不同氮肥處理對(duì)大豆合農(nóng)85 根瘤的影響

張茂明 顧 鑫 楊曉賀 姚亮亮 高雪冬 邱 磊 劉 偉 丁俊杰

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，佳木斯 154007）

大豆在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中需要較多的氮肥，所需氮素有3 種來(lái)源，自身固氮、土壤氮和肥料氮，三者之間既相輔相成，又相互制約，共同為大豆提供生長(zhǎng)發(fā)育所需的氮素營(yíng)養(yǎng)[1]。大豆生育期需要的氮肥50%以上是大豆根瘤菌提供的，其余的由土壤和肥料提供，大豆根瘤菌在大豆生長(zhǎng)中起著非常重要的作用。而大豆籽粒中的氮素，根瘤菌提供80%左右，土壤和肥料中的氮素大部分供給大豆根、莖、葉的生長(zhǎng)[2]。從整個(gè)生育期來(lái)看，大豆全株氮素積累隨著生育期的推進(jìn)而增加，而過(guò)量和不適時(shí)期地施用氮肥反而會(huì)抑制大豆固氮作用，進(jìn)而影響大豆的產(chǎn)量[3-6]。本研究以合農(nóng)85 為試驗(yàn)材料，在大豆播種期、始花期、盛粒期進(jìn)行不同的氮肥處理，研究不同氮肥處理對(duì)大豆根瘤的影響規(guī)律，為大豆氮肥的有效應(yīng)用提供理論依據(jù)，以期為生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料參試大豆品種為合農(nóng)85，該品種由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院育成并提供。2017年、2018 年分別由黑龍江省和國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定推廣。該品種在黑龍江省第二積溫帶和第三積溫帶上限、吉林省東部山區(qū)、內(nèi)蒙古興安盟中南部地區(qū)和新疆的昌吉和伊犁地區(qū)均可種植，出苗至成熟生育日數(shù)118d 左右，需≥10℃活動(dòng)積溫2400℃左右。自推廣以來(lái)，以其高產(chǎn)、高油、多抗、廣適應(yīng)性等特點(diǎn)深受廣大種植戶的歡迎，累計(jì)推廣面積已達(dá)20 萬(wàn)hm2以上。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于2019 年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院11 號(hào)試驗(yàn)地進(jìn)行，前作為玉米。試驗(yàn)所用肥料為尿素（N 含量46%）、過(guò)磷酸鈣（P2O5含量18%）和硫酸鉀（K2O 含量50%）。各處理間氮肥、磷肥、鉀肥施用總量相同，即每667m2施氮肥4kg、磷肥5kg、鉀肥3kg。除氮肥外，磷肥和鉀肥均作為種肥一次性施入。對(duì)照的氮肥作種肥一次性施入，其他處理氮肥在不同時(shí)期按不同比例分期施入，具體見(jiàn)表1。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)9 個(gè)處理（其中處理9 為對(duì)照），每個(gè)處理6 行區(qū)，行長(zhǎng)5m，壟距67cm，3 次重復(fù)，重復(fù)內(nèi)隨機(jī)排列。機(jī)械開(kāi)溝，人工單行雙粒點(diǎn)播，出苗后間苗、定苗。

表1 試驗(yàn)處理 （kg/667m2）

1.3 取樣與測(cè)定在大豆的始花期（R1）、盛花期（R2）、盛莢期（R4）、盛粒期（R6）施肥處理7d 后，每個(gè)小區(qū)統(tǒng)一選取有代表性的植株5 株，分別取植株根部，用清水沖洗泥沙，沖洗時(shí)用紗布過(guò)濾，計(jì)算根瘤數(shù)目，然后稱量鮮重。

