郝青南,楊芳,汪嬡嬡,龍澤福,楊中路,陳海峰,單志慧,鄧軍波*,周新安*
(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所,湖北 武漢,430062;2.荊門(中國農(nóng)谷)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,湖北 荊門,448000;3.洪湖市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,湖北 洪湖,433200)
大豆是世界上種植最廣泛的豆科作物。在20世紀(jì)里,由于遺傳改良和農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)的改進(jìn),大豆產(chǎn)量大幅度提高[1]。但隨著世界人口的增加和飲食結(jié)構(gòu)的改變,全球?qū)Υ蠖瓜M需求逐年增加,進(jìn)一步提高大豆單產(chǎn)和品質(zhì)對于保障世界大豆生產(chǎn)具有重要意義[2]。適量施氮肥可提高大豆葉片葉綠素含量,改善作物群體結(jié)構(gòu)、光合速率及產(chǎn)量等[3,4]。但氮肥利用效率偏低,我國氮肥利用率僅為30%~35%,土壤中超過40%的氮素通過揮發(fā)、淋失、脫氮以及微生物分解等途徑流失掉,這對環(huán)境造成了極大的污染,同時也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[5]。
為提高作物對氮肥的利用效率而增加產(chǎn)量和改善品質(zhì),研究者通過植物生長調(diào)節(jié)劑化學(xué)調(diào)控栽培技術(shù)來改善作物的產(chǎn)量和品質(zhì),提高肥效等。李燦東等[6]以合豐55 為材料,在大豆鼓粒期葉面噴施氮肥,有利于籽粒干物質(zhì)積累,最終使產(chǎn)量增加。馮麗娟[7]以東北高油大豆為材料,研究了不同種肥施用量對高油大豆產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,施肥量在150~300 kg/hm2時,單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、產(chǎn)量及脂肪含量均隨著施肥量的增加而增加,蛋白質(zhì)含量則與之相反。李冰等[8]以大豆合豐50為試驗材料,在大田栽培條件下,研究不同濃度梯度的新型植物生長調(diào)節(jié)劑AP2 和CGR3 浸種對大豆光合生理特性及產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng),結(jié)果表明,2 種植物生長調(diào)節(jié)劑在適宜的濃度下均可使大豆有不同程度的增產(chǎn)。朱林等[9]以黑農(nóng)35 號大豆為材料,在分枝期和初花期噴施烯效唑、葉核能、生根壯苗激活劑、莢多豆?jié)M長和酰胺硼5 種植物生長調(diào)節(jié)劑,研究植物生長調(diào)節(jié)劑對大豆單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重及產(chǎn)量的影響。復(fù)硝酚鈉是20 世紀(jì)60 年代日本旭化學(xué)工業(yè)株式會社最先發(fā)現(xiàn)的一種高效植物生長調(diào)節(jié)劑,其有效成分為鄰硝基苯酚鈉、對硝基苯酚鈉和5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉[10]。在與作物接觸后能迅速滲透到植物體內(nèi),促進(jìn)細(xì)胞的原生質(zhì)流動,提高細(xì)胞活力,在加速植株生長發(fā)育、提高產(chǎn)量、增強(qiáng)抗逆能力等方面作用顯著[11]。在肥料、農(nóng)藥和除草劑中加入少許復(fù)硝酚鈉,不僅能提高肥效、藥效、除草效果,而且能解除拮抗作用,對農(nóng)作物安全系數(shù)極高[12~14]。劉保軍等研究發(fā)現(xiàn)復(fù)硝酚鈉與化肥復(fù)配施用,對棉花化肥吸收率有明顯的促進(jìn)作用[15]。通過在孕穗期、齊穗期、灌漿期分別對大穗型品種山農(nóng)23 號和多穗型品種濟(jì)麥22 號噴施6 mg/L 復(fù)硝酚鈉溶液,噴施后,兩品種小麥的葉片衰老減慢,干物質(zhì)積累量增加,產(chǎn)量三要素協(xié)調(diào),產(chǎn)量提高[16]。