不同氮磷钾水平对夏大豆产量与品质的影响_蒋龙刚.pdf

大 豆 科 学 Soybean Sciencehttp:/ddkx haasep cn2023，42(2):220-227DOI:10 11861/j issn 1000-9841 2023 02 0220不同氮磷钾水平对夏大豆产量与品质的影响蒋龙刚1，2，史建硕1，2，郭丽1，2，任燕利1，2，潘丽佳1，3，王丽英1，2(1 河北省农林科学院 农业资源环境研究所，河北 石家庄 050051;2 河北省肥料技术创新中心，河北 石家庄 050051;3 河北农业大学 经济管理学院，河北 保定 071000)摘要:为明确河北地区不同氮磷钾水平对夏大豆产量与品质的影响，以大豆品种冀豆 17 为供试材料，在河北省农林科学院大河试验站设置不同的氮磷钾用量水平田间试验，分析不同氮磷钾水平对夏大豆收获期土壤养分含量、产量及其构成要素和品质的影响。结果表明:收获期0 20 cm 土层速效氮、磷、钾含量分别为 7 55 9 62 mg kg1、14 0 27 2 mg kg1、139 218 mgkg1;与缺素处理相比，施氮、磷、钾使 0 20 cm 土层硝态氮、速效磷、速效钾分别增加168%252%、343%936%、187%626%。土壤速效氮含量较低时，施氮使大豆单株有效荚数、单株粒数和产量显著增加，增幅分别为156%438%、137%428%和 12 2%29 4%，且大豆产量与施氮量(0 195 kg hm2)显著正相关;施氮使大豆籽粒蛋白质含量增加 1 31%3 39%、脂肪含量降低 2 55%3 40%，大豆籽粒蛋白质含量随着施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势。土壤速效磷、钾含量处于中等及以上水平时，施磷和钾使大豆单株有效荚数、单株粒数、产量分别增加 7 57%10 3%、2 70%6 31%、1 56%4 34%和 1 06%1 69%、1.83%7.34%、6 03%6 81%，大豆产量随着施磷量的增加呈现先增加后降低的趋势;施磷、钾对大豆籽粒蛋白质和脂肪含量无显著影响。关键词:大豆;氮磷钾水平;土壤养分;产量构成要素;产量;品质收稿日期:2022-10-09基金项目:河北省现代农业产业体系项目(HBCT2019190205);河北省自然科学基金创新群体研究项目(C2020301020)。第一作者:蒋龙刚(1991)，男，硕士，助理研究员，主要从事作物养分管理研究。E-mail:1490768260 qq com。通讯作者:王丽英(1977)，女，博士，研究员，主要从事植物营养与新型肥料研究。E-mail:wangliying5163 com。Effects of Different N，P，K Levels on Yield and Quality of Summer SoybeanJIANG Long-gang1，2，SHI Jian-shuo1，2，GUO Li1，2，EN Yan-li1，2，PAN Li-jia1，3，WANG Li-ying1，2(1 Institute of Agriculture esources and Environment，Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050051，China;2 HebeiFertilizer Technology Innovation Center，Shijiazhuang 050051，China;3 College of Economics and Management，Hebei Agricultural University，Baoding071000，China)Abstract:With soybean variety Jidou 17 as the experimental material，the field experiment was conducted at DaheExperimental Station of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences to analyze the effects of different N，P，K levels onsoil nutrient content，yield，components of soybean yield and quality during summer soybean harvest，so as to determine theeffects of different N，P，K levels on the yield and quality of summer soybean in Hebei The results showed that:During theharvest period，the contents of available N，P and K in 0 20 cm soil layer were 755 962 mg kg1，140 272 mg kg1and 139 218 mg kg1respectively Compared with no fertilization treatment，N，P and K application increased nitrate N，available P and available K in 0 20 cm soil layers by 16 8%25 2%，34 3%93 6%and 18 7%62 6%respectively When the soil available N content was low，N application significantly increased the effective pods number perplant，seeds number