种植大豆
作物营养建议

信息一应俱全,用户不仅可以了解如何为大豆施肥,还能了解最佳实践、合适的产品、田间试验等。

种植大豆作物需要的营养元素

  • 大豆是一年生豆科作物。

  • 大豆植株有一根或多根茎,茎上生长着3片小叶组成的复叶,节部开花,花后结出含有籽粒或种子的荚果。

  • 大豆植株有须根系统,深度可达1.80米,其中60%到70%的根分布在0.15米深度。根部有结瘤,结瘤中有固氮菌进行生物固氮作用。

  • 大豆荚果中的籽粒含有丰富的营养成分,一般为:油(17%到22%),蛋白质(38%到45%),碳水化合物(30%到35%)。

  • 大豆的发育阶段分为:营养生长期(用VE到Vn表示)和生殖生长期(用R1到R8表示)。

  • 大豆需要肥沃、排水良好的土壤才能正常生长。在土壤紧实的情况下,如果受到压力,出苗时子叶轴很容易断裂。根系不会很深。

  • 大豆在20°C至35°C温度下生长最好。温度低于15°C可能会影响发芽和出苗,并增加病害的几率。温度高于40°C会影响生长速度,干扰开花并降低保荚能力。这些问题在水分亏缺时会进一步加剧。

  • 高产大豆的水分需求量约为700毫米的降雨量(理想的降雨分布应为营养生长期(35%)200到250毫米,生殖生长期(65%)为450到500毫米)。

  • 大豆开花期缺水几天(干旱)会导致产量大幅降低,特别是在沙土和根系浅表的地区(在巴西塞拉多地区有报告称,根据缺雨天数的不同,损失率从10%到70%不等)。

  • 大豆成熟期需要干燥的天气,以利于收割和储存。

大豆幼苗
大豆作物行

营养需求

温带地区的要求,美国的松软土(Mollisols)

植株部位N kg/tP kg/tK kg/tCa kg/tMg kg/tS kg/tB
g/t
Cu g/tFe
g/t
Mn g/tZn g/t
籽粒(吸收量)5911.52.611.62.63.43211.6722842
其它部位233.22931.612.62.3647.21819259
总计(吸收量)82
14.752
34.515.25.79718.8253120101
吸收率(%)72%78%44%8%17%60%33%61%28%23%41%

信息来源:Bender等,2015年,美国。3个品种的平均产量为3.4吨/公顷

热带地区的要求,巴西的氧化土(Oxisols)和老成土(Ultisols)

植株部位N kg/tP kg/tK kg/tCa kg/tMg kg/tS kg/tB
g/t
Cu g/tFe g/tMn g/tZn g/t
籽粒(吸收量)544.8182.82.52.83111.5653941
其它部位242301.38.21.4518.331015934
总计(吸收量)78
6.848
22.110.74.28219.837519875
吸收率(%)69%71%37%13%24%66%38%58%17%20%55%

信息来源:巴西农业研究公司(Embrapa)(2020年)。5个品种平均产量为3.4吨/公顷

大豆在一个作物周期的养分吸收数据

大豆可以在世界上不同种类的土壤中生长,例如中性到碱性、肥力高的松软土(Molisols)和淋溶土(Alfisols),或者酸性、肥力低的氧化土(Oxisols)和老成土(Ultisols)。因此,正确管理每种土壤的肥力对于提高种植者的收益非常重要。

在这些地区,大豆从土壤中吸收的营养元素总量比较接近,但是在肥沃土壤中生长的大豆籽粒中磷含量较高。

养分吸收情况

  • 大豆在荚果和籽粒发育期间对养分的吸收量增加
    • 氮(N)、磷(P)、钙(Ca)和镁(Mg)——在R4阶段之前吸收50-55%;(在R4阶段之后吸收45-50%))
    • 硫(S)——在R4阶段之前吸收45%(在R4阶段之后吸收55%)
    • 氧化钾(K2O)——在R2阶段之前吸收50%(在R2阶段之后吸收50%)
  • 在沙质土壤中,分次施肥可能会提高作物对营养元素的利用效率(特别是对氧化钾(K2O)和硫(S)),建议在播种时施入一部分肥料,在2-3周后追肥时施入另一部分肥料。)
  • 其他可能性——使用长期有效肥料

