群体密度和黄腐酸对芸豆产量及籽粒营养品质的影响

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2024.05.016

摘要/Abstract

摘要：

通过精细田间管理和营养调控同步提升籽粒产量与品质是提高芸豆种植综合效益的有效途径。采用二因素裂区试验设计，设置3个群体密度[20万株（D1）、23万株（D2）和26万株/hm²（D3）]，开花期喷施黄腐酸5个浓度[0（C0）、0.37（C1）、0.45（C2）、1.12（C3）和1.50 kg/hm²（C4）]处理，共15个处理。结果表明，生长条件较差、产量水平较低的年份（2021年），单株产量差异较小，籽粒产量随种植密度的增加而增加；在生长充分的丰产条件下（2022年），稀植处理（D1）下平均单株荚数和粒数较常规密度分别增加4.5个和21.1，平均单产增加27.6%。不利于生长的情况下，籽粒蛋白质合成加强，黄酮和皂苷含量降低，但总酚含量增加。叶面喷施黄腐酸在生长不利的情况下，能提高籽粒灌浆活力，对芸豆产量形成具有促进作用，而在生长环境良好的条件下无增产效果，但促进了籽粒功效成分合成，尤其是C4处理，2022年的平均黄酮和皂苷含量较对照分别增加了11.1%和16.3%。综合分析，在试验区生产条件下采用20万株/hm²的群体，同时在芸豆开花期喷施0.45 kg/hm²的黄腐酸，可稳定芸豆品质的同时提高籽粒产量。

关键词: 种植密度, 黄腐酸, 芸豆, 产量, 籽粒品质

Abstract:

Synchronizing seed yield and quality through fine field management and nutritional control is an effective way to improve the comprehensive benefits of kidney bean cultivation. In this study, a two-factor split-zone experimental design was used to set up three population densities [2.0×10⁵ plants (D1), 2.3×10⁵ plants (D2), and 2.6×10⁵ plants/ha (D3)] and five concentrations of fulvic acid sprayed at the flowering stage [0 (C0), 0.37 (C1), 0.45 (C2), 1.12 (C3) and 1.50 kg/ha (C4)] for a total of 15 treatments. The results showed that: in the year with poor growing conditions and low yield level (2021), the differences in yield per plant were small, and the seed yield increased with planting density; in the full-grown and productive condition (2022), the average number of pods and grains per plant under the thinning treatment increased by 4.5 and 21.1 grains, respectively, compared with the conventional density, which resulted in an increase in the average yield by 27.6%. Unfavorable growth conditions resulted in enhanced seed protein synthesis, reduced flavonoid and saponin content, but increased total phenolic content. Foliar spraying of fulvic acid increased grain filling vigor and contributed to yield formation in kidney bean under unfavorable growth conditions, whereas it had no yield- enhancing effect under favorable growth conditions, but promoted the synthesis of efficacy components in the grains, especially in the C4 treatment, where the mean flavonoids and saponins contents in 2022 were increased by 11.1% and 16.3%, respectively, compared with the control. In a comprehensive analysis, using a population of 2.0×10⁵ plants/ha under the production conditions of the experimental area, while spraying 0.45 kg/ha of fulvic acid at the flowering stage of kidney beans, can stabilize the quality of kidney bean and increase the seed yield at the same time.

Key words: Planting density, Fulvic acid, Kidney bean, Yield, Grain quality

孙光旭, 刘莹, 王欣怡, 孔德庸, 韦娜, 邢力文, 郭伟. 群体密度和黄腐酸对芸豆产量及籽粒营养品质的影响[J]. 作物杂志, 2024 (5): 110–118

Sun Guangxu, Liu Ying, Wang Xinyi, Kong Deyong, Wei Na, Xing Liwen, Guo Wei. Effects of Population Density and Fulvic Acid on Yield and Nutritional Quality of Kidney Bean[J]. Crops, 2024(5): 110–118

