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丘陵旱地红壤上施用硼、锌和钼肥对紫云英种子产量的影响



全 文 :丘陵旱地红壤上施用硼、锌和钼肥对紫云英种子产量的影响
黄庆海1,徐小林1,徐昌旭2,余喜初1,李大明1,叶会财1,陈 明1,王赛莲1
(1. 江西省红壤研究所,农业部鄱阳湖区红壤耕地质量与环境重点野外科学观测试验站,
江西 进贤 331717;2. 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所,江西 南昌 330200)
摘 要:通过田间试验,研究了施用硼、锌和钼肥对紫云英种子产量、根瘤菌数量的影响。结果表明:与不施
硼、锌和钼肥处理相比,施用硼、锌和钼肥处理的紫云英种子产量提高 13. 7% ~ 38. 9%,且差异均显著 (P <
0. 05) ;主要因单株结荚数和每荚种子粒数等产量构成因素提高,施用硼、锌和钼肥处理的单株结荚数和每荚种
子粒数分别提高 18. 9% ~ 44. 3%和 21. 4% ~ 33. 3%,均达显著差异 (P < 0. 05)。施用硼、锌和钼肥可以促进紫云
英根瘤的形成,施用硼、锌和钼肥处理紫云英根瘤数增加 2. 1% ~ 82. 4%。施用钼肥处理紫云英的种子产量、
经济性状和根瘤数量均高于未施钼肥处理。说明紫云英生长发育及种子产量形成对钼的敏感性高于其它微肥
种类。
关键词:红壤旱地;硼;锌;钼;紫云英;种子产量;根瘤菌
中图分类号:S143. 7 文献标识码:A 文章编号:1673 - 6257 (2013)02 - 0075 - 05
收稿日期:2012 - 06 - 10;最后修订日期:2012 - 10 - 01
基金项目:公益性行业 (农业)科研专项“绿肥作物生产与利用
技术集成研究及示范”(201103005 - 03 - 02)和“粮食主产区土
壤肥力演变与培肥技术研究与示范”(201203030)项目。
作者简介:黄庆海 (1966 -) ,男,江西沿山人,研究员,硕士,
主要从事植物营养与施肥研究。
紫云英 (Astragalus sinicus L.) ,又称红花草,
是我国南方稻田主要的豆科绿肥作物,对于改善土
壤质量,增加土壤肥力,提高作物产量有明显效
果[1 - 3]。20 世纪 80 年代以后,由于化肥用量迅速
增加、农作物复种指数提高、紫云英种质退化和缺
乏管理等原因,导致紫云英种植面积和产量都大幅
度下降[4]。以江西为例,1949 年,冬季绿肥 (紫
云英)种植面积为 28 万 hm2,1969 年达历史最高
水平,种植面积达到 157. 2 万 hm2,到 2005 年,由
于受各方面因素的影响,冬季绿肥 (紫云英)面积
已降至 36. 59 万 hm2[5]。近年来,化肥的过量施用,
有机肥投入不足,导致土壤退化、水土流失严重、
作物品质下降、农业面源污染加剧等一系列问
题[6 - 8]。因此,恢复和大力发展绿肥的生产和利
用,是解决当前农业生态环境问题,维持农业可
持续发展的重要途径[9]。钼、硼和锌是植物生长
不可缺少的微量元素,研究表明,我国红壤区土
壤中钼、硼、锌等主要微量元素含量普遍偏低,
且存在形态各异[10 - 12]。目前,研究者就紫花苜
蓿[13 - 15]、圆叶决明[16]、三叶草[17,18]等豆科绿
肥施用钼、硼和锌等微量元素对生长的影响进行
研究,研究均表明,适量施用微量元素对豆科绿
肥植株的生长发育、产量和品质都有明显的促进
作用。由于绿肥的研究已停滞多年,紫云英施肥
研究仍主要集中在大量元素 (氮、磷、钾等)
常规肥料的施用[19 - 21],而微量元素 (钼、硼和
锌等)对紫云英生长的作用研究较少。为此,本
试验以红壤旱地紫云英留种为研究对象,研究施
用硼、锌和钼肥对紫云英种子产量的影响,旨在
为探索优质高产紫云英种子生产技术提供理论
依据。
1 材料与方法
1. 1 试验设计
试验设在江西省红壤研究所试验基地,供试土
壤为第四纪红粘土发育的典型红壤,前作为花生。
土壤肥力中等,其基本农化性状如下:pH 6. 42,
有机质 16. 7 g /kg,碱解氮 (N)156 mg /kg,有效
磷 (P2 O5)56. 1 mg /kg,速效钾 (K2 O)226 mg /
kg,有效硼 (GB12298 - 90)0. 16 mg /kg,有效钼
(NY /T1221. 9 - 2006)0. 12 mg /kg,有效锌 (LY /
T1261 - 1999)1. 05 mg /kg。
试验于 2010 年 10 月至 2011 年 5 月进行,共设
6 个处理 (见表 1)。试验小区面积为 20 m2,3 次
重复,随机排列。试验紫云英施肥量为 N 34. 5 kg /
hm2,P2O5 54 kg /hm
2,K2O 45. 43 kg /hm
2,肥料品
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种分别为尿素、钙镁磷肥和氯化钾。其中磷钾肥作
基肥一次性施用,氮肥在播种前基肥和苗期追施各
