接種根瘤菌條件下減氮對(duì)大豆植株性狀和產(chǎn)量的影響

孫國(guó)偉

（鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 遼寧鐵嶺112616）

大豆根瘤菌可與大豆共生形成根瘤，能將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為大豆可直接利用的銨[1-2]。大豆與根瘤菌的共生固氮，既能直接提供氮素供大豆利用，提高大豆的產(chǎn)量，又能將固定的氮釋放到土壤中培肥地力。與工業(yè)生產(chǎn)氮肥相比，根瘤固氮具有經(jīng)濟(jì)、不易流失、不污染環(huán)境等特點(diǎn)，因此人們對(duì)它的研究越來(lái)越重視。為了明確根瘤菌和氮肥對(duì)大豆植株性狀及產(chǎn)量的影響，為后續(xù)大田合理、高效、經(jīng)濟(jì)地施肥提供有力的理論依據(jù)，特進(jìn)行了本試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

大豆根瘤菌由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院關(guān)大偉研究員提供。在播種前取菌劑2 g（含菌量約為3 億/g），加水5 mL，稀釋后拌入250 g 種子，充分?jǐn)嚢韬螅瑪傞_(kāi)晾干備用。供試大豆品種為鐵豐31。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020 年在鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)田進(jìn)行，試驗(yàn)地為棕壤土。本試驗(yàn)是國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“十三五”計(jì)劃一部分，氮肥、磷肥和鉀肥用量根據(jù)2016-2019 年前期小區(qū)試驗(yàn)優(yōu)選得出。2020 年是大田試驗(yàn)，共設(shè)3 個(gè)處理（表1）。處理A，不包衣根瘤菌，尿素每畝施用3.4 kg；處理B，根瘤菌包衣，尿素減氮30%、每畝施用1.44 kg；處理C，根瘤菌包衣，尿素減氮50%、每畝施用0.24 kg。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)，行距0.6 m，株距0.2 m，留苗約1.2 萬(wàn)株/畝；每小區(qū)面積666.7 m2。

表1 各處理施肥量（單位：kg/畝）

1.3 播種及田間管理

氮肥、磷肥和鉀肥在播種時(shí)全部作種肥側(cè)開(kāi)溝施入，覆土2～3 cm，人工等距點(diǎn)播。5 月4 日播種，5 月30 日一次間定苗，生育期間防治大豆食心蟲(chóng)，成熟后適期收獲脫粒。

1.4 田間調(diào)查

在初花期、盛花期、鼓粒期每處理連續(xù)取樣10 株植株進(jìn)行調(diào)查，測(cè)定株高、株鮮重、根瘤數(shù)、株根瘤鮮重。大豆成熟后進(jìn)行考種并全部收割測(cè)產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同根瘤菌和氮肥處理對(duì)大豆株高的影響

從表2 可看出，不同處理的大豆隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，其植株高度一直在增長(zhǎng)。在初花期，減氮30%根瘤菌處理B 的株高比處理A 低1.0%，減氮50%根瘤菌處理C 的株高比處理A 低1.7%，這3 個(gè)處理的株高有微弱的差異。盛花期，減氮30%根瘤菌處理B 的株高比處理A 高0.8%，減氮50%根瘤菌處理C 的株高比處理A 高0.5%，此時(shí)3 個(gè)處理的株高差異不明顯。鼓粒期，減氮30%根瘤菌處理B 的株高比處理A 高3.2%，減氮50%根瘤菌處理C 的株高比處理A 高4.7%。

表2 不同處理對(duì)大豆株高的影響

2.2 不同根瘤菌和氮肥處理對(duì)大豆植株鮮重的影響

從表3 可看出，在初花期，減氮30%根瘤菌處理B 的植株鮮重比處理A 低0.7%，減氮50%根瘤菌處理C 的植株鮮重比處理A 低2.9%；盛花期，減氮30%根瘤菌處理B 的植株鮮重比處理A 高2.1%，減氮50%根瘤菌處理C 的植株鮮重比處理A 高3.3%；鼓粒期，減氮30%根瘤菌處理B 的植株鮮重比處理A高8.2%，減氮50%根瘤菌處理C 的植株鮮重比處理A高9.9%。

表3 不同處理對(duì)大豆植株鮮重的影響

2.3 不同處理對(duì)大豆植株單株根瘤數(shù)的影響

從表4 可看出，從初花期開(kāi)始一直到鼓粒期，接種根瘤菌處理與不接種相比，單株根瘤菌數(shù)差異明顯。初花期，處理B 比處理A 單株根瘤菌數(shù)多166.8%，處理C 比處理A 多212.0%；盛花期，處理B比處理A 多108.9%，處理C 比處理A 多139.1%；鼓粒期，處理B 比處理A 多88.1%，處理C 比處理A 多116.9%。并且在接種根瘤菌前提下，減氮50%處理比減氮30%處理單株根瘤菌數(shù)明顯增多。

表4 不同處理對(duì)大豆植株單株根瘤數(shù)的影響

表5 不同處理對(duì)大豆植株單株根瘤鮮重的影響

2.4 不同處理對(duì)大豆植株單株根瘤鮮重的影響

從表5 可看出，從初花期開(kāi)始一直到鼓粒期，接種根瘤菌處理與不接種相比，單株根瘤菌鮮重差異明顯。初花期，處理B 比處理A 單株根瘤菌鮮重多74.5%，處理C 比處理A 多262.0%；盛花期，處理B比處理A 多52.5%，處理C 比處理A 多155.4%；鼓粒期，處理B 比處理A 多65.3%，處理C 比處理A 多167.2%。而且在接種根瘤菌前提下，減氮50%處理比減氮30%處理單株根瘤菌鮮重明顯增加。

2.5 不同處理對(duì)大豆產(chǎn)量構(gòu)成的影響

通過(guò)表6 可看出，在根瘤菌包衣、適當(dāng)降低氮肥用量情況下，大豆植株的株高從99.4 cm 增加到111.3 cm；單株莢數(shù)從68.8 個(gè)增加到72.9 個(gè)；單株粒數(shù)從117.4 個(gè)增加到124.7 個(gè)；畝產(chǎn)量從265.0 kg 增加到285.8 kg。

表6 不同處理對(duì)大豆產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，根瘤菌包衣的情況下，適當(dāng)降低氮肥用量，會(huì)增加大豆植株的株高、植株鮮重、單株根瘤數(shù)、單株根瘤鮮重、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和產(chǎn)量，這與孟慶英、趙念力等的研究結(jié)果一致[3-4]。這些農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀的增長(zhǎng)，可能與降低氮肥施用會(huì)增加根瘤菌的固氮活性有關(guān)。由于化肥的大量使用會(huì)造成環(huán)境污染，減少化肥用量既降低了對(duì)環(huán)境的危害，又節(jié)約了種地成本，提高了種植效益。因此通過(guò)本試驗(yàn)可以看出，在根瘤菌包衣情況下，減少氮肥用量，對(duì)提高大豆種植效益和增加產(chǎn)量，具有顯著的現(xiàn)實(shí)意義。