鎂肥添加對紅壤飼用大豆產量和品質的影響

方何婷 李炎朋 趙新國

摘要[目的]明確鎂肥對紅壤飼用大豆產量和品質的影響。[方法]采用盆栽試驗，研究原位紅壤土不同的鎂肥（碳酸鎂）添加量對飼用大豆的葉綠素、株高、生物量、ADF和NDF含量、粗蛋白、可溶性糖及K、 Mg、Ca含量的影響。[結果]適量鎂肥（100 mg/kg）可顯著提高大豆植株的生物量、粗蛋白以及鎂元素的含量，但對中性和酸性洗滌纖維均無顯著影響；低量鎂肥（20 mg/kg）的施用對生物量、粗蛋白以及鎂元素的作用效率降低，過量鎂肥（200 mg/kg）反而會抑制大豆葉片中鈣元素的含量。[結論]在紅壤上施用適量的鎂肥可提高飼用大豆的產量和品質，為農田合理施肥和管理提供科學依據。

關鍵詞 鎂肥；飼用大豆；紅壤；產量；品質

中圖分類號 S54 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）02-0013-04

Abstract[Objective] To investigate the effects of different application amounts of Mg fertilizer on the yield and quality of forage soybean in red soil.[Method] Pot test was carried out to research the effects of different application amounts of Mg fertilizer on the chlorophyll，plant height，biomass，acid detergent fiber （ADF） and neutral detergent fiber （NDF） contents，crude protein，soluble sugar，K， Mg and Ca in forage soybean.[Result] Appropriate amount of Mg fertilizer （100 mg/kg） significantly enhanced the biomass crude protein content and Mg content of forage soybean，but had no significant impacts on ADF and NDF cotnents.Low Mg fertilizer （20 mg/kg） had relatively low effects on biomass，crude protein and Mg.Excessive Mg fertilizer （200 mg/kg） restricted the Ca content in forage soybean.[Conclusion] Application of appropriate amount of Mg fertilizer enhances the yield and quality of forage soybean，which provides scientific basis for the rational application and management of fertilizer in farmland.

Key words Mg fertilizer； Forage soybean； Red soil； Yield； Quality

鎂是植物生長發育所必需的元素之一，在植物光合作用中起重要作用。鎂元素是葉綠體的主要元素之一，而且還是碳固定過程中一些酶的活化劑[1-2]。因此，鎂元素的缺乏會嚴重影響植物的光合作用， 導致葉片失綠，降低作物產量和質量[3-5]。例如，缺鎂會導致菜豆葉片縮小且葉片厚度降低，鎂元素缺乏對老葉光合能力的影響大于新葉[6-7]。因而，鎂肥的使用可以緩解鎂缺乏，降低其對植物產量和品質的影響。例如，Neuhaus 等[8]的研究表明，大豆葉面噴施硫酸鎂可以緩解鎂的缺乏，提高大豆的產量和品質。鎂肥的施用還可以減緩植物病害，提高植物對逆境的適應[9-10]。另外，鎂在植物光合產物從葉片向根部運輸過程中也起著重要作用，因此缺鎂會抑制光合產物從葉片到根部的運輸，進而影響根系生長 [11-12]，降低其養分吸收。

南方紅壤是我國主要土壤類型之一，由于土壤酸化引起大量鎂離子從土壤膠粒上釋放，而鎂元素具有高的親水半徑，易受雨水淋溶作用[13]。因此，在高降雨量作用下，大量鎂元素被淋溶，土壤中的含鎂礦物已分解殆盡，導致土壤中有效鎂含量較低[14-15]。綜上所述，南方紅壤供鎂能力弱，許多地區的作物出現缺鎂癥狀，致使紅壤地區農作物產量和品質降低。此外，南方牧區缺少營養價值高的豆科牧草，而且由于南方主要是農區，土地利用方式主要是通過輪作或者復種種植牧草，因此不適合種植多年生豆科牧草。所以南方地區需要種植一年生飼用豆科牧草。其中，自貢冬豆含有較高的生物量和蛋白質含量，在南方具有一定的開發潛力。目前已有研究表明，缺鎂會嚴重影響玉米、大豆和小麥等農作物產量和品質[16-18]，但對飼用大豆的產量和品質的影響尚不清楚。鑒于此，筆者以飼用大豆為試驗材料，從湖南采集原位土（紅壤），在溫室進行盆栽試驗，研究不同的鎂肥添加量對豆科牧草產量和品質的影響，旨在選出對牧草產量和品質均有良好效果的鎂肥施用量，為豆科牧草的優質高產生產提供理論依據和技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料 試驗于2015年6月15日在南京農業大學溫室中進行。供試土壤為湖南永州市孟公山試驗區的硅質紅壤，土壤基本理化性狀為pH 4.56，有機質12.10 g/kg，全氮1.10 g/kg，全磷0.70 g/kg，全鉀8.30 g/kg，全鈣0.32 g/kg，全鎂3.12 g/kg；有效鉀42.30 mg/kg，有效鎂7.60 mg/kg。土壤過篩去雜后混合3遍，然后裝盆（24 cm× 28 cm），每盆裝土4 kg。供試飼用大豆品種為中國農業科學院大豆產業體系提供的自貢冬豆，采用穴播，每盆播種10粒。待幼苗長到10 cm，根據總體狀況進行建苗，每盆保留3株生長差異較小的苗。

缺鎂會導致家畜出現“低鎂癥”，嚴重的會導致家畜死亡[22]。因此，牧草中鎂元素的含量至關重要。研究結果表明，鎂肥添加顯著提高飼用大豆中鎂元素的含量，添加適量鎂肥提高鉀元素的含量。但是添加過量鎂肥會降低飼用大豆中鈣元素的含量，這可能是由于生物量增加的“稀釋作用”或者是土壤中鎂元素和鈣元素的競爭作用。因此，該試驗結果表明，合理的鎂肥施用量可提高豆科牧草的產量和品質。

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