杜吉到，王玉陽，2

（1.黑龍江八一農墾大學農學院，大慶 163319；2.寶泉嶺管局農業(yè)科研所）

大豆植株的莖稈是大豆植株上的重要的輸導器官，同時它還影響著植株株型的變化。莖部性狀不僅影響冠層結構，而且關系到大豆物質運輸、分配、貯藏以及抗倒伏性等方面[1-2]。大豆莖部生長習性有兩個顯著類型，不確定生長型和確定生長型[3]。莖的生長發(fā)育具有一定的規(guī)律性[4]，大豆莖的形態(tài)特點與產量高低有很大的關系，株高與產量的相關系數r=0.830 4，莖粗與產量的相關系數r=0.516 1。對亞有限品種來說，株高與莖粗的比值在80～120 產量穩(wěn)定。單株平均節(jié)間長度達5 cm，是倒伏的臨界長度[5-7]。在生產上影響大豆莖稈生長的主要因素是施肥，其中B的虧缺是影響產量的一個限制因素，而Ca 可以加強由于B 的虧缺所產生的不良影響。灌水和通風透光條件也對莖稈的生長產生影響。在高產栽培學條件下，必須選用稈強不倒，抗不良條件強的品種，在管理上要合理的施肥和灌水，促進莖稈的正常生長，達到低產變高產，高產變更高產的目的[8-10]。研究已證實不同施氮量對大豆的株高、莖粗、節(jié)數有顯著的影響[11]，隨著施氮量的增加，莖粗、節(jié)數減少，節(jié)間長度、株高、單株莢數、單株粒數、單株粒重增加[12]，隨著營養(yǎng)液磷濃度的增加，大豆植株干重也相應增加。陳錦坤認為NP 配比可以調節(jié)大豆葉面積及干物質積累[13]。一些研究認為，施用錳、鉬、鋅、硼及硫肥可提高大豆產量[14-17]。劉鵬等研究表明，氮磷鉀與硼鉬配施促進了大豆株高的增長，提高了大豆產量[18]。

在大豆不同生育時期對其進行養(yǎng)分調控，會對其株高、節(jié)間長度、莖粗、莖重、莖節(jié)充實度等莖部性狀產生影響。大豆的株高、主莖節(jié)數、莖粗和分枝數等是株型和繁茂性的性狀，這幾個性狀與產量的相關在方向上是一致的[19]。因此在大豆不同時期對其進行養(yǎng)分調控，探討階段性養(yǎng)分虧缺對大豆莖部性狀及產量的影響，進而為大豆生產的營養(yǎng)調控提供理論依據是非常必要的。

1 試驗材料與方法

試驗于2009 年在黑龍江省大慶市林甸縣宏偉

鄉(xiāng)黑龍江八一農墾大學大豆試驗基地進行。

1.1 供試材料

供試品種為墾農4 號大豆。采用荷格倫特（Hoagland）營養(yǎng)液培養(yǎng)。

1.2 試驗設計

試驗采用砂培的方式，自然光照。砂培容器為直徑0.3 m、高0.28 m 的塑料桶，底部打直徑約1 cm孔，裝入經過篩、沖洗后的江砂20 kg。設置10 組處理（見表1），4 次重復，每盆保苗6 株，營養(yǎng)虧缺的方法是在相應處理的生育時期澆清水，其余處理每隔一天澆500 mL 荷格倫特營養(yǎng)液。為防止砂培中鹽分的累積，各處理生育時期處理完畢后，進行清水洗鹽。

表1 階段性養(yǎng)分虧缺處理Table 1 Nutrient deficiency at different growth stages treatment

