应用变量施肥技术减施氮肥对大豆生长及产量和质量的影响
我国东北黑土区土壤养分含量相对较高，但同一地块不同区域养分存在明显异质性，长期均匀的施肥方式与传统施肥技术造成土壤养分空间差异性增大，导致施肥无法精准结合作物生长所需养分量，造成肥料浪费。本研究设计种肥减氮配合应用变量施肥技术的田间大区试验，选择土壤有机质数据对裸土区管理分区进行评价，结合遥感影像下土壤地势、往年产量数据，利用养分平衡法进行精准管理分区。以320kg·hm-2施肥量为标准，设置五个施肥梯度，生成连续变量施肥处方图。试验共设置6个处理:农民常规种肥(CF)、农民常规种肥变量施肥(CFV)、种肥减氮10％(RF10)、种肥减氮10％变量施肥(RFV10)、种肥减氮20％(RF20)、种肥减氮20％变量施肥(RFV20)。试验通过测定大豆SPAD值、干物质与养分积累的积累与分配以及产质量，探究适宜黑土区变量施肥技术下优化减肥方案，旨在为有利于黑土区大豆绿色生产的精准施肥方式提供数据支撑与理论依据。研究主要结果如下: (1)应用变量施肥技术种肥适量减氮能够有效提高大豆SPAD值。在整个生育时期，应用变量施肥技术下的处理较不变量施肥处理大豆SPAD值均增加，并在RFV10处理下达到最大值，分别在V5期、R3期与R6期较CF处理增加22.0g％、23.10％与23.06％(P＜0.05)。 (2)应用变量施肥技术在不同氮肥条件下对大豆总干物质积累影响不同，其中RFV10处理下大豆总干物质积累量最大，且在生长前期增长效果较生长后期明显，分别在V5期、R3期、R6期与R8期较CF处理增加46.64％、23.28％、15.41％与14.72％(P＜0.05)。但减氮20％会阻碍大豆的生长发育，减少大豆干物质积累。 大豆在生长前期通过增加茎秆占比与减少叶片占比的策略对减施氮肥与应用变量施肥技术做出响应，在生长后期变量施肥技术能有效促进干物质向大豆繁殖器官的转移，大豆籽粒干物质量在RFV10处理达到最大值，在成熟期较CF处理增加15.30％(P＜0.05)。但减氮20％施肥量却相反，不利于籽粒的形成。 (3)大豆氮、磷积累量在营养生长时期在种肥减氮20％变量施肥处理下较其他处理增加，但在生殖生长时期在RFV10处理下增加效果最明显，钾积累量于整个生长时期均在RFV10处理下达到最大值。成熟期大豆氮、磷与钾积累量在RFV10处理下较CF处理分别增加13.05％、22.06％与21.87％(P＜0.05). 大豆对于养分的分配策略在不同的氮素供应量下有所不同。不大豆在生长前期通过减少茎秆氮与磷积累而增加叶片氮与磷积累来应对氮肥供应的减少。变量施肥技术在生长前期能为大豆茎秆与叶片提供充足的养分，其中氮、钾在RFV10处理下达到最大，磷则在RFV20处理下达到最大。RFV10处理对生长后期养分的转运起到促进作用，增加籽粒的养分积累。成熟期籽粒氮、磷与钾积累量在RFV10处理下较CF处理分别增加18.64％、30.52％、30.32％(P＜0.05). (4)大豆产量及其构成因子在应用变量施肥技术下有所增加，农民常规施肥量、减氮10％施肥量与减氮20％施肥量的大豆产量较不变量施肥分别高7.00％、1.32％与1.55％(P＞0.05)。其中，大豆产量在RFV10处理下达到最大值4432.56kg·hm-2，较CF处理高11.25％(P＜0.05).同时，RFV10处理下的单株荚数、单株粒数、单株粒重与百粒重均为所有处理中最高，分别较CF处理增加12.00％、6.83％、l1.36％与4.17％（P＜0.05）。 应用变量施肥技术能够提升能够提升大豆品质，其中在种肥减氮10％处理下效果最佳，蛋白质与脂肪含量较农民常规施肥方式CF处理分别增加3.39％与2.02％，但效果不显著(P＞0.05)。 因此，种肥减氮10％变量施肥对于大豆生长及产质量有促进作用，在营养生长时期提供大豆充足营养物质，有效提高大豆SPAD值、干物质积累量，促进植株的养分吸收，提高大豆氮、磷、钾总积累量。在生殖生长时期促进养分向大豆籽粒转运，优化大豆植株中干物质和养分分配比例，从而提升产量与品质。因此，种肥减氮10％变量施肥为该地区精准施肥方式最优方案，建议推广应用。
大豆;变量施肥技术;减施氮肥;养分积累;产量性状
东北农业大学
硕士
农业资源利用
姜佰文;高明波
2022
中文
S565.101
2022-11-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）