0.02%的復(fù)硝酚鈉處理能夠明顯提高茄子的株高、葉片數(shù)量、葉綠素含量和根長[17]。復(fù)硝酚鈉與尿素的復(fù)配被稱為調(diào)節(jié)劑與肥料復(fù)配中的“黃金搭檔”,復(fù)硝酚鈉所具有的綜合調(diào)控作物生長發(fā)育的特性可彌補前期養(yǎng)分供應(yīng)的不足,使作物營養(yǎng)更全面,尿素利用得更徹底[18]。目前我國植物生長調(diào)節(jié)劑在水溶肥、葉面肥中應(yīng)用較多,但普遍缺乏相應(yīng)的使用標(biāo)準(zhǔn),隨意性較強(qiáng)。關(guān)于使用方面的研究較少,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)缺乏相應(yīng)的理論與技術(shù)指導(dǎo),亟需加快植物生長調(diào)節(jié)劑與肥料復(fù)配的研究及復(fù)配制劑配方的篩選。同時,由于南方大豆種植面積逐年增大,復(fù)配技術(shù)在南方大豆品種中的應(yīng)用研究尤為重要。因此探討增施氮肥以及氮肥與復(fù)硝酚鈉復(fù)配對大豆產(chǎn)量品質(zhì)的影響,為大豆生產(chǎn)提出更好的栽培管理措施,在指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐上具有重要意義。本研究在前人研究的基礎(chǔ)上,以南方主推大豆品種為材料,分析氮肥與復(fù)硝酚鈉復(fù)配對南方大豆光合特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,確定最佳使用標(biāo)準(zhǔn),以實現(xiàn)該復(fù)配技術(shù)在南方高產(chǎn)大豆栽培生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
試驗材料為南方主推大豆品種油6019、中豆41、中豆44、中豆63 和皖豆28。油6019、中豆41、中豆63 和中豆44 由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所提供。優(yōu)質(zhì)高蛋白大豆品種皖豆28,由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所提供。
試驗于2019 年6 月在荊門(中國農(nóng)谷)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院湖北省院士工作站團(tuán)林雙碑試驗基地、洪湖大同湖農(nóng)場以及中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所陽邏實驗基地分別進(jìn)行。2020 年6 月在荊門(中國農(nóng)谷)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院湖北省院士工作站團(tuán)林雙碑試驗基地進(jìn)行。試驗地土壤類型為黏土,土質(zhì)肥力中等,地勢平坦,試驗地前茬作物為油菜。播種前施三元復(fù)合肥375 kg/hm2。試驗田管理同大田。各試驗點試驗采取相同方案進(jìn)行。
試驗采用裂區(qū)設(shè)計,主處理為氮素和復(fù)硝酚鈉處理,副處理為品種。重復(fù)3 次,5 行區(qū),行長3 m,行距0.5 m,株距0.1 m。試驗設(shè)0 kg/hm2尿素(N0)、3 kg/hm2尿素(N1)、3 kg/hm2尿素+10 mg/L 復(fù)硝酚鈉(N2)、6 kg/hm2尿素(N3)、6 kg/hm2尿素+10 mg/L 復(fù)硝酚鈉(N4)5 個處理,初花期(R1)和鼓粒期(R5)進(jìn)行葉面噴施,用水量為375 L/hm2。
1.3.1 SPAD 值測定 選擇晴天上午8:00-11:00,初花期(R1)和鼓粒期(R5)于處理后連續(xù)選取5 株大豆,采用日本產(chǎn)葉綠素測定儀SPAD-502 田間測定倒三葉SPAD 值(soil and plant analyzer development,SPAD)。