1.3 試驗測定項目及方法

成熟后進行收獲、考種、測產。分別用直尺和電子天平測定各處理植株的株高，各節(jié)間長度，莖粗以及莖重。

節(jié)間密度=莖節(jié)重/節(jié)間長度

用Excel 進行數據處理及圖表的繪制，用DPS v7.05 進行統(tǒng)計。

2 結果與分析

2.1 階段性養(yǎng)分虧缺對大豆株高的影響

株高是大豆植株的重要性狀之一，株高與結莢習性和抗倒伏性關系比較密切。如圖1 所示，不同處理間株高存在差異。顯著性分析表明，P2 的株高顯著低于其他處理，說明大豆植株在V3～R1 期營養(yǎng)虧缺，嚴重的影響植株生長，降低株高。其他各處理雖然能影響株高，但未達顯著水平。相關分析表明，株高與產量呈正相關關系（r=0.324 9）。

圖1 階段性養(yǎng)分虧缺對大豆株高影響Fig.1 Impact of nutrient deficiency on soybean plant height at different growth stages

2.2 階段性養(yǎng)分虧缺對大豆節(jié)間長度的影響

縮短莖節(jié)間長度，增加干物質能有效控制大豆由于密植后徒長，起到抗倒伏作用。減少大豆中、下部節(jié)位的節(jié)間長度，有效地控制中、下部節(jié)間的伸長，有利于形成合理的冠層分布[20]。營養(yǎng)虧缺對大豆節(jié)間長度的影響如圖2 所示，不同處理大豆植株節(jié)間長度的變化規(guī)律基本相同，在P1～3 節(jié)逐漸降低，4～10 逐漸升高，達到最大值后又逐漸下降的變化規(guī)律。P2 節(jié)長在10～15 節(jié)位明顯的低于其他處理，下降幅度為7.26%～27.53%，說明大豆植株在V3～R1 期營養(yǎng)虧缺，可能影響了植株中、上部節(jié)間的分化、發(fā)育。其他處理大豆植株中、上部節(jié)間長度的變化差別不大。相關分析表明，節(jié)長在1～3、5～9 節(jié)位與產量呈負相關關系（r=-2 563～-5 490），在4、10～16 節(jié)位與產量呈正相關關系（r=0.057 9～6 688*），并且在第15 節(jié)位達到了顯著水平。

圖2 階段性養(yǎng)分虧缺對大豆節(jié)間長度影響Fig.2 Impact of nutrient deficiency on soybean nodosity length at different growth stages

2.3 階段性養(yǎng)分虧缺對大豆莖粗的影響

圖3 階段性養(yǎng)分虧缺對大豆莖粗影響Fig.3 Iimpact of nutrient deficiency on soybean stem diameter at different growth stages

在一定范圍內，單株產量隨莖粗的增加而極顯著增加[21]。如圖3 可以看出，各處理節(jié)間莖粗均表現為第1 節(jié)較粗，第2 節(jié)后有所降低。P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9 各處理節(jié)間莖粗在1～14 節(jié)位比CK 高出0.01～0.11 cm，由此說明R1～R7 時期階段性養(yǎng)分虧缺，對大豆植株節(jié)間莖粗影響不大。P1 節(jié)間莖粗在1～13 節(jié)略低于其他處理，而P2 明顯的低于其他處理，下降幅度為4.29%～24.12%，說明大豆植株在V3～R1 期營養(yǎng)虧缺，限制了大豆植株后期的生長發(fā)育，降低了大豆植株中、下部節(jié)間的莖粗。相關分析表明，各節(jié)間莖粗與產量呈正相關關系（r=0.197 8～0.730 9*），并且在第1 和第16 節(jié)位達到了顯著水平。

