光碳核肥对大豆主要农艺性状及产量的影响

赵鑫怡 王 宇 娄雨萌 吴小阳 王梦月 茜璐花 潘业兴 刘玉兰

（吉林农业科技学院农学院，吉林吉林 132101）

现代作物生产以优质、高产、高效、安全、生态为目标，提倡肥料的科学运筹和合理使用，以减少资源浪费和环境污染[1]。 目前，大豆种植主要依靠根部施肥，这种施肥方式用肥量大、费工费力，且肥料利用率不高，加之当前根部施肥以化学肥料居多，对环境会造成负面影响等[2]。 因此，改善大豆施肥体系越来越受到人们的重视。

光碳核肥是一种纯生物制剂， 可以增强植物叶片的光合性能，促进植物生长，以达到增产和改善品质的效果[3]。 为满足农业优质高效发展的新形势，采用光碳核肥替代部分化学肥料日益受到研究人员的关注[4-6]。 光碳核肥在蔬菜上的应用报道较多[7-10]，在水稻上也有报道[11-13]，且所有的研究普遍认为光碳核肥可以提高农作物的产量和品质。目前，光碳核肥在大豆上的应用效果未见报道。 本文研究了大豆不同时期施用光碳核肥对其主要农艺性状及产量的影响，以期为光碳核肥在大豆上的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试大豆品种：九芽豆1 号，由吉林市农业科学院大豆研究所提供。 供试肥料：光碳核肥，由湖北光碳生态产业股份有限公司提供。

1.2 试验设计

试验于2021 年在吉林农业科技学院大豆试验田进行，试验共设8 个处理，具体如表1 所示。 3 次重复，随机区组设计，小区面积64.0 m2。 10 行区，行长10 m，其他栽培及管理措施同当地生产田。

表1 试验具体设计

1.3 测定项目与方法

大豆成熟期每小区分别连续取有代表性的植株10 株进行室内考种，调查株高、茎粗、主茎节数、有效分枝数、单株粒重、百粒重等相关性状；每小区取中间2 行进行测产，折算成单位面积产量。

1.4 数据分析

用Excel 2010 及DPS 7.05 进行数据统计分析[14]。

2 结果与分析

2.1 光碳核肥对大豆主要农艺性状的影响

2.1.1光碳核肥对大豆株高的影响。 由表2 可以看出，光碳核肥可以提高大豆植株的高度，变化范围为48.57~60.25 cm，变化幅度为11.68 cm。 方差分析表明，处理1~4 与CK 差异不显著，处理5~6 与CK 差异显著，处理7 与其他各处理差异达到极显著水平。说明大豆不同生育时期喷光碳核肥对株高的影响不同，其中以喷施3 次影响效果最明显。

表2 光碳核肥对大豆主要农艺性状的影响

2.1.2光碳核肥对大豆植株茎粗的影响。 由表2 可以看出，光碳核肥能提高大豆植株的茎粗，变化范围为6.379~8.828 cm，变化幅度为2.449 cm。 方差分析表明，处理1~4 与CK 差异不显著，处理5~6 与CK差异显著； 处理7 与处理1~3、CK 差异达到极显著水平，与处理5~6 差异不显著，与处理4 差异显著。说明大豆不同生育时期喷光碳核肥对茎粗的影响不同，其中以喷施3 次影响效果最明显。

2.1.3光碳核肥对大豆植株主茎节数的影响。由表2可以看出， 光碳核肥对大豆植株的主茎节数影响不明显，变化范围为14.2~15.2 节，变化幅度为1.0 节。方差分析表明，各处理差异不显著。说明光碳核肥对大豆植株的主茎节数基本没有影响。

2.1.4光碳核肥对大豆植株有效分枝数的影响。 由表2 可以看出， 光碳核肥能提高大豆植株的有效分枝数，变化范围为4.1~5.5 个，变化幅度为1.4 个。 方差分析表明，处理1~6 与CK 差异不显著；处理7 与处理1~3、CK 差异显著，与处理4~6 差异不显著。 说明喷施1 次或2 次光碳核肥对大豆植株的有效分枝数影响不明显，喷施3 次影响效果较明显。

2.2 光碳核肥对大豆产量及产量构成因素的影响

2.2.1光碳核肥对大豆单株粒重的影响。 由表3 可以看出，光碳核肥能提高大豆的单株粒重，变化范围为14.76~18.15 g，变化幅度为3.39 g。方差分析表明，处理1~6 与CK 差异不显著；处理7 与CK 差异达到显著水平，与其他各处理差异不显著。说明大豆喷光碳核肥对大豆的单株粒重有影响， 但喷施1~2 次影响效果不显著，喷施3 次影响效果明显。