1.3.2 光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度及蒸騰速率測定 選擇晴天上午8:00-11:00,初花期(R1)和鼓粒期(R5)處理后連續(xù)選取5 株大豆,采用Li-6800 便攜式光合系統(tǒng)分析儀(美國,Li-Cor 公司)分別測定各處理功能葉片倒三葉的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)。
1.3.3 農(nóng)藝性狀調(diào)查與小區(qū)測產(chǎn) 于大豆成熟期,每個小區(qū)取10株有代表性的植株進(jìn)行室內(nèi)考種及品質(zhì)性狀分析。調(diào)查株高、主莖節(jié)數(shù)、主莖有效分枝數(shù)、單株有效莢數(shù)、單株粒重、百粒重等農(nóng)藝性狀,取其均值作為小區(qū)農(nóng)藝性狀值。采用美國Zeltex ZX50手持式谷物分析儀測定蛋白質(zhì)、脂肪含量。收獲時取小區(qū)中間3行進(jìn)行測產(chǎn)。
1.3.4 統(tǒng)計分析 采用SPSS 17.0 軟件分析數(shù)據(jù),采用Microsoft Excel 2010 軟件繪制圖表。
葉片SPAD 值研究結(jié)果表明,增施氮肥以及氮肥與復(fù)硝酚鈉復(fù)配后,不同南方大豆品種SPAD 值均有不同程度的增加(圖1)。對于中豆44、中豆41和中豆63,增施氮肥處理后,在R1 和R5 時期,在3個種植區(qū)域的增加趨勢表現(xiàn)一致,均為N4>N3>N2>N1>N0,氮肥與復(fù)硝酚鈉復(fù)配使其葉綠素含量增加;對于高蛋白品種皖豆28,R5 時期SPAD 值均高于R1 時期,不同處理表現(xiàn)為N1>N3>N4>N2>N0,在N1(3 kg/hm2尿素)條件下葉綠素值表現(xiàn)為最高,復(fù)配復(fù)硝酚鈉后SPAD 值低于單獨氮肥處理;對于高油品種油6019,在3 個種植區(qū)域的表現(xiàn)具有一致性,表現(xiàn)為N2>N1>N4>N3>N0,N2(3 kg/hm2尿素+10 mg/L 復(fù)硝酚鈉)處理條件下,葉綠素SPAD 表現(xiàn)為最高值。
圖1 不同處理水平下大豆葉片SPAD值的變化Fig.1 Changes of SPAD value under different treatments in southern soybean
不同處理水平條件下,5 個大豆品種的凈光合速率均有不同程度的變化,增施氮肥可使葉片凈光合速率增加,復(fù)硝酚鈉對光合速率也有一定的影響。如圖2A 所示,中豆44 和中豆41 的初花期凈光合速率高于鼓粒期,初花期不同處理條件下,隨著氮肥增加,凈光合速率呈增加的趨勢N4>N3>N2>N1>N0,而到鼓粒期,光合速率減弱,在荊門和陽邏試驗點呈增加的趨勢,而洪湖試驗點處理后凈光合速率略有降低,分析原因可能由于鼓粒期洪湖氣候干旱影響。對于大豆品種皖豆28,初花期凈光合速率高于鼓粒期,氮肥處理后在2 個時期光合速率表現(xiàn)為一致的趨勢,均為N1>N3>N4>N2>N0,增施氮肥后葉片凈光合速率增加,復(fù)配復(fù)硝酸鈉后使皖豆28 的凈光合速率略有降低。對于大豆品種油6019和中豆63,初花期和鼓粒期凈光合速率增長趨勢一致,均為N2>N1>N4>N3>N0,增施氮肥后葉片凈光合速率增加,復(fù)配復(fù)硝酚鈉后使油6019的凈光合速率有所增加。
不同氮素水平條件下,5 個大豆品種的細(xì)胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度呈現(xiàn)不同的變化(圖2B,C)。在初花期和鼓粒期,中豆44、中豆41 和中豆63 的細(xì)胞間CO2濃度隨著氮素水平的增加表現(xiàn)上升的趨勢,均為N4>N3>N2>N1>N0,復(fù)配復(fù)硝酚鈉可促進(jìn)中豆44 和中豆41 細(xì)胞間CO2濃度的增加。品種皖豆28的細(xì)胞間CO2濃度在N1水平下增加最高,而品種油6019在N2水平下增加最高。初花期,4個大豆品種的氣孔導(dǎo)度表現(xiàn)各有差異,具體為中豆44和中豆41:N4>N3>N2>N1>N0,皖豆28 :N1>N3>N4>N2>N0,油6019:N2>N1>N4>N3>N0。在鼓粒期,不同品種間以及不同試驗點氣孔導(dǎo)度值各有不同,與鼓粒期的不同地點的氣候環(huán)境有關(guān)。
蒸騰速率對光合作用有一定的影響,對5 個大豆品種蒸騰速率進(jìn)行了分析(圖2D)。隨著氮素水平增加以及復(fù)硝酚鈉處理,蒸騰速率均有所降低。中豆44、中豆41 和中豆63 在N4 水平蒸騰速率最低,皖豆28在N1水平最低,油6019在N2水平最低。說明不同氮素水平對于大豆品種的蒸騰速率有著重要作用。
