葉面肥與基肥配施對(duì)夏大豆光合性能、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

摘 要：為篩選適宜夏大豆的葉面肥和基肥配施方式，提高大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)，以寶豆10號(hào)為試驗(yàn)材料，采用二因素裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置主處理磷酸二氫鉀噴施濃度0%（P1）、1.0%（P2）、1.5%（P3）和2.0%（P4）4個(gè)水平，設(shè)置副處理復(fù)合肥施肥量150 kg/hm2（F1）、225 kg/hm2（F2）、300 kg/hm2（F3）和375 kg/hm2（F4）4個(gè)水平，研究葉面肥和基肥配施對(duì)夏大豆產(chǎn)量構(gòu)成因素、光合性能、產(chǎn)量和籽粒品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，葉面肥和基肥對(duì)夏大豆葉片的花期和莢期的SPAD值和Pn均有顯著影響；葉面肥、基肥以及它們的互作效應(yīng)對(duì)夏大豆的單株粒數(shù)、百粒重和產(chǎn)量具有極顯著影響，其中P3F4產(chǎn)量達(dá)到4 165.70 kg/hm 與其它處理差異顯著（ P lt;0.05）。葉面肥、基肥、葉面肥×基肥對(duì)夏大豆籽粒蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、異黃酮含量存在極顯著影響（ P lt;0.01），P1F3蛋白質(zhì)含量最高達(dá)到45.51%，P4F3脂肪含量和異黃酮含量最高分別達(dá)到19.68%和0.462 6%。葉面肥、基肥以及它們的互作效應(yīng)對(duì)夏大豆花期、莢期的光合性能、產(chǎn)量構(gòu)成因素和籽粒品質(zhì)存在重要影響。基肥施入量375 kg/hm2時(shí)在花期噴施1.5%磷酸二氫鉀水溶液可有效改善夏大豆葉片的光合性能、產(chǎn)量構(gòu)成因素，并可獲得較好的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)和籽粒品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：葉面肥；基肥；光合性能；產(chǎn)量品質(zhì)；夏大豆

中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0488-5368（2025）01-0051-05

Effects of Foliar Fertilization and Base Fertilization on Photosynthetic Characteristics， Yield， and Quality of Summer Soybean

QU Yang， MA Wen， LIU Xiaoting， XUE Yuying， WANG Kezhen

（Baoji Research Institute of Agricultural Science， Qishan， Shaanxi 722499， China）

Abstract： To investigate the effects of foliar fertilization and base fertilization on SPAD value， agronomic characteristics， photosynthetic characteristics， yield， and quality of the summer soybean cultivar ‘Baodou 10’， a field experiment was conducted using a two-factor split-plot design with different foliar fertilization concentrations （0% P1， 1.0% P2， 1.5% P3， and 2.0% P4， respectively） and base fertilization amounts （150 kg/hm2 F1， 225 kg/hm2 F2， 300 kg/hm2 F3， and 375 kg/hm2 F4）. The results showed that foliar fertilization and base fertilization had significant effects on SPAD value and net photosynthetic rate （Pn）. Foliar fertilization， base fertilization， and their interaction （foliar fertilization × base fertilization） had significant effects on seeds per plant， 100-seed weight， and yield （ P lt;0.01）. The highest yield was observed in P3F4， reaching 4 165.70 kg/hm which was significantly higher than that of all other treatments （ P lt;0.05）. Foliar fertilization， base fertilization， and their interaction also had significant effects on protein content， fat content， and isoflavone content （ P lt; 0.01）. The highest protein content （45.51%） was observed in P1F3， while P3F4 had the highest fat content （19.68%） and the highest isoflavone content （0.462 6%）. The foliar fertilization， base fertilization， and foliar fertilization ×base fertilization had the significant effects on photosynthetic performance of flowering and pods phases， yield component， and seed quality. Photosynthetic performance， yield component， and seed quality were improved when the amount of base fertilization was 375 kg/hm2 by spraying a 1.5% aqueous solution of KH2PO4 in the flowering phase.

