免费文献传递   相关文献

氮肥用量对毛苕子生物量及其根瘤生长的影响



全 文 :第 16 期
收稿日期:2014-04-17
基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项(201103005)
作者简介:张春萍(1963-),女,山东平度人,讲师,主要从事农业资源与环境研究,(电话)0971-6135094(电子信箱)zcpingqh@126.com。
毛苕子(Vicia villosa Roth)为豆科巢菜属越年
生草本植物[1,2],又叫毛野豌豆、冬巢菜、冬箭舌豌豆
等。 毛苕子耐旱、耐酸、耐盐碱;喜温暖,不耐高温;
喜沙壤及排水性较好的土壤,不耐低洼潮湿,是重
要的绿肥作物。 近几年,随着人们对提高土壤有机
质的日益重视,青海省绿肥种植面积日益扩大 [3],毛
苕子播种面积也逐年增加。 利用豆科植物和根瘤菌
形成的共生固氮体系可以减少氮肥的投入,增加土
壤的有机质含量,改善土壤生态环境,是一种天然
的利于生态环境的农业生产方式[4]。 氮素是决定作
物产量的重要营养元素 [5],氮肥的多少不但影响豆
科植物的产量,还影响豆科植物的根瘤多少和固氮
能力。 施用氮肥尤其是铵态氮肥能显著提高大豆主
要生育时期根瘤菌的体积、数量以及成熟期收获的
产量和子粒品质性状[6-8]。但不同氮肥用量对毛苕子
根瘤菌的影响还未见报道。 因此,本研究在青海省
河湟灌区进行不同氮肥用量对毛苕子根瘤菌影响
的研究, 以期充分发挥毛苕子的根瘤固氮作用,提
高绿肥毛苕子的生态经济效益。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试绿肥品种为毛叶苕子(种子由青海省农林
科学院土壤肥料研究所提供); 供试肥料品种为尿
素(含 N 46%,由西宁市农资公司提供);试验用米
氏盆,规格为高 25 cm,内径 19 cm。
氮肥用量对毛苕子生物量及其根瘤生长的影响
张春萍
(青海大学农牧学院,西宁 810000)
摘要:采用单因素完全随机试验方法,研究施氮对毛苕子(Vicia villosa Roth)生物量和根瘤生长的影响。
结果表明,施氮肥能促进毛苕子前期生长,增加其株高和主根长,提高其地上部、地下部及植株总干重,
施氮量越高促进植株生长作用越强,且施氮量对地上部生长促进作用大于对地下部的促进作用。 毛苕子
结瘤率、单株结瘤数、根瘤干重随施氮量的增加而下降,当氮肥(纯 N)施用量超过 75 kg/hm2时,对毛苕子
的结瘤起明显抑制作用。
关键词:氮肥用量;毛苕子(Vicia villosa Roth);生物量;根瘤生长
中图分类号:S551+.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)16-3753-02
Effects of Different Nitrogen Fertilizers on Biomass and Nodule Growth of Vicia villosa
ZHANG Chun-ping
(Agriculture and Animal Husbandry College, Qinghai University, Xining 810000, China)
Abstract: The single factor test was made to study the effects of different nitrogen fertilizer on biomass and nodule growth of
Vicia villosa Roth. The results showed that nitrogen application increased the length of main root and promoted the early
growth of V· villosa. The plant height and the length of taproots increased with the increase of nitrogen amount. Nitrogen ap-
plication increased the aboveground and underground biomass, and total plant dry weight of V· villosa. The role of nitrogen
application amount on aboveground growth is better than that on the underground growth. V· villosa nodulation rate, the num-
ber of nodules per plant, nodule dry weight decreased with the increase of the nitrogen application amount. Nitrogen played a
significant role in inhibiting the growth of nodules when the nitrogen amount was over 75 kg/hm2.
