韓彥龍晉凡生**鄭普山李曉平李　潔李海金

（1. 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心 太原 030031； 2. 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源研究所 太原 030031；3. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 太谷 030801）

紅蕓豆養(yǎng)分限制因子及養(yǎng)分吸收、積累和分配特征研究*

韓彥龍1晉凡生1**鄭普山2李曉平3李潔1李海金1

（1. 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心 太原 030031； 2. 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源研究所 太原 030031；3. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 太谷 030801）

研究紅蕓豆養(yǎng)分限制因子、植株干物質(zhì)和氮、磷、鉀養(yǎng)分積累及分配規(guī)律，可為紅蕓豆合理施肥及高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。大田試驗(yàn)條件下，以‘英國(guó)紅’紅蕓豆為試材，設(shè)置缺素試驗(yàn)，采集全施肥區(qū)植株樣品，分析研究紅蕓豆不同生育時(shí)期各器官干物質(zhì)量、養(yǎng)分含量及積累量。結(jié)果顯示，氮磷鉀配合全施顯著提高紅蕓豆產(chǎn)量； 缺氮、缺磷、缺鉀處理與全施肥處理相比，產(chǎn)量分別降低14.2％、8.0％和11.3％，表明影響紅蕓豆產(chǎn)量的限制因子為氮＞鉀＞磷。在整個(gè)生育期，紅蕓豆干物質(zhì)累積速率先升高后降低； 根、莖、莢皮和豆粒干物質(zhì)累積量呈上升趨勢(shì)，葉干物質(zhì)在收獲期有下降趨勢(shì)，收獲時(shí)不同部位干物質(zhì)量為豆粒＞莖≈莢皮＞葉片＞根。隨生育期推進(jìn)，莖、葉和莢皮中氮含量呈遞減趨勢(shì)，豆粒中氮含量呈遞增趨勢(shì)，而各器官磷、鉀含量呈遞減趨勢(shì)。盛花期到結(jié)莢期是養(yǎng)分累積最大期，其氮、磷、鉀吸收量分別占整個(gè)生育期吸收總量的28.14％、49.22％ 和 56.20％； 不同器官吸收累積氮、磷、鉀量不同，成熟期豆粒、葉、莖和根中均為累積氮最多、鉀次之、磷最少，莢皮中累積鉀最多、氮次之、磷最少。每生產(chǎn)100 kg紅蕓豆需供給N 4.37 kg、P2O52.38 kg、K2O 3.53 kg，比例為1∶0.54∶0.81。