Key words：Foliar fertilization; Base fertilization; Photosynthetic performance; Yield and quality; Summer soybean

大豆是我國(guó)的重要戰(zhàn)略資源，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有非常重要的地位^[1]。夏大豆生產(chǎn)主要集中在黃淮區(qū)域，該區(qū)域雨熱同季、播種期集中^[2]，種植戶往往施少量基肥或不施肥進(jìn)行大豆種植，導(dǎo)致大豆單產(chǎn)不高。因此，科學(xué)合理的施肥方式對(duì)夏大豆生產(chǎn)和單產(chǎn)提升具有重要意義。N、P、K是肥料的主要成分，N、P、K配合施用可顯著提高大豆產(chǎn)量和脂肪含量^[3]，不同的N、P、K復(fù)配施肥處理可以增加小粒大豆的產(chǎn)量，并可提高籽粒蛋白質(zhì)含量和脂肪含量^[4]；復(fù)合肥、控釋肥可影響夏大豆葉綠素含量和農(nóng)藝特性，最終影響夏大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)^[5]。葉面肥在促進(jìn)大豆生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成也發(fā)揮重要作用，科學(xué)應(yīng)用葉面肥能夠增加作物株粒數(shù)，提高百粒重，提高大豆產(chǎn)量^[6]。葉面肥能促進(jìn)大豆葉片葉綠素含量的增加，并能促進(jìn)根瘤菌的生長(zhǎng)，最終提高大豆產(chǎn)量^[7]。葉片噴施磷酸二氫鉀可改善葉片光合特性，提高葉片的水分利用效率^[8]。同時(shí)，葉面肥和磷酸二銨配施可有效提高大豆產(chǎn)量和種植效益^[9]。氮、磷、鉀是大豆生長(zhǎng)發(fā)育所需的重要元素^[10]，葉面肥是夏大豆生長(zhǎng)期間外源營(yíng)養(yǎng)的重要補(bǔ)充^[11]，通過葉面肥和基肥配施，探討不同基肥施入量條件下葉面肥對(duì)夏大豆生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控效應(yīng)。本研究設(shè)置不同的夏大豆基肥施入量研究葉面肥磷酸二氫鉀對(duì)夏大豆生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)的影響，為黃淮海地區(qū)夏大豆單產(chǎn)提升和品質(zhì)改進(jìn)提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2022年在寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院岐山縣劉家塬試驗(yàn)基地進(jìn)行（34°27’N，107°’E，海拔高度669.6 m）。該區(qū)屬大陸性季風(fēng)半濕潤(rùn)氣候，四季冷暖干濕分明，年均日照2 066.6 h，年均氣溫11.9 ℃，年均降水631.4 mm，無霜期年均209 d。供試土壤為粘壤土，耕層（0～20 cm），土壤養(yǎng)分含量分別為有機(jī)質(zhì)18.93 g/kg、全氮0.61 g/kg、堿解氮75.90 mg/kg、速效磷19.73 mg/kg、速效鉀171.6 mg/kg和pH 8.55。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 試驗(yàn)材料 參試大豆品種為‘寶豆10 號(hào)’，屬夏大豆中熟品種，亞有限結(jié)莢習(xí)性，株高中等，來自寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院豆類研究室。葉面肥為純度99.0%的KH2PO4，基肥為常規(guī)復(fù)合肥料（N∶P2O5∶K2O=18∶18∶18），市面購(gòu)買。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用二因素裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積2 m×6 m，5行區(qū)，行距40 cm，種植密度18.75萬株/hm2。主處理：噴施濃度0%（P1）、1.0%（P2）、1.5%（P3）和2.0%（P4）葉面肥。副處理：施150 kg/hm2（F1）、225 kg/hm2（F2）、300 kg/hm2 （F3）和375 kg/hm2 （F4）基肥。試驗(yàn)基肥按小區(qū)用量播前均勻施入，待第1 片復(fù)葉展開后定植到留苗密度，大豆花期葉面肥一次噴施。生育期間遇旱及時(shí)灌溉，花莢期防蟲，其它田間管理方式同大田。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素 在大豆成熟后，每小區(qū)收取中間3行進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，同時(shí)每小區(qū)從中間1行隨機(jī)連續(xù)選取10株進(jìn)行室內(nèi)拷種，主要測(cè)定單株粒數(shù)和百粒重，產(chǎn)量按含水量13%計(jì)。

