不同水肥措施对大豆产量及农艺性状的影响

申晓慧等

摘 要：为了阐明不同水肥管理措施与大豆产量及农艺性状的关系，在窄行密植栽培模式下，进行了不同氮素营养水平与不同氮素营养水平+灌水处理的比较分析。试验结果表明：灌水与氮肥共同作用比氮肥对大豆产量增产13.2%，通过统计分析得出，N2与灌水处理为最佳水肥处理措施。此外，灌水与氮肥协同处理，大豆的株高和茎粗均有明显增加，有利于获得更多生物产量，为秸秆还田提供更多的C、N营养成分。

关键词：大豆；产量；农艺性状

中图分类号：S318 文献标志码：A 论文编号：2013-0409

Abstract： To illustrate the effects of water and fertilizer management measures and soybean yield and agronomic traits. Comparative analysis of different nitrogen nutrition level and different nitrogen nutrition level +irrigation treatment under the cultivation mode of narrow row solid seeding. The results showed that： combination of irrigation and nitrogen fertilizer than nitrogen fertilizer on soybean yield increase by 13.2%， trough statistical analysis， N2 and irrigation is the best water treatment measures. In addition， water and nitrogen coordination treatment， the plant height and stem diameter of soybean were significantly increased， to get more biological production and provide more of C and N nutrition as the straw returned to field.

Key words： Soybeans； Yield； Plant Character

0 引言

在农业生产中，水分和养分各元素对植物的作用和功能各有不同，它们之间不可替代，但在一定范围内， 水肥某因子在数量上的不足可以由另一因子在数量上的加强而得到补偿，即以肥调水和以水促肥。水肥互作对作物生长发育及产量品质的影响近些年来已经成为热点问题。大豆产量的形成，是大豆的遗传特性和水、肥、气、热、光等外在环境因素综合作用的结果[1-3]。在这些环境因素中，水肥是最易被人所控制的因素，同时也是影响大豆生长发育的主要因素，二者相互作用共同对大豆产量和品质产生重大影响。自从Arnon[4]提出旱地植物营养的基本问题是如何在水分受限制的条件下合理施用肥料、提高水分利用效率以后，水肥之间的耦合效应才引起重视。大豆是需水较多的作物，干旱对它的影响比其他作物更严重。近几年来，在大豆生育期间经常出现短期干旱，严重的影响大豆的产量和品质。所以说灌水与施肥的研究对大豆生产实践具有重要意义。翟丙年等[5]、李生秀等[6]研究认为，干旱胁迫严重地影响了氮肥的作用，只有在水分配合条件下，氮肥的作用才得到了充分发挥。有关水肥耦合对大豆生长发育的影响的研究报道甚少，仅有的研究也只探讨了全生育期水氮配合对大豆产量的影响[7]。因为肥水关系失调将意味着植物生长过程的衰退和停止，因此研究水肥之间的关系对农业生产意义重大。笔者在不同氮肥水平及不同氮肥水平与灌溉处理措施下，研究对大豆产量及产量性状的影响，旨在为大豆的高产栽培技术提供理论依据与对策。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2012年在黑龙江省农科院佳木斯分院试验田中进行，试验地前茬作物为大豆，土壤为典型的草甸黑土，地势平坦，肥力均匀，无机肥施入为46%常规大庆尿素，磷肥为43%过磷酸钙120 kg/hm2，钾肥为60%氯化钾80 kg/hm2，播种前施入。随机区组，3次重复，小区面积6.0 m×4.0 m，采用45 cm窄行模式栽培种植，南北垄向，株距10 cm，试验材料为大豆‘合丰55号。小区与小区之间用防水材料隔离，小区池埂用钢筋水泥浇灌。共分8个处理：分别是N0（0 kg/hm2）；N1（30 kg/hm2）；N2（60 kg/hm2）；N3（90 kg/hm2）；N0+灌水；N1+灌水；N2+灌水；N3+灌水，灌水时期结荚期与鼓粒期。

1.2 大豆产量及产量性状调查

大豆田间以小区为单位，在每个小区内，去除边际效应，随机取2点，每点1 m2，3次重复，计算公顷产量，随机取样10株。测量每株大豆上的产量性状，待豆粒自然风干后测百粒重。

