全 文 :第 13 期
收稿日期:2010-11-11
基金项目:公益性行业(农业)科研专项(200803029)
作者简介:寇玲玲(1984-),女,吉林松原人,在读硕士研究生,研究方向为植物营养与施肥,(电话)15527642343(电子信箱)doukou504@126.com;
通讯作者,耿明建,副教授,主要从事植物营养研究与教学工作,(电话)027-62957568(电子信箱)mjgeng@mail.hzau.edu.cn。
一些作物可以利用绿肥作物生长过程中所产
生的全部或部分鲜体,直接或间接翻压到土壤中作
肥料, 或者通过绿肥作物与主作物的间套轮作,起
到促进主作物生长、改善土壤性状的作用[1]。绿肥是
一种优质的有机肥料,其根部有根瘤,根瘤菌可以
固定空气中的氮素,增加土壤中的氮,且对土壤难
溶性磷酸盐有较强的吸收和富积能力,从而通过绿
肥翻压提高土壤的含磷量[2]。 光叶紫花苕子(Vicia
villosa Roth var. glabrescens Koch.) 是豆科绿肥的
一种,是优质的有机肥,在土壤中翻压不仅有助于
增加土壤养分,还能增加土壤有机质含量,改良土
壤性质。 本试验研究了不同氮、磷、钾用量和配比对
绿肥作物苕子生长发育及生物量的影响,以期为苕
子栽培过程中合理施肥提供指导。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试土壤为采自华中农业大学试验农场的黄
棕壤,土壤有机质 5.33 g / kg,全氮 0.35 g / kg,碱解氮
44.33 mg / kg, 速效磷 7.64 mg / kg, 速效钾 146.01
mg / kg,pH值 5.82。 供试作物为光叶紫花苕子。
1.2 试验设计
试验采用盆钵培养, 土培盆钵采用 35 cm×12
cm 塑料盆,每盆装风干土 6 kg。 采用“3414”试验设
计方案。 三因素为 N、P、K, 各因素设计成 0、1、2、3
共 4 个水平,试验共设 14 个处理,下标“0、1、2、3”
不同施肥量对苕子生长发育的影响
寇玲玲 1,耿明建 1,孔 伟 1,储刘专 1,李小坤 1,鲁剑巍 1,曹卫东 2
(1.华中农业大学资源与环境学院,武汉 430070;2.中国农业科学院农业资源与农业区域研究所,北京 100081)
摘要:盆栽试验条件下,研究氮、磷、钾肥不同用量对光叶紫花苕子(Vicia villosa Roth var. glabrescens
Koch.)生长发育及生物量的影响。结果表明,施用氮肥和钾肥对苕子生物量及相关农艺性状影响不显著,
施磷肥显著提高苕子株高、叶片大小、叶绿素含量以及产草量。 与不施磷肥相比,施磷可使苕子盛花期干
物质量增加 1.28~2.38 倍。
关键词:苕子;氮;磷;钾;生长发育
中图分类号:S551+.2.062 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2011)13-2623-03
The Effect of N, P and K Fertilizer on the Growth and Development of Smooth Vetch
KOU Ling-ling1,GENG Ming-jian1,KONG Wei1,CHU Liu-zhuan1,LI Xiao-kun1,LU Jian-wei1,CAO Wei-dong2
(1. College of Resources and Environment, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China;
2. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, CAAS, Beijing 100081, China)
Abstract: The effects of the application of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer on the growth, development and
yield of smooth vetch were studied by pot experiment. The results showed that the influences of the application of nitrogen
and potassium fertilizer on the growth and yield of smooth vetch were not significant. The plant height, leaf size, chlorophyll
content and yield of smooth vetch were observably improved by the application of phosphorus fertilizer. Compared to the
treatment without phosphorus fertilizer, the yield of smooth vetch was increased 1.28 ~2.38 times by the application of
phosphorus fertilizer. It was suggested that the phosphorus fertilizer should be highlighted in the process of growth of smooth
vetch growth.
