全 文 ：核 农 学 报 2010，24(3):612 ～ 617
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
文章编号:1000-8551(2010)03-0612-06
施氮水平对大豆氮素积累与产量影响的研究
邸 伟1 金喜军1 马春梅1 龚振平2 董守坤1 张 磊3
(1. 东北农业大学农学院，黑龙江 哈尔滨 150030;2. 国家大豆工程技术研究中心，黑龙江 哈尔滨 150030;
3. 黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所，哈尔滨 黑龙江 150086)
摘 要:以绥农 14 为材料，利用砂培和 15 N标记的方法研究了施氮水平对大豆氮素积累及产量的影响。
结果表明:随着施氮水平的提高，大豆全株氮素积累量及叶柄、荚皮、籽粒中氮素积累量呈现先增加后下
降的趋势;高氮水平增加了叶片和茎中氮素积累量，N150较 N0 处理叶片的氮素积累量增加了 3 倍，而茎
增加了 5 倍，但减少了根中氮素积累，降低了大豆全株和籽粒中根瘤固氮量及其所占比例，降低了肥料
氮和根瘤氮的收获指数，其中根中氮素积累 N150较 N50处理降低了 60. 3%，全株根瘤氮和籽粒中根瘤氮
N150较 N0 分别降低了 74. 9%、85. 7%，肥料氮的收获指数 N150较 N50降低 19. 8%，根瘤氮的收获指数
N150较 N0 降低 25. 5%。随着施氮水平的增加，大豆产量也呈现先增加后下降的趋势，施氮水平的增加
促进了大豆植株株高、结荚高度和始荚节位的显著增加，但对节数没有明显影响，N150和 N0 比较株高增
加了 55. 2%，结荚高度增加了 199. 7%，始荚节位增加了 142. 9%。
关键词:大豆;氮素积累;产量
EFFECTS OF NITROGEN APPLOCATION ON YIELD AND
NITROGEN ACCUMULATION IN SOYBEAN
DI wei1 JIN Xi-jun1 MA Chun-mei1 GONG Zhen-ping2 DONG Shou-kun1 ZHANG Lei3
(1. College of Agriculture，Northeast Agricultural University，Harbin，Heilongjiang 150030;2. the National Research
Center of Soybean Engineering and Technology，Harbin，Heilongjiang 150030;3. Soil and Fertilizer Institute of Heilongjiang
Academy of Agricultural Sciences，Harbin，Heilongjiang 150086)
Abstract:Methods of sand cultre and 15N tracing were used to study the effects of nitrogen application on yield and
nitrogen accumulation in soybean variety SN14 . The results showed as follows:accumulated nitrogen in the whole plant，
petiole，pod shell and seed increased at the beginning and then decreased with the increase of nitrogen levels;Nitrogen
accumulation in leaf and stem increased in 3 and 5 times for N150 than that of N0，which indicated that high nitrogen
levels promoted the nitrogen accumulation in leaf and stem，however compared with N0，nitrogen accumulation in root，
Nodulation-N accumulated in the whole plant and seed of N150 decreased by 60. 3%，74. 9% and 85. 7% respectively，
and Fertilizer-N harvest index of N150 decreased，which was 19. 8% lower than that of N50，as well as Nodulation-N
harvest index 25. 5% lower than that of N50 . The nitrogen levels of soybean yield also firstly increased and then
decreased;Compared with N0，plant height，pod height and lowest pod nodes of soybean treated with N150 increased by
55. 2%，199. 7% and 142. 9% respectively，while no effects were found on node number.