Key words: nitrogen fertilizer; Vicia villosa Roth; biomass; nodule growth
第 53卷第 16期
2014年 8 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 53 No.16
Aug.,2014
湖 北 农 业 科 学 2014 年
1.2 试验地概况
试验于 2013 年 3 月 10 日至 10 月 20 日在青
海大学农牧学院试验地网室内进行, 试验地海拔
2 295 m,年平均降水量为 327 mm,年平均日照时间
为 2 473 h,年平均气温为 6 ℃,年无霜期 172 d。
1.3 试验设计
试验采用单因素完全随机试验设计,共设 6 个
施氮水平,施氮(纯 N)量分别为 0(A1,CK)、75(A2)、
150(A3)、225(A4)、300(A5)、375(A6) kg/hm2。 按照
米氏盆面积计算出每盆的氮肥用量:A1(CK),0 g/盆;
A2, 0.068 g/盆; A3, 0.136 g/盆 ; A4, 0.204 g/盆 ;
A5,0.272 g/盆;A6,0.340 g/盆。 每处理种植 5 盆,共
30盆,每盆种 6株。
1.4 试验方法
1.4.1 试验用土的制备 所用土壤为 8 份小麦茬
耕层土壤+1 份毛苕子茬耕层土壤+1 份沙子混合
土,混合土壤的有机质含量为 13.7 g/kg,碱解氮含量
为 92.4 mg/kg,速效磷含量为 19.9 mg/kg,速效钾含
量为 86.8 mg / kg。
1.4.2 装盆 根据各处理要求,分别称取尿素及混
合土混合后装盆,盆土高 20 cm,并编号。 将装好土
的米氏盆置于盛有浅水的水池中,让其吸足水后取
出准备播种。
1.4.3 播种 每盆播种 6 粒毛苕子,覆盖混合土壤
1 cm 左右,最后将米氏盆置于试验地网室中。 此间
随时注意水分管理。
1.5 测定指标
记载播种期、出苗期。 出苗后第 70 天,先给盆
浇透水,次日分处理将盆内土和植株一同装入网袋
中,将植株用自来水洗干净,晾干,然后逐株测定株
高、主根长、结瘤植株数,植株上只要有 1 个可见根
瘤,即视为结瘤植株,结瘤植株与调查植株之比为
结瘤率。 用天平称出每 10株地上部干重、地下部干
重及根瘤干重。
1.6 数据整理与分析方法
利用 Microsoft Excel 2003 和 DPS 7.05 软件对
所得数据进行处理及分析。
2 结果与分析
2.1 不同氮肥用量对毛苕子生长的影响
由表 1 可知 ,A5 处理的毛苕子株高最高 ,与
A6、A3、A4、A2 处理差异不显著, 与 CK 差异极显
著。 说明施氮肥可以提高毛苕子的株高,促进毛苕
子前期生长,并且毛苕子株高与施氮量的相关系数
为 0.887,达极显著水平。 A6与 A4处理下毛苕子主
根长最长,与 A5 处理差异不显著,但显著高于 A3
处理,极显著高于 A2 处理及 CK。 说明施氮肥可以
增加毛苕子的主根长,并且毛苕子主根长与施氮量
的相关系数为 0.936,达极显著水平。 说明施氮量越
高,促进毛苕子主根生长的作用越强。
2.2 不同氮肥用量对毛苕子生物量的影响
由表 2 可以看出,A5 处理的毛苕子地上部干
重、 地下部干重及植株总干重最大, 与 A2 处理及
CK均存在极显著差异。 且毛苕子地上部干重、地下
部干重、 植株总干重与施氮量的相关系数分别为
0.949、0.924 和 0.939,均达极显著水平,其中地上部
干重与施氮量的相关性强于地下部干重与施氮量
的相关性,说明施氮肥对毛苕子的地上部和地下部
均有促进作用,但对地上部的生长促进作用大于对
地下部的促进作用。 A1 处理(CK)的毛苕子根冠比
最大,与 A2、A3 差异不显著,与 A4、A5、A6 差异显