1.3.2 葉綠素相對(duì)含量（SPAD值） 利用日本產(chǎn)SPAD-502plus葉綠素儀，在花期、莢期、鼓粒期選擇生長(zhǎng)發(fā)育一致、葉片無破損的植株測(cè)定大豆冠層葉片的葉綠素相對(duì)含量。每小區(qū)取5株代表性植株，測(cè)定每個(gè)葉片中心點(diǎn)，每片葉測(cè)量3次，取平均值。各處理生育期間平均SPAD值取各測(cè)定時(shí)期結(jié)果的平均值進(jìn)行計(jì)算。

1.3.3 葉片凈光合速率 選擇晴朗無云天氣，在上午9∶00～11∶00利用美國(guó)產(chǎn)便攜式光合測(cè)定系統(tǒng)TARGAS-1，內(nèi)置光源設(shè)定為1 000 μmol/m2/s，于花期、莢期和鼓粒期選擇生長(zhǎng)發(fā)育一致、葉片無破損的植株，測(cè)定大豆冠層葉片的光合性能，每小區(qū)取3株代表性植株，測(cè)定每個(gè)葉片中部，每片葉重復(fù)測(cè)量3次，取平均值，測(cè)定葉片的凈光合速率Pn（μmol/m2/s）。

1.3.4 籽粒品質(zhì) 不同處理大豆籽粒的粗蛋白質(zhì)含量、粗脂肪含量和異黃酮含量采用多功能全光譜近紅外光譜分析儀（DA7250）進(jìn)行測(cè)定，隨機(jī)選取3次定量樣品（小樣品盤44 cm2），每個(gè)樣品測(cè)量3次，取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及圖表制作，DPS 7.05軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（Duncan 法），顯著水平（P）為0.05或者0.01。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥方式對(duì)夏大豆光合性能的影響

2.1.1 對(duì)SPAD值的影響 表1表明，葉面肥對(duì)夏大豆花期葉片的SPAD值有顯著影響（ P lt;0.05），對(duì)鼓莢期和粒期葉片的SPAD值影響不顯著。隨著葉面肥水平的提高，花期、莢期不同葉片的SPAD值存在差異，P2和P3優(yōu)勢(shì)明顯。基肥對(duì)花期、莢期葉片的SPAD值有顯著影響（ P lt;0.05），對(duì)鼓莢期葉片的SPAD值影響不顯著。隨著基肥水平的提高，花期葉片SPAD值F2（32.98）和F3（34.28）與其它處理差異顯著（ P lt;0.05），莢期F4（46.2）與其它處理差異顯著。葉面肥×基肥對(duì)莢期葉片的SPAD值影響極顯著（ P lt;0.01），對(duì)花期和鼓粒期葉片的SPAD值影響不顯著。

2.1.2 對(duì)Pn值的影響 由表2可知，葉面肥對(duì)夏大豆花期、莢期葉片凈光合速率存在極顯著影響（ P lt;0.01），對(duì)鼓粒期影響不顯著。隨著葉面肥水平的提高，P3花期（17.33）、莢期（16.53）葉片Pn與其它處理差異顯著（ P lt;0.05）。隨著基肥水平的提高，F(xiàn)4花期（17.17）、莢期（16.37）葉片Pn與其它處理差異顯著（ P lt;0.05）。葉面肥×基肥對(duì)花期、莢期葉片的Pn影響極顯著（ P lt;0.01），對(duì)鼓粒期葉片的Pn影響不顯著。

2.2 不同施肥方式對(duì)夏大豆產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

由表3可知，葉面肥、基肥、葉面肥×基肥對(duì)夏大豆產(chǎn)量、單株粒數(shù)、百粒重存在極顯著影響（ P lt;0.01）。隨著葉面肥水平提高，P3產(chǎn)量、單株粒數(shù)、百粒重與其它處理差異顯著（ P lt;0.05）。隨著基肥水平的提高，F(xiàn)4產(chǎn)量、單株粒數(shù)、百粒重與其它處理差異顯著（ P lt;0.05）。其中，P3F4產(chǎn)量達(dá)到4 165.70 kg/hm2與其它處理差異顯著（ P lt;0.05）。

