黄淮海夏大豆叶面肥种类及适宜喷施时期筛选

2022-12-20 05:41田艺心高凤菊曹鹏鹏高祺华方静王春雨朱冠雄
河北农业科学 2022年5期
关键词:磷酸二氢钾开花期结荚

田艺心,高凤菊,曹鹏鹏,高祺,华方静,王春雨,朱冠雄

(德州市农业科学研究院,山东 德州 253015)

齐黄34是山东省农业科学院作物研究所选育的大豆品种[1],蛋白质含量45.13%、脂肪含量22.48%,属“双高”(高蛋白、高油)品种,且抗逆性强、适应性广,先后通过国家黄淮海北片和中片,山东省,江苏省淮北和淮南区审定,是我国农业农村部主导品种和主推的四大核心品种之一,在黄淮海等地区已累计推广种植226.67万hm2,是目前黄淮海地区推广种植面积最大的大豆品种,对促进我国大豆品种更新换代、支撑大豆产业发展、推动大豆行业科技进步具有极其重要的意义[2,3]。在大豆生产中,叶面肥因具有养分吸收快、肥效高、营养全面等优点而被广泛应用[4~6],但由于市场上叶面肥种类繁多[7~10]、产地不一,因此作用机理及肥效差异很大,导致农民在大豆生产中往往难以抉择,叶面肥施用随意,肥效参差不齐,这既不利于大豆产量的提高,也不利于国家精准化农业政策的实施。为此,以广适性大豆品种齐黄34为供试材料,研究了大豆种植中常用叶面肥对大豆生长发育及产量的影响,旨在筛选适宜的叶面肥种类以及喷施次数和时期,以期为齐黄34的高产栽培提供相关技术指导,也为黄淮海地区大豆叶面肥的施用提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019~2020年在山东省禹城市房寺镇子轩家庭农场(东经116°30′24″,北纬36°40′32″)进行。试验地属暖温带大陆季风气候,四季分明,干湿季节明显,年均气温13.7℃,年均降水量554.7 mm,年均相对湿度65%,全年平均日照时数2 475.4 h,平均无霜期292 d。地貌类型为黄淮海冲积平原,表土质地为轻—中壤土,pH值6.2,基础土壤养分含量为有机质15.8 g/kg、碱解氮150 mg/kg、有效磷55.75 mg/kg、速效钾232.58 mg/kg。

1.2 试验材料

参试大豆品种为齐黄34,由山东省农业科学院作物研究所提供。

参试叶面肥4种,分别为豆丰宝氨基酸水溶肥料(枣庄市永吉农化有限公司)、地力旺生物菌剂(潍坊奥丰作物病害防治有限公司)、豆亿金植株生长调节剂(福建浩伦农业科技公司)和磷酸二氢钾(加拿大康贝斯特技术公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 采用随机区组设计,6行/区,行长5 m、行距0.5 m,小区面积15 m2,3次重复。

2019年进行叶面肥种类筛选试验。叶面肥种类设豆丰宝50 kg/hm2、地力旺15 kg/hm2、豆亿金90 g/hm2、磷酸二氢钾4 500g/hm2和清水(CK)5个处理,均于大豆开花期叶面喷施1次。通过成熟期大豆植株农艺性状及产量的综合表现,筛选出最适宜的叶面肥种类。田间其他管理按高产试验田进行。

2020年利用上年筛选出的最适叶面肥,进行适宜喷施时期的筛选试验。叶面肥喷施时期设6个处理,其中,处理Ⅰ为开花期喷施1次,处理Ⅱ为结荚期喷施1次,处理Ⅲ为鼓粒期喷施1次,处理Ⅳ为开花期和结荚期各喷施1次,处理Ⅴ为结荚期和鼓粒期各喷施1次,处理Ⅵ为开花期、结荚期、鼓粒期各喷施1次;以开花期、结荚期、鼓粒期各喷施1次清水为对照(CK)。田间其他管理措施均按高产试验田进行。

1.3.2 测定项目与方法

1.3.2.1 植株农艺性状。大豆收获前2 d,每小区连续选取10株成熟植株,测量株高、底荚高度、节数、有效分枝、有效荚数和单株粒数。

1.3.2.2 植株干重。成熟期,每小区随机选取大豆植株10株,将根、茎、豆荚等器官分别置于牛皮纸袋中,先105℃杀青30 min,后80℃烘干至恒重,称量各器官干重,并计算植株总干重。