图/表 14

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参考文献 33

[1]	曹亚楠, 向月, 杨斯惠, 等. 杂粮芽苗菜的营养与功能研究进展. 食品工业科技, 2022, 43(18):433-446.
[2]	于崧, 张翼飞, 金珊珊, 等. 播期和密度对芸豆生长、干物质积累及产量的影响. 中国农学通报, 2017, 33(6):84-90. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb16100101
[3]	韩文革, 于晓春. 叶面肥对芸豆的增产效应分析. 北方园艺, 2002(3):46-47.
[4]	华劲松. 种植密度对间作芸豆群体冠层结构及产量的影响. 作物杂志, 2012(5):131-135.
[5]	李洁, 张小宁, 晋凡生, 等. 干旱年景下芸豆生长及产量对其密度的响应. 作物杂志, 2021(2):140-146.
[6]	张晓艳. 种植密度对芸豆产量和品质的影响研究. 晋中: 山西农业大学 2004.
[7]	翟云龙, 章建新, 倪丽, 等. 不同群体条件下奶花芸豆的生长及产量研究. 杂粮作物, 2005(2):94-95.
[8]	党根友, 冯佰利, 高冬丽, 等. 不同芸豆品种种子发育过程中贮藏蛋白积累研究. 西北植物学报, 2008(7):1366-1370.
[9]	华劲松. 玉米/芸豆间作模式下种植密度对芸豆产量及品质的影响. 江苏农业科学, 2012, 40(11):89-91.
[10]	刘佳欢, 王倩, 罗人杰, 等. 黄腐酸肥料对小麦根际土壤微生物多样性和酶活性的影响. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(10):1808-1816.
[11]	袁瑞江, 姚银娟, 王丽乔, 等. 生物腐植酸(黄腐酸)及其在农业中的应用. 河北农业科学, 2009, 13(7):36-38,133.
[12]	赵永峰, 吴林科, 周皓蕾, 等. 黄腐酸在马铃薯上的应用效果初报. 甘肃农业科技, 2002(5):41-42.
[13]	张昭会, 李放, 朱琳, 等. 矿源黄腐酸钾施用方法对大豆产量的影响. 腐植酸, 2020, 194(3):53.
[14]	彭游. 芸豆功效成分的提取及活性研究进展. 天然产物研究与开发, 2012, 24(12):1866-1869.
[15]	Yoshida S, Forno D A, Cock J H, et al. Determination of sugar and starch in plant tissue. Laboratory Manual for Physiological Studies of Rice, 1976, 8(2):92-97.
[16]	王丽丽, 林清霞, 宋振硕, 等. 分光光度法测定茶叶中总黄酮含量. 茶叶学报, 2021, 62(1):1-6.
[17]	李莉, 刘勇, 张美. 屏边三七总皂苷的含量测定研究. 中国民族民间医药, 2017, 26(24):18-22.
[18]	尚红梅, 陈诚, 刘祥, 等. Folin-Ciocaileu比色法测定菊苣中多酚的含量. 草业科学, 2013, 30(9):1445-1448.
[19]	傅启高, 李慧荃. 三氯化铁比色法测定植酸含量的研究. 营养学报, 1997, 19(2):78-82.
[20]	杨广东, 胡尊艳, 王强, 等. 高寒地区芸豆氮肥与密度优化组合模式研究. 干旱地区农业研究, 2016, 34(5):98-102,145.
[21]	赵雪英, 张春明, 闫虎斌, 等. 绿豆机械化栽培技术集成及适宜品种筛选. 山西农业科学, 2014, 42(10):1095-1097.
[22]	陈炜, 李红兵, 邓西平. 不同栽培模式下冬小麦灌浆过程中旗叶蔗糖代谢和籽粒淀粉积累特性. 西北农业学报, 2018, 27 (5):641-649.
[23]	Nardi S, Muscolo A, Vaccaro S, et al. Relationship between molecular characteristics of soil humic fractions and glycolytic pathway and krebs cycle in maize seedlings. Soil Biology and Biochemistry, 2007, 39(12):3138-3146.
[24]	王芳, 刘鹏, 朱靖文. 镁对大豆游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量的影响. 河南农业科学, 2004(6):35-38. doi: 10.3969/j.issn.1004-3268.2004.06.010
[25]	Gao F, Li Z L, Du Y P, et al. The combined application of urea and fulvic acid solution improved maize carbon and nitrogen metabolism. Agronomy, 2022, 12(6):1400.
[26]	Becker T W, Carrayol E, Hirel B. Glutamine synthetase and glutamate dehydrogenase isoforms in maize leaves: localization, relative proportion and their role in ammonium assimilation or nitrogen transport. Planta, 2000, 211(6):800-806. pmid: 11144264
[27]	González-Moro B, Mena-Petite A, Lacuesta M, et al. Glutamine synthetase from mesophyll and bundle sheath maize cells: isoenzyme complements and different sensitivities to phosphinothricin. Plant Cell Reports, 2000, 19(11):1127-1134. doi: 10.1007/s002990000233 pmid: 30754781
[28]	王修法, 付苗苗, 王晓曦. 小麦胚乳中蛋白质、淀粉组分分布及各性状关系的研究. 粮油加工, 2007(11):101-104.
[29]	Rotundo J. Meta-analysis of environmental effects on soybean seed composition. Field Crops Research, 2009, 110(2):147-156.
[30]	张大勇, 谢甫绨, 李文滨, 等. 施肥、品种及密度对大豆籽粒异黄酮含量的影响. 大豆科学, 2009, 28(1):76-80.
[31]	Król A, Amarowicz R, Weidner S. Changes in the composition of phenolic compounds and antioxidant properties of grapevine roots and leaves (Vitis vinifera L.) under continuous of long-term drought stress. Acta Physiologiae Plantarum, 2014, 36(6):1491-1499.
[32]	Gharibi S, Tabatabaei B E, Saeidi G, et al. Effect of drought stress on total phenolic, lipid peroxidation, and antioxidant activity of achillea species. Applied Biochemistry and Biotechnology, 2016, 178(4):796-809. doi: 10.1007/s12010-015-1909-3 pmid: 26541161
[33]	陈家炜, 梁华, 李文倩, 等. 不同肥料配比对黄芪有效成分合成关键酶基因表达的影响. 山西农业科学, 2019, 47(10):1751-1755.