一半。供试紫云英品种为 “萍乡种”,试验于 2010
年 10 月 8 日播种,播种量为 45 kg /hm2。
表 1 试验处理
处理编号 处理
T1 不施微肥 (CK)
T2 基施硼肥 (硼肥种类为硼砂,下同) (15. 0 kg /hm2)
T3 基施硼肥 (15. 0 kg /hm2) +钼酸铵拌种 (150 g /hm2)
T4 基施硫酸锌 (15. 0 kg /hm2) +硼肥 (15. 0 kg /hm2)
T5 初花期喷施磷酸二氢钾 (浓度为 0. 2%) +硼肥 (浓度为 0. 1%)
T6 初花期喷施磷酸二氢钾 (浓度 0. 2%) +硼肥 (浓度 0. 1%) +钼酸铵 (浓度 0. 1%)
1. 2 观测项目和方法
土壤样品采用常规方法测定[22]。在种子成熟
期,每小区取 5 蔸紫云英植株样,测定其株高、每
蔸荚数、分枝数、千粒重等农艺经济性状。小区籽
粒产量采取单收单晒。
数据采用 Excel软件处理数据和绘图,采用 SPSS
15. 0软件中 Duncan方法进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2. 1 施用硼、锌和钼肥对紫云英种子产量的影响
从图 1 可看出,与不施硼、锌和钼肥处理
(CK)相比,施硼、锌和钼肥各处理紫云英种子产
量增加 13. 7% ~ 38. 9%,均达显著差异 (P <
0. 05) ,说明施用硼、锌和钼肥可明显提高紫云英
种子产量。施硼、锌和钼肥各处理间相比,以基施
硼肥 +钼酸铵拌种 (T3)产量最高,达 211. 9 kg /
hm2,其它依次为初花期喷施磷酸二氢钾 +硼肥 +
钼酸铵 (T6) > 初花期喷施磷酸二氢钾 + 硼肥
(T5) > 基施硫酸锌 + 硼肥 (T4) > 基施硼肥
(T2) ;初花期叶面喷施硼、钼肥两处理间紫云英种
子产量 (T5 和 T6 产量分别为 185. 1 kg /hm2 和
203. 6 kg /hm2)无显著差异,而基施硼、锌和钼肥
3 个处理之间,T3 紫云英种子产量高于 T2 和 T4,
达显著差异 (P < 0. 05) ;处理 2 和处理 4 间紫云英
种子产量没有显著差异,说明锌对紫云英种子产量
影响不明显。施用钼酸铵的两处理 (T3 和 T6)紫
云英种子产量显著高于其他施用硼、锌肥处理,说
明紫云英对钼肥相对敏感。因此,在本试验条件
下,适量施用钼、硼等微量元素肥料对提高紫云英
种子产量具有明显作用。
图 1 不同处理对紫云英种子产量的影响
注:不同小写字母表示在 0. 05 水平差异显著。下同。
2. 2 施用硼、锌和钼肥对紫云英生物性状的影响
从表 2 可看出,施用硼、锌和钼肥能显著增加
紫云英分枝数和株高。与不施硼、锌和钼肥处理
(CK)相比,施用硼、锌和钼肥各处理的株高和分
枝数提高幅度分别为 10. 9% ~ 23. 9%和 16. 1% ~
64. 5%,均达显著差异 (P < 0. 05) ;而茎粗虽比
对照提高 3. 5% ~ 13. 8%,但无显著差异。在分
枝数上,硼、钼或锌、硼配合基施 (T3 和 T4)
高于硼基施 (T2)硼、钼或锌、硼和初花期叶面
喷施硼、初花期叶面喷施硼加钼肥两处理 (T5 和
T6) ,且差异达显著水平 (P < 0. 05)。
表 2 不同处理对紫云英生长发育的影响
处理
株高
(cm)
分枝数
(根 /株)
茎粗
(cm)
结荚数
(荚 /株)
每荚粒数
(粒 /荚)
千粒重
(g)
T1 46. 2 b 3. 1 d 0. 29 a 12. 2 c 4. 2 b 2. 55 a
T2 51. 8 a 4. 2 b 0. 32 a 14. 5 b 5. 1 a 2. 63 a
T3 56. 1 a 5. 6 a 0. 33 a 17. 6 a 5. 6 a 2. 70 a
T4 55. 6 a 5. 1 a 0. 31 a 15. 1 b 5. 3 a 2. 65 a
T5 56. 4 a 3. 6 c 0. 30 a 16. 3 ab 5. 5 a 2. 71 a
T6 57. 3 a 3. 7 c 0. 32 a 17. 1 a 5. 6 a 2. 74 a
注:不同小写字母表示在 0. 05 水平差异显著。
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2. 3 施用硼、锌和钼肥对紫云英经济性状的影响
施用硼、锌和钼肥能明显提高紫云英单株结荚
数和每荚种子粒数 (表 2)。与不施硼、锌和钼肥
处理 (CK)相比,施用硼、锌和钼肥各处理的单
株结荚数和每荚粒数增幅分别为 18. 9% ~ 44. 3%和
21. 4% ~33. 3%,均达显著差异 (P < 0. 05) ;施用
硼、锌和钼肥处理也不同程度提高千粒重,提高幅
度为 3. 1% ~ 7. 5%,但未达到显著水平 (P >
0. 05)。
2. 4 施用硼、锌和钼肥对紫云英根瘤的影响
从图 2 可看出,与不施硼、锌和钼肥处理
(CK)相比,基施硼、锌和钼肥 3 个处理紫云英根
