喬秀平

（原平農(nóng)業(yè)學(xué)校，山西原平034100）

蕓豆（kidney bean）學(xué)名菜豆（Phaseolus vulgaris L.），其豆莢不僅營養(yǎng)豐富而且具有藥用價(jià)值，是我國重要的蔬菜品種[1-2]。豆類是喜肥作物，合理科學(xué)地施肥對(duì)促進(jìn)豆類作物生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的提高早已經(jīng)被國內(nèi)外眾多研究結(jié)果和生產(chǎn)實(shí)踐所證明[3-5]。在眾多的礦質(zhì)肥料種類中，尤以氮肥對(duì)于促進(jìn)各種作物生長發(fā)育、增產(chǎn)增收效果最為明顯[6]。氮素是構(gòu)成生命的要素之一，是植物生長必不可少的營養(yǎng)元素。在一定范圍內(nèi)，隨著施氮量的增加，作物產(chǎn)量也會(huì)相應(yīng)提高。李俊良等[7]研究了大白菜產(chǎn)量與施氮量之間的關(guān)系，結(jié)果表明，當(dāng)施氮量低于310 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量隨施氮量的增加而增加，每千克N可使大白菜增產(chǎn)63 kg，產(chǎn)投比為6.3，施氮可以帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。但作物產(chǎn)量及生育狀況并不總是隨著施氮量的增加而增加，當(dāng)施肥量達(dá)到一定范圍時(shí)，進(jìn)一步增施氮肥對(duì)于促進(jìn)增產(chǎn)的效果將逐漸降低。尹新華等[8]研究結(jié)果表明，高粱在生育前期和中期，氮素水平低時(shí)，植株吸氮少，光合面積不足，后期葉面積指數(shù)下降快；氮素水平高時(shí)，各個(gè)生育時(shí)期葉面積指數(shù)均較高，后期下降比較平穩(wěn)，葉片衰老緩慢，有利于延長葉片功能期。雖然關(guān)于施氮對(duì)作物生產(chǎn)產(chǎn)量的研究取得了一定的進(jìn)展，但到目前為止，不同施氮水平和蕓豆產(chǎn)量形成因素及構(gòu)成因素關(guān)系的研究報(bào)道較少。

本試驗(yàn)應(yīng)用生長分析法和發(fā)育研究法，以英國紅蕓豆為材料，在黃土高原大田生產(chǎn)條件下，系統(tǒng)研究不同施氮水平對(duì)蕓豆產(chǎn)量的影響規(guī)律，旨在為蕓豆生產(chǎn)種植提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2010年5月在山西原平農(nóng)校試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤類型為石灰性褐土，土壤基礎(chǔ)肥力為：有機(jī)質(zhì)26.5 g/kg，速效氮47.2 mg/kg，有效磷35.1 mg/kg，有效鉀 133.6 mg/kg，pH 值 8.1。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種為英國紅蕓豆。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)氮肥水平，尿素施用量分別為0，105，210，315，420 kg/hm2，重復(fù) 5 次，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)[9]。小區(qū)面積為17.85 m2（5.1 m×3.5 m），行距50 cm，穴距30 cm。每穴播種4粒，公頃留苗密度199 995株，保苗株數(shù)3株/穴，保護(hù)行寬度為1 m。

1.4 測定項(xiàng)目及方法

生育期記載從播種至收獲，定期記載生育時(shí)期，均按群體中50%植株達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的首日進(jìn)行記錄，采用生長分析法進(jìn)行生長性狀測定。同時(shí)，采用發(fā)育研究法進(jìn)行測產(chǎn)和考種，成熟時(shí)及時(shí)收獲，風(fēng)干后脫粒。每處理調(diào)查30個(gè)植株的株高、單株分枝數(shù)、莢色、單株莢數(shù)、單株無效莢數(shù)、粒色、粒形、單株籽粒數(shù)、單株粒質(zhì)量、百克粒數(shù)、百粒質(zhì)量和單株產(chǎn)量，并折合成公頃產(chǎn)量；葉面積、葉面積指數(shù)、光合勢(shì)和凈同化率的測定參照文獻(xiàn)[10]進(jìn)行計(jì)算。

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件和Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、方差分析、回歸分析和繪圖?；谛^(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮量對(duì)紅蕓豆產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.1.1 施氮量與產(chǎn)量的關(guān)系 以籽粒產(chǎn)量（y，kg/hm2）與氮肥施用量（x，kg/hm2）進(jìn)行曲線擬合，施氮量與產(chǎn)量的數(shù)量關(guān)系符合方程y＝-0.001 6x2＋2.398 7x＋1 263.7，R2＝0.970 3。當(dāng) d x/d y＝0 時(shí)，xopt＝2.398 7/（2×0.001 6）＝740.40 kg/hm2，y 有極大值存在，即ymax＝2 151.61 kg/hm2時(shí)，公頃產(chǎn)量為2 151.61 kg。

