梁嘯天 蔣高明
摘要:試驗(yàn)以徐豆14和臨豆9號(hào)為材料,在夏大豆種植區(qū)山東省平邑縣采用盆栽試驗(yàn)探討了不同葉面肥對(duì)夏大豆農(nóng)藝性狀的影響。結(jié)果表明,在始花期、始莢期、始粒期噴施生物菌肥葉面肥或磷酸二氫鉀葉面肥各一次,可顯著增加大豆的產(chǎn)量、生物量。與清水對(duì)照比較,生物菌肥葉面肥、磷酸二氫鉀葉面肥對(duì)徐豆14的單株粒重分別提高了13.2%、14.3%,差異均達(dá)到顯著水平(P<0.05);對(duì)臨豆9號(hào)的單株粒重分別提高了8.3%、12.0%,差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。葉面肥也可以顯著改善大豆的部分形態(tài)指標(biāo),如株高、復(fù)葉數(shù)、單株莢數(shù)等,對(duì)盛花期以后大豆的生物量也有顯著的提高作用。
關(guān)鍵詞:夏大豆;農(nóng)藝性狀;生物菌肥葉面肥;磷酸二氫鉀葉面肥
中圖分類號(hào):S565.106.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A文章編號(hào):1001-4942(2016)08-0085-04
AbstractUsing Xudou 14 and Lindou 9 as materials, the pot experiment was conducted to study the effects of different foliar fertilizers on agronomic characters of summer soybean in Pingyi County, Shandong Province. The results showed that spraying biological bacterial fertilizer or KH2PO4 foliar fertilizer at the beginning flowering stage, the beginning podding stage and the beginning seeding stage could significantly increase the soybean yield and biomass. Compared with water control, the biological bacterial and KH2PO4 foliar fertilizer increased the grain weight per plant of Xudou 14 by 13.2% and 14.3% respectively, and the differences both reached the significant level (P<0.05). Likewise, they increased the grain weight per plant of Lindou 9 by 8.3% and 12.0% respectively, and the differences both reached the extremely significant level (P<0.01). Besides, the biological bacterial and KH2PO4 foliar fertilizer could significantly improve some morphological indexes of soybean, such as plant height, compound leaf number and pod number per plant. They could also significantly boost the soybean biomass after the full-bloom stage.
KeywordsSummer soybean; Agronomic character; Biological bacterial foliar fertilizer; KH2PO4 foliar fertilizer
