高荣广 张兴惠 李耕 赵睿 郑宾 赵伟
摘要：以齐黄34为试材，研究不同种植密度条件下有机无机肥配施对夏大豆氮肥利用效率的影响。结果表明，有机肥无机肥和15万株/hm2配合种植可以显著提高大豆叶片、茎秆、籽粒等含氮量及氮素积累量，改善大豆后期籽粒中氮的分配量，提高植株氮肥利用率。
关键词：夏大豆;种植密度;有机无机肥配施;氮肥利用率;产量
中图分类号：S565.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2022）03-0013-04
要实现提高大豆产量的目标，需要协调大豆个体、群体和栽培环境之间的关系。在适当密度范围内，随着种植密度的增加，大豆总产量逐渐提高，而超过合理密度后，大豆总产量则降低。适量施肥可弥补增密造成的减产损失，施用有机肥相较于施用化肥可以显著提高大豆的净光合速率，而适量的有机肥或有机无机肥配合施用可以明显增加作物产量、改善土壤结构、平衡土壤中的营养元素、提高地上部干物质重以及防止叶片早衰，进而提高籽粒产量改善籽粒品质。
研究不同密度下有机肥和无机肥配施对大豆氮肥利用率及产量的影响，寻求合适的种植密度，建立科学合理的有机肥无机肥配施技术体系，从而为大豆的高产栽培提供理论和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验设计
2017—2018年间在山东农业大学农学实验站进行试验，以夏大豆齐黄34为试材，设3个密度水平：9万株/hm2（D1）、12万株/hm2（D2）、15万株/hm2（D3）。3个氮肥水平：U（普通尿素，50%基施+50%追肥）、M（腐熟鸡粪，一次性基施）、UM（50%普通尿素+50%腐熟鸡粪，一次性基施），以不施氮为对照（N0）。常规尿素用量300 kg/hm2，有机肥为腐熟鸡粪（纯N9.7 mg/g，纯P3.75 mg/g，纯K含量9.98 mg/g），施用量为1.5万kg/hm2。磷钾肥施用量分别为P2O5 120 kg/hm2和K2O 300 kg/hm2，播种前一次施入，田间管理及病虫草害防治与一般高产田相同，每个处理3次重复。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 植株干物质测定 各处理分别于大豆开花期、结荚期、鼓粒期、成熟期取长势良好一致的植株5株，前期分成茎、叶，后期分为茎、叶、荚、籽粒。采集的鲜样品先在105 ℃下杀青30 min，然后在80 ℃下烘干至恒重，称重磨样，用于测定氮含量。
1.2.2 植株各部位全氮含量的测定 用凯氏定氮法测定植株各部位全氮含量，用海能全自动凯氏定氮仪K9860测定植株全氮含量。计算公式：
氮素积累量/mg=植株重/g×氮含量/（mg/g）;
各器官氮素分配比例/%=各器官的氮素积累量/氮素总积累量×100%;
氮肥农学利用率（NGE，kg/kg）=（施氮区产量–未施氮区产量）/氮肥投入量;
氮肥利用率（NUE，%）=（施氮区作物收获时地上部的吸氮总量–未施氮区作物收获时地上部的吸氮总量）/氮肥投入量×100%;
氮肥吸收效率（NAE，%）=地上部植株氮积累量/供氮量×100%;
氮肥偏生产力/（kg/kg）=籽粒产量/氮肥用量。
1.2.3 产量及产量性状的测定 成熟期各处理在田间连续取20株植株，风干后统计大豆单株荚数、单株粒数、每荚粒数、单株粒质量、百粒质量，计算理论产量。
1.3 数据分析
指标采用2017和2018两年数据平均值。数据统计分析、显著性分析和作图分别使用Microsoft Excel 2003，SPSS 25和Sigmaplot 10.0三种工具软件。
2 结果与分析
2.1 产量及相关性状
不同处理对大豆产量及产量构成因素的影响结果见表1。
由表1可看出，在相同施肥条件下，有机无机肥配施明显提高了大豆产量，其中UM增产效果最显著。相同密度条件下，有机肥无机肥混施可显著增加大豆单株有效荚数、百粒质量，从而达到增产效果。以UM-D3产量最高，UM-D1单株有效结荚数最多。
2.2 叶片含氮量
不同生育时期各处理的叶片含氮量如图1所示。
由图1可以看出，随着大豆的生长发育，各处理叶片含氮量均呈现逐渐降低的趋势。相同种植密度条件下，UM在各时期叶片含氮量均有较高含量。
2.3 茎秆含氮量
氮密处理显著影响大豆茎秆含氮量变化，如图2所示。
由图2可知，各处理在典型生育期茎秆含氮量不同，其中，含氮量最大值出现在开花期。随着大豆的生長发育，茎秆含氮量不断降低。相同密度条件下，UM处理的茎秆含氮量比U和M处理显著增加。
