高淀粉甘薯品種徐薯29的選育與栽培技術

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量的氮素，比較各處理對大豆結瘤和生長的影響。結果表明，氮肥施用時期對大豆生長的影響差異不明顯，但對大豆結瘤影響差異較大，其中，氮肥以底肥施入或在種子萌發后20 d施用，大豆的結瘤能力最強，且最高結瘤期為萌發后65 d。通過改變氮肥的施用時間，最大限度提高大豆的結瘤固氮能力，可以保障大豆的產量。

關鍵詞：大豆；結瘤；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，從事豆類作物結瘤生態學研究。E-mail：1029936782@qq.com。

通信作者：湯東生，副教授，從事作物生態學研究。E-mail：eastuptang@126.com。氮是蛋白質的重要組成成分，對農作物生長發育和產量的形成具有舉足輕重的作用，施用氮肥是農業生產中提高產量、改善品質的一項重要措施[1]。大多數豆科作物能與土壤中根瘤菌特異性結合，將空氣中的N2轉化為植物可利用的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瘤來固氮，從而根瘤少且小；當土壤中可利用氮不能滿足植物的需求時，豆科作物就會通過增加結瘤來固氮[4]。豆科作物從出苗到開花結籽不同生長階段，對氮營養的需求量是不斷變化的。因此，在保證穩產甚至增產的前提下，如何通過減少氮肥用量實現結瘤的最大化是提高豆科作物生產效率的目標。田間試驗表明，施用氮肥雖然抑制豆科作物的結瘤，但是能增加豆科作物的產量[5]，也有施氮可增加結瘤[6]的報道，這些結果多是基于作物生產的經驗值，尚缺乏比較精確的室內試驗分析研究。本試驗針對大豆不同生長階段對氮素營養的利用能力，分析氮肥施用對大豆結瘤和生長的作用，以期通過改變氮肥施用時間，最大限度提高大豆的結瘤固氮能力，保障大豆的產量。

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，有機質含量為2024%，pH值為 6.37；試驗用盆為PVC塑料盆，規格為直徑30 cm、高30 cm。

1.2試驗方法

試驗于2011年6月在云南農業大學溫室舉行，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當天和萌發后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量，并剝掉大豆根部的根瘤，統計數量、稱量鮮質量。單盆為一處理，重復5次。

2結果與分析

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量和質量的影響

由圖3可見，不同時期施氮對大豆結瘤影響差異明顯；在種子萌發后65 d調查，大豆結瘤達到最高峰，根瘤數量和質量都遠遠高于其他時間段調查結果，其中， 萌發當天（0 d）施

入氮肥時，根瘤數量在330粒左右，20 d追施氮肥時，根瘤數量近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查根瘤數，不同時期處理間差異較小。由圖4可見，大豆種子萌發當天施氮，65 d取樣調查時，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，早期施氮處理的根瘤質量遠高于其他處理。

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；大豆種子萌發當天施用氮肥，明顯加快根系生物量的增加，在50 d采用調查時，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時取樣調查時，地上部生物量均達到最大值；同一取樣調查時期，各處理相互之間差異不明顯。

3結論

在大豆不同生長時期，定量施用氮肥以比較不同時期施

入氮肥對大豆結瘤和生長的影響，結果發現，不同時期施用氮肥，主要影響大豆結瘤水平，對植株生長影響不明顯，大豆結瘤數量最高時期為種子萌發出苗后65 d左右；早期施用氮肥對大豆生長和結瘤有促進作用，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、提高其結瘤固氮水平，對于減少農業污染、提高生產效率具有重大意義。本研究雖然證明大豆不用追施氮肥也能保證產量，但大豆基肥需要多少氮素營養、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：

[1]黃建國.植物營養學[M]. 北京：中國林業出版社，2004.

[2]Ferguson B J，Indrasumunar A，Hayashi S，et al. Molecular analysis of legume nodule development and autoregulation[J]. Journal of Integrative Plant Biology，2010，52（1）： 61-76.

[3]Stacey G，Libault M，Brechenmacher L，et al. Genetics and functional genomics of legume nodulation[J]. Current Opinion in Plant Biology，2006，9（2）： 110-121.

[4]Laws M T，Graves W R. Nitrogen inhibits nodulation and reversibly suppresses nitrogen fixation in nodules of Alnus maritima[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science，2005，130（4）： 496-499.

[5]Arias R，Vega H O，De-La R L，et al. Differential nodulation response and biomass yield of alexandria clover as affected by levels of inorganic nitrogen fertilizer[J]. Journal of Plant Nutrition，1999，22（8）： 1233-1239.

[6]王樹起，韓曉增，喬云發，等. 施氮對大豆根瘤生長和結瘤固氮的影響[J]. 華北農學報，2009，24（2）：176-179.呂瑞珍，黃明，熊瑛，等. 豆麥輪作下耕作方式對土壤理化性狀及酶活性的影響[J]. 江蘇農業科學，2015，43（1）：100-103.