相关文章 15

[1]	郝青婷, 高伟, 张泽燕, 闫虎斌, 朱慧珺, 张耀文. 铁肥施用对绿豆产量和籽粒含铁量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 105–109
[2]	王珊珊, 杨宇蕾, 刘飞虎, 杨阳, 汤开磊, 李涛, 牛龙江, 杜光辉. 多效唑喷施浓度和时期对工业大麻花叶产量和大麻二酚含量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 119–124
[3]	黄渝岚, 刘文君, 李艳英, 周佳, 周灵芝, 劳承英, 李素平, 申章佑, 韦本辉. 木薯田间作不同密度南瓜对作物产量、经济效益及土地生产力的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 125–130
[4]	田琴琴, 卓乐, 陈娜娜, 郑德超, 吴小京, 喻鹏, 陈平平, 易镇邪. 钙镁水滑石施用方式对双季稻糙米镉含量与土壤特性的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 131–139
[5]	穆建国, 王鹏, 柳延涛, 崔佳伟, 陈燕芳, 万素梅, 陈贵红. 不同收获期对食葵商品性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 146–151
[6]	李洪亮, 孙玉友, 魏才强, 刘丹, 解忠, 程杜娟, 曲金玲, 宋泽, 孟祥海, 赵云彤, 时新瑞. 控灌施肥对寒地粳稻生长及产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 152–158
[7]	曹少娜, 吴利晓, 关耀兵, 王克雄. 不同生物菌肥种类及用量对青花菜产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 159–166
[8]	李俊志, 王晓东, 窦爽, 辛宗绪, 吴宏生, 周宇飞, 肖继兵. 低氮条件下L-色氨酸对高粱生长发育的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 175–180
[9]	刘子琛, 尚李岩, 叶佳雨, 盛添, 李瑞杰, 邓俊, 田小海, 张运波, 黄礼英. 增密减氮栽培对杂交籼稻稻米品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 194–203
[10]	周琦, 吴芳, 王振龙, 徐志鹏, 邓超超, 施志国, 张靖, 宿翠翠, 余亚琳, 周彦芳. 氮肥与生物炭互作对设施番茄生长及根结线虫病害的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 212–219
[11]	周雪, 韩芳, 苏乐平, 李星星, 牛宏伟, 郭玮, 袁宏安. 种植密度对春谷农艺性状及产量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 241–246
[12]	董明宇, 郑宏峰, 朱哲. 不同胚乳表型对高粱农艺性状及产量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 29–34
[13]	何嘉辉, 李艳锋, 严天泽, 张选文, 秦鹏, 郭进有, 王凯, 刘雄伦, 杨远柱. 氮肥减施对超级稻玮两优8612产量及品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 73–79
[14]	王一帆, 林涛, 王冬, 王新翠, 张昊, 刘海军, 陈茂光, 汤秋香. 生物降解地膜和灌溉定额对棉田土壤水热特性的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 86–95
[15]	张薇, 王琦, 闫鹏, 许艳丽, 严洪冬, 李桂英, 陈迪苏, 焦晓燕, 卢霖, 董志强. 聚糠萘合剂对东北地区高粱不同密度群体叶片衰老及产量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 96–104