per plant and soybean yield by 15 6%43 8%，13 7%42 8%and 12 2%29 4%respectively，and soybean yield was significantly positively correlated with N application(0 195 kg hm2)N application increased theprotein content of soybean seeds by 1 31%3 39%，and decreased the fat content by 2 55%3 40%With the increaseof N application rate，the protein content of soybean seeds increased firstly and then decreased When the content of availableP and K in soil was at medium or above level，the number of effective pods number per plant，seeds number per plant andyield of soybean increased by 7 57%10.3%，2 70%6 31%，1 56%4 34%and 1 06%1 69%，1 83%7 34%，6 03%6 81%respectively with P and K application The soybean yield increased firstly and then decreased withthe increase of P application，P and K application had no significant effect on protein and fat content of soybean seedsKeywords:soybean;N，P，K levels;soil nutrient;components of yield;yield;quality大豆是重要的油料经济作物，是人类植物蛋白质和脂肪的重要来源，在人们的日常饮食中占有非常重要的位置。我国人口众多，对大豆的需求量巨大，然而我国的大豆总产和单产均较低，无法满足人们对大豆的需求，2021 年大豆进口量占需求量的85 4%1。为满足我国对大豆规划布局要求，河北省加快发展推广夏大豆种植，但大豆单产较低，2020 年平均产量 2 493 kghm22，经济效益明显低于玉米等夏季作物，农户种植大豆的积极性并不高3。因此，为了提高我国大豆产能，提高河北省2 期蒋龙刚等:不同氮磷钾水平对夏大豆产量与品质的影响221大豆的产量与品质显得尤为重要。氮磷钾是大豆生长和高产必需的大量营养元素4-5，养分供应不足和不平衡是限制我国大豆高产的重要因素，常规认为大豆根瘤菌具有固氮能力，实际生产中对氮素的投入很少，甚至不施氮肥6。同时，基于农户施肥调研发现，河北区域大豆生产过程中仅施用300 kg hm2平衡复合肥(15 15 15)或大豆专用复合肥(16 18 11)，氮磷钾肥的投入较少。高籽粒蛋白含量导致大豆有较高的氮需求，大豆根瘤固氮量占总氮吸收量的 50%60%，仅靠根瘤固氮远远不能满足大豆对氮素的需要，必须施以足够的氮肥7-8;磷素不仅可以有效改善大豆植株生理特性、提高矿质元素的吸收利用9，还能促进大豆根瘤菌结瘤固氮，缺磷会限制结瘤和固氮能力，导致作物减产10-11;钾素不仅能促进大豆硝酸还原酶的活性，提高氮的代谢速率12，还能提高光合速率和增强茎秆的强度13-14。因此合理平衡施用氮磷钾可有效提高大豆产量和品质6，15-16。大豆籽粒的产量和品质还受遗传(品种)与环境(气候、温度、水分、地域)因子协同作用的影响，氮磷钾肥对大豆籽粒产量和品质影响的研究很多，因不同地区种植不同品种大豆导致试验结论并不一致5，17。目前河北区域不同氮磷钾水平对大豆产量与品质的影响还不明确。因此，本研究以大豆品种冀豆 17 为材料，通过设置不同氮磷钾水平，研究其对大豆籽粒产量和品质的影响，为进一步明确河北地区适宜大豆施肥量，从而为实现大豆高产高效提供理论基础和科学依据。1材料与方法1 1试验地概况试验地位于河北省石家庄市鹿泉区河北省农林科学院大河试验站，该地区位于华北平原山前平原(1142300E，380732N)，属暖温带大陆性季风气候，常年大豆生育期间降雨量 350 550 mm，土壤类型为黏壤质洪冲积石灰性褐土，耕层土壤有机质为 11 8 g kg1、硝态氮为 16 2 mgkg1、有效磷为 18 6 mg kg1、速效钾为 150 mg kg1、pH7 93。1 2材料供试大豆品种为冀豆17，中熟品种，株高 100 cm左右，亚有限结荚习性，抗病毒能力强，为河北地区主推品种之一。供试肥料为尿素(河北阳煤正元化工集团有限公司，N 46%)、磷酸二铵(云南三环中化化肥有限公司，N 18%、P2O546%)、过磷酸钙(河北省矾山磷矿有限公司，P2O518%)、氯化钾(乌拉尔钾肥股份公司，K2O 62%)，磷、钾肥全部基施，60%氮肥基施，40%氮肥在结荚期追施。施肥方式为基肥深施、追肥撒施。1 3试验设计试验于 2021 年进行，共设计 11 个处理。设置5 个氮(N)水平:0，52 5，105，150，195 kghm2;设置4 个磷(P2O5)水平:0，50，100，150 kg hm2;设置4 个钾(K2O)水平:0，75，150，225 kghm2。试验处理及施肥量详见表 1。试验采取随机区组排列，3 次重复，小区面积 72 m2，18 行区，行长为 8 m。种植制度为冬小麦夏大豆轮作，大豆播种量为150 kg hm2，行距为 0 5 m，株距为 10 cm，密度约为 18 万株hm2左右，田间管理与当地农户一致，小麦季处理间施肥量相同。表 1试验