張 維

（武山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 天水 741000）

生物固氮不僅能為糧食作物供給氮素，提高產(chǎn)量，而且可降低氮肥的施用從而減少對(duì)水、空氣以及土壤的污染，因而有助于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，采用生物固氮是當(dāng)前可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。

氮素是植物生長(zhǎng)所必須的大量元素之一，李比希的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)充分說(shuō)明了這一點(diǎn)。增施氮肥可促進(jìn)作物生長(zhǎng)[1]；施氮對(duì)黑麥草和白三葉的生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用[2]。磷也是植物生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)元素，在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中期重要作用。施用磷肥能提高豆科牧草的產(chǎn)量[3]。所以，施肥不僅促進(jìn)作物生長(zhǎng)，同時(shí)也能提高作物產(chǎn)量。

接種和施肥是影響作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量的重要因素，目前在復(fù)合體系中豆科作物接種研究較少，間套作體系中施肥對(duì)共生固氮的研究更少。

1 接種對(duì)作物生長(zhǎng)和生物固氮的影響

適宜的接種是促進(jìn)作物生長(zhǎng)和提高共生固氮作用的重要措施之一。研究表明，小麥蠶豆間作體系中，蠶豆接種根瘤菌使豌豆的生物量顯著增加[4]；飯豆、玉米套種體系中接種后飯豆和玉米的產(chǎn)量均明顯提高[5]。另有研究表明，蠶豆/玉米間作體系中豆科作物接種根瘤菌，蠶豆根瘤數(shù)量、重量顯著增加，間作玉米的營(yíng)養(yǎng)狀況得以改善，促生作用顯著[6]。間套作豆科作物接種是提高氮素利用率和產(chǎn)量的有效途徑，而目前而復(fù)合體系中豆科作物接種研究較少。

2 施肥對(duì)生物固氮的影響

施肥影響共生固氮作用。施氮顯著地抑制了蠶豆根瘤的形成和發(fā)育，產(chǎn)生了“氮阻遏”效應(yīng)[7]，但有研究表明，接種根瘤菌后施用不同氮肥，產(chǎn)量增加較為明顯，根瘤發(fā)育良好，固氮能力加強(qiáng)[8]。磷是固氮酶的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和酶促反應(yīng)中的能源[9]，在根瘤的能量代謝過(guò)程中，磷素發(fā)揮著非常重要的作用。王清湖等試驗(yàn)結(jié)果表明，接種瘤菌使蠶豆單株總瘤數(shù)、總瘤干重、莖、葉的含氮量和產(chǎn)量明顯提高了，在接菌的同時(shí)增施磷肥獲得了更好的效果[10]；目前施磷對(duì)結(jié)瘤固氮影響的研究較少，間套作體系中施磷對(duì)共生固氮的研究更少。

3 間作模式對(duì)生物固氮的影響

間作是我國(guó)傳統(tǒng)精耕細(xì)作農(nóng)業(yè)的重要組成部分，有著悠久的歷史。間作具有充分利用資源和大幅度增加產(chǎn)量的特點(diǎn)蠶豆/玉米間作系統(tǒng)是我國(guó)西北地區(qū)廣泛采用的種植模式間作優(yōu)勢(shì)不僅提高了資源利用效率，間接增加了土地面積，而且還能減少化肥氮的投入[11]。由于間作能充分利用豆科作物的共生固氮作用，是豆科/禾本科存在間作優(yōu)勢(shì)的主要原因之一。間作系統(tǒng)中豆科作物固定的氮不但可以供自身的生長(zhǎng)，而且直接或間接的轉(zhuǎn)移給非豆科作物，這是由于禾本科作物通過(guò)對(duì)土壤氮的競(jìng)爭(zhēng)吸收減少了豆科對(duì)土壤氮素的依賴并刺激了豆科作物的固氮作用[12]，因此，間作有效促進(jìn)了生物固氮和氮素轉(zhuǎn)移以及提高作物產(chǎn)量，而目前對(duì)在施肥水平下間作對(duì)生物固氮的研究較少。