信息来源:Bender等,2015年,美国。3个品种的平均产量为3.4吨/公顷

营养元素的作用

氮是大豆作物最重要的植物营养素,也是需求量最大的营养素。每生产1000千克大豆,就需要80千克氮。不过,大豆植株的氮需求主要是通过根瘤菌在根部形成的根瘤与空气中的氮进行共生固氮来满足的。

通过生物固氮,大豆植株可以获得足够的氮元素,但考虑到成本因素,一般还会施用少量的氮肥。不过,施用氮肥的量一定要控制在每公顷20千克氮以内。

磷是植株中与能量储存密切相关的元素。

它对于光合作用中营养元素的吸收和高能量有机化合物的形成都必不可少,对大豆来说,磷还影响了油脂的含量。

钾是碳水化合物的构建和运输的重要元素,它也可以提高植株的抗病能力,维持植株的健康状态。因此,植物需要充足的钾供应。

钙、镁和硫

钙、镁和硫分别对根系生长、光合作用和籽粒形成有重要作用。

钼是固氮细菌中固氮菌的组成部分,与钴一起,对于有效的根瘤形成和生物固氮至关重要。

因此,在大豆种植的大多数土壤中,为了保证植株的正常生长和高产,补充这些微量元素已经成为一种基本的农业措施。

应特别关注锰元素,因为在作物中出现锰缺乏的情况越来越多。

导致锰吸收减少的原因有两个:一是使用了RR(Roundup Ready – 耐草甘膦)品类,二是过量施用石灰。

硼对于花粉的萌发和花粉管的生长有重要作用。

如果植株缺硼或隐性缺硼,将会影响籽粒的产量。

缺素症状

缺氮

缺氮时,老叶会完全黄化并坏死。籽粒的蛋白质含量也会降低。如果土壤中缺乏钼(Mo),则会影响氮的固定和利用。

缺磷

缺磷时,植株的生长会受到阻碍,荚果的着生位置会降低,老叶会呈现蓝绿色。

缺钾

缺钾时,老叶会出现间隔性黄化,并在边缘和尖端坏死,这是由于植株内部产生了腐胺。植株看起来像被火烧过或被除草剂伤害过。籽粒会变小、皱缩和畸形,活力和发芽力也会降低。

缺钙

缺钙时,细胞膜会变得“多孔”,导致细胞隔室破裂,失去对有益离子的选择性,吸收无用的离子。生长点,无论是根还是茎,都会受到影响。症状主要出现在植株的较年轻部分,根系会萎缩,顶芽会死亡。初生叶的出现会延迟,出现后会呈杯状弯曲,这种现象叫做皱缩。叶柄也会因为纤维素壁的解体而塌陷。这些症状通常发生在酸性土壤中,并与铝和锰的毒性有关。

缺镁

缺镁时,老叶会呈现间隔性黄化(淡黄色),叶脉则保持淡绿色。

缺硫

缺硫时,全叶黄化,这种症状与氮缺乏类似,但发生在幼叶上,而缺氮引起的黄化则从老叶开始。

信息来源:巴西农业研究公司(Embrapa),巴西;国际植物营养研究所(IPNI)、国际钾肥研究所(IPI) 

大豆营养元素与施肥的几个关键方面

大豆需要良好的营养元素来支持其生长和发育,如果缺素,植株的生长就会异常或低于正常水平,表现出典型的缺素症状。

大豆是一种高蛋白作物,需要大量的氮元素来合成氨基酸和蛋白质(每吨籽粒需要80公斤氮)。大豆作物的主要氮源是生物固氮(BNF),即在植物根部的根瘤中,将空气中的N2转化为铵(NH4+)。

为了提高生物固氮的效率,降低甚至不施用氮肥,农友必须用根瘤菌(每粒种子至少1.2百万个活菌)进行接种。

理想的土壤pH值范围是5.5-7.0。必须施用石灰,将酸性土壤的pH值提高到5.5以上,提供钙(Ca)和镁(Mg),中和铝(Al),提高施肥和生物固氮的效率。

大豆的根系需要土壤剖面中有足够的钙,对土壤中高浓度铝的耐受性较低。为了减少或消除铝的毒性,增加20厘米以下的土层中的钙,必须使用石膏(CaSO4)或含有石膏的肥料。

