不同氮肥处理方式对大豆合农134叶绿素含量的影响_张茂明.pdf

不同氮肥处理方式对大豆合农 134叶绿素含量的影响*张茂明（黑龙江省农业科学院佳木斯分院/三江平原主要作物育种栽培重点实验室，黑龙江佳木斯154007）摘要：为明确大豆合理施氮方式，提高大豆产量和品质，文章以大豆合农134为研究对象，探究不同氮肥施用方式对大豆合农134不同生育时期叶绿素含量的影响。结果表明，当氮肥施入总量不变时，减少种肥氮施用量，增加始花期（R1）、盛粒期（R6）氮肥施用量，可增加盛荚期（R4）和盛粒期（R6）叶绿素含量，满足大豆生育后期特别是盛粒期（R6）生长发育对叶绿素需求，减缓大豆叶片衰老，增强光合作用，促进光合产物形成。氮肥处理2、3、4、5为大豆合理施氮方式，适宜生产上推广应用。关键词：氮肥处理；大豆；合农134；叶绿素中图分类号：S565.1文献标识码：A文章编号：1674-3547(2023)03-0030-06doi：10.20095/j.issn1674-3547.2023.03.004收稿日期：2023-01-23；修回日期：2023-05-12第一作者：张茂明，男，硕士，副研究员，研究方向为大豆栽培及植物保护，E-mail:*基金项目：黑土地保护与利用科技创新工程专项资助项目（XDA28100000）；黑龙江省自然科学基金项目（LH2021C091）；黑龙江省应用技术研究与开发计划项目（GA20B104）；黑龙江省主要农作物有害生物监测预警与综合防控技术研究项目（GA22B014）研究与探讨30Effect of Different Nitrogen Fertilizer Treatments onChlorophyll Content of Soybean Henong 134Zhang Maoming(JiamusiBranch,HeilongjiangAcademyofAgriculturalSciences/KeylaboratoryofMainCropBreedingandCultivationinSanjiangPlain,Jiamusi154007,Heilongjiang,China)Abstract:In order to clarify the reasonable nitrogen application method for soybeans and improve theyield and quality,the article took soybean Henong 134 as the research object to explore the effects ofdifferent nitrogen fertilizer application methods on the chlorophyll content of soybean Henong134 atdifferent growth stages.The results showed that when the total amount of nitrogen fertilizer applicationremained unchanged,reducingthe amount ofseed fertilizer nitrogen applied and increasing the amount ofnitrogen fertilizer applied during the initial flowering stage(R1)and full grain stage(R6)couldincrease the chlorophyll content,enhance photosynthesis and promote the formation of photosyntheticproducts during the full pod stage(R4)and full grain stage(R6),meeting the needs for chlorophyll in thelater growth