Key words:soybean;nitrogen accumulation;yeild
收稿日期:2009-10-18 接受日期:2009-12-11
基金项目:国家科技支撑项目(2007BAD89B05，2006BAD15B04)，黑龙江省科技攻关项目(GA06B101，TB08B07)
作者简介:邸 伟(1983-)，男，黑龙江富锦市人，硕士研究生，研究方向为大豆氮素代谢。Tel:0451-55190134;E-mail:diwei1014@ 126. com
通讯作者:龚振平(1966-)，男，黑龙江铁力市人，教授，博士生导师，研究方向为大豆生理及保护性耕作。E-mail:gzpyx2004@ 163. com
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3 期 施氮水平对大豆氮素积累与产量影响的研究
大豆是需氮较多的农作物之一［1］，其对氮素的需
求可以通过获取土壤氮、肥料氮以及根瘤固氮来满足。
董钻［2］指出氮的供应量与大豆干物质的积累有着密
切的关系，只有植株组织保持较高的氮水平，才能保证
高的干物质积累，为大豆高产打下基础。在农业生产
中，施用氮肥是提高大豆产量的重要手段［3］。丁洪
等［4］研究表明，大豆施氮可以增加氮素积累，增加植
株的有效荚数和粒数，从而提高产量改善品质。赵丽
琴等［5］研究也表明，施用氮肥能明显改善大豆的氮素
营养，提高氮素含量。施氮可以增加大豆对土壤氮的
吸收［6］，但施氮必须考虑对根瘤固氮的影响，适量氮
肥有利于大豆根瘤的形成和固氮，氮肥过量则对结瘤
的形成有抑制作用，会明显减少根瘤数目［7，8］。氮肥
至少在 3 个方面对根瘤起到抑制作用，包括根毛侵染，
根瘤初始形成和生长发育［9，10］，Martensson 等［11］指出，
氮肥对根瘤的抑制作用是通过植株的调节作用进行
的。
氮肥的施用和根瘤固氮对于高产都是必须的，因
此适宜的施氮水平是以维持大豆植株良好的氮素营养
状态，提高产量的关键。本试验采用砂培的方法，利用
15 N示踪技术，研究了不同施氮水平对大豆氮素积累与
构成，及对大豆产量的影响，以为大豆氮素营养调控和
高产提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验于 2008 年在东北农业大学校内进行，大豆品
种选用绥农 14，5 月 25 日播种，采用砂培，盆直径
0. 30m，高 0. 28m，空盆质量 1. 5 ～ 1. 7kg。盆底钻 1cm
直径的孔，装江砂 33kg，装盆前先将江砂用自来水洗
净。每盆保苗 4 株。
表 1 砂培营养液氮素浓度
Table 1 Nitrogen concentration of nutrient
solution of sand culture (mg /L)
处理
treatment
氮浓度
N concentration
(15 NH4)2 SO4 浓度
concentration
N0 0 0
N50 50 236
N100 100 472
N150 150 708
1. 2 试验设计
在大豆三片复叶时，进行根瘤菌接种，取上年冷冻
保存的田间大豆根瘤，清洗研碎后加入到营养液中，每
升营养液中约含 5g 根瘤，连续浇 5d，每个施氮处理 5
次重复。
试验设计 4 个施氮水平，分别为:N0、N50、N100、
N150(见表 1)，营养液采用 Hoagland D R 设计的营养
液成分［12］，略有改进，其他成分见表 2。
表 2 砂培营养液其他成分浓度
Table 2 Concentration of other components of
nutrient solution of sand culture (mg /L)
无机盐
inorganic salt
浓度
concentration
无机盐
inorganic salt
浓度
concentration
KH2 PO4 136. 00 ZnSO4·7H2 O 0. 22
MgSO4 240. 00 MnCl2·4H2 O 4. 90
CaCl2 220. 00 H3 BO3 2. 86
Na2 MoO4·H2 O 0. 03 Fe-EDTA*
CuSO4·5H2 O 0. 08
注:* 将 5. 57g FeSO4·7H2 O 和 7. 45g Na2 EDTA 分别溶解定容至
1L，使用时每升营养液加 1ml 储备液。
Note:The solution which contained 5. 57g FeSO4·7H2 O and 7. 45g
Na2 EDTA per Liter respectively was added to nutrient medium at the ratio of
1∶ 1000 when using
从播种至大豆幼苗对生真叶完全展开前每日淋浇
1 次蒸馏水，每盆 500ml;对生真叶展开后，各处理每日
淋浇 1 次以15 N丰度为 5. 0%的(15 NH4)2 SO4 为氮源的