1.3.2.3 产量。成熟后,每小区取中间4行收获,面积10 m2,脱粒后自然晒干,称量百粒重和子粒产量,折算成单位面积产量。

1.3.3 数据处理与分析 利用Excel 2007软件和DPS数据分析软件对试验数据进行统计与分析,采用Duncan’S法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同叶面肥对大豆植株农艺性状及产量的影响

喷施不同叶面肥后,大豆植株有效分枝数变化不明显,底荚高度显著降低,节数、有效荚数、单株粒数、百粒重和产量均显著提高(表1)。表明喷施叶面肥均可以显著改善大豆植株的农艺性状,明显提高产量。

表1 不同叶面肥对大豆植株农艺性状及产量的影响Table 1 Effects of different foliar fertilizers on plant agronomic characters and yield of soybean

不同叶面肥的喷施效果不同。豆丰宝和地力旺处理产量均较低,二者植株农艺性状和产量差异均不明显。豆亿金处理的株高最低,且与其他处理差异均达到了显著水平,底荚高度较低,有效荚数较多,节数、单株粒数和百粒重与指标最高值差异均不显著,最终产量较高,显著高于豆丰宝和地力旺处理。磷酸二氢钾处理的底荚高度最低,节数、有效荚数、单株粒数和百粒重最高,有效分枝数与最高值差异不显著,最终,产量最高且显著高于其他处理。可以看出,磷酸二氢钾处理的植株综合农艺性状表现最好,产量最高,是大豆适宜的叶面肥种类。因此,选用磷酸二氢钾进行叶面喷施次数和时间试验。

2.2 叶面肥喷施次数和时期对大豆植株农艺性状及产量的影响

2.2.1 对大豆植株农艺性状的影响 随着叶面肥喷施次数的增加,大豆底荚高度呈降低趋势,株高、节数、有效荚数、单株粒数和百粒重均呈增加趋势;但喷施次数和时期对大豆植株有效分枝数影响不大(表2)。喷施1次处理中,处理Ⅱ除底荚高度居中且与其他2个处理差异不显著外,其他指标均为最高,其中,与处理Ⅰ相比,除百粒重显著较高外,其他性状差异均不显著;与处理Ⅲ相比,除底荚高度和有效分枝数差异不显著外,其他性状均明显较高。喷施2次处理中,处理Ⅳ的底荚高度和有效分枝数略<处理Ⅴ外,其他性状均>处理Ⅴ,其中株高、节数和单株粒数差异达到了显著水平。喷施3次处理(Ⅵ)的株高、节数、有效荚数和百粒重均为参试处理,底荚高度为参试处理最低,除单株粒数显著<处理Ⅳ外,其他性状均与处理Ⅳ差异不显著。综合分析认为,处理Ⅵ和Ⅳ的大豆植株农艺性状表现较好。

表2 磷酸二氢钾喷施次数和时期对大豆植株农艺性状的影响Table 2 Effects of spraying times and periods of potassium dihydrogen phosphate on plant agronomic characters of soybean

2.2.2 对大豆植株干重的影响 叶面肥喷施次数和时期对成熟期大豆植株不同器官的干重影响较大(图1)。随着喷施次数的增加,根、茎、豆荚的干重以及植株总干重均基本呈增加趋势,其中处理Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ的植株各器官干重以及总干重均无显著差异,这3个处理与另外3个处理相比,除处理Ⅴ与处理Ⅱ的茎干重无显著差异外,其他指标差异均达到了显著水平。喷施1次处理中,处理Ⅰ和Ⅱ的植株各器官干重和总干重均较高,二者指标差异均不显著,这2个处理与处理Ⅲ相比,除处理Ⅰ的茎干重略高外,其他指标均明显较高。处理Ⅰ~Ⅵ的植株总干重依次较CK增加16.99%、18.49%、6.40%、28.99%、27.02%和29.95%,说明增加磷酸二氢钾喷施次数有利于增加植株干重,其中单次喷施时在结荚期和开花期喷施效果优于在鼓粒期喷施。

图1 磷酸二氢钾喷施次数和时期对大豆植株干重的影响Fig.1 Effects of spraying times and periods of potassium dihydrogen phosphate on plant dry weight of soybean