大豆是中國(guó)四大糧食作物之一[1],也是重要的油料作物。全國(guó)夏大豆種植主要分布在黃淮海平原區(qū)。近年來(lái),由于非轉(zhuǎn)基因大豆被消費(fèi)者認(rèn)可程度普遍提高,經(jīng)濟(jì)效益的提升使農(nóng)民種植大豆的積極性有了一定提高[2]。山東地區(qū)屬于夏大豆種植區(qū),目前大豆種植主要依靠根部施肥,這種施肥方式用量大,費(fèi)工費(fèi)力,且肥料利用率不高,加之當(dāng)前根部施肥多以化學(xué)肥料居多,對(duì)環(huán)境會(huì)造成負(fù)面影響[3]等,再者磷素的缺乏以及其他維持葉片正常生理活動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)成分往往比較匱乏,限制了大豆的增產(chǎn)。噴施葉面肥被認(rèn)為是根外施肥的有效措施之一,所以進(jìn)行大豆葉面肥的噴施效果試驗(yàn)很有必要。
葉面肥種類較多,合理選用不同類型的葉面肥對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。近些年來(lái),含氨基酸的葉面肥在作物上的應(yīng)用較多,增產(chǎn)效果明顯[4,5],故本試驗(yàn)選擇含有多種氨基酸的生物菌肥[6]及磷酸二氫鉀為供試葉面肥,在大豆對(duì)養(yǎng)分需求量較大的生長(zhǎng)時(shí)期進(jìn)行葉面噴施,并對(duì)大豆的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,旨在為山東地區(qū)大豆噴施葉面肥的生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)系統(tǒng)定位研究站進(jìn)行,該定位站位于山東省平邑縣卞橋鎮(zhèn)蔣家莊村(35°27′N,117°50′E)。種植區(qū)屬沂蒙山區(qū)山前丘陵小平原,為溫帶大陸性氣候,夏季炎熱多雨,冬季寒冷干燥,多年平均氣溫13.2℃,平均無(wú)霜期212 d,平均年降水量770.2 mm。
1.2試驗(yàn)材料
聚氯乙烯盆(直徑28 cm,深45 cm),每盆裝土7 kg。土壤有機(jī)質(zhì)含量為1.83%,全氮0.18%,全磷0.06%,全鉀0.63%,速效氮131.22 mg/kg,速效磷13.53 mg/kg,速效鉀110.23 mg/kg,pH為6.84。供試夏大豆品種為徐豆14、臨豆9號(hào),其中徐豆 14為亞有限型結(jié)莢習(xí)性中熟品種,臨豆9號(hào)為有限結(jié)莢習(xí)性中晚熟品種。供試葉面肥為用1 L水浸提20 g生物菌肥粉末后所得上清液制成的生物菌肥葉面肥、0.5%磷酸二氫鉀溶液,其中生物菌肥粉末是由工業(yè)化生產(chǎn)流程對(duì)廚余垃圾等進(jìn)行發(fā)酵后所得,含有豐富的植物生長(zhǎng)所需的氨基酸等養(yǎng)分。
1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
采用盆栽試驗(yàn)法,設(shè)3個(gè)葉面噴施處理,即CK:清水對(duì)照;BO:生物菌肥葉面肥;CF:0.5%磷酸二氫鉀溶液。隨機(jī)區(qū)組排列,每處理13盆。于大豆始花期(R1期)、始莢期(R3期)、始粒期(R5期)各進(jìn)行1次葉面噴施。
2015年5月21日將徐豆14種子播種于39個(gè)塑料盆中,每盆9粒,待第3片復(fù)葉展開(kāi)后定苗,每盆保留3株,歸為第一組。采取同樣的處理方法播種并定苗臨豆9號(hào)于另外39個(gè)塑料盆中,歸為第二組。試驗(yàn)期間保證水分充足,排除水、肥、病蟲(chóng)害、雜草等非試驗(yàn)因素的影響。本試驗(yàn)按照Fehr(1977)等[7]的方法劃分大豆的各個(gè)生長(zhǎng)階段,于盛花期(R2期)、始莢期(R3期)、盛莢期(R4期)、始粒期(R5期)、滿粒期(R6期)每次各處理隨機(jī)取2盆共計(jì)6株大豆,將植株擦拭干凈,帶回實(shí)驗(yàn)室,于105℃殺青30 min,再75℃烘干至恒重,用天平稱重即為大豆生物產(chǎn)量。滿粒期(R6期)測(cè)定大豆株高、復(fù)葉數(shù)、有效分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)、底莢高度、底莢下節(jié)數(shù)等形態(tài)指標(biāo)。在完熟期(R8期)每處理各取3盆共計(jì)9株大豆進(jìn)行測(cè)產(chǎn)考種,測(cè)得單株粒數(shù)、單株粒重、百粒重等指標(biāo)。