对应施氮水平的营养液，每次每盆 500ml，直至收获，
在大豆旺盛生长期每天淋浇 2 次该营养液，每次每盆
500ml;为防止砂培中盐分积累，每隔 5d 用蒸馏水淋洗
1 次，每次 1000ml，直至收获。
1. 3 取样分析
1. 3. 1 取样 在大豆叶片出现枯黄时，用 1. 5m 高的
透明纱网将盆栽大豆材料围起，收集残叶。大豆植株
发育到成熟期，自子叶痕处剪下，地上部按叶、茎、荚
皮、籽粒分解，将残叶与收获的叶子均匀混合;根系用
自来水冲洗干净再用蒸馏水冲洗 3 次，滤纸吸干。分
解后的植株各部位在 105℃杀青 30min 后，65℃烘干
并称重，测得各部分干物质，粉碎后，待测其全氮含量
和肥料氮含量。全株氮素量为各部分之和。
1. 3. 2 测定 植株氮素含量测定:以 CuSO4 和 K2SO4
为催化剂，用浓 H2SO4 消化粉碎的大豆植株各部分样
品后，采用 B-324 全自动凯氏定氮仪测定。 15 N丰度测
定:采用 MAT-251 型质谱仪测定，样品经浓 H2SO4 消
化后，用凯氏定氮法测定全氮含量，然后将滴定液酸化
浓缩后上机。
1. 4 计算方法
氮素积累量 =干物质量 ×氮素含量;
肥料氮积累量 = 氮素积累量 × (样品 15 N丰度 /肥
316
核 农 学 报 24 卷
料15 N丰度);
根瘤固氮量 =氮素积累量 －肥料氮积累量;
肥料氮收获指数(%)= (籽粒中肥料氮积累量 /
植株肥料氮积累量)× 100%;
根瘤氮收获指数(%)= (籽粒中根瘤氮积累量 /
植株根瘤氮积累量)× 100%。
1. 5 数据统计
统计分析软件 SPSS16. 0，作图工具 Excel 2003。
2 结果与分析
2. 1 施氮水平对大豆植株氮素积累的影响
2. 1. 1 对大豆全株及各部位氮素积累的影响 由表
3 可见，施氮水平对大豆全株及各部位氮素积累的影
响不同。随着施氮水平的提高，全株氮素积累量的
大小顺序为:N100 > N50 > N150 > N0，其中 N50与 N100
两处理无显著差别，但均极显著高于 N0 和 N150处理，
与 N0 处理相比，施用氮肥显著增加了除根以外的其
他营养器官中氮素积累量，特别是叶片和茎的氮素
积累，N150较 N0 处理叶片的氮素积累量增加了 3 倍，
而茎增加了 5 倍。N50处理的根系氮素积累最大，达
55. 8mg;其次为 N0 处理 47. 8mg，N150处理最小，只有
22. 1mg，较 N50处理降低了 60. 3%，说明施氮水平过
高不利于根系氮素的积累。随施氮水平的提高，籽
粒氮素积累量呈现先增加后下降的趋势，N150处理极
显著低于其他氮素水平处理。将施氮水平与籽粒氮
素积累量进行方程拟合，得到施氮水平与籽粒氮素
积累之间的函数关系:y = － 0. 226x2 + 2. 9204x +
296. 52(其中 y 代表籽粒氮素积累量，x 代表施氮水
平)，即施氮水平为 64. 61mg /L 时，可以得到最大籽
粒氮素积累量为 390. 86mg /株。
表 3 不同施氮水平条件下大豆植株氮素积累
Table 3 Nitrogen accumulation in soybean plant under different nitrogen application levels
(mg /plant)
器官 organ N0 N50 N100 N150
全株 plant 395. 7 ± 16. 3 Bb 526. 9 ± 26. 9Aa 538. 1 ± 25. 4Aa 397 ± 36. 2Bb
叶片 leaf 27. 9 ± 3. 8Cc 70. 4 ± 7. 6Bb 79. 8 ± 7. 3Bb 106. 6 ± 15. 6Aa
叶柄 petiole 3. 1 ± 0. 9Bb 5. 4 ± 0. 6Bb 9. 7 ± 0. 9Aa 7. 0 ± 1. 2ABb
茎 stem 4. 5 ± 0. 1Dd 9. 4 ± 0. 6Cc 15. 0 ± 1. 4Bb 23. 7 ± 2. 3Aa
根系 root 47. 8 ± 8. 2ABb 55. 8 ± 9. 9Aa 31. 8 ± 6. 8BCb 22. 1 ± 7. 2Cb
荚皮 pod shell 10. 2 ± 1. 1Cc 17. 0 ± 0. 6Bb 22. 6 ± 2. 9Aa 18. 1 ± 2. 5ABb
籽粒 seed 302. 2 ± 13. 2Ab 368. 9 ± 25. 2Aa 379. 2 ± 3. 4Aa 219. 5 ± 20. 4Bc
注:N0 ～ N150处理水平见表 1;以大小写字母表示置信区间 P < 0. 01 /P < 0. 05 内差异显著，下表均同。
Note:N0 ～ N150 treatment(table);different small and capital letters were significant difference (P < 0. 01 /P < 0. 05). The same as following tables.