2.2.3 对大豆产量的影响 喷施叶面肥处理的产量均>CK,但大豆产量受叶面肥喷施时期和次数影响较大,喷施3次和喷施2次处理的产量显著>喷施1次处理(图2)。其中,处理Ⅵ产量最高、处理Ⅳ次之,产量分别为3 905.17和3 895.67 kg/hm2,二者差异不显著,分别较CK增产18.11%和17.83%;处理Ⅴ的产量居第3位,较CK增产15.05%。喷施1次处理中,处理Ⅱ、Ⅰ分别较CK增产12.98和12.65%,二者差异不显著;处理Ⅲ较CK增产幅度最低,仅4.36%。说明增加磷酸二氢钾喷施次数有利于提高大豆产量,其中单次喷施时在开花期和结荚期喷施效果优于在鼓粒期喷施。综合考虑大豆增产效果及肥料降低成本,认为磷酸二氢钾的适宜喷施时期为大豆开花期和结荚期,且各喷施1次效果较好。

图2 磷酸二氢钾喷施次数和时期对大豆产量的影响Fig.2 Effects of spraying times and periods of potassium dihydrogen phosphate on yield of soybean

3 结论与讨论

叶面肥是我国农业生产中重要的肥料,自20世纪30年代以来被广泛应用[11,12]。大豆为我国主要作物之一,其生产中施用叶面肥必不可少,但叶面肥种类和喷施效果有所差异。张冬菊等[13]研究发现,不同叶面肥种类对夏大豆开豆16号经济性状和产量的影响不同,以奇菌活化剂和生态有机肥增产效果较好。金伟等[14]研究表明,喷施大地旺、磷镁精和磷钾精均能促进赣豆3号大豆生长与发育,提高其产量和子粒粗蛋白含量,其中喷施大地旺效果最佳。仲伟新[15]选用9种叶面肥对大豆黑河43号进行喷施,发现丰秋叶面肥增产效果最显著。梁啸天等[16]研究也发现,大豆喷施叶面肥可显著或极显著提高其产量性状,且喷施磷酸二氢钾叶面肥的效果优于喷施生物菌肥叶面肥。本研究结果表明,磷酸二氢钾在降低大豆底荚高度,增加植株节数、有效荚数、单株粒数、百粒重等方面均表现最佳,植株综合农艺性状最好,产量最高,是大豆适宜的叶面肥。

磷酸二氢钾作为叶面肥,其最佳喷施时期因作物而异,众多研究证实,磷酸二氢钾多在小麦拔节期和抽穗期[17]、玉米大喇叭口期[18]、水稻孕穗末期及齐穗期[19]、荞麦开花期[20]、谷子灌浆前期[21]等喷施效果较好。前人对磷酸二氢钾在大豆上的施用研究,多集中在某一时期进行喷施[22],或多个生育阶段均喷施[23],鲜有大豆适宜喷施时期的研究报道。本研究在大豆开花期、结荚期、鼓粒期等关键生育期进行磷酸二氢钾喷施,通过比较不同喷施次数及时期的大豆植株性状和产量发现,增加磷酸二氢钾喷施次数有利于促进大豆植株生长,改善植株农艺性状,提高植株干重及产量。本研究条件下,在开花期、结荚期和鼓粒期各喷施1次磷酸二氢钾处理的大豆产量最高,在开花期和结荚期各喷施1次磷酸二氢钾处理的大豆产量次之,产量分别为3 905.17和3 895.67 kg/hm2,分别较CK增产18.11%和17.83%,2个处理间产量差异不显著。磷酸二氢钾在开花期或结荚期单次喷施时大豆产量较高,在鼓粒期单次喷施时产量较低。因此,综合考虑大豆增产效果及肥料降低成本,认为磷酸二氢钾的适宜喷施时期为大豆开花期和结荚期,且各喷施1次效果较好。

综上所述,与同类叶面肥产品相比,磷酸二氢钾仍不失为效果最为突出的大豆叶面肥,在大豆开花期、结荚期、鼓粒期均进行喷施对大豆增产效果最为明显,尤其是在大豆开花期和结荚期各喷施1次,大豆产量高、成本低。鉴于磷酸二氢钾施用浓度差异性及大豆品种特异性,在农业生产中还需根据实际情况进行具体分析。

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