and development of soybean,especially during the full grain stage(R6),and delaying thesenescence of soybean leaves.Nitrogen fertilizer treatments 2,3,4,and 5 were reasonable nitrogenapplication methods for soybeans,which were suitable for promotion and application in production.Key words:Nitrogen fertilizer treatment;Soybean;Henong 134;Chlorophyll叶绿素是植物光合作用催化剂，氮素作为合成叶绿素的主要元素，可增加植物抗病和解毒能力，提供植物所需维生素，是植物不可或缺的营养物质 1。相关研究表明，大豆在整个生长过程中需氮较多，缺氮时，生长缓慢、植株矮小、老叶变黄、叶脉失绿变黄，严重时叶片脱落，产量和品质下降 2-3。氮素的 3种主要来源为自身固氮、土壤氮和肥料氮，三者之间相辅相成，相互制约，共同为大豆生长发育提供所需氮素营养 3。大豆在生育初期自身固氮能力较弱，需从土壤和肥料中吸收氮素，过量和不适时期的氮肥施入抑制大豆固氮作用，影响大豆生长发育和产量提升 4-6。郭泰等 7 研究表明，大豆开花前吸收氮素仅占全生育期的 1 6.6%，至开花结荚期氮素吸收可达 7 3.4%。目前，大豆生产过程中氮肥施用方式各异，无统一标准，如有的产区种植户将氮肥作种肥一次性施用，在开花期追施少量氮肥；黑龙江省垦区农场则将氮肥作基肥一次性施用，在大豆生育后期喷施 1 2次叶面肥。为明确大豆合理施氮方式，提高大豆产量和品质，文章以大豆合农 1 3 4为研究对象，探究不同氮肥处理方式对大豆合农 1 3 4不同生育时期叶绿素含量的影响，以期为大豆生产氮肥施用提供技术支撑。1材料与方法1.1试验材料1.1.1植物材料参试品种为大豆合农 134 号，由黑龙江省农业科学院佳木斯分院提供。该品种出苗至成熟生育日数为 120 d，需10 活动积温 2 400。具有高产、高油、广适应性等特点8。1.1.2试验仪器植物营养测定仪（TP-4 型），浙江托普云农科技股份有限公司。研究与探讨311.2试验设计试验于 2 0 2 0 年在黑龙江省农业科学院佳木斯分院 4 号试验地进行，前茬作物为马铃薯。试验所用肥料为尿素（N 4 6%），磷酸二铵（P2O54 6%，N 1 8%）和氯化钾（K2O 6 0%），均为市售。各处理间氮肥、磷肥、钾肥施用总量相同，即纯氮6 0k g/h m2，纯磷 7 5 k g/h m2，纯钾 4 5k g/h m2。除氮肥外，磷肥和钾肥均作种肥一次性施入种下8 1 0 c m处，对照氮肥作种肥一次性施入，其他氮肥处理按照种肥-始花期追肥-始花期喷施-盛粒期喷施分期施入，具体施用方式见表 1。试验采用随机区组设计，共设 7 个处理，其中处理 7 为对照（C K），氮肥 6 0 k g/h m2作种肥一次性施入；其他种肥分别设置 0、1 5、3 0、4 5 k g/h m2处理。始花期追施氮肥设置 0、1 5、3 0、4 5 k g/h m2处理；始花期（R 1）、盛粒期（R 6）叶面喷施氮肥分别设置 0、7.5、1 5 k g/h m2处理。以上每个处理设置6 行区，行长 5 m，垄距 6 8 c m，3 次重复，重复内随机排列，机械开沟，人工单行双粒点播，株距5 c m，出苗后间苗、定苗 3。追肥：在垄台上距大豆植株 1 5 c m处开 1 5 c m深沟，将氮肥均匀施入后覆土。喷施：稀释尿素为 1.5%溶液，选用安赛瑞（3 WB D-1 6 L）背负式电动喷雾器人工喷施。表1不同氮肥处理方式一览表处理种肥（kg/hm2）始花期（R1）追施（kg/hm2）始花期（R1）喷施（kg/hm2）盛粒期（R6）喷施（kg/hm2）处理 1450150处理 23015150处理 330157.57.5处理 41530015处理 515307.57.5处理 6045015处理 7（CK）600001.3取样与性状测定每个处理连续取 1 0 株用于叶绿素测定。