2. 1. 2 对大豆植株各器官氮素分配比例的影响 由
表 4 可见，随着施氮水平的增加，成熟期残留在叶片、
表 4 施氮水平对大豆植株各器官氮素分配比例的影响
Table 4 Effects of different nitrogen application on
nitrogen distribution proportion of various
organs in soybean (%)
比例 proportion N0 N50 N100 N150
叶片 肥料氮 fertilizer-N — 9. 64 11. 80 23. 49
leaf 根瘤氮 nodulation-N 7. 08 15. 27 19. 46 36. 95
叶柄 肥料氮 fertilizer-N — 0. 95 1. 66 1. 71
petiole 根瘤氮 nodulation-N 0. 79 1. 07 2. 01 1. 88
茎 肥料氮 fertilizer-N — 1. 60 2. 53 5. 90
stem 根瘤氮 nodulation-N 1. 13 1. 88 3. 17 6. 20
根 肥料氮 fertilizer-N — 11. 89 5. 81 5. 35
root 根瘤氮 nodulation-N 12. 12 9. 93 6. 07 6. 19
荚皮 肥料氮 fertilizer-N — 2. 69 3. 32 4. 31
pod shell 根瘤氮 nodulation-N 2. 30 3. 49 5. 54 5. 36
籽粒 肥料氮 fertilizer-N — 73. 23 74. 88 59. 24
seed 根瘤氮 nodulation-N 76. 58 68. 36 63. 75 43. 43
叶柄、茎、荚皮中的肥料氮、根瘤氮的比例都在增加，而
分配到根、籽粒中的肥料氮、根瘤氮的比例则在降低，
说明随着施氮水平的提高，成熟期转移到地上部营养
器官中的氮素比例增加，从而降低了籽粒中氮素的
比例。
2. 1. 3 对大豆植株氮素构成的影响 由表 5 可见，随
着施氮水平的提高，大豆全株肥料氮积累量呈逐渐上
升，而后下降的变化趋势，而其所占比例呈逐渐上升的
趋势;虽然在 N150处理中其所占比例高于 N100处理，但
积累量却低于 N100处理。大豆植株根瘤氮积累量和所
占比例随着施氮水平的增加逐渐减少，并且与施氮水
平呈显著线性负相关，y = － 102. 2x + 519. 8 (r =
0. 983)，N150较 N0 降低了 74. 9%。不同施氮水平条
件下，营养器官中的叶片、茎中肥料氮的积累量和所占
比例均随施氮水平的增加而增加，而叶柄中肥料氮也
有一定的提高，但 N100处理略高于 N150，二者无太大差
416
3 期 施氮水平对大豆氮素积累与产量影响的研究
异;除 N0 处理外，根瘤固氮积累量和所占比例各部位
随着施氮水平的增加均逐渐减小，但叶柄与茎的根瘤
固氮积累量略有不同，叶柄 N100处理略大于 N50处理，
但差异不显著，而 N100处理显著大于 N150处理(P <
0. 05);茎的根瘤固氮积累量 3 个处理间差异均不显
著。N0 处理营养器官氮素构成只有根瘤固氮，但除根
系以外其他部分根瘤氮积累量却小于 N50和 N100处理。
对于根系来说，随着施氮水平的增加，肥料氮积累量和
根瘤固氮量逐渐减小，但肥料氮所占比例增加。
籽粒中肥料氮和根瘤氮积累量及变化趋势与大豆
全株相同，并且根瘤固氮积累量与施氮水平呈显著负
相关 y = － 1. 76x + 311. 8(r = 0. 995)，N150较 N0 降低
了 85. 7%。施氮水平对肥料氮收获指数也有一定的
影响，随着施氮水平的提高其收获指数逐渐下降，其中
N50处理与 N100处理相差不大，均达到 70% 以上，而
N150处理小于这 2 个处理，其比例不足 60%，N150较 N50
降低 19. 8%。在砂培条件下，介质中氮素含量很高时
再增加氮，并不能提高植株对氮素的吸收利用，虽然能
增加植株肥料氮比例和籽粒中肥料氮比例，但肥料氮
收获指数反而降低。施氮水平对根瘤氮收获指数也有
很大影响，随着施氮水平的提高根瘤氮收获指数下降，