磷(P)和钾(K)是土壤中必须供应充足的营养元素。

一般来说,土壤中的磷(P)含量必须保持在20 mg/dm3以上。在微酸性到碱性的土壤中,常用的磷提取剂是Bray-1和Olsen,根据土壤中磷的含量,P2O5的施用量从每公顷20到90千克不等。另一方面,在酸性较强的土壤中,由于铁和铝氧化物对磷的固定作用较大,主要提取剂是Mehlich-1,需要施用更多的营养元素,至少按每公顷60千克施用P2O5,最高可达每公顷150千克;在这些情况下,建议在播种前施入一部分肥料(作为修正剂),剩余部分在播种时施用。为了保持作物的产量潜力,必须使用水溶性肥料,其主要来源有过磷酸钙(SSP)、重过磷酸钙(TSP)和磷酸一铵(MAP)。

钾含量必须高于120 mg/dm3。主要来源是氯化钾(KCI),也可以使用一些替代来源来提供钾和其他常量营养元素(例如杂卤石可以提供钾、钙、镁和硫)。施用量根据土壤中的钾含量而不同,从每公顷施用50千克到120千克K2O不等。

在没有施用石膏来降低铝毒性的地区,应该与PK磷钾肥一起施用硫。在氧化土和老成土中,建议施用量为每吨籽粒产量施用3-5千克。在有机质含量高、微酸至碱性的松软土和淋溶土中,施用硫通常不会提高经济效益,但对于苜蓿和玉米等产量低的作物,建议每公顷施用10-15千克硫来提高产量。

钙(Ca)和镁(Mg)通常通过施加石灰来补充。但在阳离子交换能力(CTC)较低的氧化土中,使用水溶性肥料施用这些营养元素可以提高作物的产量。建议每公顷施用15-20千克的钙(Ca)和5-10千克的镁(Mg)。

为了支持生物固氮,施肥中还要加入微量元素,(包括钼(Mo)和钴(Co))。在酸性的氧化土和老成土中,主要缺乏的微量元素有硼(B)、铜(Cu)、钼(Mo)、锰(Mn)和锌(Zn),可以通过浸种、土壤施肥或叶面喷施来补充。在碱性土壤中,主要缺乏的微量元素有铁(Fe)、锰(Mn)和锌(Zn)等。

指南和文章

常见问题解答

种植户经常提出的关于大豆种植的问题。

大豆根瘤菌的辨别主要有两个关键要点:一是生长位置,二是根瘤颜色。

首先,从生长位置来看,根瘤通常形成于大豆的主根及靠近主根的侧根区域。越靠近主根,根瘤的固氮能力往往越强。这是因为主根区域能为根瘤菌提供更稳定的微环境和更充足的营养物质,有利于其高效固氮。其次,根瘤的颜色是判断其活性的重要指标。剖开根瘤后,若内部呈现粉红色,表明根瘤菌处于高活性状态,固氮功能较强;若内部为白色或绿色,则说明根瘤菌活性较低,固氮能力较弱。因此,在实际判断时,应优先选择靠近主根、内部为粉红色的根瘤,这类根瘤的固氮效果最佳。

根瘤菌与大豆植株之间形成了一种典型的互利共生关系。

在这一关系中,大豆通过光合作用产生糖类等有机物,为根瘤菌提供生存所必需的能量和碳源;而根瘤菌则能够固氮,将大气中的游离氮转化为氨,供给大豆植株吸收利用,有效满足其生长发育过程中的氮营养需求。两者相互依赖、互惠互利,共同维持良好的生理生态协作。

根瘤菌在酸碱度适中(pH值6-7)的土壤中最为活跃,固氮能力也最强。这个环境对它来说“不酸不碱,恰到好处”,如果土壤过酸或过碱,都会抑制其生长和功能。

根瘤菌的生物固氮是一个复杂的生化过程。该过程始于根瘤菌侵入大豆根毛,进而形成根瘤。在根瘤内部,根瘤菌分化形成类菌体,这些结构是实际执行固氮功能的场所。固氮过程的关键酶是固氮酶,它由钼铁蛋白和铁蛋白两个组分构成。该酶的活性依赖于钼、钴、镍等微量元素的调节。在固氮酶的催化作用下,根瘤菌能够将大气中的氮气(N₂)还原为氨,并进一步转化为氨盐及其他含氮化合物,最终供大豆植株吸收和利用。

根瘤菌的固氮能力受到多种环境与土壤因素的限制。在土壤条件方面,过高的氮含量会显著抑制根瘤菌的固氮基因表达;同时,若土壤贫瘠、缺乏钼、钴、镍等关键微量元素,会直接影响固氮酶的活性及根瘤菌的正常繁殖。在环境因素方面,温度不适(过高或过低)和水分失衡(干旱或涝渍)也会严重影响根瘤菌的代谢活性和固氮功能。