2.4 階段性養(yǎng)分虧缺對大豆莖重的影響

如圖4 可以看出，不同處理大豆植株節(jié)間莖重的變化規(guī)律相似，在1～3 節(jié)逐漸降低，4～7 節(jié)逐漸升高，達到最大值后又逐漸下降的變化規(guī)律。P1、P3、P8和P9 處理莖重在3～14 節(jié)位低于CK，說明在生育前期及后期營養(yǎng)不足會減少植株各節(jié)莖重。P4 處理在1～6 節(jié)位高于CK，7～15 節(jié)位低于CK，說明R2 期營養(yǎng)虧缺會限制中、上部的生長發(fā)育，降低各節(jié)莖重。P2 處理在1～13 節(jié)位明顯低于其他處理，與對照相比下降17.17%～61.18%，說明大豆在V3～R1 時期對營養(yǎng)元素的需求較敏感，若缺乏營養(yǎng)元素可降低植株莖重。相關分析表明，各節(jié)間莖重與產量呈正相關關系（r=0.127 9～0.992 1**），并且在4～6、8～12 節(jié)位達到了顯著水平，在16 節(jié)位達到了極顯著水平。

圖4 階段性養(yǎng)分虧缺對大豆莖影響Fig.4 Impact of nutrient deficiency on soybean stem at different growth stages

2.5 階段性養(yǎng)分虧缺對大豆節(jié)間密度的影響

養(yǎng)分虧缺對大豆節(jié)間密度的影響如圖5 所示，各處理的節(jié)間密度都呈現出逐漸降低的變化趨勢P2節(jié)間密度在1～13 節(jié)位明顯低于其他處理，下降幅度處于14.25%～31.59%，說明在V3～R1 期是植株生長發(fā)育的關鍵時期，此時期養(yǎng)分虧缺可降低節(jié)間密度，影響莖稈的發(fā)育，進而增加植株的倒伏度。其他時期養(yǎng)分虧缺，對大豆節(jié)間密度影響不大。相關分析表明，各節(jié)間密度與產量呈正相關關系（r=0.234 3～0.763 0*），并且在5，7～12 節(jié)位達到了顯著水平。

圖5 階段性養(yǎng)分虧缺對大豆節(jié)間密度的影響Fig.5 Impact of nutrient deficiency on soybean nodosity density at different growth stages

2.6 階段性養(yǎng)分虧缺對大豆產量的影響

由表2 可以看出，P2 處理大豆產量低于對照10.05%，顯著低于P7 處理19.62%，說明V3～R1 期營養(yǎng)虧缺，降低了大豆植株的產量。其他處理間產量差別未達顯著水平，說明在其他時期利用砂子中殘留的養(yǎng)分或是后期的養(yǎng)分補充，即可滿足大豆的生長。從P7 處理的結果可以看出，在大豆進行鼓粒的R5期，過高的鹽離子濃度可能對其鼓粒不利，降低鹽離子濃度，供應充足的水分更有利于大豆的鼓粒期及產量的提高。因此R5 期是大豆水分需求的關鍵期，此期充足的水分對產量的形成具有重要影響。

表2 營養(yǎng)虧缺對大豆產量的影響Table 2 Impact of nutrient deficiency on soybean yield at different growth stages

3 結論

（1）不同生育時期營養(yǎng)虧缺對大豆莖部性狀及產量均有影響。V3～R1 期營養(yǎng)虧缺對大豆莖部性狀及產量影響較大，限制了大豆植株的生長發(fā)育，降低了大豆植株中、上部節(jié)間長度及中、下部節(jié)間的莖粗、莖重和節(jié)間密度，產量也低于其他各期處理。

（2）V3～R1 期是大豆植株由營養(yǎng)生長轉向營養(yǎng)生長與生殖生長并進期，需要養(yǎng)分較多，養(yǎng)分的虧缺對其影響較大，而其他各階段的養(yǎng)分虧缺均可通過前期或后期的養(yǎng)分殘留或補充得到恢復。V3～R1 期是大豆株型及產量調控的關鍵時間，此期充足的養(yǎng)分供應是提高大豆產量的前提條件。

（3）R5 期是大豆的鼓粒時期，此期養(yǎng)分的階段性虧缺未對產量形成產生負面影響，充足的水分供應反而提高了大豆的產量。R5 期是大豆水分需求的關鍵時期，此期充足的水分是提高大豆產量的重要保證。

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