1.4數(shù)據(jù)分析
采用Microsoft Excel 2007軟件處理數(shù)據(jù),圖表中數(shù)據(jù)均為各處理的平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差。采用SPSS 21.0軟件中的t檢驗(yàn)法進(jìn)行顯著性分析。采用SigmaPlot 10.0軟件作圖。
2結(jié)果與分析
2.1兩種葉面肥對(duì)夏大豆產(chǎn)量指標(biāo)的影響
由表1可以看出,與清水對(duì)照比,噴施生物菌肥、磷酸二氫鉀葉面肥的處理,徐豆14的百粒重分別提高了3.8%、4.1%(P<0.05),單株粒數(shù)分別提高了9.1%(P<0.05)、9.8%(P<0.01),單株粒重分別提高了13.2%、14.3%(P<0.05)。與清水對(duì)照比較,噴施生物菌肥、磷酸二氫鉀葉面肥的處理,臨豆9號(hào)的百粒重分別提高了2.0%、3.3%(P<0.05),單株粒數(shù)分別提高了6.1%、8.5%(P<0.05),單株粒重分別提高了8.3%、12.0%(P<0.01)。結(jié)果表明,大豆噴施葉面肥可顯著或極顯著提高其產(chǎn)量性狀,且噴施磷酸二氫鉀葉面肥的效果優(yōu)于生物菌肥葉面肥。
2.2兩種葉面肥對(duì)夏大豆形態(tài)指標(biāo)的影響
由表2可知,與清水對(duì)照相比,噴施生物菌肥、磷酸二氫鉀葉面肥的處理,徐豆14的株高分別提高4.7%、5.5%(P<0.05),復(fù)葉數(shù)分別提高10.8%、12.3%(P<0.05),單株莢數(shù)分別提高7.5%(P<0.05)、9.6%(P<0.01);臨豆9號(hào)的株高分別提高4.8%、5.0%(P<0.01),復(fù)葉數(shù)分別提高5.0%、6.0%(P<0.01),單株莢數(shù)分別提高5.7%、6.6%(P<0.01)。兩種葉面肥對(duì)夏大豆徐豆14、臨豆9號(hào)的有效分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、底莢高度、底莢下節(jié)數(shù)等形態(tài)指標(biāo)的影響不顯著(P>0.05)。
2.3兩種葉面肥對(duì)夏大豆生物量指標(biāo)的影響
由圖1A可以看出,徐豆14的生物量于盛花期(R2期)開(kāi)始一直呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。在不同生育期,各處理大豆全株生物量表現(xiàn)為:磷酸二氫鉀葉面肥處理>生物菌肥葉面肥處理>CK。在R2期,生物菌肥、磷酸二氫鉀葉面肥對(duì)徐豆14生物量的增加作用不顯著(P>0.05),之后各生育期生物菌肥、磷酸二氫鉀葉面肥對(duì)徐豆14生物量的增加作用極顯著(P<0.01),其中R3期,分別增加了9.8%、11.8%,R4期分別增加了11.5%、12.5%,R5期分別增加了9.5%、10.9%,R6期分別增加了9.8%、10.5%。
由圖1B可以看出,隨生育進(jìn)程,臨豆9號(hào)的生物量一直呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。在不同生育期,生物量均值表現(xiàn)為:磷酸二氫鉀葉面肥處理>生物菌肥葉面肥處理>CK。在R2期,生物菌肥、磷酸二氫鉀葉面肥對(duì)臨豆9生物量的增加作用不顯著(P>0.05),之后各生育期生物菌肥、磷酸二氫鉀葉面肥對(duì)臨豆9號(hào)生物量的增加作用極顯著(P<0.01),R3期分別增加了7.9%、9.5%,R4期分別增加了10.3%、11.8%,R5期分別增加了9.3%、10.3%,R6期分別增加了8.2%、9.0%。
總的來(lái)看,在夏大豆始花期(R1期)、始莢期(R3期)、始粒期(R5期)葉面施肥,自始莢期開(kāi)始可以極顯著增加其生物量,且噴施磷酸二氫鉀葉面肥的效果優(yōu)于生物菌肥葉面肥,但二者差異不顯著。