在本試驗(yàn)條件下，隨著氮肥施用量的增加，蕓豆產(chǎn)量呈上升趨勢(shì)，尿素施用量達(dá)到740 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量達(dá)最高（2 152 kg/hm2），且隨著施氮水平的增加，產(chǎn)量的增加減緩（圖1）。

2.1.2 施氮量對(duì)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響 蕓豆產(chǎn)量構(gòu)成因素主要包括單位面積莢數(shù)、每莢粒數(shù)和百粒質(zhì)量。試驗(yàn)結(jié)果（表1）表明，隨著氮肥施用量的增加，單位面積莢數(shù)、每莢粒數(shù)都呈上升趨勢(shì)，并且呈明顯的線性相關(guān)關(guān)系。

表1 不同氮肥施用量對(duì)英國紅蕓豆的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.2 施氮量對(duì)紅蕓豆產(chǎn)量形成因素的影響

2.2.1 施氮量對(duì)葉面積指數(shù)（LAI）的影響 在同一生育期下，蕓豆葉面積指數(shù)隨著施氮量的增加而增加，出苗后70 d左右時(shí)葉面積指數(shù)達(dá)到最大，然后又隨發(fā)育時(shí)間延長逐漸降低（圖2）。

2.2.2 施氮量對(duì)光合勢(shì)（LAD）的影響 與LAI相似，光合勢(shì)也是隨氮肥施用量的增加而升高，氮肥施用量越高，總光合勢(shì)越大（圖3）。

2.3 施氮量對(duì)紅蕓豆生物產(chǎn)量的影響

由圖4可知，隨著氮肥施用量的增加，紅蕓豆生物產(chǎn)量呈上升趨勢(shì)，且在本試驗(yàn)范圍內(nèi)二者呈正相關(guān)。

2.4 施氮量對(duì)紅蕓豆干物質(zhì)生產(chǎn)的影響

2.4.1 施氮量對(duì)紅蕓豆單株生物量的影響 由圖5可知，蕓豆單株生物量和出苗后天數(shù)顯著相關(guān)。出苗到分枝期（苗后27～31 d），單株生物量呈指數(shù)增長，增長速率較慢；分枝期到鼓粒期（苗后66～73 d），單株生物量呈直線增長，增長速率較快；接近成熟時(shí)，單株生物量增長速率趨緩。在不同氮肥水平下，單株生物量的變化趨勢(shì)基本一致，但施氮量為420 kg/hm2時(shí)，后期增長速率明顯高于其他處理。

2.4.2 施氮量對(duì)植株各部位干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)的影響 由圖6～10可知，開花前（苗后31 d內(nèi)）干物質(zhì)積累在莖稈和葉片上?；ê笄o稈和葉片的干物質(zhì)所占比例下降，莢和粒的干物質(zhì)積累大量增加。隨著氮肥施用量的增加，無論莖稈和葉片，還是豆莢和籽粒的干物質(zhì)積累量都明顯增加。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)表明，隨著施氮量的增加，蕓豆產(chǎn)量呈上升趨勢(shì)，尿素用量達(dá)740 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量達(dá)最高（2 152 kg/hm2）。超過此界限后，再增加施氮量，產(chǎn)量可能會(huì)下降。說明作物養(yǎng)分的施用不是越多越好（特別是氮肥），施用超過一定數(shù)量，當(dāng)土壤溶液過高時(shí)，反而會(huì)造成鹽害，引起產(chǎn)量降低[11]。在整個(gè)生育期內(nèi)，各階段光合勢(shì)和總光合勢(shì)均隨施氮量的增加而升高。單位面積莢數(shù)、每莢粒數(shù)和百粒質(zhì)量對(duì)產(chǎn)量的作用都是正向的，從大到小依次為單位面積莢數(shù)＞每莢粒數(shù)＞百粒質(zhì)量。說明要想獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，首先要保證一定的莢數(shù)，其次要提高每莢的有效粒數(shù)，盡量減少秕粒的產(chǎn)生[12]。百粒質(zhì)量主要受遺傳性狀決定，外界因素影響變化較小。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的形成離不開光合產(chǎn)物的積累和轉(zhuǎn)化，只有高水平的生物產(chǎn)量才能產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量[13]。紅蕓豆在不同氮肥施用水平下單株的生長曲線符合S型曲線變化。隨著氮肥施用量的增加，無論莖稈和葉片，還是豆莢和籽粒的干物質(zhì)累積量都明顯增加。說明氮肥水平升高后，整個(gè)植株的營養(yǎng)水平都處于較高的狀態(tài)，各部位的干物質(zhì)積累都較高[14-15]。

本試驗(yàn)通過研究不同氮肥施用水平對(duì)英國紅蕓豆產(chǎn)量的影響規(guī)律，為蕓豆生產(chǎn)種植提供了具體的理論依據(jù)。但不同播期、不同肥料種類、施肥方式對(duì)英國紅蕓豆的影響尚需進(jìn)一步研究。

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