全 文 ：第 3 1卷第 2期
9 9 15 年 6月
干 旱 地 区 农 业 研 究
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9 9 15
豆科与非豆科作物对磷肥
反应差异根源之探讨
赵伯善 李生秀 李世清
(西北农业大学农化系 · 陕西杨陵 7 1 1 2 00)
摘 要 豆科与非豆科作物对磷肥反应差异的解释众说不一本文根据多年 田间和盆栽试
验证 明 , 它们对磷肥 反应 的差别 既不在于利 用 土壤磷素能力和 吸磷量不 同 ,也不在于根重 、 根
茎 比 、 根系表面积及其阳 离子代换量有很大差异 . 两类作物根 际和非根 际土壤的 p H 及有效磷
量虽有所不 同 , 但达不到显著水平 . 两种作物 吸收的氮 、 磷量密切相关 , 豆科对磷敏感仅发生在
缺氮土壤上 ,供氮充分或施用 氮肥 , 非豆科对磷肥 反应 的敏感性并不 比豆科作物逊 色 ,表明供氮
水平似 乎是影响其对磷肥 反应有别的原 因 。 比较豆科作物 固氮前后的磷肥 效果 ,采用抑倒 豆科
结瘤 、 迫使依东土坡供氮等手段 ,确证豆科作物对磷肥 反应敏感的主要根源在于其有固氮功能 ,
对磷的利用 不受土壤供氮水平的 限制 .
关键词 磷肥 ,作物 , ,反应差异 ;供氮水平
尽管有人认为 ,各种作物对水溶性和构溶性磷肥 ( 以下简称磷肥 )的吸收性能并无明
显差别〔 20) , 但科学实验和生产实践却证明 ,不同作物对磷肥的反应依然存在着明显不同 。
其 中豆科和非豆科作物对其反应的差别更受到注 目 。在施磷有效的田块上 , 对豆科作物
或豆科绿肥施用磷肥 , 一般增产效果突出而 稳定 〔`一 ` ” ; 而非豆科作物则相对逊 色 。 由于
这个原因 , 有人把豆科作物叫喜磷作物 〔, ” ,更需磷作物 〔, · ` · `” , 并建议对它们优先施用这
类磷肥 〔 5 , 。 甚至有人强调 “ 磷肥不施于豆科作物而施于非豆科作物之后 , 效果不显著 ; 不
施于 豆科作物 而施于一般作物或空地上而希望其肥效 影响于谷类和经 济作 物亦不现
实 ” 〔6 , 。
为什么豆科作物与非豆科作物对水溶性 和拘溶性磷肥会有不同反应 ?迄今虽提出了
各种解释 ,但都难以从本质上说明其对磷肥反应的差异 。本文根据多年试验结果 , 对此进
行论述 。
1 豆科与非豆科作物吸磷量的差异
不少研究者把这两类作物对磷肥反应的差别归之于豆科作物需磷多 〔3 · 6 · ’ 3〕 。作物吸磷
量受很多因子制约 。除环境 条件外 , 作物本身生产 潜力高低及生育期长短起着很大作用 。
即使同类作物 由于客观条件及本身特性不同 , 吸磷量迥然有异 。 因此 , 要比较豆科及非
豆科作物吸磷量高低 , 除了要在同一田块进行试验 , 以克服地力差异外 , 还要选用生长
同期 、 生产潜力相似的作物 , 才能得出可靠的结论 。 我们进行了多次不同作物磷肥肥效 田
收稿 日期 : 1 9 9 5一 03一 0 1
干旱地区农业研究 第 13 卷
间试验 , 同时研究作物的吸磷量及其对磷肥的反应 ,结果类似 。现 以 3次试验结果进行讨
论 (分别简称田试 1 、 2 、 3 ) 。
田试 1于 1 9 6 2年在西北农学院农化试验 量增长并不高 。
站红油土上进行 。 试验地有效磷 5 . 8 拜g / g , 农 1 几种夏播作物对磷肥的反应及吸磷且
有效氮 (硝化力培养 N ) 27 . 6 拜g / g 。 试验用 产 量 吸 磷 量
玉米 、 谷子 、 荞麦 、大豆 、 草木择 (绿肥 )等 5 作 物 无 P 施 P 无 P 施 P
种夏播作物 , 均采用当地合适播量条播 。 试 一一一一一一一一一一一二二上旦了宣二二l - - - -
验设 不施及亩施 2 k g P 的过磷酸钙两处 玉米 (籽粒 ) 1 70 · 0 186 · 3 1 · 27 1 · 4
理 . 试验表 明 (表 1 ) ,不施磷情况下 ,草木择 谷子 (籽粒 ) 1 16 · 5 1 30 · 2 1 · 27 1· 42
吸收的磷素并不明显高于玉米 、谷子和荞麦 荞麦 (籽粒 ) 1 07 . 1 1 18 . 8 1 . 12 1 . 24
三种非豆科作物 ,而大豆吸收的磷素却明显 大豆 (籽粒 ) 78 . 5 96 . 5 0 . 89 1 . 09
低于上述 3 种非豆科作物 . 施入磷肥后 , 豆 草木择 2 83 . 3 3 39 . 3 1 . 31 1 . 54
