全 文 ：土壤无机氮水平对三叶草和猫尾草
干物质和氮的积累
二 I。 B 。 且 a o Ko B a
:。二 , : . 厂。; 为在无决氮有度保障的二: 旅上
可增加干 为质拍氮的产坦 , _豆抖作物则 因共
生固氮作用而使这一玫 应降低 。 氮肥抉乏 以
及田 于沈原与 抓科 张价所引起沟 : ;芍赚价格 ,
使得世界汗多 :』东不得不研究共生固氮作用
及其过程的作用因索 。 生物固认在提 . 仪 白
质报 州 , `戎爱七嘎氮 i占易 , 戈者补充上褒氮 ,
以及避 无无机城污染不境 左面相当有效 。
本文 旨在评价当供给不同水平的无机氮
时 , 三叶草 ( 盆苏词料科学研究听 7 亏早热
品种 ) 和猫尾草 ( 全苏饲料科学研究所 9 号
品种 ) 的效应 。 生草灰化土含氮为 0 . 10 % ,
每 1 0 0克土含 4 . 9毫克可吸收的 ` : O : 和 4 . 了毫
克的活动性 K : O 。 生长的第一年和第二年 春
季按 90 公斤 / 公顷 聂施入 二 : O 。 (过磷唆钙 ) ,
春季第二次收割时技 60 公斤 / 公 顷 量 施 入
K
:
0 ( 氯化钾 ) 。 按每 公 顷 2 0 、 6 0和 1 2。公
斤氮量 , 在收割时以 N H 、 H O 3的形式 施 八
( 同位素 N ` “ 示踪 ) , 以使土壤有不同的 无
机氮供给 。 为要完全中和水解酸 , 在播种前
向土壤施入石灰 。 土壤湿度维持在最大持水
盈的6 0一 70 % 。 播种前对三叶草种 子 接 种
( 3 l l a 系根瘤菌 ) , 开花期收割 。 实验重复
8次 。 地上部分和根部的肥科氮 、 土 襄氮及
固定的氮含量用同位素法测定 , 株体的总氮
盆按凯氏定 氮 法 测 定 , 同 位 素 组 分 按
P砚 : T e o 6 e p r 法 用 M N一 1 3 0 9质 谱 仪 测
定。
禾本科作物施用氮肥能够增产 , 并能积
累在植株中 。 与每公顷施 20 公斤氮肥 ( 在栽
培试验中 , 因土壤自然肥力经常变动 , 而且
由于土 澳容量的人为限制作 用 , 氮 素 可 能
得到补充 ) 相比 , 当施入 60 和 1 20 公斤 氮 肥
时 , 两止户产草量相应增长 62 % 和 7 3% , 氮
的产出量则相应提 高 1倍 和 1 。 4倍 以 上 ( 表
1 )
。 提高三叶草地 的土壤无机氮水平无论
是对第一年还是第二年的收成均无影响 , 也
爵不出地上部分总氮含量方面的显著性差异
( 表 2 ) 。 假如豆科作物生长及固氮能力为
土壤氮所限制 , 那么要增加收成就只好供给
无机氮肥 。 但是 , 据 D e a n和 C i a r k 的资料 ,
在 13 个试验中 , 仅有 3 个试验对施氮有产量
反应 。 豆科作物因增施入无机氮肥而提高产
量 , 多表现在 由于有效共生根瘤菌的不利的
情况下 。 无效共生可能在酸性土壤 、 光照 、
水分和微量元素不足 、 植物病害 、 虫害 、 菌
系和植物品种选择不当时发生 。 据联合国粮
农组织的材料 , 通气良好 、 水分供给得到控
制的土壤上的高水平固氮 , 当有高强度的太
阳辐射时 , 豆科作物的施氮肥与否 , 其产量
及含氮量都无差异 。
理想的共生 条件下 , 豆科产量对于氮素
营养和依祯性意味着比较评 价植物在 同化矿
质氮和共生氮过程中动力学消耗 问 题 的 解
决。 已查明 , 共生固氮作用需要消耗植物方
面还原的 C O : , 然而在豆科作物中还缺乏有
关这一新陈代谢方面的完备知识 。 目前存在
的同化和共生固氮作用消耗的方法 , 以比较
DOI : 10. 13817 /j . cnki . cyycp. 1987. 03. 012
表 1 氮肥施用且对第一年和第二年划割
的猫尾草氮积累的影响
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注 : 分 子为第 二年 的氮 , 分 母为第一 年的氮。
在研究植物土 长速度时 , 在 固氮最积极
的时期 , 没有发现差异 , 但在形成细菌
的固氮作用过径中存在着差异一 。 据作者
的资料 , 在氮素获得 保障的环境中 , 每
天所 同化的 C O : 比处于共生条件下的植
物多 10 % , 这种差异是 由于根瘤在根部
积极固氮所引起的强烈呼吸 作 用 的结
果 。
在每公顷施入 20 、 60 和 1 20 公 斤氮
素时 , 三叶草第一年的产量 为每 公顷
7 7
、
7 4和 6 2公担 , 第二年 为 1 2 1 、 一0 8和
1 04 公担 。 随看上壤无机氮的增加 , 少部
分于物质 ( 其中包话光合产物 ) 消耗了
形成根量 。 在该保障条件下的试验中,
地上部与根之比 ( 两年 总 计 ) 最 低 为
2
.