3討論與結(jié)論
葉面肥在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用歷史久遠(yuǎn)。清朝時(shí),浙江省樂(lè)清縣虹橋農(nóng)民就進(jìn)行過(guò)水稻葉面施用河泥糞的試驗(yàn),開(kāi)辟了我國(guó)葉面肥施用的先河[8]。20世紀(jì)30年代以后,葉面肥已經(jīng)開(kāi)始在西方國(guó)家得到廣泛應(yīng)用[9,10]。近些年來(lái),國(guó)內(nèi)外關(guān)于葉面肥的應(yīng)用研究非常多。國(guó)內(nèi)的一些研究表明,濃縮氨基酸葉面肥在大豆上的應(yīng)用可增加單株粒數(shù)、百粒重,增產(chǎn)率在6.4%~15.8%之間[4]。尿素和磷酸二氫鉀及其混合型葉面施肥可促進(jìn)甜玉米植株生長(zhǎng),改善穗部性狀,提高葉綠素、類胡蘿卜素的含量,進(jìn)而提高甜玉米產(chǎn)量[11]。小麥灌漿期葉面噴施腐植酸類葉面肥,能增加千粒重,增產(chǎn)效果顯著[13]。在國(guó)外,研究發(fā)現(xiàn),在鹽脅迫下葉面噴施納米級(jí)的氧化鋅比普通的氧化鋅對(duì)向日葵生物量有顯著提高作用[13];噴施葡萄枝水溶性提取物的溶液于葡萄葉面,可提高最終釀得葡萄酒中的氨基酸含量[14]。在卷心菜葉面噴施昆布醇可顯著提高地上部和根系長(zhǎng)度、芽和根的鮮重、干重、葉面積和葉片數(shù)[15]。Drin和Algaren商業(yè)化有機(jī)葉面肥對(duì)球根植物晚香玉的生長(zhǎng)和開(kāi)花具有促進(jìn)作用,這是有機(jī)葉面肥首次在球根花卉上取得的應(yīng)用成果[16]。噴施鈦的葉面肥對(duì)貓尾草的種子產(chǎn)量、千粒重、發(fā)芽能力均有提高作用[17]。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,在始花期(R1期)、始莢期(R3期)、始粒期(R5期)噴施生物菌肥葉面肥或磷酸二氫鉀葉面肥可使徐豆14、臨豆9號(hào)兩個(gè)夏大豆品種的部分形態(tài)指標(biāo),如株高、復(fù)葉數(shù)、單株莢數(shù)都有顯著的提高作用,這是由于葉面營(yíng)養(yǎng)的供應(yīng)一方面促進(jìn)了植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),一方面降低了落葉率、落莢率,但是其他如有效分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、底莢高度、底莢下節(jié)數(shù)受大豆品種自身遺傳因素的影響較大,兩種葉面肥均不能顯著影響其值。兩種葉面肥均極顯著增加了兩個(gè)夏大豆品種不同生育期的生物量。
在本次試驗(yàn)中,兩種生態(tài)型的大豆在對(duì)葉面肥的性狀響應(yīng)方面呈現(xiàn)極大相似性,基本可以論定這兩種大豆遺傳因素的差異性不會(huì)對(duì)葉面肥肥效的發(fā)揮造成質(zhì)的影響,也一定程度地說(shuō)明這兩種葉面肥具有普適性。
綜上所述,生物菌肥葉面肥、磷酸二氫鉀葉面肥對(duì)于徐豆14、臨豆9號(hào)夏大豆品種均有良好的促進(jìn)生長(zhǎng)并增產(chǎn)的作用,可以進(jìn)一步在大田栽培時(shí)推廣應(yīng)用。
致謝:本試驗(yàn)過(guò)程中,中國(guó)科學(xué)院植物研究所的助理研究員吳光磊、李彩虹等在試驗(yàn)思路、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)實(shí)施中提供幫助或參與討論;山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授寧堂原在葉面肥種類選擇提出合理建議,弘毅生態(tài)農(nóng)場(chǎng)工作人員蔣高亮、曾彥、周全艾在大豆栽培過(guò)程中提出了極為寶貴的建議并對(duì)試驗(yàn)的順利進(jìn)行提供了生活條件,在此深表謝意!
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