著 , 并且毛苕子根冠比与施氮量的相关系数
为-0.926,进一步说明施氮肥对毛苕子地上部的生
长促进作用大于对地下部的促进作用。
2.3 不同氮肥用量对毛苕子根瘤的影响
从表 3 可以看出,A1(CK)、A3 处理的毛苕子结
瘤率最高,与 A2、A4 处理差异不显著,与 A5、A6 差
异极显著,并且毛苕子结瘤率与施氮量的相关系数
为-0.865,达显著水平,说明毛苕子结瘤率随施氮量
的增加而下降。A2处理的毛苕子单株结瘤数和根瘤
干重最大, 与 CK 没有显著差异, 与 A3、A4、A5 及
表 1 不同氮肥用量对毛苕子生长的影响
处理
A1(CK)
A2
A3
A4
A5
A6
株高//cm
12.3±1.9 bB
14.6±0.7 abA
15.4±1.3 abA
15.3±1.2 abA
16.6±1.3 aA
16.2 ±1.2 aA
主根长//cm
16.2±1.5 cC
16.9±0.6 cBC
18.5±0.9 bcA
21.6±1.2 aA
21.1±1.3 abA
21.6±1.1 aA
注:表中数据为平均值±标准差;同列数据后不同大、小写字母分
别表示差异在 0.01 和 0.05 水平上显著。 下同。
表 2 不同氮肥用量对毛苕子生物量的影响
处理
A1(CK)
A2
A3
A4
A5
A6
地上部干重
g/株
2.4±0.3 dB
2.5±0.4 cdB
3.3±0.3 abA
2.9±0.2 bcAB
3.4±0.3 aA
3.4±0.2 aA
地下部干重
g/株
5.2±0.2 cC
5.2±0.1 cC
5.6±0.2 bB
6.2±0.2 aA
6.3±0.2 aA
6.2±0.3 aA
植株总干重
g/株
7.6±0.4 cC
7.7±0.4 cBC
8.5±0.22 bB
9.5±0.3 aA
9.7±0.4 aA
9.6±0.4 aA
根冠比
2.2±0.3 aA
2.1±0.1 abA
1.9±0.1 abA
1.9±0.2 bA
1.8±0.2 bA
1.8±0.2 bA
(下转第 3759页)
3754
第 16 期
主要分布在坡度较大、植被覆盖率较低的西部及北
部低山丘陵区。
3)从坡度与土壤侵蚀相关性可以看出,随着坡
度的增加,侵蚀面积呈现先减少后增大而后又降低
的趋势;8°~15°坡度带是土壤侵蚀状况的转折点,是
淮河北部支流低山丘陵区主要的土壤流失治理与
防治的关键区域。
4)从坡向与土壤侵蚀相关性可知,研究区土壤
侵蚀面积从大到小的顺序为半阳坡、阳坡、阴坡、平
地的现象;半阳坡侵蚀面积占总侵蚀面积的近50%,
是淮河北部支流低山丘陵区泥沙流失防治主要区
域。
5)针对淮河北部支流低山丘陵区土壤侵蚀现
状,提出以下防护对策:对坡度小于 25°的坡耕地,
建设具有一定蓄水能力的临时性地块, 采取深耕、
密值、间作套种等农耕措施;坡度大于 25°的耕地,
采取生物措施,进行退耕还林还草,保护林草资源,
大力发展生态林和经济林,提高植被覆盖率;在极
强度和剧烈侵蚀区,加强水土保持工程措施。
参考文献:
[1] 刘宝元,谢 云,张科利.土壤侵蚀预报模型[M].北京:中国科学
技术出版社,2001.
[2] 李 勇,张建辉,杨俊诚,等.陕北黄土高原陡坡耕地土壤侵蚀变
异的空间格局[J].水土保持学报,2000,14(4):17-21.
[3] 李秀霞,倪晋仁.土壤侵蚀及其影响因素空间相关性分析[J].地
理科学进展,2009,28(2):161-166.
[4] 杨存建,刘纪远,张增祥,等.GIS 支持下不同坡度的土壤侵蚀特
征分析[J].水土保持学报,2002,16(6):46-49.
[5] 曹文洪 .土壤侵蚀的坡度界限研究[J].水土保持通报,1993,13
(4):1-5.
[6] 崔吉林,陈 丽,方向京.松花坝流域不同坡度及坡向土壤侵蚀
的特征研究[J].西部林业科学,2012,41(6):63-67.