Key words: smooth vetch; nitrogen; phosphorus; potassium; growth and development
第 50卷第 13期
2011年 7月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 50 No.13
Jul.,2011
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2011.13.053
湖 北 农 业 科 学 2011 年
表示施肥的水平,各处理具体施肥量见表 1。每个处
理 3 次重复。 肥源分别是尿素、过磷酸钙、硫酸钾,
所有肥料在装盆时拌土一次性施入。 盆栽试验在华
中农业大学盆栽场自然气候条件下培养,上有塑料
阳光板顶棚防雨,定期浇水。种子于 2008年 12月 6
日播种,每盆定苗 24 株,苕子于 2009 年 4 月 26 日
盛花期时收获,收获时测量其株高、叶长、叶宽和叶
绿素 SPAD值,将地上部烘干后测定干物质量。
1.3 统计分析
利用 DPS 软件对试验结果进行方差分析和多
重比较(LSD法)。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对苕子农艺性状的影响
由表 2 可知,不施肥处理(N0P0K0)和不施磷处
理(N2P0K2)苕子的株高、叶长、叶宽和叶片 SPAD 值
较接近,均显著低于其他施肥处理(处理 4 和处理
10的叶片 SPAD值除外)。 无论施氮、施钾水平如何
变化, 当施磷量增加到 P1水平时, 苕子的株高、叶
长、 叶宽和叶片 SPAD 值均显著高于 P0 水平各处
理,随着施磷水平进一步提高到 P2和 P3水平时,苕
子农艺性状各指标进一步明显或显著增加。 说明磷
是苕子生长发育的限制因子,氮、钾对苕子生长发
育的影响相对较小。
2.2 不同施肥处理对苕子干物质量的影响
由表 3 可知,除不施磷处理(N2P0K2)与不施肥
处理(N0P0K0)干物质量无显著差异外,其他 12 个施
肥处理与不施肥处理相比,苕子干物质量均显著增
加;不施肥处理的干物质量最小,为 8.88 g /盆,13个
施肥处理的平均干物质量为 24.62 g /盆, 比不施肥
处理增产 177.25%, 说明施肥对苕子有明显的增产
效应。
各施肥处理中,不施磷处理(N2P0K2)干物质量
最低,为 9.34 g /盆;其次为 P1 水平的 3 个处理,平
均干物质量为 20.23 g /盆 , 比不施磷处理增加
116.60%;P2水平的 8 个处理平均干物质量为 27.31
g /盆, 比不施磷处理增加 192.40%;P3 水平的处理
(N2P3K2)干物质量最高,为 31.61 g /盆,比不施磷处
理增加 238.44%。 进一步说明磷是影响苕子生长的
关键因素,在一定范围内苕子干物质累积量随着施
磷量增加而增加。
2.3 氮、磷、钾单因素对苕子干物质量的影响
2.3.1 氮对苕子干物质量的影响 由图 1 可知,与
不施氮处理(N0P2K2)相比,在相同磷钾(施磷、钾量
均为 0.15 g / kg)水平下,苕子干物质量随施氮量的
增加有减少的趋势,但各处理间差异不显著;说明
表 1 试验各处理组合及施肥量 (单位:g/kg)
处理代号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
处理组合
N0P0K0
N0P2K2
N1P2K2
N2P0K2
N2P1K2
N2P2K2
N2P3K2
N2P2K0
N2P2K1
N2P2K3
N3P2K2
N1P1K2
N1P2K1
N2P1K1
N
0
0
0.03
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
0.09
0.03
0.03
0.06
P2O5
0
0.150
0.150
0
0.075
0.150
0.225
0.150
0.150
0.150
0.150
0.075
0.150
0.075
K2O
0
0.150
0.150
0.150
0.150
0.150
0.150
0
0.075
0.225
0.150
0.150
0.075
0.075
注:施肥量以每千克土壤中含有 N、P2O5、K2O 的克数计。
表 2 氮磷钾肥配施对苕子农艺性状的影响
处理代号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
处理组合
N0P0K0
N0P2K2
N1P2K2
N2P0K2
N2P1K2
N2P2K2
N2P3K2
N2P2K0
N2P2K1
N2P2K3
N3P2K2
N1P1K2
N1P2K1
N2P1K1
株高//cm
26.97d
53.23abc
59.67ab
30.24d
47.51c
56.52abc
56.23abc
55.17abc
61.01a
54.24abc
49.93bc
47.72c
51.19abc
46.83c
叶长//cm
1.38c
2.34ab
2.32ab
1.38c
2.04b
2.27ab
2.33ab
2.10ab
2.37a
2.27ab
2.37a
2.07ab
2.30ab
2.13ab
叶宽//cm
0.35g
0.61bc
0.59bcd
0.35g
0.53def
0.65ab
0.71a
0.56cdef
0.59bcd
0.58bcde
0.65ab
0.49f
0.61bc
0.51ef
注:同列数据后小写字母不同表示 P<0.05水平差异显著性。 下同。
SPAD 值
15.47h
23.73a
23.50a
16.63gh
19.07def
21.80bc
18.83ef
19.33def
23.33ab
18.27fg
19.47def
18.83ef
20.73cd
20.50cde
表 3 氮磷钾肥配施对苕子干物质量的影响
处理代号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
处理组合
N0P0K0
N0P2K2
N1P2K2
N2P0K2
N2P1K2
N2P2K2
