菜用大豆对铜镁钠等元素吸收利用特点分析

王冬群，成美玲，王立，王明湖，胡晶金

(1.慈溪市农业监测中心，浙江 慈溪 315300；2.慈溪市周巷镇人民政府，浙江 慈溪 315324；3.宁波市农业农村绿色发展中心，浙江 宁波 315012；4.慈溪市坎墩玉兰果蔬农场，浙江 慈溪 315303)

植物生长需要大量的氮、磷和钾等大量营养元素，对微量元素的需求量较少，但微量元素对植物的作用与大量元素同等重要[1-2]。随着长期高强度种植，发现土壤中铜、镁和钠等元素缺乏对植物的影响越来越明显。如菜用大豆缺镁时易出现中下部叶退绿黄化、豆荚小和籽粒不饱满等症状。吕贻忠等[3]认为，水溶性和代换性镁是植物可以直接吸收利用的速效性镁。难溶性矿物态镁必须经长期风化作用才能释放出来，但为数不多。在湿润多雨的南方，淋浴强烈，易溶性镁缺乏，只能靠难溶性矿物的风化释放少量镁，难以满足作物需要。目前铜、镁和钠元素对蔬菜作物的作用机理已有较多研究[4-8]。但铜、镁和钠等元素在菜用大豆吸收利用特点方面的研究未见报道。慈溪市地处亚热带，靠海，常年年降水量1 325 mm，属于多雨地区。且当地多种植菜用大豆等对镁等中微量元素需求较多的作物，因此，急需对菜用大豆的镁等中微量元素吸收利用特点进行分析。本试验研究了不同施肥条件下菜用大豆对铜、镁和钠等3种元素的吸收利用特点，为当地菜用大豆合理施用铜、镁和钠等中微量元素肥料提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2019年4月在慈溪市坎墩街道玉兰果蔬农场进行，土壤为潮土类、灰潮土亚类、淡涂泥土属、夜阴土土种。土壤中含钠8.4 g·kg-1，镁7.9 g·kg-1，铜23 mg·kg-1。土壤中钠和镁含量较高，铜含量较低。

1.2 处理设计

试验分养分缺素处理和养分水平处理。缺素处理设缺氮(N0PK)、缺钾(NPK0)、缺磷(NP0K)和全肥(NPK)等4个处理，N、P2O5、K2O的施肥标准分别为63、45、54 kg·hm-2；养分水平处理设N0P0K0、N1P1K1、N2P2K2、N3P3K3和N4P4K4等5个水平处理，每个水平处理的N、P2O5、K2O的施肥标准相同，分别为0、22.5、45.0、67.5、90.0 kg·hm-2。小区面积20 m2，重复3次。小区间用30 cm宽、25 cm深沟隔离。每个小区种160穴，每穴留苗2株。试验肥料作为基肥一次性在2穴菜用大豆之间穴施，不施追肥。播种和施肥同一天完成。

1.3 测定项目与方法

菜用大豆在成熟期的7月1日、7月15日分2次采收豆荚，7月15日同时收获大豆秸秆。在现场对每个小区的全部豆荚和秸秆称重、记录。部分豆荚、秸秆样品带回实验室后，切碎、混匀分别称取豆荚、秸秆各300 g，先用105 ℃杀青30 min，再用烘箱60 ℃烘干至恒重备用。

钠和镁采用NY/T 296—1995方法测定，铜采用HJ 491—2019方法测定。试验数据采用Excel软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 干豆荚铜、镁和钠含量

表1表明，菜用大豆干豆荚中铜含量为11.00～13.93 mg·kg-1，平均12.04 mg·kg-1，变异系数6.80%；镁含量为3.40～4.19 g·kg-1，平均3.77 g·kg-1，变异系数8.14%；钠含量为10.07～19.00 mg·kg-1，平均14.56 mg·kg-1，变异系数为22.88%。在缺素处理中，NP0K处理铜含量要显著大于其他处理，而其他处理铜含量非常接近，可见缺磷会使豆荚干物质中铜含量明显增加，但受施肥量影响不明显；镁、钠受缺素和施肥量影响的规律都不明显。

表1 不同施肥处理菜用大豆豆荚干物质中铜、镁和钠含量

从各处理3个平行的变异系数来看，铜NPK处理为17.70%，其余几个处理的变异系数在2.10%～6.51%；镁NPK、N0P0K0处理分别为13.47%和14.80%，其余几个处理的变异系数在1.77%～5.76%；钠除N3P3K3为9.11%小于10%外，其余几个处理的变异系数在16.27%～43.24%，明显要大于铜和镁等2个处理3个平行的变异系数。