圖2 不同處理下大豆倒三葉光合特性的變化Fig.2 Changes of photosynthetic characteristics under different treatments in southern soybean
氮肥及復(fù)硝酚鈉處理對5個品種的株高和主莖節(jié)數(shù)影響較小,沒有明顯的變化(圖3)。氮肥及復(fù)硝酚鈉處理后對不同品種的分枝數(shù)有一定的影響,5 個品種均有增加的趨勢,不同種植區(qū)域由于受環(huán)境因素的影響,分枝數(shù)的表現(xiàn)略有差異,綜合3個種植區(qū)域分析發(fā)現(xiàn),皖豆28 和中豆44 在N4 處理下分枝數(shù)最多(圖3);油6019、中豆41 和中豆63 在N2 處理下分枝數(shù)最多。就5 個品種而言,皖豆28、油6019 和中豆63 在3 個區(qū)域,農(nóng)藝性狀表現(xiàn)穩(wěn)定,而中豆41和中豆44波動較大。
單株有效莢數(shù)、單株粒重和百粒重是大豆主要產(chǎn)量構(gòu)成因素,對大豆產(chǎn)量有著直接的影響。由圖3 可見,增施氮肥和復(fù)硝酚鈉后,5 個大豆品種的單株有效莢數(shù)在品種間、種植區(qū)域之間和處理間均有差異,中豆44 在各處理間,趨于穩(wěn)定。中豆41、油6019 和中豆63 在區(qū)域間和處理間差異均較大。隨著氮肥和復(fù)硝酚鈉的增施,5 個品種的單株粒重均呈現(xiàn)增加的趨勢,氮肥處理后,皖豆28 的單株粒重最高可增加38.6%,油6019 可增加30.1%,中豆41可增加31.5%,中豆44 可增加48%,中豆63 可增加54.7%。各品種單株粒重在荊門和陽邏試驗點差異不明顯,但與洪湖相比,差異較大,與其他品種相比,中豆44 和中豆63 在地域間穩(wěn)定性較好,變幅較小。各品種的百粒重隨著氮肥的施用略有增加的趨勢,皖豆28 增加明顯,最高可增加15.5%。百粒重在不同種植區(qū)域差異顯著,在洪湖種植區(qū)域,受干旱影響,品種間百粒重存在較大差異,綜合評價發(fā)現(xiàn),油6019、皖豆28 和中豆63 穩(wěn)定性較好,各區(qū)域間差異相對較小。地域間各指標(biāo)表現(xiàn)的穩(wěn)定性將為大豆穩(wěn)產(chǎn),高產(chǎn)提供基本條件。
圖3 南方大豆品種主要農(nóng)藝性狀對不同氮素水平的響應(yīng)Fig.3 Response of agronomic traits to different nitrogen levels in southern soybean
3 個種植區(qū)域中,油6019、中豆41 和中豆63 的產(chǎn)量顯著高于皖豆28 和中豆44,中豆63 產(chǎn)量最高,但隨著氮素水平提高,品種產(chǎn)量變化規(guī)律略有不同(表1)。油6019 在N2 水平產(chǎn)量最高,平均可增產(chǎn)27.5%,具體表現(xiàn)為N2>N1>N4>N3>N0,低氮水平產(chǎn)量高于高氮水平;而中豆41、中豆44 和中豆63在N4 水平產(chǎn)量最高,分別可增產(chǎn)30.9%、24.9%和27.4%,具體表現(xiàn)為N4>N3>N2>N1>N0,產(chǎn)量隨著氮素水平的增加而增加。氮肥與復(fù)硝酚鈉復(fù)配在油6019、中豆41、中豆44 和中豆63 4 個品種中均促進(jìn)產(chǎn)量增加,與單獨施用氮肥相比產(chǎn)量可增加5%~7%。而增施氮肥可使高蛋白品種皖豆28 的產(chǎn)量有所增加,最高可增產(chǎn)23.6%,但復(fù)配復(fù)硝酚鈉沒有起到增產(chǎn)的效果。因此,需根據(jù)不同品種的特點制定增產(chǎn)施肥策略。