1.4 數(shù)據(jù)處理用Excel 2013 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和作圖，利用DPS 7.05 數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮肥處理對(duì)大豆根瘤數(shù)的影響從圖1可以看出，在大豆始花期（R1）處理3、處理4、處理5、處理6 的根瘤數(shù)多于對(duì)照處理9（CK），處理1、處理2、處理7、處理8 的根瘤數(shù)相對(duì)較少，說(shuō)明在大豆播種時(shí)施用適量的基肥或種肥氮對(duì)根瘤的形成有較明顯的促進(jìn)作用，因?yàn)楦龅纳L(zhǎng)需要外界提供一定數(shù)量的氮素營(yíng)養(yǎng)，當(dāng)?shù)靥峁┎蛔銜r(shí)會(huì)抑制根瘤的形成和發(fā)育，最適施用量為處理5 與處理6，即播種時(shí)每667m2施入純氮2kg，其次為處理3、處理4。而前期施用氮素過(guò)多對(duì)根瘤形成和生長(zhǎng)抑制作用明顯，因此處理9（CK）、處理7、處理8 的根瘤數(shù)量明顯較低，但卻高于種肥不施氮的處理1、處理2。

圖1 不同氮素處理下大豆根瘤數(shù)量變化趨勢(shì)圖

在盛花期（R2）各處理根瘤數(shù)與始花期相比均呈上升趨勢(shì)。始花期追施加噴施氮肥的處理4 根瘤數(shù)在這一時(shí)期超過(guò)始花期追施未噴施氮肥的處理3。始花期噴施氮肥較多、盛粒期未噴施氮肥的處理5 根瘤數(shù)在這一時(shí)期超過(guò)處理6，并一直保持到生育后期。始花期追施氮肥較多的處理1、處理2 與處理9（CK）根瘤數(shù)變化趨勢(shì)相似，這可能是與根際追肥大豆吸收速度較慢有關(guān)。

盛莢期（R4）各處理根瘤數(shù)繼續(xù)增加，均達(dá)到最大值，除處理4 與處理8 根瘤數(shù)目相同外，其他處理間根瘤數(shù)目都有差異。但種肥高施氮處理7、處理8 的根瘤數(shù)目在盛花期（R2）至盛莢期（R4）上升較快。

盛粒期（R6）各處理根瘤數(shù)目明顯減少，此時(shí)種肥加始花期追肥、始花期噴肥的處理5、處理6 與種肥施入量較高加始花期噴肥的處理7、處理8 根瘤數(shù)目依然保持較高水平，說(shuō)明充足的基肥或種肥氮能夠維持較大的根瘤數(shù)目持續(xù)時(shí)間，噴肥氮肥能夠提高大豆對(duì)氮肥吸收速度，供植株體生長(zhǎng)需要。氮肥的后移施用對(duì)大豆的根瘤數(shù)目有顯著的影響作用，最佳的處理為處理5，其次為處理6，這兩個(gè)處理在各生育期根瘤數(shù)目高于其他處理。

2.2 不同氮肥處理對(duì)大豆根瘤鮮重的影響各生育期不同氮肥處理合農(nóng)85 根瘤鮮重?cái)?shù)據(jù)見(jiàn)表2，根瘤鮮重的變化趨勢(shì)基本上與根瘤數(shù)的變化趨勢(shì)相同，始花期（R1）、盛花期（R2）、盛莢期（R4）與盛粒期（R6）4 個(gè)時(shí)期根瘤鮮重呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，峰值出現(xiàn)在盛莢期（R4），隨后開(kāi)始下降，到了盛粒期（R6）隨著根系衰退，根瘤鮮重下降。從表中可以看出種肥施用2kg/667m2純氮的處理5、處理6 根瘤鮮重較大，其次是種肥施用3kg/667m2加噴施氮肥的處理7、處理8，由此可見(jiàn)大豆播種時(shí)施入適量的氮肥，可以提高土壤速效氮含量，利于根瘤的生長(zhǎng)發(fā)育；始花期噴施氮肥促進(jìn)。種肥施用量較大的處理9 對(duì)根瘤的生長(zhǎng)抑制作用明顯，在盛花期（R2）、盛莢期（R4）、盛粒期（R6）根瘤鮮重極顯著低于種肥與追肥按比例施入的處理3、處理4、處理5、處理6、處理7、處理8；但在始花期（R1）、盛花期（R2）、盛莢期（R4）根瘤鮮重分別高于不施種肥的處理1、處理2。

