光合指标的观测

光合速率、气孔阻力、蒸腾速率、气孔导度均在大豆复叶期内、鼓粒期内测定，测植株上部完全展开叶片。测量仪器为Li-Cor6400便携式光合测定仪。

1.6.6 收获及考种

全区收获，取样考种。

2 结果与分析

2.1 不同施肥水平对大豆生长发育的影响

2.1.1 不同施肥水平对大豆生育时期的影响

从表2中可知，两个品种的各个处理的出苗期、复叶期一致，所不同的是鼓粒期及成熟期。绥农14鼓粒期及成熟期，Tr1-Tr5随不同肥量及不同肥料用量的增加，生育期有所延长。如鼓粒期Tr1为7月15日，Tr2、Tr3为7月16日，Tr4、Tr5为7月17日；成熟期Tr1为9月19日，Tr2为9月20日，Tr3-Tr5为9月22日，可见绥农14为喜肥品种，与绥农14相反黑农41鼓粒期及成熟期略有提前，说明后者对肥料的反应不敏感。

表2 不同施肥水平对大豆生育时期的影响 (月、日)

续表

品种处理播种期出苗期复叶期鼓粒期成熟期Tr15.25.266.117.159.19Tr25.25.266.117.169.20绥农14Tr35.25.266.117.169.22Tr45.25.266.117.179.22Tr55.25.266.117.179.22

2.1.2 不同施肥水平对大豆株高的影响

不同品种的遗传性状决定了大豆的株高，但同一品种在不同施肥水平的条件下对大豆的株高有较大的影响，结果见图1、图2。生育前期从出苗期到复叶期变化不明显，中期6月30日(复叶期)到7月31日(鼓粒期)植株，增长迅速，田间表现为枝繁叶茂。从7月31日(鼓粒期)至成熟期还有缓慢的增长趋势。试验结果表明，肥料量的增加植株高度也随之增加，并有随肥料的增加株高也有增加的趋势。黑农41最高增加5.81cm，增加幅度0.77～5.81cm；绥农14最高增加14.08cm，增加幅度1.6～14.08cm。

2.1.3 不同施肥水平对大豆茎粗的影响

大豆植株随着肥料用肥量的增加茎粗有明显增加的趋势。据7月31日田间调查，绥农14茎粗增加的幅度为0.04～0.16cm，而收获期茎秆风干后的茎粗绥农14的增加幅度为0.023～0.12cm、黑农41的增加幅度为0.02～0.065cm，见表3。值得注意的是，随施肥量的增加植株倒伏时间提前，倒伏的比例增大。

2.1.4 不同施肥水平对大豆干物质积累的影响

肥料的增加使大豆植株干重增加，增加的幅度随肥料用量的增加而增大(图3、图4为单株干重变化)。与株高一致，在大豆生长初期，各处理之间差异不明显。随着大豆生长进程的推延，干重差异越来越明显，至7月31日，黑农41的Tr4、Tr2、Tr5、Tr3处理的平均干重分别比对照高17.89%、10.02%、8.35%、1.24%；绥农14的Tr5、Tr3、Tr4、Tr2处理的平均干重分别比对照高55.12%、39.82%、29.96%、9.70%。在试验范围内增加施肥量能够促进大豆的生长是显而易见的，尤其在绥农14上的表现更加明显。此外，我们也测定了鲜重，得出相同的结果。除对单株干重调查外，我们还对大豆的根、茎、叶进行了分项调查，结果见表4。

表3 不同施肥水平对大豆茎粗的影响 单位：cm

表4 不同施肥水平下对大豆根茎叶的影响 单位：g

续表

调查品种黑农41(单株风干重克)绥农14(单株风干重克)日期处理根茎叶总重根茎叶总重Tr11.810.32.43413.37Tr22.9610.292.9914.579.2Tr32.8615.583.95421.33Tr43.1220.52.62615.58Tr53.6825.442.7518.58Tr156.9739.06Tr260.5640.759.3Tr363.7946.9Tr459.9552.97Tr568.3963.66

由表4可以看出，进入鼓粒期以后，2个品种的茎、叶干重均随施肥量的增加而提高，增加的幅度最高可达50%以上。与黑农41相比，绥农14对增加施肥量的反应更加敏感。

2.2 不同施肥水平对大豆叶绿素的影响

6月16日采用叶绿素计进行了调查，结果见表5。测植株上部第三片完全展开叶，每个重复处理分别测10株。试验结果表明黑农41无肥区叶绿素的SPAD值最少为49.8，而绥农14Tr2叶绿素的SPAD最少为47.7，除绥农14Tr2比CK的SPAD值小外，其余的都有随肥料的用量的增加有增大的趋势。经叶绿素与产量间的相关分析可知r41=0.4966，r14=0.5851，证明叶绿素含量与产量间存在正相关性，但没有达到显著水平。

表5 不同施肥水平下大豆叶绿素的影响(SPAD)

2.3 不同施肥水平对大豆光合作用的影响

光合作用是绿色植物生命活动的原动力。研究表明作物产量中90%～95%的干物质来自光合作用，只有5%～10%的干物质来自根部吸收的矿质元素。因此，光合作用与产量之间关系的研究一直受到人们的重视。然而根部对矿质元素的吸收也不容忽视。本试验就为了揭示光合作用与矿质元素吸收(各处理的不同施肥水平)之间的关系，结果见表6。在7月31日大豆鼓粒期对大豆光合作用进行了测试，结果表明，叶片的光合速率(mg CO2dm-2h-1)随着施肥量的增加，光合速率有所增加，最终的产量也有所增加，随着施肥量的增加光合速率由18.174mg CO2dm-2h-1增加到19.571mg CO2dm-2h-1(黑农41)、由19.811mg CO2dm-2h-1增加到20.329mg CO2dm-2h-1(绥农14)。在对光合速率与产量进行的相关分析得出：r41=0.3796、r14=0.6034，说明光合速率与产量呈正相关。在测定光合作用的同时，我们还测定了气孔导度、蒸腾速率和气孔阻力等生理指标，气孔导度r41=0.2145、r14=-0.7039，蒸腾速率和气孔阻力与产量都呈负相关。

表6 不同施肥水平对大豆光合作用的影响

2.4 不同施肥水平对大豆产量的影响

各施肥处理均比不施肥的空白区增产，试验结果见表7。其中黑农41增产幅度为3.58%～15.52%，处理Tr5产量最高，为193.7kg/667m2，Tr4为183.1kg/667m2次之，Tr3为181.66kg/667m2)，与Tr3差异不明显；绥农14增产幅度为3.21%～9.02%，处理Tr5产量最高，为195.76kg/667m2。

表7 不同施肥水平对大豆产量的影响 单位：kg/667m2

注：表中产量结果为全区实收产量，折合成667m2产量。

3 结语

(1)增施肥料有助于大豆株高、茎粗及干物质的增加，为产量的提高提供了必要的物质保证。试验结果表明，大豆植株干重的增加与光合速率的提高基本保持同步。通过试验我们认为光合速率的增加是大豆植株干重增加的主要原因。

(2)叶绿素含量和光合速率与产量呈正相关关系。

(3)供试的绥农14和黑农41对肥料的反应不同，从物质积累到外部形态的表现均以绥农14反应敏感。施肥量不同时植株内在机制和外部构造均发生相应的变化。

(4)随施肥量的增加，产量有上升的趋势。

[1]栾晓燕，杜维广，等.播期对不同大豆品种生育阶段与光合产物积累的影响[J].黑龙江农业科学，2003，(4)：9～10.

[2]杜维广，等.大豆光合作用与产量关系的研究[J].大豆科学，1999，(2).