對不同大豆品種及不同處理條件下的脂肪含量、蛋白含量和脂蛋總和進(jìn)行測定(圖4)發(fā)現(xiàn),皖豆28 的蛋白含量在荊門生長區(qū)隨著氮肥增加,蛋白含量降低了0.2~0.3個百分點,脂肪含量略有增加;在陽邏生長區(qū)蛋白含量降低了0.4~0.7 個百分點,脂肪含量沒有明顯規(guī)律;而在洪湖生長區(qū)蛋白含量有所增加,脂肪含量有所降低。表明皖豆28的脂肪和蛋白含量受不同區(qū)域的環(huán)境因素影響較大。油6019 的蛋白含量在荊門和洪湖隨著氮素增加而有所增加,脂肪含量有所降低,在陽邏種植點蛋白呈增加的趨勢,脂肪呈降低的趨勢。中豆41的蛋白含量在荊門呈增加的趨勢,而脂肪含量呈下降的趨勢,而在洪湖和陽邏恰好相反;中豆44 的蛋白含量保持穩(wěn)定,脂肪含量有所提高;中豆63 的蛋白含量略有降低,脂肪含量略有提高,脂蛋總和略有降低。綜合分析,各品種的蛋白含量和脂肪含量在區(qū)域之間有所差異,各處理間變化不明顯。隨著產(chǎn)量的增加,脂蛋總和略有降低或保持不變,可通過氮肥與復(fù)硝酚鈉復(fù)配實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)保質(zhì)的目標(biāo)。
圖4 氮肥與復(fù)硝酚鈉復(fù)配對南方大豆品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of fertilization treatment on quality trait in southern soybean
基于前面的數(shù)據(jù),對各品種光合生理指標(biāo)與產(chǎn)量品質(zhì)的相關(guān)性進(jìn)行分析(附表1~表5,首頁OSID碼)發(fā)現(xiàn),皖豆28 鼓粒期的凈光合速率和葉綠素SPAD 值與產(chǎn)量顯著正相關(guān),初花期的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和細(xì)胞間CO2濃度與蛋白含量呈顯著正相關(guān),與脂肪含量呈顯著負(fù)相關(guān);蛋白含量與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān),脂肪含量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。油6019鼓粒期的凈光合速率和葉綠素SPAD 值與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),初花期的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度與脂肪含量和脂蛋總和呈顯著負(fù)相關(guān),脂肪含量和脂蛋總和與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。中豆41鼓粒期的凈光合速率和葉綠素SPAD值與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),脂肪含量與蛋白含量呈顯著負(fù)相關(guān)。中豆44 鼓粒期的細(xì)胞間CO2濃度和葉綠素SPAD 值與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),初花期凈光合速率和葉綠素SPAD 值與蛋白含量呈顯著正相關(guān),脂肪含量與蛋白含量呈顯著負(fù)相關(guān)。中豆63 的產(chǎn)量和脂肪含量呈顯著正相關(guān),與初花期凈光合速率、鼓粒期的細(xì)胞間CO2濃度和葉綠素含量呈顯著正相關(guān)。綜合分析發(fā)現(xiàn),對于5個品種,鼓粒期的凈光合速率和葉綠素對產(chǎn)量影響較大,初花期的影響較??;蒸騰速率與產(chǎn)量均呈負(fù)相關(guān)。產(chǎn)量和品質(zhì)的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),經(jīng)過氮肥和復(fù)硝酚鈉處理,油6019和皖豆28的產(chǎn)量和脂肪及蛋白含量呈正相關(guān),可以用于進(jìn)一步研究產(chǎn)量品質(zhì)協(xié)同提高的機(jī)理。
表1 南方大豆產(chǎn)量對不同氮素水平的響應(yīng)Table 1 Response of yield to different nitrogen levels in southern soybean /(kg·hm-2)
