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科学普及 | 侧深施肥:让大豆“吃好饭”,产量噌噌涨
大豆是我国重要的粮食作物和经济作物,富含优质植物蛋白和脂肪,是豆腐、豆浆等食品的原料,素有“田中之肉”的美誉。然而,国产大豆产量有限,需大量进口。如何实现大豆增产?关键在于用科学施肥“喂”好大豆植株。今天,就介绍一种科学施肥法——侧深施肥,看它如何助力大豆增产。
一、什么是侧深施肥?
施肥就像给大豆“喂饭”,但“饭”怎么喂、喂到哪儿,可大有讲究。传统的肥料地表撒施就像把营养撒在地面上,容易被雨水冲走或挥发,导致作物吃不饱。而侧深施肥则像给大豆精准“点餐”:在种子旁边10厘米处,挖一条7~10厘米深的沟,把肥料埋进去,再盖上土。这样,肥料离大豆根系更近,营养吸收更高效,还能减少浪费和环境污染。
不同施肥方式对比:侧深施肥与传统施肥对比,营养直达根部
二、为什么侧深施肥能让大豆更强壮?
大豆要想多产豆子,关键得靠光合作用——叶片把阳光、空气和水变成能量,制造养分。侧深施肥通过改善大豆叶片的功能,让光合作用更高效,具体表现在以下几个方面:
1. 让叶片更“绿”更“持久”
大豆的叶片就像“太阳能板”,越绿、绿得越持久,制造的能量就越多。研究发现,侧深施肥能让大豆叶片在生长后期保持更长时间的绿色,比传统撒肥高出7.8%。这意味着大豆能更长时间地“晒太阳”,积累更多养分。
2. 增强叶片的“抗老”能力
植物叶片也会“老化”,就像人会衰老。侧深施肥能提高大豆叶片中两种“抗衰老”酶——超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,分别提升6.3%~35.3%和1.9%~50.6%。这些酶就像“清道夫”,清理叶片里的有害物质,让叶片保持活力,延长光合作用时间。
3. 提升光合作用效率
光合作用的效率决定了养分制造的多少。侧深施肥能让大豆叶片的光合作用效率提升30.3%,尤其在开花结荚的关键期。这就像给大豆装了个“超级发动机”,让它能生产更多干物质(植物的“骨架”)和氮素(植物的“肌肉”),为结出更多豆荚打基础。
侧深施肥让大豆光合作用效率更高
三、侧深施肥如何“催”出高产量?
通过改善叶片功能,侧深施肥最终让大豆“结实”更给力。实验对比了4种施肥方式:不施肥、侧深施肥、等距深施肥(在两行大豆中间施肥)和地表撒肥。结果显示,侧深施肥产量最高,比传统撒肥增产10.7%,比不施肥增产高达43.9%;豆荚更多,籽粒更饱满,侧深施肥让每株大豆的荚数增加8.5%~72.9%,每百粒豆子的重量(百粒重)也提升1.6%~10.9%;养分积累更高效,侧深施肥让大豆的干物质和氮素积累分别增加1.2%~101.2%和1.0%~88.1%。
这些数据说明,侧深施肥就像给大豆提供了“营养直通车”,让它吃得饱、长得壮,最终结出更多、更饱满的豆子。
侧深施肥让大豆产量显著提升
四、为什么侧深施肥这么神奇?
侧根施肥的奥秘在于它精准地满足了大豆的“胃口”:
1. 营养直达根部:肥料埋在根系附近,吸收效率更高,避免了传统撒肥的营养流失。
2. 延长叶片工作时间:通过提高抗氧化能力和光合作用效率,延缓叶片衰老,为产量积累更多“本钱”。
3. 绿色又环保:减少肥料浪费,降低对土壤和水体的污染,助力农业可持续发展。
研究还发现,侧深施肥的优点与大豆的生长阶段密切相关。尤其在开花和结荚期(大豆的“青春期”),侧深施肥能让大豆“多吃多干”,为最终产量打下坚实基础。
五、侧深施肥的应用前景如何?
侧深施肥如同为大豆“精准配餐”,通过增强叶片功能与光合效率,增加结荚量,促进植株健壮。在我国优质大豆主产区黄淮海平原,该技术应用潜力巨大。它不仅提升大豆产量,更能结合免耕覆秸精播机,在播种时同步开沟侧施肥料,兼具高效与环保。在保护环境的同时,促进农民增产增收与粮食安全,助力我国农业绿色发展。
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徐一帆, 徐彩龙, 李瑞东, 吴宗声, 华建鑫, 杨琳, 宋雯雯, 吴存祥. 侧深施肥通过优化叶片功能与氮素积累来提高大豆产量. 作物学报, 2024, 50(9): 2335-2346. DOI: 10.3724/SP.J.1006.2024.44015
作者介绍 徐彩龙,博士,中国农业科学院作物科学研究所副研究员,国家大豆产业技术体系岗位科学家,农业农村部大豆专家指导组成员。主要从事大豆高产栽培与生理研究。近国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目6项,以第一或通讯作者在Field Crops Research、Soil Tillage Research、European Journal of Agronomy、《作物学报》等期刊发表论文20余篇,授权专利5项,制定农业行业标准1项、参与集成的“黄淮海夏大豆免耕覆秸机械化生产技术”连续入选农业农村部主推技术(2022、2023、2024),以主要完成人获北京市科技进步一等奖励1项。