为提高根瘤菌的固氮效率,可采取以下管理措施:一是将土壤pH值稳定在6–7的最适范围;二是控制氮肥施用量,避免土壤中无机氮浓度过高;三是通过施肥补充磷、钾及钼等微量元素,保障根瘤菌的营养需求;四是加强水分管理,合理灌溉,维持土壤湿润通透,并因地制宜采取覆盖等措施调节地温,为根瘤菌创造适宜的生长环境。

大豆在不同生长阶段对养分的需求呈现明显的规律性。苗期生长缓慢,需肥量相对较少,但却是根系发育与根瘤形成的关键阶段,此时充足的磷、钾和钼等元素对培育壮苗和促进共生固氮至关重要。

进入开花结荚期后,大豆营养生长与生殖生长并进,对养分的需求急剧上升,氮、磷、钾的吸收在此阶段达到高峰,充足的养分供应直接关系到荚数数量和籽粒建成,是决定产量的关键时期。至鼓粒期,植株生长趋缓,需肥量逐步下降,但仍需维持适宜的养分供应以促进籽粒灌浆和增重,提高百粒重和品质。

从养分吸收总量来看,每生产1吨大豆籽粒,大致需要吸收氮素85千克、磷素(以P₂O₅计)15千克、钾素(以K₂O计)20千克。实际需肥量会因品种特性、土壤基础肥力及气候条件等因素而有所调整。

在巴西,大豆种植通常依赖拌种时接种的高效根瘤菌进行生物固氮,这些根瘤菌能够提供大豆生长所需的大部分氮素营养,因此一般无需额外施加氮肥。值得注意的是,若在此情况下增施氮肥,反而会抑制根瘤菌的固氮酶活性,减少结瘤数量,降低其固氮效率,最终可能对大豆生长产生负面影响。

因此,在实际生产中,是否为大豆补充外源氮素,应依据当地土壤菌群活性、土壤基础肥力、品种特性及气候条件等因素进行综合判断,制定合理的施肥策略。

在大豆生育期临近结束时,特别是在鼓粒期,根瘤菌数量逐渐减少属于正常生理现象。这是由于植株的光合产物集中向豆荚输送,以优先保障籽粒的充实和成熟,导致运往根系的养分显著减少。根瘤菌依赖寄主提供的碳水化合物生存和繁殖,当养分供应减弱时,其活性与数量便随之下降。这一过程是大豆自身源库调控和营养再分配的结果,表明植株已进入以生殖生长为中心的成熟阶段,通常无需特殊干预。

百奥沐采用科学配方,为大豆提供全生育期营养解决方案。科学配方,精准补给:富含钼、钴、镍、锌等多种螯合态微量元素,直接参与固氮酶合成,高效吸收。

拌种型(百奥沐TOPAZ):强基固本——添加海藻提取物与有机质,促进种子萌发,构建发达根系,为形成高效根瘤打下坚实基础。

叶喷型(百奥沐NEPHRITE):提质增效——额外添加镁、硫中量元素,通过叶面快速补充营养,增强光合作用,防止后期早衰。

核心功效:双型协同,显著激活固氮酶活性,增强根瘤固氮能力,从而促进大豆生长,提升最终产量。

在种植前,建议种植户重点关注以下四点,为大豆高产打下良好基础:

  • 先测土,后施肥

播种前建议进行土壤检测,重点了解土壤pH值及氮、磷、钾等关键养分含量。根据检测结果科学制定施肥方案,避免盲目施肥,既节约成本又可实现精准营养调控。

  • 选好种,适生态

选择适应当地气候、抗逆性强且高产优质的豆种。引种前最好进行小规模育苗试验,确保品种在该区域表现稳定,降低生产风险。

  • 匀播种,保群体

播种时尽量做到均匀一致,确保出苗后植株分布合理,减少苗间竞争光、水、肥资源。整齐的植株分布有助于优化冠层结构,提高群体光合效率,为增产奠定基础。

  • 拌种子,促固氮

推荐播种前对种子进行根瘤菌接种拌种。这项操作可显著促进早期结瘤,提高固氮酶活性,不仅增强幼苗活力,还能减少后期氮肥投入,实现节本增效。

 

 

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