水肥运筹对夏大豆植株形态和根瘤发生的影响

陈昱利 杨 平 毕海滨 巩法江 王东峰 高明慧

（淄博市农业科学研究院 山东淄博255033）

大豆是我国重要的粮油兼用性作物，在国民经济中占有重要地位，是重要的植物蛋白来源[1]。本研究在系统分析水肥运筹对夏大豆株高、茎粗和根瘤数量影响的基础上，结合前人研究进展，研究了水肥运筹对夏大豆植株形态指标和根瘤发生的影响，旨在为夏大豆水肥精准管理调控和根瘤接种提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

本研究选用在山东省推广面积较大、适应性较好的大豆品种‘齐黄34’为试验材料，由山东省农业科学院作物研究所育成并提供。

1.2 试验设计

试验1：水氮互作桶栽试验。试验于2020年夏大豆生长季在淄博市农业科学研究院试验基地进行，采用裂区设计，主区为灌水处理，设W1（1次，播后滴灌）、W2（2次，播后滴灌+开花期滴灌）和W3（3次，播后滴灌+开花期滴灌+鼓粒期滴灌）3个处理，副区为施氮处理，设N0（0）、N60（60 kg/hm2）、N120（120 kg/hm2）和N180（180 kg/hm2）4个处理，3次重复，共计36个小区，小区面积=1.2 m×1.0 m=1.2 m2，观察道0.5 m。行距0.4 m，株距10 cm。试验用桶规格为长×宽×高=1.2 m×1.0 m×1.0 m=1.2 m3。每亩基施有机肥1 000 kg，复合肥（N∶P2O5∶K2O为15∶15∶15）15 kg，氮肥在开花期随滴灌一次性施入。其他管理同夏大豆高产栽培管理。

试验2：水钾互作桶栽试验。试验于2020年夏大豆生长季在淄博市农业科学研究院试验基地进行，采用裂区设计，主区为灌水处理，设W1（1次，播后滴灌）和W3（3次，播后滴灌+开花期滴灌+鼓粒期滴灌）2个处理，副区为施钾处理，设K0（0）、K30（30 kg/hm2）、K60（60 kg/hm2）和K90（90 kg/hm2）4个处理，3次重复，共计24个小区，小区面积=1.2 m×1.0 m=1.2 m2，观察道0.5 m。行距0.4 m，株距10 cm。试验用桶规格为长×宽×高=1.2 m×1.0 m×1.0 m=1.2 m3。每亩基施有机肥1 000 kg，复合肥（N∶P2O5∶K2O为15∶15∶15）15 kg，追肥在开花期随滴灌一次性施入。其他管理同夏大豆高产栽培管理。

1.3 数据获取与分析

在夏大豆各主要生育时期（苗期、开花期、鼓粒初期、鼓粒盛期和成熟期）每处理选取代表性植株3株进行破坏性取样，测定株高、茎粗和根瘤数量等指标。

采用Microsoft Excel 2007统计软件进行数据分析和作图。

2 结果与分析

2.1 水氮互作对夏大豆植株形态和根瘤发生的影响

由表1可知，水氮互作条件下，夏大豆株高随生育进程的进行逐渐增大，然后慢慢趋于稳定，在成熟期达到最大值。在苗期，各处理间株高相差不大，W1N180处理要显著高于W1N0处理；在开花期，W3N180处理的株高最高，且同一灌水水平下，N120和N180处理的株高要高于N0和N60处理，除W1处理外，其他2个灌水水平内均达到显著差异水平；在鼓粒初期，W2N180和W3N180处理较高，W3N0处理的株高最低；在鼓粒盛期，W1N180处理的株高最高；在成熟期，各处理间株高均达到最大值，且趋于稳定，W1N180处理的株高最高，且同一灌水水平下，N120和N180处理的株高要高于N0和N60处理。综上所述，氮肥的施用可以显著提高夏大豆株高，为夏大豆合理株型构建奠定基础。

由表2可知，水氮互作条件下，夏大豆茎粗随生育进程的进行逐渐增大，然后慢慢趋于稳定，在成熟期达到最大值。在苗期，各处理间无显著差异；在开花期，N0处理的茎粗较其他处理要小；在鼓粒初期，W2和W3处理的茎粗显著高于W1处理，同一灌水水平下，均以N120处理茎粗最大；在鼓粒盛期和成熟期，各处理间茎粗有差异，但未达到显著差异水平。试验结果说明施氮对夏大豆植株茎粗影响不显著。

由表3可知，水氮互作条件下，夏大豆根瘤数随生育进程的进行先增大后减小，在鼓粒初期达到最大值，在成熟期均为0。在开花期，W2N120处理的根瘤数量最多，且显著高于其他处理，W3N180处理的根瘤数最低，说明过量施用氮肥在一定程度上抑制了根瘤的发生；在鼓粒初期，W2N120处理的根瘤数量最多，且显著高于其他处理；在鼓粒盛期，W3N180处理的根瘤数量最多，且显著高于其他处理，主要是因为W3N180处理的营养生长旺盛，在一定程度上延缓了根瘤的衰老；在成熟期，各处理有效根瘤数均为0。

2.2 水钾互作对夏大豆植株形态和根瘤发生的影响

由表4可知，水钾互作条件下，夏大豆株高随生育进程的进行逐渐增大，然后慢慢趋于稳定，在成熟期达到最大值。除开花期外，其他各生育期各处理间株高均未达到显著差异水平。试验结果说明水钾互作处理对夏大豆株高的影响不显著。

表2 水氮互作对夏大豆茎粗的影响（单位：cm）

表3 水氮互作对夏大豆根瘤发生的影响（单位：个/株）

由表5可知，在水钾互作条件下，夏大豆茎粗随生育进程的进行逐渐增大，然后慢慢趋于稳定，在成熟期达到最大值。在鼓粒初期至成熟期，同一灌水水平下，均以K90处理的夏大豆植株茎粗最大，但处理间未达到显著差异水平。说明施钾可以提高夏大豆茎粗，进而提高夏大豆抗倒性等特性。

由表6可知，水氮互作条件下，夏大豆根瘤数随生育进程的进行先增大后减小，在鼓粒初期达到最大值，在成熟期均为0。在开花期，同一灌水条件下，过量或少量施钾均会抑制根瘤的发生；在鼓粒初期和鼓粒盛期，均以W3K60处理的根瘤数量最多，在鼓粒盛期显著高于其他处理，而在鼓粒初期，处理间差异不显著，说明适宜的钾肥处理可以延缓根瘤的衰老；在成熟期，各处理有效根瘤数均为0。

3 小结

合理的水肥运筹是实现大豆高产优质的重要途径[2]。本研究表明，同一灌水水平下，水氮互作处理间N120和N180处理的株高要高于N0和N60处理；在鼓粒初期，W2N120处理的根瘤数量最多，且显著高于其他处理，在鼓粒盛期，水氮互作处理间W3N180处理的根瘤数量最多，且显著高于其他处理；在鼓粒初期至成熟期，同一灌水水平下，水钾互作处理间均以K90处理的夏大豆植株茎粗最大，但处理间未达到显著差异水平；在鼓粒初期和鼓粒盛期，水钾互作处理间均以W3K60处理的根瘤数量最多，在鼓粒盛期显著高于其他处理，而在鼓粒初期，处理间差异不显著。综上所述，在一定范围内，施氮可以显著提高夏大豆株高，施钾可以提高夏大豆茎粗，适量的氮肥和钾肥供应有助于根瘤发生。

表4 水钾互作对夏大豆株高的影响（单位：cm）

表5 水钾互作对夏大豆植株茎粗的影响（单位：cm）