肥密互作对大豆产量和品质特性的影响

摘要  为研究肥料和种植密度对大豆品质特性和产量的影响，以中龙豆1号为研究对象，设定氮肥施用量0、90、150、210 kg/hm2 4个水平和种植密度24万、30万、36万、42万株/hm2 4个水平，研究不同氮肥施用量和种植密度对大豆产量和品质特性的影响。结果表明，在氮肥施用量和种植密度增加下，产量先增加后下降。不同氮肥施用量处理的产量由高到低依次为150 kg/hm2处理、90 kg/hm2处理、0处理、210 kg/hm2处理，不同种植密度处理的产量由高到低依次为36万株/hm2处理、42万株/hm2处理、30万株/hm2处理、24万株/hm2处理。在氮肥施用量150 kg/hm2、种植密度36万株/hm2处理下产量最高，达2 829.83 kg/hm2。在氮肥施用量增加的情况下，蛋白质和脂肪含量均呈明显的先上升后下降趋势。随着种植密度的增加，蛋白质含量呈明显的先递增后递减的趋势，脂肪含量呈明显的递减趋势。氮肥施用量对蛋白质和脂肪含量无显著影响，而种植密度对蛋白质和脂肪含量有显著影响。

关键词  肥密互作；大豆；产量；品质

中图分类号  S 565.1文献标识码  A

文章编号  0517-6611（2022）22-0023-04

doi： 10.3969/j.issn.0517-6611.2022.22.006

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Fertilizer Dosage and Planting Density Interaction on Soybean Yield and Quality Characteristics

HU Qian   FAN Chao 3，DI Shu-feng 3 et al

（1.Cultivation and Crop Tillage Institute， Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences， Harbin， Heilongjiang 150086;2. College of Agronomy， Northeast Agricultural University， Harbin， Heilongjiang 150030;3.Engineering and Technology Research Center for the Use of Wild Soybean Resources in the Cold Land of Heilongjiang Province， Harbin， Heilongjiang 150025）

Abstract  In order to study the effects of fertilizer and planting density on quality characteristics and yield of soybean， Zhonglongdou No. 1 was selected as the research object， and nitrogen application rates were set at four levels of 0， 90， 150， 210 kg/hm2. Planting density were set at four levels of 24×104，3.0×104，36×104， 42×104 plants/hm2. The effects of nitrogen application dosage and planting density on yield and quality characteristics of soybean were studied. Results showed that the yield increased first and then decreased with the increase of nitrogen application dosage and planting density. The yield of different nitrogen application treatments was in the order of 150 kg/hm2 treatment >90 kg/hm2 treatment >0 treatment >210 kg/hm2 treatment， and the yield of different planting density treatments was in the order of 36×104 plants/hm2 treatment >42×104 plants/hm2 treatment >30×104 plants/hm2 treatment >24×104 plants/hm2 treatment. The highest yield was 2 829.83 kg/hm2 under the treatment of 150 kg/hm2 nitrogen application and 36×104 plants/hm2 planting density. With the increase of nitrogen application rate， protein content and fat content increased firstly and then decreased obviously.With the increase of planting density， the protein content increased firstly and then decreased， and the fat content decreased obviously. Nitrogen application had no significant effect on protein content and fat content， but planting density had significant effect on protein content and fat content.

Key words  Fertilizer dosage and planting density interaction;Soybean;Yield;Quality

大豆有悠久的种植历史，并且是重要的粮食作物、油料作物和经济作物［1］。作为一种对肥力需求很高的作物，肥料是大豆生长发育的主要养分供给，在种植过程中科学合理的使用肥料能够促进大豆生长发育，并且可以改善土壤理化性质，提高大豆产量和品质［2］。

氮在植物必需的很多营养元素中占重要地位。自20世纪90年代以来，我国氮肥产量和消费量居世界第1位。大豆根系有固氮作用，在大豆生长过程中获取氮素主要来源是施用一定的氮肥，它还可以从土壤和肥料中获取［3］。谷秋容等［4］研究表明，氮肥能够提高大豆的产量和品质。与照相比，3种氮肥处理在脂肪含量、水溶蛋白含量、氮溶解指数、粗蛋白含量、产量等方面都有不同幅度的升高。有研究表明，品种、密度和肥料对大豆品质和产量有重要影响 ［5-7］ 。宋喜清等［8］研究指出，氮素对大豆中的脂肪和蛋白质含量有显著影响，氮素对高油大豆中蛋白质的影响高于高蛋白大豆中蛋白质的影响。丁斌［9］研究指出，大豆脂肪含量与种植密度间存在不显著负相关系，大豆蛋白质含量与种植密度呈不显著正相关。氮肥用量和种植密度是影响大豆产量的因素之一。张彦军等［10］研究指出，当氮肥施用量增加到一定量后大豆产量没有显著增加，说明氮肥引起的产量增加达到临界值，如果氮肥施用量继续增加会造成氮肥过剩。提高作物的产量需要合理的密植，大豆产量与种植密度密切相关。鉴于此，笔者研究了不同氮肥施用量和不同种植密度对大豆品质特性和产量的影响，筛选出最佳肥密组合，旨在为黑龙江省大豆栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试材料大豆品种为中龙豆1号，2016年经黑龙江省审定为优质的高油大豆品种。

