李強　馬代夫　李秀英　等

摘要：通過在大豆不同生長期施入相同數(shù)量的氮素，比較各處理對大豆結(jié)瘤和生長的影響。結(jié)果表明，氮肥施用時期對大豆生長的影響差異不明顯，但對大豆結(jié)瘤影響差異較大，其中，氮肥以底肥施入或在種子萌發(fā)后20 d施用，大豆的結(jié)瘤能力最強，且最高結(jié)瘤期為萌發(fā)后65 d。通過改變氮肥的施用時間，最大限度提高大豆的結(jié)瘤固氮能力，可以保障大豆的產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：大豆；結(jié)瘤；氮肥；施肥時期；植物生長

中圖分類號： S565.106文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）01-0098-02

收稿日期：2014-04-01

基金項目：國家重點基礎研究發(fā)展計劃（“973”計劃）（編號：2011CB100400）。

作者簡介：寸植賢（1988—），女，碩士，從事豆類作物結(jié)瘤生態(tài)學研究。E-mail：1029936782@qq.com。

通信作者：湯東生，副教授，從事作物生態(tài)學研究。E-mail：eastuptang@126.com。氮是蛋白質(zhì)的重要組成成分，對農(nóng)作物生長發(fā)育和產(chǎn)量的形成具有舉足輕重的作用，施用氮肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)的一項重要措施[1]。大多數(shù)豆科作物能與土壤中根瘤菌特異性結(jié)合，將空氣中的N2轉(zhuǎn)化為植物可利用的NH+4[2]，因此，種植豆科作物可減輕對氮肥的消耗與依賴。通過大量試驗，科學家們在豆科植物結(jié)瘤固氮的遺傳、生物化學和分子生物學方面取得了豐碩的研究成果[3]。豆科作物結(jié)瘤固氮是一個高耗能過程，當土壤中可利用氮可以滿足植物對氮的需求時，豆科作物就不用通過結(jié)瘤來固氮，從而根瘤少且?。划斖寥乐锌衫玫荒軡M足植物的需求時，豆科作物就會通過增加結(jié)瘤來固氮[4]。豆科作物從出苗到開花結(jié)籽不同生長階段，對氮營養(yǎng)的需求量是不斷變化的。因此，在保證穩(wěn)產(chǎn)甚至增產(chǎn)的前提下，如何通過減少氮肥用量實現(xiàn)結(jié)瘤的最大化是提高豆科作物生產(chǎn)效率的目標。田間試驗表明，施用氮肥雖然抑制豆科作物的結(jié)瘤，但是能增加豆科作物的產(chǎn)量[5]，也有施氮可增加結(jié)瘤[6]的報道，這些結(jié)果多是基于作物生產(chǎn)的經(jīng)驗值，尚缺乏比較精確的室內(nèi)試驗分析研究。本試驗針對大豆不同生長階段對氮素營養(yǎng)的利用能力，分析氮肥施用對大豆結(jié)瘤和生長的作用，以期通過改變氮肥施用時間，最大限度提高大豆的結(jié)瘤固氮能力，保障大豆的產(chǎn)量。

1材料與方法

1.1材料

供試大豆品種為王中王；試驗用土堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為149.6、35.4、158.5 mg/kg，有機質(zhì)含量為2024%，pH值為 6.37；試驗用盆為PVC塑料盆，規(guī)格為直徑30 cm、高30 cm。