表3 光碳核肥对大豆产量及产量构成因素的影响

2.2.2光碳核肥对大豆百粒重的影响。 由表3 可以看出， 光碳核肥能提高大豆的百粒重， 变化范围为9.95~12.31 g，变化幅度为2.36 g。 方差分析表明，处理1~4 与CK 差异不显著， 处理5~7 与CK 差异显著，处理7 与处理2~6 差异不显著。说明大豆不同生育时期喷施光碳核肥对百粒重的影响不同， 其中以喷施3 次影响效果最明显。

2.2.3光碳核肥对大豆产量的影响。 由表3 可以看出， 大豆不同生育时期喷施光碳核肥均能明显提高其产量，变化范围为2 904.35~3 594.25 kg/hm2，变化幅度为689.9 kg/hm2。 方差分析表明，大豆喷施光碳核肥的处理与CK 差异均达到显著或极显著水平，其中：处理7 产量最高，为3 594.25 kg/hm2，较CK 增产689.9 kg/hm2，增幅23.75%；与处理1~4 差异极显著，与处理5~6 差异显著。说明光碳核肥能明显提高大豆产量，其中以喷施3 次影响效果最明显。

2.3 光碳核肥喷施次数与各性状之间的相关性分析

通过相关性分析可知，大豆单株粒重、实测产量与光碳核肥喷施次数成极显著正相关（r单株粒重=0.998，P<0.01；r实测产量=0.997，P<0.01），茎粗、有效分枝数、百粒重与光碳核肥喷施次数均成显著正相关（r茎粗=0.970，P<0.05；r有效分枝=0.961，P<0.05；r百粒重=0.988，P<0.05），植株株高、主茎节数与光碳核肥喷施次数相关性不显著（r株高=0.896，P＞0.05；r主茎节数=0.808，P＞0.05）。由此表明，随着光碳核肥喷施次数的增加，大豆茎粗、有效分枝数、百粒重、单株粒重和实测产量呈现逐渐递增的趋势，株高、主茎节数虽有增加，但与光碳核肥喷施次数相关性不大（表4）。

表4 光碳核肥喷施次数与各性状之间的相关性分析

3 结论与讨论

大豆是一种全冠层叶片都具有光合生产能力的作物[15]，在决定大豆产量的各指标中，光合作用起决定性作用。叶片是植物进行光合作用的场所，也是植物合成有机物和获得能量的根本来源[16]。

本研究针对目前光碳核肥在大豆上的应用效果未知的情况， 选用了本区域主栽的大豆品种九芽豆1 号作为试验材料， 研究了大豆不同生育时期喷施不同次数光碳核肥的条件下大豆主要农艺性状及产量相关性状的变化规律， 为光碳核肥在本区域大豆生产上的应用提供理论依据。试验结果表明，大豆喷施光碳核肥，品种主要农艺性状发生改变，大豆植株高度增高，变化范围为48.57~60.25 cm，变化幅度为11.68 cm；茎粗增粗，变化范围为6.379~8.828 cm，变化幅度为2.449 cm；主茎节数略有增加，但不明显，变化范围为14.2~15.2 节，变化幅度为1.0 节；有效分枝增多，变化范围为4.1~5.5 个，变化幅度为1.4 个；百粒重增加，变化范围为9.95~12.31 g，变化幅度为2.36 g；单株粒重增加，变化范围为14.76~18.15 g，变化幅度为3.39 g； 实测产量与对照相比明显增加，变化范围为2904.35~3 594.25 kg/hm2， 变化幅度为689.9 kg/hm2； 以喷施3 次的处理各项指标提高幅度最大。 这可能是由于喷施光碳核肥后大豆植株结构更为协调合理，最终导致产量均不同程度增加，这与前人[7-13]研究得出的光碳核肥在其他作物上的应用效果基本相同。

本试验数据相关分析表明，大豆单株粒重、实测产量与光碳核肥喷施次数成极显著正相关，茎粗、有效分枝数、 百粒重与光碳核肥喷施次数均成显著正相关，植株高度、主茎节数与光碳核肥喷施次数相关性不显著。

综上所述， 光碳核肥能提高大豆植株高度、茎粗、主茎节数、有效分枝、百粒重、单株粒重和产量，不同性状受影响程度不同；苗期、盛花期、鼓粒盛期共喷施3 次光碳核肥处理的大豆各项农艺性状指标值最高、产量最高。本文仅研究了不同时期施用光碳核肥对大豆主要农艺性状及产量的影响， 光碳核肥对不同品种主要农艺性状、产量及品质的影响，以及光碳核肥对大豆品种主要农艺性状、 产量及品质的影响效应及机理还有待进一步的深入研究。