瘤数增加 37. 8% ~ 82. 4%,均达显著差异 (P <
0. 05) ;而初花期叶面喷施施硼、钼肥两处理紫云
英根瘤数增加 2. 1% ~ 16. 1%,T6 达显著差异,T5
无显著差异。在施硼、锌和钼肥各处理中,基施
硼、锌和钼肥 3 个处理间紫云英根瘤数以 T3 最多
(69. 78 个 /株) ,其次为 T4 (62. 30 个 /株)和 T2
(52. 71 个 /株) ,处理间均达显著差异;而叶面喷
施硼、钼肥两处理紫云英根瘤数以 T6 最多,达
44. 40 个 /株,两处理间达显著差异。从图 2 还可看
出,基施微肥处理紫云英根瘤数显著高于初花期叶
面喷施微肥处理,且两种施用钼肥方式 (基施和喷
施)处理紫云英根瘤数均高于其他没有钼肥处理,
由此可知,基施硼、锌、钼肥是有利于紫云英根瘤
形成,紫云英根瘤形成对钼肥的敏感度大于硼、
锌肥。
图 2 不同处理对紫云英根瘤数的影响
3 结论与讨论
3. 1 施用硼、锌和钼肥可以显著提高红壤旱地紫
云英种子产量
本研究中,施用硼、锌和钼肥显著提高紫云英
种子产量,提高幅度在 13. 7% ~ 38. 9%之间,导致
产量提高的主要原因是单株结荚数和每荚种子粒数
等产量构成因素的提高。微肥是植物生长不可缺少
的,它与生物分子蛋白质、多糖、核酸、维生素等
密切相关,对植物的各种生理代谢过程的关键步骤
起调控作用[23 - 25],对作物具有显著的增产效
果[26,27]。相关研究表明,施钼或硼明显提高大豆的
生物性状及经济性状,大大地提高了大豆产
量[28 - 31],施钼肥最大增产幅度达到 49. 6%,单株
粒重最大增加为 84. 9%[30]。本研究中,对照
(CK)紫云英种子产量为 152. 6 kg /hm2,而施用
硼、锌和钼肥各处理平均种子产量为 190. 7 kg /
hm2,施用硼、锌和钼肥各处理种子平均产量比对
照 (CK)增加 25. 0%;在种子产量构成因子单株
结荚数和每荚种子粒数上,施用锌和钼肥分别提高
18. 9% ~44. 3%和 21. 4% ~ 33. 3%,均达显著差异
(P < 0. 05)。这表明,适量施用硼、锌和钼肥可以
促进紫云英生长,显著提高紫云英种子产量,明显
改善籽粒质量。
3. 2 施用硼、锌和钼肥可以促进紫云英根瘤菌
形成
本研究中,施用硼、锌和钼肥处理的紫云英根
瘤菌数比对照 (CK)增加 2. 1% ~ 82. 4%。对于形
成根瘤菌具备固氮能力的豆科作物,众多研究表
明,微肥在根瘤菌的形成及固氮能力上具有显著的
促进作用,对钼的需求最多,对硼也较敏感。石晶
波等[32]和陈宝书等[33]研究表明,用微量元素播种
前拌种 (浸种) ,能刺激根瘤菌的生长发育,提高
结瘤量,增强根瘤固氮活性,从而提高作物产量,
其中对根瘤影响最大的微量元素为钼,其次为硼。
还认为钼、硼同施将大大促进大豆根瘤的生长发
育,根瘤的数量和鲜重显著增加[34 - 36]。对不同微
肥处理而言,本研究中,施用钼肥处理 (基施和喷
施)紫云英根瘤数均高于其它没有钼肥处理。在施
用方式上,基施硼、锌和钼肥处理紫云英根瘤数显
著高于初花期叶面喷施硼、钼肥处理。这说明,基
施硼、锌和钼肥有利于紫云英根瘤形成,而根瘤形
成对钼肥的敏感度大于硼、锌肥。
3. 3 硼、锌和钼肥不同施用方式对紫云英种子产
量的影响不同
本试验研究结果表明,硼、锌和钼肥基施 (拌
种)增产幅度大于花期喷施,但无显著差异 (P >
0. 05)。基施 (拌种)和花期叶面喷施两种施用硼、
锌和钼肥方式对作物种子产量存在一定的影响。段
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素梅等[37]研究表明,钼肥播种前拌种较花期喷施
增产幅度稍大,但无显著差异,二者施用方式均不
如播种前拌种加花期喷施叶面肥增产幅度大。其他
研究报道[38,39]同样认为钼肥拌种较花期喷施增产效
果好,但仍以拌种与花期喷施结合增产效果最好。
而在硼肥的不同施用方式上增产效果却存在分歧,
吴明才等[40]研究认为叶面喷施增产效果好于基施;
而董玉琴等[30]则认为,增产效果上拌种 >施基肥
>叶面喷施。本文的结果与前人研究结论基本一
致。由于本试验中只对基施 (拌种)和花期喷施进
行单独设置,未对基施 (拌种)和花期喷施进行组
合,因此,基施 (拌种)加花期喷施组合在增产效
果上是否优于基施 (拌种)或花期喷施方式仍有待
于进一步深入探讨。
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Effect of applying B,Zn and Mo fertilizer on seed yield of Milk vetch in hilly upland red soil
HUANG Qing-hai1,XU Xiao-lin1,XU Chang-xu2,YU Xi-chu1,LI Da-ming1,YE Hui-cai1,CHEN Ming1,WANG
