辽西半干旱地区氮、钾施肥量对大豆生长发育的影响

孙旭刚刘 洋李盛有张立军董丽杰

(1.辽宁省农业科学院作物研究所，辽宁 沈阳 110161； 2. 辽宁省农业科学院耕作栽培研究所，辽宁 沈阳110161)

大豆是我国传统的油料作物，保障大豆的正常生长并不断提高大豆种植栽培技术对提升大豆产量及经济效益具有重要意义。 辽西地区是东北大豆重要产区之一。该区域属半干旱大陆性季风气候，具有典型的冬冷夏热、降水稀少、昼夜温差大等气候特征。 为保证大豆生长过程中对养分的需求，在大豆基肥中，氮、钾的重要性不言而喻，其中氮素能够促进大豆枝叶生长，提高光合作用，继而促进大豆生枝和开花；钾元素则主要帮助大豆完成植株代谢，提高大豆植株光合水平，继而促进大豆丰产。本研究拟通过田间试验分析氮、钾不同施肥量对大豆鼓粒期主要农艺性状的影响，为进一步完善辽西地区大豆品种配套栽培技术、提高种植水平提供相应的指导。

1 材料与方法

1. 1 供试材料

本研究试材为辽西地区大豆主栽品种辽豆15，由辽宁省农业科学院作物研究所提供。 氮肥采用尿素(氮含量46%)，磷肥采用过磷酸钙(磷含量12%)，钾肥采用硫酸钾(钾含量50%)。

1. 2 试验设计

试验于2019 年在辽宁省辽宁省阜蒙县阜新镇桃李村进行。 选择地势平坦，肥力均匀、管理一致的代表性地块。 试验设共设7 个施肥处理，分别为推荐最佳施肥量、不施氮肥、0. 5 倍推荐施氮量、1. 5 倍推荐施氮量、不施钾肥、0.5 倍推荐施钾量和1. 5 倍推荐施钾量。 除氮、钾肥外，所有处理均施4 kg/667m2磷肥，具体施肥量详见表1。5 月上旬播种，采用随机区组设计，3 次重复。 小区面积30 m2，行长10 m，6 行区。

表 1 氮、钾配合试验方案

1. 3 栽培管理

施用基肥，具体用量根据大豆正常生长所需的肥料用量进行，施用土壤有机肥可按照每667m24 000 ～5 000 kg 比例进行，在施肥前将肥料充分腐熟，一般均为头年腐熟、次年施肥，进而达到疏松土壤和增加土壤中微生物数量、提高土壤肥力的作用，本试验中每小区均等施用有机肥15 ～20 kg。 苗期每种植小区施用氮、磷、钾肥料的用量按照试验设计分别进行，其中磷肥和钾肥以底肥穴施；氮肥分批追加；在花期和荚期每小区增施叶面肥1.0 kg，以防止在生长过程中出现病虫害。

1. 4 测定项目

鼓粒期对各处理大豆植株的主茎节数和单株荚数进行测定，并收集鲜荚籽粒。 籽粒经105 ℃杀青，75 ℃烘干至恒重，测定百粒重和总粒重。 每个处理测定3 次重复。

1. 5 统计分析

本试验中相关数据分别记入Excel 表中，并使用SPSS 22.0 软件进行数据的统计分析。

2 结果与分析

2. 1 不同施肥量对大豆鼓粒期主茎节数和单株荚数的影响

由表2 所示，大豆品种辽豆15 在氮、钾肥推荐施用量(N2K2)条件下，鼓粒期主茎节数和单株荚数分别为11 个和15 个。 在钾肥为推荐施用量条件下，不同氮肥施用量对鼓粒期主茎节数和单株荚数存在显著影响。 其中，与推荐施氮量(N2K2)相比，不施氮肥(N0K2)的主茎节数无显著差异，单株荚数显著增加7 个；0. 5 倍施氮量(N1K2)的主茎节数无显著差异，单株荚数显著增加10 个；1. 5 倍施氮量(N3K2)的主茎节数增加2 个，单株荚数显著增加8 个。 在氮肥为推荐施用量条件下，不同钾肥施用量对鼓粒期主茎节数和单株荚数存在显著影响。 其中，与推荐施钾量(N2K2)相比，不施钾肥(N2K0)的主茎节数和单株荚数无显著差异；0. 5 倍施钾量(N2K1)的主茎节数无显著差异，单株荚数显著增加6 个；1. 5 倍施钾量(N2K3)的主茎节数增加2 个，单株荚数显著增加11 个。

表 2 辽豆15 在不同施肥量下的主茎节数与单株荚数

2. 2 不同施肥量对大豆鼓粒期百粒重和总粒重的影响

由表3 所示，大豆品种辽豆15 在氮、钾肥推荐施用量(N2K2)条件下，鼓粒期百粒重和总粒重分别为17. 60 g和418.90 g。 在钾肥为推荐施用量条件下，不同氮肥施用量对鼓粒期百粒重和总粒重存在显著影响。 其中，与推荐施氮量(N2K2)相比，不施氮肥(N0K2)的百粒重显著降低38.6%，总粒重显著降低21.3%；0.5 倍施氮量(N1K2)的百粒重无显著差异，总粒重显著降低24. 4%；1. 5 倍施氮量(N3K2)的百粒重显著提高43. 2%，总粒重无显著变化。 在氮肥为推荐施用量条件下，不同钾肥施用量对鼓粒期百粒重和总粒重存在显著影响。 其中，与推荐施钾量(N2K2)相比，不施钾肥(N2K0)的百粒重无显著差异，总粒重显著降低27. 1%；0. 5 倍施钾量(N2K1)的百粒重和总粒重无显著差异；1. 5 倍施钾量(N2K3)的百粒重显著降低39.2%，总粒重显著降低12.0%。

表 3 不同施肥量对大豆前期产量的影响显著性对比

3 讨论与结论

磷在大豆生长发育过程中主要参与大豆细胞的形成以及促进大豆植株生长等环节，同时也帮助完成大豆碳代谢过程，对于大豆生长及品质提升作用已被诸多研究所证实，为此本研究所有处理均采用了推荐最佳磷肥施用量。 王凤仙等的研究结论认为施氮肥可增加大豆的百粒重，但氮肥投入过高则反而会影响大豆的百粒重。 本研究表明，在钾肥施用量相同时，随着氮肥施用量的增加，大豆鼓粒期主茎节数、百粒重和总粒重呈提高趋势，说明增施氮肥促进了大豆植株的生长和籽粒的发育，从而为最终产量的提高奠定了物质基础。 另外，钾肥在大豆生长中也发挥着重要作用，由于钾能活化并促进核酸与蛋白质形成，若缺钾则蛋白质合成受阻，使得蛋白质形成少；同时，钾主要参与大豆的碳代谢，促进糖类的合成、运输与转化。 本研究在氮肥均为推荐最佳施肥量时比较了钾肥施用量对大豆鼓粒期农艺性状的影响，结果表明，大豆在钾肥施用量减半条件下具有最高的主茎节数、单株荚数、百粒重和总粒重，由此说明，不施或过量施用钾肥对最终产量形成是不利的。 综上所述，氮和钾对于辽西地区大豆生长发育所具有的积极作用，不同肥料在不同的施肥时机下通常会对大豆的营养生长和生殖生长产生明显影响，因此，在大豆栽培种植过程中要注重氮、钾复合肥料的合理施用。