N150处理最低，其根瘤氮收获指数仅为 42. 7%，而 N50
和 N100均在 60%以上，N150较 N50降低 25. 5%，表明高
氮不仅减少根瘤固氮量，降低根瘤氮比例，还会降低根
瘤氮收获指数。
表 5 施氮水平对大豆植株及各器官氮素构成与氮素收获指数的影响
Table 5 Effect of different nitrogen application levels on nitrogen composition of various
organs and harvest index in soybean
N0 N50 N100 N150
全株
plant
肥料氮
fertilizer-N
(mg /plant)
(%)
—
178. 4 ± 9. 8Bb
33. 85
325. 0 ± 13. 7Aa
60. 40
297. 9 ± 27. 4Aa
75. 06
根瘤氮
nodulation-N
(mg /plant)
(%)
394. 5 ± 16. 3Aa
100
348. 6 ± 17. 2Bb
66. 15
213. 1 ± 11. 7Cc
39. 60
99. 0 ± 8. 6Dd
24. 94
叶片
leaf
肥料氮
fertilizer-N
(mg /plant)
(%)
—
17. 2 ± 1. 9Cc
24. 43
38. 3 ± 7. 2Bb
47. 99
70. 0 ± 10. 2Aa
65. 67
根瘤氮
nodulation-N
(mg /plant)
(%)
27. 9 ± 3. 8Bc
100
53. 2 ± 5. 7Aa
75. 57
41. 5 ± 7. 7ABb
52. 01
36. 6 ± 5. 4Bbc
34. 33
叶柄
petiole
肥料氮
fertilizer-N
(mg /plant)
(%)
—
1. 7 ± 0. 2Ab
31. 48
5. 4 ± 0. 3Aa
55. 67
5. 1 ± 0. 9Aa
72. 86
根瘤氮
nodulation-N
(mg /plant)
(%)
3. 1 ± 0. 9Aab
100
3. 7 ± 0. 4Aab
68. 52
4. 3 ± 0. 2. Aa
44. 33
1. 9 ± 0. 3Ab
27. 14
茎
stem
肥料氮
fertilizer-N
(mg /plant)
(%)
—
2. 9 ± 0. 2Cc
30. 85
8. 2 ± 0. 8Bb
54. 67
17. 6 ± 1. 7Aa
74. 26
根瘤氮
nodulation-N
(mg /plant)
(%)
4. 5 ± 0. 1Bb
100
6. 6 ± 0. 5Aa
69. 15
6. 8 ± 0. 6Aa
45. 33
6. 1 ± 0. 6Aa
25. 74
根
root
肥料氮
fertilizer-N
(mg /plant)
(%)
—
21. 2 ± 3. 8Aa
37. 99
18. 9 ± 4. 0Aa
59. 43
15. 9 ± 5. 2Aa
71. 95
根瘤氮
nodulation-N
(mg /plant)
(%)
47. 8 ± 8. 2Aa
100
34. 6 ± 06. 2Bb
62. 01
12. 9 ± 2. 8Cc
40. 57
6. 1 ± 2. 0Cc
28. 05
荚皮
pod shell
肥料氮
fertilizer-N
(mg /plant)
(%)
—
4. 8 ± 0. 2Bb
28. 24
10. 8 ± 1. 4Aa
47. 79
12. 8 ± 1. 8Aa
70. 72
根瘤氮
nodulation-N
(mg /plant)
(%)
9. 1 ± 0. 09Bb
100
12. 2 ± 0. 4Aa
71. 76
11. 8 ± 1. 5Aa
52. 21
5. 3 ± 0. 7Cc
29. 28
籽粒
seed
肥料氮
fertilizer-N
(mg /plant)
(%)
—
125. 0 ± 5. 7Cc
33. 88
243. 4 ± 2. 2Aa
64. 19
176. 5 ± 4. 1Bb
80. 41
根瘤氮
nodulation-N
(mg /plant)
(%)
302. 2 ± 13. 2Aa