大豆是高需氮作物,生物固氮和礦質(zhì)土壤以及氮肥是高產(chǎn)大豆的主要氮源[19]。為了獲得大豆的最佳產(chǎn)量,大豆必須同時進(jìn)行生物固氮和氮素吸收[20]。不同大豆品種間在籽粒發(fā)育期,整株植物的總氮積累和籽粒氮積累存在差異[19]。研究發(fā)現(xiàn)適量增加施氮量可增加大豆產(chǎn)量[21]。而氮肥利用效率低是制約大豆生產(chǎn)的主要問題。植物生長調(diào)節(jié)劑與肥料復(fù)配使用,往往會取長補短,產(chǎn)生更好的效果。前人研究發(fā)現(xiàn),在大豆盛花期葉面噴施多效唑和氮磷鉀肥,可促進(jìn)植株橫向生長,抑制縱向生長,改善植株營養(yǎng),減少花莢脫落,有效提高大豆產(chǎn)量[22]。水溶肥中添加植物生長調(diào)節(jié)劑,如復(fù)硝酚鈉、胺鮮酯(DA-6)、α-萘乙酸鈉等,可以促進(jìn)植物對肥料的吸收和利用,提高肥料的利用率[23]。但復(fù)硝酚鈉在大豆上與氮肥復(fù)配的應(yīng)用未見報道。本研究發(fā)現(xiàn),氮肥與復(fù)硝酚鈉復(fù)配在不同南方大豆品種中呈現(xiàn)不同的效果。對于高蛋白品種皖豆28,氮肥與復(fù)硝酚鈉復(fù)配與單獨施用氮肥相比產(chǎn)量沒有提高,但脂肪含量有所提高。分析原因可能由于不同特點大豆品種吸收、利用氮肥存在差異。一些高蛋白品種對氮素的需求較高,鼓粒期吸收同化的氮很難滿足籽粒需求,必須通過氮的再動員獲取一部分氮,導(dǎo)致葉片早衰,鼓粒期縮短,產(chǎn)量下降。油6019、中豆44、中豆41 和中豆63 4 個品種,氮肥與復(fù)硝酚鈉復(fù)配施用,可顯著提高大豆產(chǎn)量,油6019 在低氮條件下產(chǎn)量高于高氮條件下產(chǎn)量,同時蛋白含量也有所提高,而中豆44、中豆41 和中豆63 則在高氮條件下產(chǎn)量最高。推測原因可能是不同品種對氮的吸收利用能力不同,過量的氮肥使用,減弱了大豆根瘤固氮的能力,從而影響了整體產(chǎn)量的增加。因此,針對不同品種制定不同的施肥策略,可以大大提高南方大豆的產(chǎn)量和改良品質(zhì),為在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用提供理論根據(jù)。
光合作用是決定大豆產(chǎn)量的最重要因素,其葉片光合作用性能強(qiáng)弱是決定大豆產(chǎn)量的主要因素。作物生長在適宜的氮素水平下,一般就有較高的光合能力。本研究中,施氮顯著提高鼓粒期葉片凈光合速率,施氮量和葉片凈光合速率之間的關(guān)系對不同品種有所不同,中豆41 和中豆44 隨著施氮量的增加凈光合速率隨著增加,而油6019 和皖豆28 在低氮水平下凈光合速率最高,表明合理氮肥施用能夠提高葉片生理活性,保持較高的光合效能,利于大豆植株生長和增加產(chǎn)量,這與前人研究基本一致[24,25]。相關(guān)分析表明,大豆產(chǎn)量、SPAD 值、凈光合速率間均呈正相關(guān),再次證明鼓粒期需氮量增加,光合性能的提高有助于大豆產(chǎn)量形成。
除氮素營養(yǎng)外,降水及光照等氣象條件作為植物賴以生存的環(huán)境,直接影響著大豆的生長、發(fā)育及產(chǎn)量形成[26]。本試驗條件下,4 個品種在不同種植區(qū)域間產(chǎn)量波動較大,但是分析3 個試驗區(qū)域產(chǎn)量結(jié)果發(fā)現(xiàn),各品種產(chǎn)量水平隨氮素施用量變化表現(xiàn)出較好的一致性(表1),因此,氮素水平以及氮肥與復(fù)硝酚鈉復(fù)配水平與降水及光照等氣象條件間互作效應(yīng)大小不影響南方大豆最佳處理的確定,而兩者具體互作情況尚需進(jìn)一步研究。
與不增施氮肥相比,初花期和鼓粒期葉面噴施氮肥可增加南方大豆品種的產(chǎn)量。氮肥與復(fù)硝酚鈉復(fù)配又提高了氮素利用效率,進(jìn)而獲得更高的籽粒產(chǎn)量和氮素利用率。但由于對不同品種作用效果存在差異,針對不同基因型大豆品種需要制定最佳的處理方案。在本試驗條件下,N4(6 kg/hm2尿素+10 mg/L 復(fù)硝酚鈉)處理是中豆41、中豆44 和中豆63 獲得更高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的最優(yōu)組合,N2(3 kg/hm2尿素+10 mg/L 復(fù)硝酚鈉)處理是油6019 獲得更高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的最優(yōu)組合,N3(6 kg/hm2尿素)是皖豆28 獲得更高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的最優(yōu)處理。