1.2 试验设计 试验于2020年5月在黑龙江省农业科学院现代农业示范区进行。采用氮肥施用量和种植密度二因素裂区设计，主处理为氮肥施用量，副处理为种植密度。供试肥料：氮肥为尿素，磷肥为过磷酸钙，钾肥为硫酸钾，磷肥和钾肥用量与常规生产田相同。主处理氮肥施用量设定0、90、150 、210 kg/hm2 共4个水平，依次以F0、F1、F2、F3表示。副处理种植密度设定24万、30万、36万、42万株/hm2共4个水平，分别以D1、D2、D3、D4表示。共16个处理，3次重复，每个小区10行，每行10 m。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 蛋白质和脂肪含量测定。大豆收获后，采用近红外谷物品质分析仪对不同处理的大豆籽粒进行测定， 3次重复，计算其平均值。

1.3.2 产量及其构成因素的测定。在大豆完熟期进行收获、考种和测定。

1.4 数据分析 采用SPSS 26.0及Excel 2019进行统计分析处理并制图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对大豆蛋白质和脂肪含量的影响

2.1.1 蛋白质含量。从图1A可以看出，随着种植密度的增加，蛋白质含量先增加后下降。但在同一密度下，在氮肥施用量增加的情况下蛋白质含量均为先增加后降低。密度对蛋白质含量有显著影响（P<0.05），氮肥施用量对蛋白质含量影响不显著。不同密度处理蛋白质含量由高到低依次为D3处理>D2处理>D4处理>D1处理，其中D3处理（36万株/hm2）蛋白质含量最高，D3处理平均蛋白质含量比D2、D4、D1处理分别高3.3%、5.6%、7.3%。不同氮肥施用量处理蛋白质含量由高到低依次为F2处理>F1处理>F3处理>F0处理，其中F2处理的蛋白质含量最高，F2处理平均蛋白质含量比F1、F3、F0处理分别高0.9%、1.0%、2.1%。在施氮量和密度组合中，F2D3组合处理（施氮150 kg/hm 密度36万株/hm2）的蛋白质含量最高。

2.1.2 脂肪含量。从图1B可以看出，不同密度处理的脂肪含量由高到低依次为D1处理>D2处理>D3处理>D4处理，其中脂肪含量在D1处理（24万株/hm2）条件下最高，D1处理平均脂肪含量比D2、D3、D4处理分别高0.6%、0.8%、1.9%。不同氮肥施用量处理的脂肪含量由高到低依次为F2处理>F1处理>F3处理>F0处理，其中F2处理（90 kg/hm2）的脂肪含量最高，F2处理平均脂肪含量比F1、F3、F0处理分别高0.1%、0.2%、0.5%。在施氮量和密度组合中，F2D1组合处理（施氮150 kg/hm 24万株/hm2）的脂肪含量最高。

2.2 氮肥用量和种植密度对大豆产量及其构成因素的影响 从表1可以看出，在不同氮肥施用量和种植密度下，大豆单株粒数、单株粒重、单株荚数、百粒重和产量均有不同程度的变化。在氮肥施用量增加的情况下，大豆单株粒数、单株荚数、单株粒重、百粒重和产量呈明显的先递增后递减的趋势。在种植密度增加的情况下，大豆单株粒数、单株荚数、单株粒重和百粒重呈递减的趋势，而大豆产量在种植密度增加的情况下呈先递增后递减的趋势。

2.2.1 单株粒重。在不同密度处理下，大豆单株粒重由高到低依次为D1处理>D2处理>D3处理>D4处理，D1处理下大豆单株粒重最高。D1处理比D2、D3、D4处理分别高2.8%、7.6%、13.2%。不同氮肥施用量处理的大豆单株粒重由高到低依次为F2处理＞F1处理＞F0处理＞F3处理，F2处理比F1、F3、F0处理分别高4.0%、4.3%、12.6%。在施氮量和密度组合中，F2D1（施氮150 kg/hm2、24万株/hm2）处理组合的大豆单株粒重最高。

2.2.2 单株粒数。在不同密度处理下，大豆单株粒数由高到低依次为D1处理＞D2处理＞D3处理＞D4处理，在D1处理下大豆单株粒数最高。D1处理比D2、D3、D4处理分别高14.3%、22.6%、47.1%。不同氮肥施用量处理下，大豆单株粒数由高到低依次为F2处理＞F1处理＞F3处理＞F0处理，F2处理比 F1、F3、F0处理分别高7.6％、11.4%、14.2%。在施氮量和密度组合中，F2D1（施氮150kg/hm2、24万株/hm2）处理组合的大豆单株粒数最高。