100
238. 3 ± 16. 3Bb
66. 12
135. 8 ± 12. 0Cc
35. 81
43. 0 ± 9. 9Dd
19. 59
收获指数
harvest
index
肥料氮
fertilizer-N
(%) — 73. 60 74. 77 59. 03
根瘤氮
nodulation-N
(%) 76. 46 68. 19 63. 85 42. 7
516
核 农 学 报 24 卷
2. 2 施氮水平对产量构成因素和部分农艺性状的
影响
从表 6 中可以看出，施氮水平对产量影响很大。
随着施氮水平提高，产量呈现低 －高 －低的变化趋势，
其产量表现为 N50 > N100 > N0 > N150，其中 N50最大为
10. 62g /株，但 N50处理与 N100处理差异没有达到显著
水平，N150处理的产量最低为 4. 54g /株，极显著小于 N0
处理的 8. 92g /株。将施氮水平和产量进行方程拟合，
得到施氮水平与产量之间的函数为:y = － 0. 0007x2 +
0. 0786x + 8. 729(式中 y 代表产量，x 代表施氮水
平)，即施氮水平为 56. 14mg /L 时，可以得到最大产量
为 10. 94g /株。施氮水平对大豆产量构成因素也有一
定影响，N50处理荚数极显著高于其他处理，N0、N100、
N150 3 个处理荚数差别不大;对粒数影响的大小顺序
为 N50 > N100 > N0 > N150，其中 N50与 N100、N100与 N0 之
间达到显著水平，N0 与 N150之间达到极显著水平;对
百粒重的影响为，N0 处理的百粒重最大达到 17. 72g，
N50、N100处理差别不大，居其次，N150 处理最低只有
11. 08g。
施氮水平对植株性状影响很大。随着施氮水平的
增大株高增加，其大小顺序为:N150 > N100 > N50 > N0，
4 个氮水平处理的株高差异均达到极显著水平。施氮
水平对大豆节数影响不大，但不施氮处理节数少于施
氮处理。说明施氮使大豆植株增高，只是增加了节间
距，并没有增加节数。施氮水平对大豆的结荚高度、始
荚节位也有明显影响，随着施氮水平的增加，结荚高
度、始荚节位也在极显著增加，N0 处理的结荚高度在
10. 9cm 以上，始荚节位在第 3 节以上，N150处理的结
荚高度超过了 32cm，始荚节位在第 6 节以上，N150和
N0 比较节间距平均增加了 39. 5%，株高增加了
55. 2%，结荚高度增加了 199. 7%，始荚节位增加了
142. 9%。
表 6 施氮水平对大豆产量构成因素和植株性状影响
Table 6 Effects of different nitrogen application on yield components and plant characters
N0 N50 N100 N150
产量因子
yield components
植株性状
plant character
产量 yield(g / plant) 8. 92 ± 1. 03Bb 10. 62 ± 1. 42Aa 9. 80 ± 1. 02ABab 4. 54 ± 1. 47Cc
荚数(个 / plant)pod number 22. 53 ± 2. 85Bb 30. 07 ± 5. 05Aa 24. 2 ± 2. 57Bb 21. 73 ± 5. 02Bb
粒数(个 / plant)kernel number 51. 73 ± 5. 56Bc 64. 67 ± 8. 25Aa 58. 07 ± 6. 69ABb 37. 07 ± 10. 03Cd
百粒重 100-seed weight(g) 17. 72 ± 1. 10Aa 15. 79 ± 0. 92Bb 14. 97 ± 0. 85Bb 11. 08 ± 3. 06Cc
株高 plant height(cm) 57. 87 ± 2. 77Dd 70. 83 ± 4. 04Cc 84. 13 ± 3. 36Bb 89. 8 ± 3. 78Aa
节数 node number(g / plant) 14. 07 ± 0. 85Bb 15. 44 ± 0. 51Aa 15. 56 ± 0. 89Aa 15. 69 ± 0. 95Aa