Sai-lian1 (1. Jiangxi Institute of Red Soil,Poyang Lake Field Reddish Paddy Soil Pivotal Observational and Experimental
Station of Agriculture Ministry,Jinxian 331717;2. Soil and Fertilizer & Resoures and Environment Institute,Jiangxi A-
cademy of Agricultural Sciences,Nanchang 330200)
Abstract:A field experiment was conducted to study the effects of applying B,Zn and Mo on seed yield and the number of
rhizobia of the Milk vetch in hilly upland red soil. Compared to no B,Zn and Mo fertilizer treatment,applying B,Zn and
Mo fertilizer could increase the seed yield of Milk vetch signicantly by 13. 7% to 38. 9% (P < 0. 05) ;The main reasons
due to the result was the increasing of the number of single plant pod and seed grains per pod,which increased by 18. 9% to
44. 3% and 21. 4% to 33. 3% (P < 0. 05) ,respectively. Additionally,applying B,Zn and Mo fertilizer could increase
the amount of Milk vetch rhizobium by 2. 1% to 82. 4% . The seed yield,economic characters and the number of rhizobium
of applying molybdenum fertilizer treatments were better than the one without it,which indicated that the growth condition
and seed yield form of Milk vetch was more sensitive to Mo than to B or Zn.
Key words:red soil upland;B;Zn;Mo;Milk Vetch;seed yield;rhizobium
[上接第 65 页]
Study on nitrogen,phosphorus and potassium fertilizer recommendation of garlic in fluvo-aquic soil region eastern
Henan
XU Jie (Kaifeng City Soil and Fertilizer Station,Kaifeng Henan 475000)
Abstract:This paper investigated the usage of garlic nitrogen fertilizer and the shortage as well as abundance parameters
through multi-target field trials. Using Excel for statistical analysis,the effect function between different usage of nitrogen
fertilizer and yield was established,the recommended usage of nitrogen fertilizer was 369. 9 kg /hm2 . The regression equa-
tion was fitted between the measured value of soil available phosphorus and potassium nutrient and deficiency were divided as
55%,75%,80%,90% of the relative yield. According to the target yield,the usage of phosphorus and potassium fertil-
izer was recommender as 200,300 kg /hm2 .
Key words:fluvo-aquic soil;garlic;NPK;fertilization
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