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年份 Year	碱解氮 Alkali-hydrolyzable nitrogen	速效磷 Available phosphorus	速效钾 Available potassium	pH
2021	192	36	147	5.9
2022	206	31	161	5.9

处理 Treatment	密度（万株/hm²） Density (×10⁴ plant/hm²)	单株荚数 Pod number per plant	单株粒数 Grain number per plant	百粒重 100-grain weight (g)	单株产量 Yield per plant (g)	产量 Yield (kg/hm²)
D1	19.99±0.40c	9.69±0.99a	26.11±2.02a	41.74±1.59c	9.09±0.38b	2043±142.95c
D2	23.60±0.38b	9.27±0.85a	25.25±3.27a	43.47±2.54b	10.67±1.56a	2587±229.51b
D3	26.62±0.53a	8.88±0.92a	23.01±2.75b	46.26±1.59a	10.41±1.87a	3025±297.67a
C0	23.71±2.50a	8.48±0.42b	25.45±2.27a	43.37±1.92a	9.60±1.25b	2587±429.09ab
C1	23.83±3.52a	10.23±0.14a	27.81±0.84a	44.93±0.78a	11.95±1.09a	2906±167.91a
C2	23.43±2.89a	8.51±0.74b	22.11±2.53b	42.34±1.31b	9.14±0.56b	2247±139.02b
C3	23.55±3.11a	9.01±0.78ab	21.74±0.93b	43.44±2.97ab	9.08±0.40b	2242±145.96b
C4	23.91±2.94a	10.16±0.69a	26.83±1.51a	43.03±3.58ab	10.52±1.41ab	2777±158.89a

处理 Treatment	密度（万株/hm²） Density (×10⁴ plant/hm²)	单株荚数 Pod number per plant	单株粒数 Grain number per plant	百粒重 100-grain weight (g)	单株产量 Yield per plant (g)	产量 Yield (kg/hm²)
D1	19.86±0.39c	16.03±2.17a	61.22±10.11a	40.51±1.51a	28.77±3.73a	4888±486.46a
D2	23.45±0.42b	11.52±1.39b	40.07±4.81b	39.52±0.44a	18.81±1.78b	3537±315.25b
D3	26.32±0.46a	12.04±1.21b	40.04±5.96b	39.45±0.96a	18.49±2.81b	3640±753.96b
C0	23.25±2.63a	14.66±1.74a	53.40±9.03a	39.69±0.99a	24.69±2.66a	4850±768.18a
C1	23.16±2.51a	12.20±0.09b	42.08±2.85b	40.87±1.54a	20.19±1.46b	4046±224.47b
C2	22.80±2.95a	13.11±2.42ab	49.94±15.37ab	40.07±1.01a	23.28±6.46ab	4392±800.61ab
C3	22.98±2.62a	12.63±2.04ab	43.89±7.38b	39.21±0.72a	20.58±3.65b	3848±329.62b
C4	22.64±2.66a	13.38±4.16ab	45.52±17.51b	39.29±0.29a	21.37±7.12b	3888±995.78b

指标 Index	蔗糖 Sucrose	可溶性糖 Soluble sugar	淀粉 Starch	黄酮 Flavonoids	皂苷 Saponin	蛋白质 Protein	总酚 Total phenolic	植酸 Phytic acid
蔗糖Sucrose	1.000
可溶性糖Soluble sugar	0.371^**	1.000
淀粉Starch	0.319^**	0.826^**	1.000
黄酮Flavonoids	0.203	0.484^**	0.642^**	1.000
皂苷Saponin	0.468^**	0.664^**	0.652^**	0.562^**	1.000
蛋白质Protein	0.331^**	0.472^**	0.365^**	0.283	0.406^*	1.000
总酚Total phenolic	0.241^*	0.445^**	0.391^**	0.175	0.443^**	0.484^**	1.000
植酸Phytic acid	0.023	0.335^**	0.508^**	0.288^**	0.304^**	0.110	0.208^*	1.000