2.4 籽粒含氮量
有机无机肥配施对大豆不同生育期豆荚含氮量的影响如图3所示。
由图3可知，随着大豆的生长发育，籽粒含氮量不断增加。相同种植密度条件下，UM籽粒含氮量均高于U、M。相同肥料类型处理下，密度处理间的荚果含氮量的差异不显著。
2.5 全株氮素积累量
有机无机肥配施对大豆不同生育期全株氮积累量的影响见图4。
由图4可以看出，随着大豆的生长发育，植株氮积累量变化总体呈上升的趋势，在成熟期达到最大值。同一种植密度下，表现为UM>M>U>N0。UM处理在整个大豆的生育期内，其氮素积累量要高于U和M。相同肥料施入方式下，全株氮积累量表现为D1>D2>D3。
2.6 有机无机肥配施对作物氮素吸收利用的影响
有机无机肥配施对大豆氮肥利用率的影响见表2。
由表2可得，相同密度條件下，UM的氮肥农学利用率、氮素吸收效率、氮肥利用率以及氮肥偏生产力值最大。在相同肥料施入条件下，均呈现D3>D2>D1的趋势。
3 讨论与结论
氮素是叶绿体的主要组成成分，其含量会直接或间接地影响作物的光合作用。试验结果表明，随着大豆的生长发育，植株氮素由营养器官逐渐转移至生殖器官，且有机无机肥配施显著增加大豆植株叶片氮素含量和氮积累量，使其有更多的氮素转移至荚果中，从而达到增产的目的。前人研究表明，适宜的有机无机肥混施能有效提高作物光合速率，促进碳、氮的转化和有机物的积累量，这与本研究结果一致。综上分析，15万株/hm2结合有机肥无机肥配合施用的种植模式，更有利于黄淮海地区夏大豆的高产。
参考文献
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1 177.
Effects of Combined Application of Organic and Inorganic Fertilizers on
Nitrogen Fertilizer Use Efficiency of Summer Soybean with Different Densities
GAO Rongguang1， ZHANG Xinghui2， LI Geng2*， ZHAO Rui2， ZHENG Bin2， ZHAO Wei2
（1. College of Horticulture Science and Engineering， Shandong Agricultural University， Tai"an Shandong 271018， China; 2. College of Agriculture， Shandong Agricultural University， Tai"an Shandong 271018， China）
Abstract：
With qihuang 34 as the test material，the effects of organic and inorganic fertilizer combined application on nitrogen use efficiency of summer soybean under different planting densities were studied. The results showed that the combination of organic fertilizer and inorganic fertilizer and 150，000 plants/hm2 planted together could significantly increase the nitrogen content and nitrogen accumulation in leaves， stalks and grains of soybean， improved the nitrogen distribution in grain at the later stage of soybean， and improved the plant nitrogen use efficiency.
Key words：
summer soybean; planting density; combined application of organic and inorganic fertilizer; nitrogen fertilizer use efficiency; yield