菜用大豆高雄9号养分平衡分析

成美玲，王冬群

(1.慈溪市周巷镇人民政府，浙江 慈溪 315324；2.慈溪市农业监测中心，浙江 慈溪 315300)

在大豆中开展肥料试验，已有较多的研究[1-8]。通过试验得到农作物的养分吸收配比和累积量后，可以估算得到该农作物需要施用的肥料配比和用量。但是肥料施用到地里后，由于淋洗、土壤pH等原因，最终被农作物吸收利用的量也会有较大差异。通常需要多次的田间试验来验证其科学性，并根据地块的现状进行适当的修正，以便田间推广应用。我们在前期进行了多年田间试验，采用养分平衡法得到了菜用大豆最优的氮(N)、磷(P)、钾(K)配比和施用量[9]，采用不同水平的肥料和种植密度试验进一步优化了肥料使用量和种植密度[10]。菜用大豆高雄9号是中国台湾选育的新品种，本试验拟对前期得到的肥料配比和施肥量、种植密度在田间进行进一步的对比与验证。

为验证优化后的肥料配比和施肥量，以养分累积量、肥料利用率、肥料农学效率等多个指标对优化后的施肥方案进行分析，以期验证施肥方案以及对方案进行进一步优化调整。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在慈溪市坎墩玉兰果蔬农场(121°15′40″E，30°15′25″N)进行。2021年4月19日播种施肥，不追施。采用穴施法，每4穴菜用大豆中间施一穴肥料，一次性穴施。地块头尾设保护行。小区面积4 m×5 m=20 m2，每小区176 穴(株距40 cm，行距33 cm)，每穴3颗豆种，即26万株·hm-2。

试验地0～20 cm土壤的pH为7.24，全氮含量为0.96 g·kg-1，水解性氮含量为79.1 mg·kg-1，有机质含量为13.8 g·kg-1，有效磷含量为80.2 mg·kg-1，速效钾含量为224 mg·kg-1，水溶性盐含量为1.2 g·kg-1，有效硼含量为0.70 mg·kg-1，交换性镁含量为123.12 mg·kg-1。前茬为青菜。露地种植菜用大豆，品种为高雄9号。

1.2 试验设计

氮肥为山东华鲁恒升化工股份有限公司产尿素(N 46.0%)，磷肥为宁波市甬丰农业生产资料股份有限公司生产的高浓度磷肥(P2O540%)，钾肥为德国钾盐公司生产的硫酸钾(K2O 50%)。

按菜用大豆优化后的肥料配比，N、P2O5、K2O三者比例为33.1∶10.0∶23.1；农民习惯施肥按N、P2O5、K2O三者比例为15.0∶15.0∶15.0，各为90 kg·hm-2计算(表1)。不施追肥。

表1 菜用大豆试验处理

1.3 样品采集与测定

2021年7月8日在菜用大豆成熟期一次性采收菜用大豆豆荚与茎叶。在现场对每个小区的全部豆荚和茎叶称重、记录。部分豆荚、茎叶样品带回实验室后，切碎、混匀分别称取300 g，先用105 ℃杀青30 min，再用60 ℃烘干至恒重。干样磨细后用硫酸-过氧化氢消煮，然后分别以扩散法测定氮含量，紫外分光光度法测定磷含量，火焰光度计法测定钾含量。

2 结果与分析

2.1 地力分析

肥料的互作效应分析结果(表2)表明，磷、钾和氮、磷、钾的互作效应相对较高，N0PK、NPK分别比N0P0K0处理增产14.57%和27.33%；其次是氮、钾和氮、磷的互作效应，NP0K、NPK0增产率分别为10.18%和2.02%。相对产量<50%、50%～75%、>75%～95%和>95%分别表示肥力等级极低、低、中和高。通过对缺素区相对产量分析发现，N0P0K0豆荚产量占NPK产量的78.53%；N0PK、NP0K、NPK0豆荚产量分别占全肥区NPK产量的89.98%、86.53%、80.12%，说明土壤全氮、有效磷、有效钾含量均为中等水平，可见试验用地属于基础地力中等。

表2 不同处理对产量的影响

2.2 不同处理产量特点分析

在本试验中，N0PK、NPK0、NP0K处理产量都要低于全肥组NPK。茎叶产量也有类似现象，说明这个地块的地力如果不施肥不能满足菜用大豆高产的需要。优化后的NPK产量是最高的，可见通过优化NPK比例和施肥量，能达到减肥增效的效果。仅施磷处理N0PK0产量要明显高于NP0K0、N0P0K处理，NP0K0、N0P0K处理产量要高于NPK0处理，少于N0PK、NP0K处理，但这几个处理的产量都非常接近(表2)，说明这块地的地力条件对菜用大豆高雄9号来说已能基本得到满足。本试验中豆荚/茎叶比在1.35～2.04，远远小于菜用大豆75-3豆荚/茎叶比2.33～2.78，可能是由于菜用大豆品种差异或产量差异造成的。