1.2試驗方法

試驗于2011年6月在云南農(nóng)業(yè)大學溫室舉行，將試驗用土自然風干，過直徑為5 mm的篩，裝盆，每盆用量為5 kg；尿素（氮肥）、過磷酸鈣（磷肥）、K2O（鉀肥）用量分別為200、150、150 mg/kg，磷肥和鉀肥磨碎后直接拌入土中，氮肥施用設5個時期，分別在大豆種子萌發(fā)當天和萌發(fā)后20、35、50、65 d進行，先用蒸餾水溶化，再澆入盆中；種子在實驗室先催芽，再播入盆中，每盆播2粒，播種深度為1 cm，出苗后間掉1棵；視土壤濕度，每隔1～3 d澆1次水；在種子播種萌發(fā)后20、35、50、65、80、95 d，分別將大豆取出，測定株高、地上部和地下部干質(zhì)量，并剝掉大豆根部的根瘤，統(tǒng)計數(shù)量、稱量鮮質(zhì)量。單盆為一處理，重復5次。

2結(jié)果與分析

2.1不同施氮時期對株高和根長的影響

由圖1可見，不同生長階段施氮對大豆植株的生長有一定影響；65 d時采樣調(diào)查，植株株高達到最大值，然后株高緩慢降低；0、20 d早期施氮，大豆植株迅速增長；生長后期施氮，植株生長不明顯或受到輕微抑制。由圖2可見，不同生長階段施肥對大豆根的生長影響不太明顯；施肥越早，根系長度越長；不管何時施肥，在35 d時大豆根長均達到最大值。

2.2不同施氮時期對根瘤數(shù)量和質(zhì)量的影響

由圖3可見，不同時期施氮對大豆結(jié)瘤影響差異明顯；在種子萌發(fā)后65 d調(diào)查，大豆結(jié)瘤達到最高峰，根瘤數(shù)量和質(zhì)量都遠遠高于其他時間段調(diào)查結(jié)果，其中， 萌發(fā)當天（0 d）施

入氮肥時，根瘤數(shù)量在330粒左右，20 d追施氮肥時，根瘤數(shù)量近300粒，而其他處理均在170粒左右，早期氮肥處理形成的根瘤量是晚期氮肥處理的近2倍；大豆生長前期和后期調(diào)查根瘤數(shù)，不同時期處理間差異較小。由圖4可見，大豆種子萌發(fā)當天施氮，65 d取樣調(diào)查時，根瘤達到8 g，20 d施氮處理的約4.2 g，其他處理均在3 g以內(nèi)，早期施氮處理的根瘤質(zhì)量遠高于其他處理。

2.3不同氮肥施用時期對大豆生物量的影響

由圖5、圖6可見，不同時期施用氮肥對大豆生物量影響有差異；大豆種子萌發(fā)當天施用氮肥，明顯加快根系生物量的增加，在50 d采用調(diào)查時，生物量達到最大值，而其他處理在65 d達到最大值；萌發(fā)當天施入氮肥，大豆根系生物量在整個生育期均保持較高值；地上部生物量在氮肥不同施用時期較為一致，80 d時取樣調(diào)查時，地上部生物量均達到最大值；同一取樣調(diào)查時期，各處理相互之間差異不明顯。

3結(jié)論

在大豆不同生長時期，定量施用氮肥以比較不同時期施

入氮肥對大豆結(jié)瘤和生長的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同時期施用氮肥，主要影響大豆結(jié)瘤水平，對植株生長影響不明顯，大豆結(jié)瘤數(shù)量最高時期為種子萌發(fā)出苗后65 d左右；早期施用氮肥對大豆生長和結(jié)瘤有促進作用，后期追施氮肥對大豆生長作用不明顯，不利于大豆結(jié)瘤。

在維持大豆最大生長量的情況下，如何盡量減少氮肥的用量、提高其結(jié)瘤固氮水平，對于減少農(nóng)業(yè)污染、提高生產(chǎn)效率具有重大意義。本研究雖然證明大豆不用追施氮肥也能保證產(chǎn)量，但大豆基肥需要多少氮素營養(yǎng)、以什么形式才能最大效率減少氮素浪費和最大效率提高大豆結(jié)瘤和固氮能力、其他無機肥料和有機肥料及操作對提高大豆結(jié)瘤固氮能力究竟如何，均需在下一步工作中深入研究探討。

參考文獻：

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