结荚高度 pod height(cm) 10. 9 ± 2. 25Dd 16. 60 ± 2. 04Cc 27. 13 ± 2. 89Bb 32. 67 ± 3. 04Aa
始荚节位(节)lowest pod nodes 2. 47 ± 0. 74Dd 4. 13 ± 0. 64Cc 5. 40 ± 0. 51Bb 6. 00 ± 0. 53Aa
3 讨论
3. 1 施氮水平对大豆氮素吸收利用的影响
Kumudini S［13］研究表明，籽粒中氮素积累量的增
加取决于大豆植株总氮积累量的增加或氮素向籽粒转
移量的增加，或是二者的共同作用。本研究表明，随着
施氮水平的提高，大豆植株整株、叶柄、荚皮和籽粒中
氮素积累量都呈现单峰曲线变化，而叶片和茎氮素积
累量在本试验条件下不断增加，根系氮素积累量则不
断下降，大豆植株地上部分各器官(除籽粒外)肥料
氮、根瘤氮比例均增加，留在籽粒中的肥料氮、根瘤氮
比例则下降，笔者认为施氮水平过高时，抑制了大豆根
瘤固氮能力，而鼓粒期后植株氮素来源主要是根瘤氮，
所以随着施氮水平的增加，氮素积累量减少，而残留在
地上部分器官的氮素比例增加，籽粒中的氮积累量则
会更少。吴魁斌等［14］应用 15 N示踪法研究认为在一定
施氮水平条件下大豆氮肥利用率随施氮水平增加而提
高。本研究发现，随着施氮水平的提高，大豆植株地上
部分(除籽粒外)肥料氮积累量有所增加，而根系中的
氮素积累量却在逐渐降低，大豆植株整株和籽粒中肥
料氮积累量呈现先增高后降低的变化趋势。笔者认为
在一定施氮水平条件下，施氮能够促进氮素积累，但介
质中氮素含量很高时再增加氮，并不能增加植株对氮
素的吸收利用。候立白和陈贺芹［15］利用 Clark 结瘤和
非结瘤等位基因系试验也得出施氮量与固氮总量间呈
负相关。李奇真、孙克用等［16］研究证实，根瘤共生所
固定的氮更多地分配到籽粒和荚皮中。本研究发现，
施氮不但影响根瘤固氮，还影响根瘤固氮向籽粒中转
移，从而影响根瘤氮收获指数。
3. 2 施氮水平对大豆产量构成的影响
施氮能够提高大豆产量，戴建军［17］在黑龙江省南
部黑土区进行 3 个氮肥水平的试验结果显示，3 个大
豆品种的生物产量、籽粒产量均随施氮水平的提高而
616
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2010，24(3):612 ～ 617
增加。吴魁斌［14］表明每 hm2 施 0. 2 ～ 0. 4kg 尿素大豆
产量最高，而不施氮和施高氮产量都降低。上述试验
都是在土壤条件下进行，不可避免土壤氮的影响。本
试验利用砂碚条件，没有土壤氮的影响，就本试验数
据来看，适量施氮提高了大豆产量，但施氮过多，抑
制了根瘤氮，反而使产量下降，而不施氮处理(N0)的
大豆产量极显著高于高氮处理，说明大豆在没有土
壤氮和肥料氮时，单靠根瘤氮仍然可以获得一定的
产量。将施氮水平和产量进行方程拟合，得到施氮
水平与产量之间的函数，求得施氮水平为 56. 14mg /
L 时，得到最大产量为 10. 94g /株，这一结果与施氮
水平与籽粒氮素积累之间的函数所得的施氮水平为
64. 61mg /L 时，得 到 最 大 籽 粒 氮 素 积 累 量 为
390. 86mg /株相比，可以看出，获得最大籽粒氮素积
累量的施氮水平与获得最高籽粒产量的施氮水平有
一定的差异。这可能与大豆籽粒的品质有关，获得最
大籽粒氮素积累的施氮水平只是增加了蛋白质等含
氮化合物的积累量，而减少了一些其他化合物的积
累，所以不能形成最大产量。
施氮水平对植株性状影响也很大，一些研究［18，19］
都表明施氮会增加大豆植株的生物产量和植株的株
高，但对其他性状的影响并没有过多介绍。本试验条
件下，不同施氮水平除对节数没有明显影响外，使株高
显著增加，大豆植株节间明显伸长，结荚高度和始荚节
位也都显著增加，且不同氮素水平处理间差异达到了
显著水平。
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(责任编辑 邱爱枝)
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