表2 不同氮素處理對(duì)大豆根瘤鮮重影響 （g/株）

始花期噴施氮肥的處理2 根瘤鮮重在始花期（R1）、盛花期（R2）、盛莢期（R4）、盛粒期（R6）均高于始花期不噴施氮肥的處理1，除盛花期（R2）階段外，其他階段差異均達(dá)到極顯著水平；始花期噴施葉面氮肥的處理4 根瘤鮮重在盛花期（R2）、盛莢期（R4）均高于始花期不噴施氮肥的處理3。說(shuō)明始花期噴施氮肥對(duì)增加大豆根瘤鮮重作用明顯。盛粒期噴施氮肥的處理8 與盛粒期未噴施氮肥的處理7 相比，根瘤鮮重在盛花期（R2）、盛莢期（R4）差異不顯著，但在盛粒期（R6）極顯著降低；盛粒期噴施氮肥的處理6 和盛粒期未噴施氮肥的處理5 相比，根瘤鮮重在盛莢期（R4）差異不顯著，而盛粒期（R6）極顯著降低，說(shuō)明盛粒期噴施氮肥對(duì)增加大豆根瘤鮮重作用不明顯。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)中，隨著大豆生育進(jìn)程，始花期（R1）、盛花期（R2）、盛莢期（R4）、盛粒期（R6）4 個(gè)時(shí)期合農(nóng)85 根瘤數(shù)和鮮重呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，峰值出現(xiàn)在盛莢期（R4），隨后開(kāi)始下降，到了盛粒期（R6）隨著根系衰退，根瘤數(shù)和鮮重下降。劉麗君等[4]利用盆栽的方式研究不同種肥氮對(duì)大豆根瘤數(shù)量和鮮重的影響，其表明相同種肥處理的不同品種根瘤數(shù)和鮮重峰值期均不同，同一品種不同種肥處理的根瘤數(shù)和鮮重峰值期亦不同。但峰值會(huì)分布在盛花期（R2）、始莢期（R3）或盛莢期（R4）。說(shuō)明大豆根瘤數(shù)和鮮重及峰值的出現(xiàn)均受品種、施肥方式的影響。

本研究結(jié)果表明，氮肥的施用量、施用時(shí)期、施用方式對(duì)大豆的根瘤有影響作用，氮素的后移施肥對(duì)大豆的根瘤數(shù)、根瘤鮮重均有影響，適量的種肥氮對(duì)根瘤的形成和發(fā)育有較明顯的促進(jìn)作用，種肥施氮過(guò)多抑制作用明顯，但這種抑制作用在盛莢期（R4）減弱，在盛粒期（R6）基本消失。王樹(shù)起等[7]采用框栽試驗(yàn)研究了施氮肥對(duì)大豆根瘤和結(jié)瘤固氮的影響，適量施氮對(duì)根瘤生長(zhǎng)有顯著促進(jìn)作用，當(dāng)?shù)毓?yīng)不足時(shí)則會(huì)抑制根瘤的生長(zhǎng)，當(dāng)?shù)毓?yīng)過(guò)量時(shí)也會(huì)抑制根瘤形成。田艷洪等[8]研究表明大豆生長(zhǎng)前期施用過(guò)多的氮肥，不僅抑制根瘤生長(zhǎng)，降低固氮酶活性，且根系、根瘤過(guò)早衰退。本研究中，在控制氮肥總量的前提下，處理5（N：2-1-1-0）和處理6（N：2-1-0.5-0.5）可以獲得最大根瘤數(shù)與鮮重，說(shuō)明種肥氮與追施氮保持合理的比例為1∶1，即種肥氮和追施氮各2kg，追施氮肥的最佳時(shí)期和方式為始花期追施加噴施。

農(nóng)民種植大豆過(guò)程中對(duì)氮肥仍然保持著重底肥輕追肥的思想和操作方式，隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、農(nóng)業(yè)機(jī)械和無(wú)人機(jī)的廣泛應(yīng)用，大豆始花期追施氮肥操作更加簡(jiǎn)便易行，期望本研究能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)支持。