紅蕓豆 養(yǎng)分限制因子 干物質(zhì) 氮 磷 鉀 養(yǎng)分累積

蕓豆（Phaseolus vuglaris）是我國(guó)的一種主要雜糧作物，主要分布在北方和西南高寒冷涼地區(qū)，種植面積較廣［1］，其中山西省是我國(guó)蕓豆主產(chǎn)地之一。氮、磷、鉀是植物生長(zhǎng)的必需營(yíng)養(yǎng)元素，其吸收利用直接影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量，了解作物養(yǎng)分吸收累積規(guī)律可以有效調(diào)控其生長(zhǎng)發(fā)育，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)。已有研究表明，作物對(duì)氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收利用因作物種類(lèi)、品種、產(chǎn)量和施肥量不同而有差異［2-6］。合理密植、增施氮、磷肥并配合鉀肥能顯著提高蕓豆產(chǎn)量［7-8］； 蕓豆因氮肥種類(lèi)不同增產(chǎn)效果不同、氮肥利用率及吸氮量因品種而異［9］； 施用氮肥顯著增加紅蕓豆莢數(shù)、提高百粒重、改善品質(zhì)［10-12］。這些研究主要集中在施肥及氮肥對(duì)蕓豆產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀的影響，而關(guān)于蕓豆的養(yǎng)分限制因子及養(yǎng)分吸收、累積、分配特征的研究尚鮮見(jiàn)報(bào)道。紅蕓豆是蕓豆的一種，因其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，近年來(lái)在山西的種植面積逐步增加［13］。本文以紅蕓豆為試材，根據(jù)農(nóng)民習(xí)慣施肥結(jié)合土壤測(cè)定結(jié)果確定施肥量，設(shè)置氮、磷、鉀缺素試驗(yàn)，明確紅蕓豆養(yǎng)分限制因子； 在氮、磷、鉀全施處理區(qū)采集不同生育期的植株樣品，系統(tǒng)研究紅蕓豆干物質(zhì)積累、氮、磷和鉀含量及養(yǎng)分吸收累積分配特征，以期為紅蕓豆合理施肥及高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于 2014年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心陽(yáng)曲縣旱作節(jié)水基地試驗(yàn)田進(jìn)行。該基地地處忻州與晉中盆地之脊梁地帶，屬溫暖帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，年平均氣溫6～7 ，℃降雨量為441.2 mm，無(wú)霜期為120 d左右。土壤為褐土性土，0～20 cm土壤有機(jī)質(zhì)14.41 g·kg-1，全氮0.95 g·kg-1，堿解氮40.4 mg·kg-1，速效磷17.05 mg·kg-1，速效鉀107.12 mg·kg-1，pH 8.25。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)CK（不施肥）、PK（缺N，施P2O5120 kg·hm-2、K2O 100 kg·hm-2）、NK（缺P(pán)，施N 90 kg·hm-2、K2O 100 kg·hm-2）、NP（缺K，施N 90 kg·hm-2、P2O5120 kg·hm-2）及NPK（全施肥處理，施N 90 kg·hm-2、P2O5120 kg·hm-2、K2O 100 kg·hm-2）共5個(gè)處理，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積28 m2，其中氮、磷、鉀肥用量由農(nóng)民習(xí)慣施肥結(jié)合土壤測(cè)定結(jié)果而定。供試紅蕓豆品種為‘英國(guó)紅’，每穴雙株留苗，密度為11萬(wàn)株·hm-2，全部肥料采用春季一次性基施。4月30日播種，8月26日收獲； 按小區(qū)單獨(dú)收獲，脫粒，計(jì)量產(chǎn)量。

植株樣品采集： 分別于苗期（6月14日）、現(xiàn)蕾期（7月1日）、盛花期（7月19日）、結(jié)莢期（8月8日）和成熟期（8月26日）進(jìn)行整株取樣，在各小區(qū)選取10株地上部長(zhǎng)勢(shì)一致的植株，稱(chēng)取鮮重，分為根、莖、葉、莢皮、豆粒等部位，清洗，然后在烘箱中105 ℃殺青30 min，60～70 ℃烘干，稱(chēng)量干重。

1.3 項(xiàng)目及測(cè)定方法

植株樣品全氮用濃H2SO4消解，F(xiàn)OSS 8400型全自動(dòng)定氮儀凱氏定氮法測(cè)定； 全磷、全鉀采用HNO3-HClO4消解，普析通用TU-1901型紫外分光光度計(jì)釩鉬黃比色法測(cè)定全磷，6400A型火焰光度計(jì)火焰光度法測(cè)定全鉀［14］。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2007和SPSS 15軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅蕓豆養(yǎng)分限制因子研究

從表1可以看出，與CK處理相比，施肥可不同程度地提高紅蕓豆產(chǎn)量，增幅為13.4％～32.2％，其中NPK配施處理產(chǎn)量顯著高于其他處理； 缺施氮肥與缺施磷、鉀肥處理間差異顯著，缺施磷肥與缺施鉀肥處理間差異不顯著。若以NPK處理產(chǎn)量為最佳產(chǎn)量，其他處理與其的比值計(jì)算相對(duì)產(chǎn)量，可以看出，缺施氮、磷、鉀肥處理分別減產(chǎn)14.2％、8.0％和11.3％，說(shuō)明本試驗(yàn)條件下影響紅蕓豆產(chǎn)量的養(yǎng)分限制因素氮＞鉀＞磷。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看，NPK配施顯著提高百粒重4.99～6.11 g，缺施氮、磷、鉀肥及不施肥處理間百粒重差異不顯著； NPK配施處理紅蕓豆莢數(shù)顯著增加0.93～2.4個(gè)，缺施氮肥與不施肥處理莢數(shù)無(wú)顯著性差異，但顯著低于缺施磷、鉀肥處理，這進(jìn)一步說(shuō)明氮、磷、鉀肥主要通過(guò)影響豆莢數(shù)量而影響其產(chǎn)量。