[7] 水利电力部. 水利电力部颁发关于土壤侵蚀类型区划分和强度
分级标准的规定(试行)[J].中国水土保持,1984,4(10):17-19.
[8] 查 轩,黄少燕,陈世发.退化红壤地土壤侵蚀与坡度坡向的关
系—基于 GIS 的研究[J].自然灾害学报,2010,19(2):32-39.
[9] 蔡强国,刘纪根.关于我国土壤侵蚀模型研究进展[J].地理科学
进展,2003,22(3):242-250.
[10] 杨勤科,李 锐,曹明明 .区域土壤侵蚀定量研究的国内外进
展[J].地球科学进展,2006,21(8):849-856.
(责任编辑 彭西甜)
表 3 不同氮肥用量对毛苕子根瘤的影响
处理
A1(CK)
A2
A3
A4
A5
A6
结瘤率//%
97.4±3.5 aA
96.7±4.2 aA
97.4±3.1 aA
94.3±2.5 aA
66.5±6.7 bB
50.4±4.3 cC
单株结瘤数//个
22.8±2.7 aA
23.6±1.2 aA
15.6±1.7 bB
12.2±1.6 cBC
9.2±0.8 dC
4.0±0.4 eD
根瘤干重//g/(10 株)
2.3±0.2 aA
2.5±0.2 aA
1.8±0.1 bB
1.2±0.3 cC
0.9±0.1 dC
0.3±0.1 eD
A6处理差异极显著,并且单株结瘤数和根瘤干重与
施氮量的相关系数分别为-0.976、-0.975,达极显著
水平,说明毛苕子单株结瘤数和根瘤干重随施氮量
的增加而下降。 由此可知,氮肥施用量在 0~75 kg / hm2
时,对毛苕子结瘤的影响不大,当氮肥施用量超过
75 kg / hm2时,氮肥施用量对毛苕子的结瘤起明显的
抑制作用。
3 结论
施用氮肥可以提高毛苕子的株高,增加毛苕子
的主根长,促进毛苕子前期生长,施氮量越高,毛苕
子株高越高,促进毛苕子主根生长的作用越强。 施
氮肥还可以提高毛苕子地上部、地下部及植株总干
重,且对地上部生长促进作用大于对地下部的促进
作用。 毛苕子结瘤率、单株结瘤数、根瘤干重随施氮
量的增加而下降。 氮肥施用量在 0~75 kg/hm2时对
毛苕子结瘤的影响不大,当氮肥施用量超过 75 kg/hm2
时,对毛苕子的结瘤起明显抑制作用。 因此高氮肥
用量抑制毛苕子根瘤的生长。
参考文献:
[1] 史 静,陈本建 .毛苕子种子萌发对温度的响应[J].青海草业,
2012,21(3):8-10.
[2] 王先臻,周德健.饲料绿肥作物——毛苕子[J].当代畜禽养殖业,
1994(4):25-26.
[3] 韩 梅,张宏亮,郭石生,等 .不同绿肥毛苕子品种农艺性状评
价[J]. 广东农业科学,2012(16):21-23.
[4] 赵叶舟,王浩铭,汪自强,等.豆科植物和根瘤菌在生态环境中的
地位和作用[J].农业环境与发展,2013,30(4):7-12.
[5] 关兴照 ,李成泰 ,张朝清 ,等 .大豆施氮肥接种根瘤菌效果研
究[J]. 黑龙江农业科学,2000(4):20-21.
[6] 倪 丽,章建新,金加伟,等.氮肥施用对高产大豆根系、干物质
积累及产量的影响[J].新疆农业大学学报,2004,27(2):36-39.
[7] 刘丽君,孙聪姝,刘 艳,等.氮肥对大豆结瘤及叶片氮素积累的
影响[J].东北农业大学学报,2005,36(2):133-137.
[8] 章建新,李 宁,薛丽华,等 .氮肥对菜用大豆产量和品质的影
响[J]. 新疆农业大学学报,2007,30(1):6-10.
(责任编辑 吕海霞)
(上接第 3754页)
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
吴楠楠等:不同坡度及坡向条件下的土壤侵蚀特征研究——以淮河北部支流低山丘陵区为例 3759