32
, 最高为 2 . 85 。 固氮作用表现较弧
的植物 ( 肥底为 20 公斤 / 公顷氮 ) , 形
成根所消耗的总的植物于物质量比高无
机氮肥底下固氮 作 用 较 低 的 植 物高
1 4
.
1% 以上 。 所 以 , 施无机氮时 , 根部
吸收的光合作用产物比共生氮的要少。
植物用于形成具有活性还原氮的根量,
使干物质消耗量相对增加 , 是固氮作用
消耗能量的表现 。
在供给高无机氮肥底下 , 共生结合
氮的数量降低 。 在第二年生长期 , 植物
的固氮率大体 在 84 . 4 % ( N : 。 )到 60 . 3%
( N
, : 。 ) , 折合每公顷共生固 氮 相应
为 67 5和 4 87 公斤 。 用同位 素测定的结果
与其它方法测定的结 果 一 致 。 此外 ,
伴随着固氮下降的不 良 影 响 , 同时发
生着补充性地动用土壤 氮 ( 与 最低 限
有根瘤和无根瘤植株的生长速度 , 发生着氮
气还原过程的根和组织的呼吸强度仅仅以吸
收无机氮为氨素营养来源的固氮植物的产量
为基础 。 因为 , 在大量研究实验中 , 最后的指
标对环境 因素和试验条件的依赖性很大 , 因
此 , 依据这些材料不可能得到具体的结论 。
量 N Z 。相比 , N 。 。和 N ; : 。肥底每公顷分别为
5 6和 97 公斤 ) , 所动用的大部分土壤氮被三
叶草的地上部分吸收 。 生长的第一年 , 肥料
氮没有在总积票中起多大作用 , 因为地上部
分的利用率未超过 6 % (摧!尾 摹不超过 12%) 。
氮收获量的根本变化在很大程度上决定于土
旗微生物区系和植物对氮的竞争能力 , 这种
. 竟争需 4 个星期方能结束 , 即一直到氮素营
;养被延迟生长的三叶草和猫尾草开始强烈地
、吸收时为止 。 生长的第二年 ,肥料氮的最高产
出率在 第一次收割草时为 4 8 . 3%和 4 6 . 6% ,
与增施肥料氮相适应 。 两种草都提高了肥料
氮在其根部的积累量 , 然而根里肥料氮的相
对含量 ( 占植物总氮量的% ) , 三叶草却 由
表 2 三叶草产且及其不同来源的氮水平对无机氮的依赖关系
施氮量
( 公斤 /
公项 )
干物质量
( 克 / 单
位容积 )
地 土 部 ’ 分 氮
总 量
( 毫克 / 单
位 容积 )
…__ 从肥料中
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从土壤 共生结合
( 毫克 / 单
( 位容积 ) ( 毫克 / 单位容积 )
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注 : 见表 l
1 9
。
3 %降为 8 .1 %, 猫 尾 草 由 4 1。 o %降为
1 8
.