表1　不同肥料配施對(duì)紅蕓豆產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響Table 1 Effects of different fertilizer applications on the yield and yield components of red kidney bean

2.2 紅蕓豆干物質(zhì)積累與分配

由表2和表3可以看出，紅蕓豆不同生育期干物質(zhì)累積量差異顯著，呈先升高再降低的變化趨勢(shì)，表現(xiàn)為結(jié)莢期＞盛花期＞成熟期＞現(xiàn)蕾期＞苗期； 全生育期單株干物質(zhì)積累出現(xiàn)兩次高峰，第1次出現(xiàn)在現(xiàn)蕾期至盛花期，第2次出現(xiàn)在盛花期至結(jié)莢期，分別占總量的24.25％和46.22％。各個(gè)生育階段紅蕓豆干物質(zhì)累積速率有明顯差異，單株日積累量苗期最低，為0.03 g； 盛花期到結(jié)莢期最高，為1.30 g； 全生育期平均0.75 g。苗期到盛花期葉片是累積干物質(zhì)的主體，占整株的52.4％～65.5％； 結(jié)莢期以后，豆粒成為干物質(zhì)累積的主體，占總干重的36.1％～45.7％，收獲時(shí)單株干物質(zhì)量為56.49 g，豆粒產(chǎn)量為25.84 g。

從各器官生長(zhǎng)情況看，根干物質(zhì)量在盛花期達(dá)到最大，此后趨于平緩； 莖干物質(zhì)量在結(jié)莢期達(dá)到最高，后期生長(zhǎng)平緩； 葉干物質(zhì)量不同階段差異顯著，在盛花期達(dá)到最高，隨后逐漸降低，收獲時(shí)降到最低，其中可能與生長(zhǎng)后期植株下部葉片枯萎脫落未能及時(shí)收集有關(guān)。從結(jié)莢期到成熟期，莢皮干物質(zhì)量變化趨于平緩，豆粒干物質(zhì)量顯著增加，成為干物質(zhì)分配的主體。收獲時(shí)不同器官干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為豆粒＞莖≈莢皮＞葉片＞根。

2.3 紅蕓豆植株生育期氮、磷、鉀含量變化規(guī)律

從植株氮含量來(lái)看（表4），不同生育階段紅蕓豆根系含氮量差異顯著，從苗期到結(jié)莢期逐漸降低，成熟期又有回升，達(dá)10.21 g·kg-1，這可能與氮在成熟期的回流有關(guān)； 莖含氮量從苗期到現(xiàn)蕾期先升高，然后逐漸降低； 葉片含氮量隨生育期推進(jìn)逐漸降低，各生育期之間差異顯著，收獲時(shí)降至最低值（9.12 g·kg-1）。莢皮含氮量呈降低趨勢(shì)，而豆粒含氮量呈升高趨勢(shì)，收獲時(shí)豆粒含氮29.5 g·kg-1，因此適當(dāng)晚收可以提高紅蕓豆籽粒中氮含量。

從植株磷含量來(lái)看： 隨生育期推進(jìn)，根系含磷量呈倒“S”型變化，苗期最高，然后逐漸降低，到結(jié)莢期又升高到與苗期相同的水平，然后顯著降低，成熟期降到最低（2.25 g·kg-1）； 莖含磷量逐漸降低，結(jié)莢期開(kāi)始趨于穩(wěn)定，收獲時(shí)含磷量為2.56 g·kg-1；葉片含磷量逐漸降低，盛花期開(kāi)始趨于穩(wěn)定； 莢皮和豆粒的含磷量變化平穩(wěn)，收獲時(shí)豆粒磷含量為7.13 g·kg-1。

表2　不同生育期紅蕓豆干物質(zhì)累積與分配Table 2 Dry matter accumulation and distribution in red kidney bean at different growth stages