2.2 干秸秆铜、镁和钠含量

表2表明，菜用大豆干秸秆中铜含量为8.71～18.50 mg·kg-1，平均13.94 mg·kg-1，变异系数为27.22%；镁含量为3.41～3.94 g·kg-1，平均3.63 g·kg-1，变异系数为5.34%；钠含量为26.33～46.73 mg·kg-1，平均 38.58 mg·kg-1，变异系数为18.75%。缺素处理N0PK、NPK0和NP0K的铜含量明显偏小，而N0P0K0与NPK的铜接近，可见不均衡的缺素对秸秆干物质中铜含量影响较大，而同一配比施肥量大小对铜含量影响不大；镁含量不受缺素和施肥量大小影响；钠含量在缺素处理和不同施肥量处理中均变化相对较大，无明显规律可循。

表2 不同施肥处理菜用大豆秸秆干物质中铜、镁和钠含量

从各处理3个平行的变异系数来看，铜除NPK为34.58%特别大外，其余几个处理的变异系数在3.38%～13.81%；镁除N1P1K1为13.62%较大外，其余几个处理的变异系数在0.48%～11.63%；钠变异系数在12.31%～35.29%，普遍较大，且明显要大于铜和镁的3个平行的变异系数。详见表2。

2.3 菜用大豆植株的干物质含量

表3表明，从300 g菜用大豆植株烘干得豆荚干重68.67～72.20 g，即干豆荚含量22.98%～24.07%，平均23.59%，各处理变异系数为2.47%；得秸秆干重97.80～106.87 g，即干秸秆含量32.60%～35.62%，平均33.49%，各处理变异系数为2.96%。可见豆荚、秸秆烘干后的质量均比较稳定。

表3 不同施肥处理300 g菜用大豆植株干物质积累特点

2.4 菜用大豆铜、镁和钠需求量

表4表明，菜用大豆需铜量最高为37.06 g·hm-2，平均28.01 g·hm-2，随着NPK施肥量增加，产量增加，所需铜也随之增加；需镁量最高为9.48 kg·hm-2，平均7.84 kg·hm-2，随着NPK施肥量增加，产量增加，所需镁的量并没有趋势性变化，但对镁的需求量较多；需钠量最高为61.60 g·hm-2，平均54.93 g·hm-2，随着NPK施肥量增加，产量增加，所需钠的含量也随之增加。可见菜用大豆对镁的需求量较大，其次为钠，再次为铜。

表4 不同施肥处理菜用大豆需要的铜、镁、钠等3种元素数量

3 小结与讨论

试验结果表明，菜用大豆不同施肥处理豆荚和秸秆烘干后的干物质比例分别为22.98%～24.07%和32.60%～35.62%，比较稳定。菜用大豆豆荚和秸秆不同处理中镁含量平均3.77 g·kg-1；钠含量平均14.56 mg·kg-1，略低于夏剑秋等[9]报道的16.0 mg·kg-1。这可能是不同品种菜用大豆对镁钠不同的需求引起的。缺素对秸秆干物质中铜含量影响较大，而同样肥料配比的肥料施肥量大小对铜含量影响不大；镁含量受缺素和施肥量大小影响较小；钠含量在缺素处理和不同施肥量处理中均变化很大，无明显规律可循。不同的NPK肥配比对豆荚干物质中铜和镁含量大小影响明显；相同配比的肥料，施肥量大小对铜和镁含量大小影响不明显；钠受肥料配比和施肥量大小的影响的规律不明显。

菜用大豆需铜28.01 g·hm-2、镁7.84 kg·hm-2和钠54.93 g·hm-2。可见菜用大豆对镁的需求量较大，其次为钠，再次为铜。铜、镁和钠等在菜用大豆中积累的多少受施肥方式的影响，随着施肥量增加，所需铜、镁、钠量相应增多。慈溪属于沿海地区，土壤中的钠含量较多，铜的含量仅为23 mg·kg-1。镁含量7.9 g·kg-1，尽管较多，但是菜用大豆对镁的需求量也较大，如果同一地块多年种植菜用大豆，对土壤中的铜、镁利用较多，可能会出现镁、铜缺乏症。因此，在菜用大豆种植过程中要关注铜、镁的缺乏情况，以免影响产量。建议在长期种植需铜、镁元素较多的菜用大豆的地块应适时补充铜肥和镁肥。