4%
, 也就是说第二年三叶草由根里吸聚
的大部分肥料氮转移到植物的地上部分 。
可用下述指标评价豆科作物在土壤里积
累氮的作用 : 即地上生物盘琳共生方式结合
的氮量 ( 该量由栽培地吸收聚集后又经以粪
肥形式返回土壤 ) 、 从大气中固定下来而滞
留在根里的氮量 , 根内所含的共生结合的大
气氮与植物地上部分所吸收的土 壤氮 之 比
值。 选择样品时未曾统计的毛细根所含氮量
及统计根量以后而受到的不同程度的矿化 , _
同样由于方法的特殊性 , 也没有考虑毛细根
量 ( 其氮含量及大部分根量确定着豆科作物
的后效 ) 。 在每公顷为 N : 。 、 N 。 。的施 用 氮
肥底下 , 植物由上壤中获得的无机 氮 高 于
来白大气及存留在根里 的氟 , 每公顷分别高
出2 0和 1 5公斤 , 在 N , : 。的情况 下 , 第 一 年
却降低 2 公斤 。 在枚草生长的第二年 ( 估计
到在土壤里使固定化的和根里蓄 集 的 肥 料
氮 ) 三种氮肥处理每公顷分别降低 5 、 45 和
68 公斤 。 猫尾草栽培地在第二年氮素亏供 ,
其每公顷三个处理的亏缺量分别为 6 3 、 1 1 7和
12 0公斤 , 即比三叶草地高的多。 不论 是 三
叶草地还是猫尾草地 , 氮素缺额总是随着依
赖于补充性地动用土壤氮而加剧 。 技同位素
稀释方程计算好大麦地 ( 前作是三叶草 ) 易
消化氮的储备量 , 来自早期共生和无机化的
按每公顷计 , 相应的处理分别为 1 50 、 35 和 17
公斤 , 而随大麦携出的氮量为 20 、 15 和 8 公
斤 。
与猫尾草地不同 , 给三叶草地增加供给
无机氮不能提高干物质和氮 产 量 。 已 注 意
到 , 同化土壤氮较之还原大 气 氮 , 能 相 对
降低作物在形成根时的干物质消耗 。 提高土
壤的无机氮水平则抑制共生固氮作用 , 土壤
的氮枯竭或许与土壤氮的平衡失调有关 。
宋淑明
王辉珠
译 自 《 八 o K 二 a 江 `
地 4 , 2 2一 2 5
校
加户、 户 、 尸 、 、 剖 、 向~ .、 尸~ ` ~ 少 勺 气 、沪、 、 气、 尸、 、 、 产 、 、 夕、 矛 , ,
》 , 1 9 8 6 ,
哥伦比亚地区杂种黑麦草的矿质元素含量和年内波动
C
。
A
.
L a r e d o
1 9 8 0~ 19 8 2年在犹伯得 ( 海拔 2 6 0 0米 )
对杂种黑麦草栽培品种进行田间试验中 , 杂
种黑麦草每公顷被轮 枚 4 . 3头 荷 斯 坦 牛 ,
平均日产奶 121 磅 。 取自放收区的牧 草分 析
样品 , 经 60 ℃干澡 , 磨碎后进行化学成分测
定 , 结果湿季和干季的祖蛋 白质含量分别为
1 5
. 了7%和 19 . 21 % , 足以满足家畜的需要 。
钙全年含量均高 , 湿季和十季分别为 0 . 51 %
和 O。 8 5% 。 磷在湿季和干季的含量为 。。 4 %
和 0 . 3 3% , 湿季的含磷量能满足 家 畜 的 需
要 。 镁全年都显得不 足 , 其 含 量 为 。。 16 一
0
。
36 %
, 镁的缺乏可能是高钾含量 ( 3 。 73 % )
之故 。 硫含量低于一般水平 , 为 0 。 13 % , 但
能满足家畜的需要 。 由于祖蛋 白质含量高 ,
钾 、 铁和锰含量均超过了家畜的需要量 , 并
可能引起毒害或降低其它元素 的 有 效 性。
钠 、 铜和锌在湿季和于季的含量分别为 0 . 03
一 。。 0 4% , 7 ~ 9 P p M 和 2 7~ 3 8 P P M , 均
低于家畜的需求量 。
徐泽荣
林 剑
译 自 ( L i v e s t o c k F e e d S
a n d F e e d i n g 》 , 19 8 6 ,
V o L
。
5 6 , 取 3 , 1 3 5
校