表3　紅蕓豆植株不同生育期干物質(zhì)累積量及累積速率Table 3 Dry matter accumulation amounts and rates of red kidney bean at different growth stages

表4　不同生育期紅蕓豆不同部位氮、磷、鉀含量Table 4 Contents of N，P and K in different organs of red kidney bean at different growth stages g·kg-1

從植株鉀含量來(lái)看： 隨生育期推進(jìn)，根含鉀量變化趨勢(shì)和含氮量一致； 不同生育期莖和葉片含鉀量呈顯著下降趨勢(shì)，收獲時(shí)莖含鉀量為7.12 g·kg-1，葉為6.84 g·kg-1； 莢皮含鉀量呈降低趨勢(shì)，而豆粒中的鉀含量變化平穩(wěn)，收獲時(shí)豆粒中含鉀14.85 g·kg-1。

綜上所述，同一器官中不同養(yǎng)分含量不同，根、莖、葉片及豆粒中氮＞鉀＞磷，莢皮中鉀＞氮＞磷。不同生育期，植株各器官中氮、磷、鉀養(yǎng)分含量變化較大。在成熟期各器官中氮含量依次為豆粒＞葉＞莖＞根＞莢皮，磷含量依次為豆粒＞葉＞莖＞根＞莢皮，鉀含量依次為莢皮＞豆粒＞莖＞葉＞根。

2.4 紅蕓豆不同生育期植株養(yǎng)分吸收、累積及分配特點(diǎn)

2.4.1 紅蕓豆不同生育期植株養(yǎng)分吸收特點(diǎn)

由表5可知，隨生育期推進(jìn)，紅蕓豆植株氮、磷、鉀的吸收量逐漸增加，到收獲期各養(yǎng)分吸收量達(dá)到最大，不同養(yǎng)分累積量表現(xiàn)為氮＞鉀＞磷，平均單位面積吸收累積N 124.39 kg·hm-2、P 28.86 kg·hm-2、K 83.56 kg·hm-2，比例為結(jié)合表3可以看出盛花期到結(jié)莢期是紅蕓豆群體最大時(shí)期，也是氮、磷、鉀養(yǎng)分累積最多的時(shí)期，即養(yǎng)分需求最大期，氮、磷、鉀的吸收量分別占全生育期吸收總量的28.14％、49.22％和56.20％。從吸收速率來(lái)看，生育前期因植株較小，氮、磷、鉀吸收速率較低，盛花期到結(jié)莢期最大，后期降低。因此，紅蕓豆進(jìn)入花期應(yīng)保證養(yǎng)分的充足供應(yīng)。

2.4.2 氮、磷、鉀養(yǎng)分累積量及分配特點(diǎn)

由表6～8可知，隨生育期推進(jìn)，紅蕓豆植株氮、磷、鉀累積量呈遞增的趨勢(shì)。從苗期到盛花期葉是氮、磷、鉀養(yǎng)分的分配中心，從結(jié)莢期開(kāi)始豆粒成為養(yǎng)分的分配中心； 成熟期豆粒、葉片、莖和根中累積氮最多、鉀次之、磷最少，莢皮中累積鉀最多，氮次之，磷最少。

表5　紅蕓豆植株不同生育期養(yǎng)分累積量及吸收速率Table 5 Nutrient accumulation and uptake rates of red kidney bean at different growth stages

從氮累積量來(lái)看（表6），根、莖、葉中氮累積量呈先升高后下降趨勢(shì)，盛花期最大； 莢皮中的氮累積量呈遞減趨勢(shì)，豆粒中的氮累積量呈增加趨勢(shì)；收獲時(shí)每公頃豆粒累積氮 83.91 kg，各器官氮累積量依次為豆粒＞葉片＞莖＞莢皮＞根。從分配比例來(lái)看，隨生育期推進(jìn)，氮在根、葉片中的分配比例逐漸降低； 在莖中分配比例先升高后降低，盛花期最高，為33.82％； 后期氮主要分配在豆粒中，收獲時(shí)根、莖、葉、莢皮、豆粒中氮的分配比例分別為1.20％、11.70％、12.99％、6.66％和67.45％。