1.3 统计分析

统计分析采用DPS 7.05及Excel 2007。

2 结果与分析

2.1 无灌溉条件下不同氮肥处理对大豆产量及产量性状的影响

从表1中可以看出，氮肥水平对大豆产量影响比较明显。随着施氮水平提高，产量呈现低—高—低的变化趋势，其产量表现为N2>N0>N1>N3，其中N2最大产量为343.5 g/m2，各处理之间产量差异达到极显著水平，N3处理的产量最低为276.7 g/m2，极显著小于其他氮肥处理。施氮水平对大豆产量构成因素也有一定影响，N2处理荚数显著高于其他氮肥处理，N0和N1与N1和N3差异不显著；对粒数影响的大小顺序为N2>N0>N1>N3，其中N2与其他3个处理差异显著，N1与N3之间差异不显著；对百粒重的影响为N0处理的百粒重最大达到24.5 g，N2和N1处理差别不大，居其次，N3处理最低只有21.7 g。

施氮水平对植株性状影响很大。随着施氮水平的增大株高增加，其大小顺序为N3>N2>N1>N0，N3与N2处理差异不显著，但与其他处理达到极显著水平。施氮水平对大豆节数影响不大，但不施氮肥处理节数少于施氮处理。施氮处理之间差异不显著，说明施氮使大豆植株增高，仅是增加了节间距离，并没有增加节数，而有效节数之间达到显著水平。施氮水平对大豆结荚高度和茎粗也有影响，随着施氮水平的增加，结荚高度也在极显著增加，N0处理的结荚高度为13.8 cm，而N3处理的结荚高度平均达到了24.8 cm；随着施氮量的增加，对茎粗的影响不明显。

2.2 水氮耦合条件下大豆产量及产量性状影响

从表2中可以看出，在灌水条件下增施氮肥对大豆有明显增产作用，灌水处理产量明显高于不灌水处理的产量，同比增产13.2%，N2与N3处理产量差异不显著，从经济效益角度来说N2处理的施肥量为最佳施肥量，荚数和粒数及百粒重N3处理与其他处理差异显著，其中N1与N2处理荚数差异不显著，N0与N1处理粒数差异不显著，N1与N3处理百粒重差异不显著。

在灌水条件下，大豆株高比不灌水明显增加，且随着施氮水平的增加株高增加，N3处理的株高达到105.2 cm，比正常生长株高高出5.2 cm，总节数与有效节数高氮肥处理在灌水条件下均高于不灌水处理，且灌水条件下高氮肥处理也均高于其他灌水处理，结荚高度N3处理与其他处理差异显著，N1与N2处理差异不显著，灌水处理比不灌水处理茎粗均有所增加，说明灌水与氮肥共同作用能提供更多的生物产量，有利于秸秆还田提供更多的养分。N2处理的茎粗明显高于其他处理，充分说明N2处理在有无灌水条件下均为最佳施氮肥处理。

3 结论与讨论

水分和养分对作物生长的作用不是孤立的， 而是相互作用和影响的[8-10]。有研究证明，肥料中氮的利用或在土壤中的积累在很大程度上受作物供水的影响[11]。赵立新等[12]研究表明，旱地条件下，施肥能提高土壤水势，从而提高土壤水分的有效性，使一部分原来对植物生长无效的水变得有效，使植物能吸收利用更多的土壤水分。许多研究结果都显示出水分供应对作物产量有决定作用[13]。

本研究是在窄行密植高产栽培模式下进行的，并且氮磷钾肥的施用方式是以基肥形式一次性施入，期间不再施用其他肥料，说明大豆产量的形成受栽培模式、施肥方式以及灌水等诸多因素的影响。此外，本试验还存在试验误差及其他气候因素的影响，试验结论还有待于进一步详细研究。

通过小区试验，获知在本试验条件下，氮素+灌水比氮素单独作用更能获得大豆高产，氮素与灌水共同作用对大豆的植株的影响也较大，一些研究均表明[14-15]，增施氮有利于植株株高的增加，这与本研究结论一致，但灌水与氮共同作用对植株的影响更大，尤其是株高和总节数增加明显。本试验条件下，不同的处理水平，对有效节数和茎粗也有一定影响。且不同处理水平处理间差异达到了显著水平。

本试验处理受较多因素的限制，只是对一个品种做了研究，试验处理设置以氮肥水平分为主，水分浇灌充足，得到了灌水与氮肥共同作用对大豆产量影响大小，但水氮耦合中氮肥的极限值是多少及品种间的差异性有待进一步研究。

参考文献

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