N2P3K2
N2P2K0
N2P2K1
N2P2K3
N3P2K2
N1P1K2
N1P2K1
N2P1K1
干物质量//g/盆
8.88±0.37c
29.49±1.22a
28.77±2.04a
9.34±2.31c
21.32±2.38b
27.22±1.58ab
31.61±1.32a
28.20±0.92a
28.75±1.17a
26.83±3.05ab
27.22±1.07ab
19.62±1.77b
21.99±3.75b
19.75±2.98b
增产量//g/盆
20.61
19.89
0.46
12.44
18.34
22.73
19.32
19.87
17.95
18.34
10.74
13.11
10.87
增产率//%
232.09
223.99
5.18
140.09
206.53
255.97
217.57
223.76
202.14
206.53
120.95
147.64
122.41
2624
第 13 期
在足够的磷、钾供应下,氮肥的施用对苕子生物量
的影响作用不明显。
2.3.2 磷对苕子干物质量的影响 由图 2 可知 ,
氮、钾施用量相同的条件下,苕子干物质量随施磷
量增加而增加,与不施磷肥处理(N2P0K2)相比,当施
磷量为 0.075、0.150、0.225 g / kg 时,苕子干物质量分
别增加 1.28倍、1.91倍、2.38倍。
2.3.3 钾对苕子干物质量的影响 在氮、磷施用量
相同的条件下,随着钾肥用量的增加,苕子干物质
量略呈降低趋势,但各处理间差异不显著,与不施
钾处理(N2P2K0)相比,N2P2K1、N2P2K2、N2P2K3 处理苕
子干物质量变化率分别为 1.95%、-3.48%、-4.86%
(图3)。
3 讨论
3.1 氮肥对苕子生物量的影响
供试土壤虽然为严重缺氮土壤,但是随着施氮
量增加,苕子的株高、叶片大小、叶绿素含量以及生
物量均无显著变化,甚至有下降趋势。 苕子是豆科
绿肥的一种,其根部的根瘤菌可以固定土壤中的氮
素,为作物供应大量的氮[3]。 研究表明,植物共生固
氮的效率受根瘤菌基因型和环境因子的影响 [4,5],在
有氮的条件下,固氮酶不能合成,或者失去活性,即
“氮阻遏”导致豆科作物不固氮 [3],因而外源氮肥的
增施抑制了根瘤菌固定氮素的能力,这可能是苕子
生物量随着氮肥的增施而下降的主要原因。
3.2 磷肥对苕子生物量的影响
苕子体内的磷脂、核蛋白等含磷物质一般比粮
食作物高,同时磷是构成苕子根瘤菌躯体的主要组
成成分,豆科绿肥的钙磷比、氮磷比均较高,因而吸
收磷的能力很强[6],对磷的需求比较突出。磷肥的施
用能够促进根瘤更好地发育, 增加有效根瘤数,从
而促进地上部分的生长和根系的发育,是保证苕子
高产的主要措施[7]。 本试验证实了豆科作物苕子的
生物量随着磷肥用量增加而增加, 与不施磷相比,
苕子产量提高 1.28~2.38 倍。
3.3 钾肥对苕子生物量的影响
以往研究表明,钾素能够促进豆科绿肥作物对
光能的利用,加强植株对养分的吸收、合成和运转,
对作物体内含氮物质的代谢也起着极为重要的作
用。 作为冬季绿肥作物,苕子在江南各省区种植时,
往往处于秋旱、冬冻、春涝的多变气候下,施用磷、
钾肥可降低其蒸腾强度,减少水分损失,促进作物
根系发育,增强作物的抗旱、抗冻能力,有利于苕子
高产[8]。本试验表明随着盆栽土壤施钾量增加,苕子
生物量先有增加趋势,后又降低,但均未达到显著
水平,可能与供试土壤中速效钾含量较高有关。 生
产实践中, 在缺钾土壤上进行绿肥苕子种植时,要
适量施用钾肥,以提高其产量。
参考文献:
[1] 曹卫东,徐昌旭.中国主要农区绿肥作物生产与利用技术规程[M].
北京:中国农业科学技术出版社,2010. 11.
[2] 王秀芝. 绿肥对土壤的培肥改土作用和合理利用技术[J]. 安徽
农学通报,2005,11(6):89,92.
[3] 陈文新,陈文峰. 发挥生物固氮作用 减少化学氮肥用量[J]. 中
国农业科技导报,2004,6(6):3-6.
[4] PROVOROV N A, TIKHONOVICH I A. Genetic resources for
improving nitrogen fixation in legume -rhizobia symbiosis [J].
Genetic Resources and Crop Evolution, 2003,50(1):89-99.
[5] UNKOVICH M J, PATE J S. An appraisal of recent field
measurements of symbiotic N2 fixation by annual legumes [J].
Field Crops Research, 2000,65:211-228.
[6] 焦 彬. 中国绿肥[M]. 北京:农业出版社,1986.
[7] 浙江农业大学农化教研组. 紫云英根瘤菌菌株固氮效果的比较[J].
土壤,1976(4):212-216.
[8] 江西省农业科学院作物研究所. 绿肥栽培与利用[M]. 上海:上
海科学技术出版社,1982. 219-220.
(责任编辑 应 梅)
图 1 氮肥对苕子干物质量的影响
48
40
32
24
16
8
0
干
物
质
重
//g
/盆
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
施氮量//g/kg
a a a a
图 2 磷肥对苕子干物质量的影响
35
30
25
20
15
10
5
0
干
物
质
重
//g
/盆
a
a
b
c
0 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250
施磷量//g/kg
图 3 钾肥对苕子干物质量的影响
30
25
20
15
10
5
0
干
物
质
重
//g
/盆
0 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250
施钾量//g/kg
a a a a
注:图中不同小写字母表示 P<0.05 水平差异显著性。 下同。
寇玲玲等:不同施肥量对苕子生长发育的影响 2625