從磷累積量來(lái)看（表7），根、莖、葉片中磷累積量呈先升高后下降趨勢(shì)，根中磷的累積量在結(jié)莢期最大，莖和葉片中磷的積累在盛花期最大，莢皮中的磷累積量變化不明顯，而豆粒中磷的累積量呈增加趨勢(shì)； 收獲時(shí)期每公頃豆粒吸收累積磷19.73 kg，各器官磷累積量依次為豆粒＞莖≈葉片＞莢皮＞根。從分配比例來(lái)看，隨生育期推進(jìn)，磷在葉中的分配比例逐漸降低； 在根、莖中分配比例先升高后降低，盛花期最高，分別達(dá)4.87％和43.94％； 后期磷主要分配在豆粒中，收獲時(shí)根、莖、葉片、莢皮、豆粒中磷的分配比例分別為1.14％、11.07％、10.93％、8.40％ 和68.46％。

從鉀累積量來(lái)看（表8），隨生育期推進(jìn)，根、莖、葉片中鉀累積量呈先升高后下降趨勢(shì)，盛花期達(dá)最大； 莢皮中的鉀累積量無(wú)顯著變化，豆粒中的鉀累積量呈遞增趨勢(shì)； 成熟期每公頃豆粒吸收累積鉀42.22 kg，各器官中鉀累積量依次為豆粒＞莢皮＞莖＞葉片＞根。從分配比例來(lái)看，鉀在根、葉中的分配比例逐漸降低，在莖中分配比例先升高后下降，盛花期最高，占47.67％； 后期鉀主要分配在豆粒和莢皮中，收獲時(shí)根、莖、葉片、莢皮、豆粒中鉀的分配比例為1.09％、10.71％、5.49％、32.18％和50.53％。

由成熟期地上部植株吸收氮、磷、鉀量計(jì)算可得，每生產(chǎn)100 kg紅蕓豆需供給純N 4.37 kg、P2O52.38 kg、K2O 3.53 kg，比例為1︰0.54︰0.81。

表6　紅蕓豆不同生育期各器官氮的累積與分配Table 6 Nitrogen accumulation and distribution in red kidney bean at different growth stages

表7　紅蕓豆不同生育期各器官磷的累積與分配Table 7 Phosphorous accumulation and distribution in red kidney bean at different growth stages

3 討論

大量研究表明氮、磷、鉀是影響作物生長(zhǎng)的主要因子，其中氮素是影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的第一養(yǎng)分限制因子［2-6］。李俊華等［8］研究表明肥料對(duì)紅蕓豆的影響程度為氮肥＞磷肥＞鉀肥； 高運(yùn)青等［15］認(rèn)為影響蕓豆產(chǎn)量的施肥因素施氮＞施鉀＞施磷； 暢建武等［11］認(rèn)為氮、磷是影響紅蕓豆生長(zhǎng)及產(chǎn)量的主要影響因素。前人的研究結(jié)果顯示磷、鉀對(duì)紅蕓豆產(chǎn)量影響順序不同，這可能因試驗(yàn)土壤類(lèi)型、土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分及施肥量不同所致。本試驗(yàn)條件下，與氮磷鉀全施處理相比，不施氮（減產(chǎn)14.2％）和不施鉀肥（減產(chǎn)11.3％）減產(chǎn)效果顯著，結(jié)合產(chǎn)量和氮、磷、鉀累積趨勢(shì)，初步確定氮、鉀對(duì)紅蕓豆產(chǎn)量限制影響大于磷。

本研究表明，紅蕓豆干物質(zhì)量積累呈先升高后下降趨勢(shì)，與大豆（Glycine max)[16-17］、紅小豆（Vigna umbellata）［18］的干物質(zhì)積累趨勢(shì)相同，各個(gè)生育階段紅蕓豆干物質(zhì)累積速率有明顯差異，單株日積累量苗期最低，為0.03 g，在盛花期到結(jié)莢期最高，為1.30 g，其余階段干物質(zhì)積累緩慢，說(shuō)明盛花期到結(jié)莢期是干物質(zhì)快速積累時(shí)期，此期需供應(yīng)充足的養(yǎng)分。盛花前，植株干物質(zhì)主要在根、葉片和莖中迅速積累，以后根、莖的累積量逐漸下降，這可能是根、莖貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向籽粒逐步轉(zhuǎn)運(yùn)之故； 盛花期后葉片干物質(zhì)累積量急劇下降，可能與是紅蕓豆生育后期因部分葉片枯萎、脫落有關(guān)，建議在今后的研究中應(yīng)考慮葉片的脫落。