2.3 菜用大豆养分利用情况

盈亏量指肥料养分的投入量与作物养分吸收量的差值，盈亏率指(施入量/吸收量-1)×100%，用来衡量农田施肥水平及养分平衡。从表3来看，氮在各处理保持了不同程度的亏缺；P2O5除施肥量较大的MNX处理出现盈余外，其余处理都有不同程度的亏缺；K2O在所有处理中都出现了亏缺。主要原因是本次试验的菜用大豆产量达到了较高水平，对N、P2O5、K2O需求较多。当N、P2O5、K2O施用量分别达到236.02、68.58、231.17 kg·hm-2，才可基本满足养分平衡。豆荚中N、P2O5、K2O吸收量平均为116.17、34.41、92.96 kg·hm-2，茎叶中N、P2O5、K2O吸收量平均为80.55、23.58、107.18 kg·hm-2。可见豆荚对N、P2O5需求大于茎叶，对K2O需求小于茎叶。经计算可知本次试验氮、磷、钾肥料利用率分别为27.50%、21.91%和-4.55%。肥料农学效率指单位施肥量对作物籽粒产量增加的反映，本文中氮、磷、钾肥料农学效率分别为10.23、45.56、29.09 kg·kg-1。

2.4 各处理氮磷钾吸收量比例关系

吸收量指作物对肥料的累积量，施入量指施肥量。设菜用大豆对P2O5的吸收量为5.00，通过计算得到各处理N、P2O5、K2O吸收量的比例关系(表4)。可见总的N、P2O5、K2O吸收量的比例为：15.00～18.68、5.00、20.24～26.61，平均值为17.05、5.00、22.61。各处理并没有因为N、P2O5、K2O施入量不同而吸收量比例出现明显有规律的变化，三者保持了一个基本稳定的比例关系。这个特点为我们设计菜用大豆肥料配比提供了重要依据。豆荚中N、P2O5、K2O三者吸收量的比例为15.58～18.04、5.00、12.39～14.78，平均值为16.94、5.00、13.56，茎叶中N、P2O5、K2O三者吸收量的比例为14.80～20.27、5.00、20.24～26.61，平均值为17.05、5.00、22.61。

2.5 硼、铁、钼吸收累积

从表5可知，各处理菜用大豆对硼(B)、铁(Fe)、钼(Mo)养分累积分别达到了1 673.50～2 446.57 g·hm-2、37.52～88.57 kg·hm-2、887.82～2 207.09 g·hm-2，平均值分别为2 009.99 g·hm-2、63.75 kg·hm-2、1 266.69 g·hm-2。可见处理差异较大。可见豆荚对B、Fe、Mo养分累积分别达到了829.53～1 117.99 g·hm-2、6.74～12.72 kg·hm-2、430.20～995.11 g·hm-2，平均值为931.84 g·hm-2、9.58 kg·hm-2、613.37 g·hm-2。茎叶对B、Fe、Mo养分累积分别达到了813.60～1 368.98 g·hm-2、27.52～75.85 kg·hm-2、206.72～1 211.97 g·hm-2，平均值为1 078.16 g·hm-2、54.17 kg·hm-2、653.31 g·hm-2。可见整个生长季节需要Fe较多，尤其在茎叶中需要的Fe较多，豆荚中较少。而B、Mo吸收量相对较少，而豆荚和茎叶中的吸收量也差不多。

表5 B、Fe、Mo吸收累积情况

3 讨论

本试验优化后的方案在施肥量较少的情况下比农户习惯施肥方案增产了14.55%。在土壤中NPK都处于中等肥力的情况，种植密度26 万株·hm-2，N、P2O5、K2O分别施用149、45、104 kg·hm-2就可达到较高产量。但通过养分平衡，发现要达到15 215 kg·hm-2的目标产量，N、P2O5、K2O需分别施236.02、68.58、231.17 kg·hm-2，B、Fe、Mo需分别施2 009.99 g·hm-2、63.75 kg·hm-2、1 266.69 g·hm-2才能达到养分平衡。一般农户在种植菜用大豆时很少施用B、Fe、Mo元素。从本次试验发现，一个地块如果长期种植菜用大豆，很可能会出现B、Fe、Mo缺乏症，要适当补充B、Fe、Mo元素，特别是Fe元素。

在豆荚与茎叶中对各种元素的需求也不同。豆荚与茎叶中，N与P2O5比例关系非常接近，但是K2O在茎叶中的吸收比例要明显高于豆荚。从吸收数量上看，豆荚对N与P2O5吸收量大，而茎叶对K2O吸收量大，提示我们如果是分次施肥的话，最好对N、P2O5、K2O比例有所变化。

当菜用大豆产量较低时，吸收的N、P2O5、K2O三者比例为33.1∶10.0∶23.1[9]，达到较高产量时，三者比例为33.93∶10.00∶34.52，发现2次试验虽然产量发生变化，但是N、P2O5的比值变化很小，但产量较大时需要K的比例也大。这也提示我们要想获得较高的产量，必须施足够的钾元素。33.93∶10.00∶34.52这个比例与住商肥料在菜用大豆推广的16∶6∶21复合肥在磷钾的比例关系上非常接近，同时因为菜用大豆本身具有固氮的能力，在实际种植过程可以适当少施氮肥。