2.3 不同施肥方式對(duì)夏大豆籽粒品質(zhì)的影響

由表4表明，葉面肥、基肥、葉面肥×基肥對(duì)夏大豆籽粒蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、異黃酮含量存在極顯著影響（ P lt;0.01）。隨著葉面肥水平的提高，蛋白質(zhì)含量呈降低趨勢(shì)、脂肪含量呈升高趨勢(shì)、異黃酮含量呈先升高后降低趨勢(shì)。隨著基肥水平的提高，蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、異黃酮含量呈先升高后降低趨勢(shì)。其中，P1F3蛋白質(zhì)含量最高達(dá)到45.51%，P4F3脂肪含量和異黃酮含量最高分別達(dá)到19.68%和0.462 6%。

3 討論與結(jié)論

葉面肥磷酸二氫鉀有助于延緩作物葉片SPAD值的下降，提高作物的千粒重^[12]；不同基肥施入量影響大豆葉片的光合性能和葉綠素含量^[2]。本研究表明，不同的葉面肥和基肥施入量可影響大豆花期、莢期的葉片SPAD值和Pn，鼓粒期作用不斷減弱，說明葉面肥和基肥對(duì)葉片光合性能的影響集中在花期和莢期，可能的原因是葉面肥和基肥缺乏影響大豆生長(zhǎng)的長(zhǎng)效的機(jī)制^[13]。其中，葉面肥P3、基肥F4對(duì)夏大豆花期和莢期的光合性能影響具有較高的優(yōu)勢(shì)。

適宜時(shí)期噴施磷酸二氫鉀可有效改善小麥^[14]、玉米^[8]、谷子^[15]和蕎麥^[16]的產(chǎn)量構(gòu)成因素并最終提高產(chǎn)量。不同的基肥種類和用量對(duì)大豆產(chǎn)量及構(gòu)成也有重要影響^[17]。本研究表明，葉面肥、基肥以及它們的互作效應(yīng)對(duì)夏大豆產(chǎn)量、單株粒數(shù)、百粒重存在極顯著影響。葉面肥P3的產(chǎn)量、單株粒數(shù)、百粒重均具有較大的優(yōu)勢(shì)。施肥量的增加使大豆的產(chǎn)量、單株粒數(shù)和百粒重提升。說明葉面肥、基肥以及它們的互作相應(yīng)均能影響夏大豆的產(chǎn)量以及構(gòu)成因素，這與王小林等^[18]和朱寶國(guó)等^[19]研究結(jié)果一致。

施肥可以改善大豆的蛋白質(zhì)含量和脂肪含量，不同的肥料種類對(duì)大豆品質(zhì)的影響存在差異[8，20]。本研究表明，葉面肥、基肥以及它們的互作效應(yīng)對(duì)夏大豆籽粒蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、異黃酮含量均存在極顯著影響。大豆籽粒品質(zhì)對(duì)葉面肥磷酸二氫鉀的響應(yīng)存在差異，而對(duì)基肥的響應(yīng)表現(xiàn)出一致的趨勢(shì)，說明不同大豆籽粒品質(zhì)性狀的合成機(jī)制與肥料施用方式和種類有一定的關(guān)系[21～23]，相關(guān)的機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)條件下，寶豆10號(hào)基肥施入量為375 kg/hm2時(shí)在花期噴施1.5%磷酸二氫鉀水溶液可有效改善夏大豆葉片的光合性能和產(chǎn)量構(gòu)成因素，并可獲得較好的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)和籽粒品質(zhì)。

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收稿日期：2024-02-20 修回日期：2024-03-23

基金項(xiàng)目：陜西省創(chuàng)新能力支撐計(jì)劃（2023XYSF-07）;陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2024NC-XCZX-21）;陜西省農(nóng)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新與推廣聯(lián)盟（LM202315）;陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2023-ZDLNY-10）;陜西省豆類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（2024）。

第一作者簡(jiǎn)介：屈洋（1983-），男，農(nóng)藝師，主要從事作物育種及高效栽培研究。

通信作者：王可珍。