作物生物量的累積量與養(yǎng)分的積累量有著密切的關(guān)系，養(yǎng)分吸收、積累是生物量累積和作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，也是合理施肥的重要依據(jù)。本研究表明紅蕓豆生物量累積趨勢(shì)和氮、磷、鉀養(yǎng)分累積曲線(xiàn)基本一致，這與宋海星等［19］對(duì)玉米的研究相一致，盛花期到結(jié)莢期是紅蕓豆生殖生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)并進(jìn)的時(shí)期，此階段干物質(zhì)積累大，占總生育期整體的46.22％，氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收速率和養(yǎng)分積累最大，分別占總吸收量的28.14％、49.22％和56.20％； 此外，紅蕓豆在現(xiàn)蕾期到盛花期的養(yǎng)分需求也較高，與紅小豆［18］的養(yǎng)分需求結(jié)果相似。根據(jù)紅蕓豆干物質(zhì)積累和養(yǎng)分吸收特點(diǎn)，要獲得紅蕓豆的高產(chǎn)，需合理施肥，實(shí)現(xiàn)紅蕓豆苗期壯苗，在開(kāi)花前期適當(dāng)追施氮、鉀肥，保證土壤養(yǎng)分供應(yīng)充足，以滿(mǎn)足紅蕓豆養(yǎng)分吸收和干物質(zhì)積累的需求。紅蕓豆是豆科作物，氮素營(yíng)養(yǎng)比較復(fù)雜，氮肥用量需考慮固氮因素。宋謹(jǐn)同等［9］研究表明最佳施氮量與蕓豆的品種有關(guān)。本試驗(yàn)只研究了平衡施肥條件下紅蕓豆養(yǎng)分吸收狀況，有關(guān)紅蕓豆的最佳施肥量以及不同施肥情況下紅蕓豆養(yǎng)分吸收狀況，還需開(kāi)展進(jìn)一步試驗(yàn)。

表8　紅蕓豆不同生育期各器官鉀的累積與分配Table 8 Potassium accumulation and distribution in red kidney bean at different growth stages

4 結(jié)論

1）氮、磷、鉀配合施用顯著提高紅蕓豆產(chǎn)量，增加紅蕓豆百粒重和有效莢數(shù)。缺施氮、磷、鉀肥平均減產(chǎn)14.2％、8.0％和11.3％，影響紅蕓豆產(chǎn)量的養(yǎng)分限制因子氮＞鉀＞磷。

2）紅蕓豆干物質(zhì)累積在整個(gè)生育期內(nèi)先增加后減少，全生育期單株干物質(zhì)積累在現(xiàn)蕾期至盛花期、盛花期至結(jié)莢期出現(xiàn)兩次高峰，分別占紅蕓豆植株總干重的24.25％和46.22％。苗期至盛花期以生長(zhǎng)莖葉為主，結(jié)莢期以后，豆粒成為紅蕓豆干物質(zhì)累積的主體，占植株總干重的36.1％～45.7％，收獲時(shí)單株豆粒產(chǎn)量為25.84 g。

3）紅蕓豆根莖葉各器官不同生育期氮、磷、鉀養(yǎng)分含量隨生育期推進(jìn)逐漸降低； 氮、磷、鉀積累趨勢(shì)相同，累積量氮＞鉀＞磷，盛花期到結(jié)莢期是養(yǎng)分累積最大期； 不同器官養(yǎng)分累積量不同，成熟期豆粒、葉、莖和根中累積氮最多、鉀次之、磷最少，莢皮中累積鉀最多，氮次之，磷最少。每生產(chǎn)100 kg紅蕓豆需供給N 4.37 kg、P2O52.38 kg、K2O 3.53 kg，比例為1︰0.54︰0.81。