根据F e h r 等 9 提出的大豆生育期鉴定方法分别于始花期（R 1）、盛花期（R 2）、盛荚期（R 4）、盛粒期（R 6）进行取样测定。叶绿素测定：分别于始花期（R 1）、盛花期（R 2）、盛荚期（R 4）、盛粒期（R 6）施肥后第 7 d 上午 9：0 0 至 1 0：0 0 利用植物营养测定仪对大豆叶绿素含量进行测定，每个处理取平均值。始花期（R 1）大豆叶片较少，此时叶绿素测量不分层。盛花期（R 2）后大豆叶片较多，此时叶绿素测量分 3 层进行。从大豆植株上数第 3 片展开叶为上层，下数第 3 片叶为下层，整个植株中间部分为中层。1.4数据处理试验数据采用 E x c e l 2 0 1 3和 D P S7.0 5进行数据处理和差异显著性分析。2结果与分析2.1不同氮肥处理方式对大豆合农 134 始花期（R1）叶绿素含量的影响由图 1 可知，大豆合农 1 3 4 始花期（R 1）不同氮肥处理间叶绿素含量差异显著，此期叶绿素含量与种肥氮素的施用量呈正相关。其中处理 1 和处理 7（C K）叶绿素含量分别为 4 8.2 和 4 4.9 S P A D，显著高于其他处理，处理 6的叶绿素含量最低，为 4 2 S P A D。结果表明，种肥氮施用量多时，土壤中速效氮含量高，利于大豆根系吸收利用，大豆合成叶绿素较多。研究与探讨32图1大豆合农134始花期（R1）叶绿素含量变化不同处理2.2不同氮肥处理方式对大豆合农 1 3 4 盛花期（R 2）叶绿素含量的影响由图 2 可知，不同氮肥处理方式对大豆合农1 3 4 盛花期（R 2）叶绿素含量影响与始花期（R 1）相同。大豆上、中、下各层叶绿素含量平均值分别为 3 8.2、4 8.7和 4 7.9 S P A D。盛花期（R 2）上、中、下 3 层叶片叶绿素含量表现为中层下层上层，中层与下层叶片叶绿素含量差异不显著。不同分层叶片叶绿素含量变化趋势基本一致，不同处理间同层次叶片的叶绿素含量差异不显著。图2大豆合农134盛花期（R2）叶绿素含量变化不同处理2.3不同氮肥处理方式对大豆合农 134 盛荚期（R4）叶绿素含量的影响盛荚期（R 4）是大豆生殖生长关键时期，是决定大豆产量的重要时期。此时大豆叶片叶绿素含量的高低直接影响大豆光合作用和干物质形成，决定大豆产量高低 1 0-1 1。由图 3 可知，盛荚期（R 4）各层叶片的叶绿素含量变化与盛花期（R 2）相同，上、中、下 3 层叶绿素含量表现为中层下层上层。盛荚期（R 4）同一氮肥处理的上、中、下层叶绿素含量变化差异显著，除处理 1 和处理 7（C K）外，其他处理同前 2 个时期始花期（R 1）、盛花期（R 2）相较，各层叶绿素含量均显著提高。施种肥较多的处理 1 与处理 7（C K）叶绿素含量变化较小，始花期（R 1）追施氮肥和喷施氮肥的处理 2、3、4、5、6叶绿素含量上升较快，各处理间差异不显著，但与其他研究与探讨33处理相较差异显著。结果表明，当氮肥施入总量不变时，氮肥后移施用，可有效提高大豆叶绿素含量，增强光合作用，促进光合产物形成。图3大豆合农134盛荚期（R4）叶绿素含量变化不同处理2.4不同氮肥处理方式对大豆合农 134 盛粒期（R6）叶绿素含量的影响由图 4 可知，盛粒期（R 6）叶片自上而下叶绿素含量呈下降趋势。上、中、下 3 层叶片叶绿素含量表现为上层中层下层，表明大豆盛粒期（R 6）叶片开始衰亡，叶绿素合成减少，含量下降。盛粒期（R 6）不同氮肥处理的上、中、下层叶绿素含量变化差异显著。始花期（R 1）追施氮肥、盛粒期（R 6）喷施氮肥的处理 4、5、6 各层叶绿素含量均值分别为 4 7.6、4 8.1、4 7.4 S P A D，显著高于其他处理，表明始花期（R 1）追施或盛粒期喷施（R 6）氮肥可显著提高大豆盛粒期（R 6）叶绿素含量。