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Nutrient restrictive factors, nutrient absorption and accumulation of red kidney bean*

HAN Yanlong1，JIN Fansheng1**，ZHENG Pushan2，LI Xiaoping3，LI Jie1，LI Haijin1
（1. Research Center for Dryland Agriculture，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Taiyuan 030031，China； 2. Institute of Agriculture Environment and Resource，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Taiyuan 030031，China； 3. College of Resources and Environmental Sciences，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

With important economical and nutritional values，kidney bean（Phaseolus vuglaris） is one of the main grain crops in China. Recently，the planting area of red kidney bean has been gradually increasing in Shanxi Province，China. However，the nutrient absorption characteristics and limiting factors of kidney bean was still not very clear. Nitrogen（N），phosphorus（P）and potassium（K） are essential nutrients for plant growth，and knowledge on periodic uptake，accumulation and allocation of N，P and K in different organs of kidney bean is important to implement nutrient management practices to ensure its’ sustainable production. There were several studies on effect of the fertilization and nitrogen application on yield of kidney bean. However，few studies have investigated the nutrient accumulation and distribution characteristics of kidney bean. In this study，field experiment was conducted with different nutrient application（N absence，P absence，K absence，NPK application and no fertilizer） using the red kidney bean variety ‘British Red’ as the materials in 2014. The nutrient restrictive factors，dry matter accumulation and nutrient uptake and accumulation of red kidney bean were investigated. The samples of NPK applicationtreatment at different growth stages were collected for determining dry matter and nutrient contents in different organs，to illustrate the law of nutrient absorption. This is beneficial to provide theoretical basis for rational fertilization and high yield cultivation of red kidney bean. The results showed that NPK application treatment significantly increased yield of red kidney bean compared to absence of N，P，or K and no fertilizer treatments. Compared to NPK application treatment，yields of N-，P-or K-absence decreased by 14.2％，8.0％ and 11.3％，respectively，which indicated that the order of nutrient restrictive factors of red kidney bean yield was N ＞ K ＞ P. The dry matter accumulation rate of red kidney bean increased firstly and then reduced in the whole growth period. Dry matter accumulation of root，stem，pod shell and pea increased gradually throughout the whole growing period，while dry matter accumulation of leaf decreased at harvest stage. The order of dry matter weight in different organs at harvest was pea ＞ stem ≈ pod shell ＞ leaf ＞ root. The contents of N，P and K of all investigated organs varied at different stages. N contents in steam，leaf and pod shell decreased gradually，and increased in pea throughout the whole period. The contents of P and K in different organs showed a decreasing trend in whole growth period. The highest nutrients level was observed from full-blooming to pod bearing stage，in which，the absorption contents of N，P and K accounted for 28.14％，49.22％ and 56.20％ of the total content of whole growth period，respectively. The accumulation amount of N，P and K in different organs was various. The order of N，P，K accumulation was N ＞ K ＞ P in pods，leaves，stalks and stems，while it was order of K ＞ N ＞ P in pod skins. In conclusion，to produce 100 kilogram kidney bean pea，4.37 kg N，2.38 kg P2O5and 3.53 kg K2O application with ratio of 1∶0.54∶0.81 were needed.

Red kidney bean； Nutrient restrictive factor； Dry matter； N； P； K； Nutrient accumulation

Mar. 15，2016； accepted Apr. 8，2016

S513.01

A

1671-3990（2016）07-0902-08

10.13930/j.cnki.cjea.160245

* 國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2014BAD07B05）資助

** 通訊作者： 晉凡生，主要從事農(nóng)田土壤水分和農(nóng)田生態(tài)研究。E-mail： jinfs@sina.com

韓彥龍，主要從事旱作節(jié)水及植物營(yíng)養(yǎng)研究。E-mail： yanlonghan@126.com

2016-03-15 接受日期： 2016-04-08

* Supported by the National Key Technology R&D Program of China（2014BAD07B05）

** Corresponding author，E-mail： jinfs@sina.com