将氮肥作为种肥施入较多的处理 1 和一次性施入氮肥作种肥的处理 7（C K）其叶绿素含量在此期较低，表明这 2 种氮肥处理方式均不利于大豆光合作用，影响鼓粒期营养供应和产量提升。不同处理图4大豆合农134盛粒期（R6）叶绿素含量变化不同处理研究与探讨343讨论与结论本试验中，随着大豆生长发育，当氮肥施入总量不变时，不同氮肥处理的各层大豆叶片叶绿素含量表现为始花期（R 1）呈逐渐上升趋势，盛荚期（R 4）达到最高点，随后呈下降趋势，表明盛荚期（R 4）后叶片开始逐渐衰老，叶绿素含量降低。在大豆生育过程中的 4个重要时期始花期（R 1）、盛花期（R 2）、盛荚期（R 4）和盛粒期（R 6），除盛花期（R 2）中层叶片叶绿素含量未达显著性差异外，其余各时期各层叶片叶绿素含量均达显著性差异，各氮肥处理不同部位叶片其叶绿素含量总体变化趋势相同。在始花期（R 1）和盛花期（R 2）这 2 个时期叶绿素含量较高的处理为种肥氮施用量大的处理 1 和处理 7（C K），表明种肥氮可显著提高这 2 个时期大豆叶片叶绿素含量。在盛荚期（R 4）氮肥后移施用，即始花期（R 1）喷施氮肥和始花期（R 1）追施氮肥的处理 2、3、4、5、6叶绿含量上升较快，高于其他处理，此时种肥氮的作用并未消失，因此种肥施用量较高的处理 2 和处理 3 的叶绿素含量高于盛花期（R 2）追施氮肥的处理 4 和处理 5。在盛粒期（R 6）种肥结合始花期追施、喷施氮肥的处理 4 和处理 5 的叶绿素含量均高于其他处理，表明花期追施或鼓粒期喷施氮肥可显著提高大豆盛粒期（R 6）叶绿素含量。在大豆生长发育不同时期植株各层叶片叶绿素含量差异显著。在盛花期（R 2）、盛荚期（R 4）中部叶片叶绿素含量最高，其次为下层叶片，上层叶片叶绿素含量最低。盛粒期（R 6）表现为上层叶片叶绿素含量最高，下层叶片叶绿素含量最低，表明盛粒期（R 6）时大豆中下层叶片进入衰老期，叶绿素含量下降。不同氮肥处理方式对不同生育期大豆叶片叶绿素含量影响显著。当氮肥施入总量不变时，减少种肥氮施用量，增加始花期（R 1）、盛粒期（R 6）氮肥施用量，可增加盛荚期（R 4）和盛粒期（R 6）叶绿素含量，满足大豆生育后期特别是盛粒期（R 6）生长发育对叶绿素需求，减缓大豆叶片衰老。试验结果表明，氮肥处理 2、3、4、5 为大豆合理施氮方式，适宜生产上推广应用。本研究仅对不同氮肥施用方式对叶绿素含量的影响进行了探讨，今后还将深入研究不同氮肥施用方式对大豆光合速率及干物质积累的影响，进一步明确大豆生产合理氮肥施用方式。参考文献1 翁小航,李慧,周永斌,等.氮钙协同对杨树生长、光合特性及叶绿素荧光的影响J.沈阳农业大学学报,2021,52(3):356-361.2 陈茂春.大豆缺素症的识别与补救方法J.科学种养,2016(7):16-17.3 张茂明,顾鑫,杨晓贺,等.不同氮肥处理对大豆合农85根瘤的影响J.中国种业,2022(4):105-107.4 李灿东,郭泰,王志新,等.叶面施氮对大豆“合丰50”叶片叶绿素含量及干物质积累的影响J.中国土壤与肥料,2014(5):43-46.5 刘丽君,孙聪姝,刘艳,等.氮肥对大豆结瘤及叶片氮素积累的影响J.东北农业大学学报,2005(2):133-137.6 姚玉波,马春梅,张磊,等.施氮水平对大豆吸收利用氮素及产量的影响J.东北农业大学学报,2009,40(4):6-10.7 郭泰,刘秀芝,郑殿峰,等.氮素后移施肥对大豆产量及品质的影响J.大豆科学,2015,34(1):168-171.8 郭美玲,郭泰,王志新,等.高油大豆新品种合农134转化优势与推广措施J.中国种业,2022(1):56-58.9 Fehr WR,Caviness CE.Stages ofsoybean sevelopment.special re-port 80,cooperative extension service,agriculture and home eco-nomic experiment station M.Ames,Iowa:Iowa State 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