科作物增产虽较非豆科作物突出 , 但吸磷—田试 2于 1 9 7 3 ~ 1 9 7 4年安排在西北农学院附近农村 3个缺磷的红油土上 。 试验用小麦 、豌豆两种秋播作物 。 目的在于判断夏播作物上得到的结果是否适于其他季节播种的豆科及非豆科作物 , 处理同上 。试验表明 , 虽然豌豆的含磷量比小麦为高 , 但由于产量低 , 不施磷时 , 吸收的总磷量低于小麦 ,施磷后 , 增产量高于小麦 , 由肥料中吸收的磷素 (用差减法计算 ) 也高于小麦 ,但吸磷总量仍较小麦为低 (表 2 ) 。裹 2 豌豆 、 小麦由土城中吸收的磷紊 ( k g /亩 )效 有 效 豌 豆N P一拌 g / g一 产 量无 P 施 P 吸磷量 P无 P 施 P 小 麦产 量 吸磷量无 P 施 P 无 P 施 P有试壤供土7 5 0 0 1
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上述试验均在未施 N 肥基础上设置施磷与不施磷处理 。 由于豆科作物有 , 而非豆科
作物无固 N 功能 , 这就造成 了2种作物供氮水平的不同 。根据试验 , 豌豆 、 毛苔在生长期
间约可固定 5~ 6 k g 氮素〔`们 。 为了使豆科与非豆科作物在生长期间能获得同样的氮素供
应 , 于 1 9 8 5一 1 9 8 6 年在西北农业大学农化试验站的红油土上进行了田试 3 , 试验设置 了
不同的氮水平 。 供试作物有小麦 、豌豆 、 毛若 . 小麦 、 毛若分别在亩施 7 . 5 、 1 . 5 k g , 豌豆分
别在不施与亩施 ` · ” k g N 素基础上 , 安排不施及分另婶施 .0 0 , 1 · “ , .2 “ , “ · ” , 5 · 2 , “ · ”
k g P 6 个磷水平 , 共 24 个处理 。 氮 、 磷肥均作播前种肥 。小麦 、 豌豆于成熟期 , 毛苔在盛花
期收获 。 收获前采样分析植株的氮 、 磷 。 试验 (表 3) 表明 , 在供 N 充分条件下 , 磷肥对小麦
的增产效果远较豌豆 、 毛苔突出 ; 吸磷量也 以小麦最多 , 次为毛曹 , 豌豆最少 。就 6 个磷
水平平均值来看 , 每亩小麦吸收 0 . 69 k g P , 比毛若 、 豌豆分 别高 38 % 和 56 . 8% 。 采用差
减法计算 , 毛曹子由肥料吸收的磷素最多 , 小麦和豌豆近似 。
第 2期 赵伯善等 :豆科与非豆科作物对磷肥反应差异根源之探讨 47
表 3小麦 、 毛苔和豌豆对磷肥的反应及吸磷量
产量 k (g/ 亩 )增产率环 含磷量 含氮量 吸磷量 吸氮量
总 重 籽 粒 总 重 籽 粒 一 %一 一k g/ 亩一
小麦 (施 N7 .sk g )
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以上结果表明 , 豆科作物吸收的磷素并不比非豆科作物多 : 在无氮情况下 , 吸磷量相
似 ; 在供氮情况下 , 非豆科比豆科作物有过之而无不及 。看来 , 吸磷量的多寡并不是这两
类作物对磷肥反应差别的主要根源 。
2 豆科作物与非豆科作物对土壤难溶性磷素利用能力的差异
豆科与非豆科作物对磷肥反应的差异是否与其对土壤磷素摄取的能 力不同有关 ,一
直为人注 目 。不少研究认为 , 豆科作物根系大 , 吸磷能 力强 ,从土壤 中吸收磷素的能力大
于谷类作物 二, ’ a ’ `” 。作物对难溶性磷素的利用能 力可以由其对磷矿粉中磷素的吸收来进行
评价 。 已有报道 , 磷灰石的有效性因作物种类而不同 。 除萝 卜、 油菜和荞麦外 , 其它作物
干旱地区农业研究 第 13卷
对磷 矿粉中磷素的利用均不如豆科作物 〔` 5一 2 2 · `“ · 5“ · 5 3, 。 由于石灰性土壤 中含磷矿物的磷素
活度与磷矿粉中磷素的活度大致相等〔 0zJ , 可以推断豆科作物对土壤 中难溶性磷素也有较
强的吸收利用能力 。
不 同 作 物 对 磷 矿 粉 以 及 土 壤 中难 溶 性 磷 素利 用 能 力 的 差 异 , 曾提 出 多 种 解
释 〔` , 一 ’ ` , ’ “ , `“ , ` , , 5 ` , 5 , , , 但大部分观点在近几十年的研究中并未获得证 明 〔o2) 。 一般认 为作物
利用难溶磷有关的因子是根系分 泌的氢离子多少和阳离子代换量大小 〔2 ” , 2 3 , 。 因此 , 对这
两方面需要进一步探讨 。
由于磷酸的扩散距离甚短 ,根际土壤的供磷状况对作物磷素营养将起着更为重要的
直接作用 。根际土壤的磷素供应状况除和土壤有关外 , 也和作物 , 特别是作物根系分泌
出氢离子 多寡有关 : 后者会影 响到土 壤的 p H , 从而 影响土壤 中及磷肥 中磷素的有效
性 〔39, `。 , 。 已有研究表明 , 不同作物对根际周围土壤的 p H 有不同影响 , 对土壤有效磷也
有不同影响 〔.45 ` 6 , , 而且 , 植物的吸磷量与土壤的 p H 呈指数相关 。在一定范围内 , 随着 p H
下降 , 吸磷量增加 〔5幻 。是否豆科与非豆科作物对根际土壤 p H 影响不同造成了对磷肥反
应的差异 ? 这方面虽有推断 , 但根据不足 〔` 5 , 。我们在豌豆 、 小麦生长期间 , 当土壤水分条
件合适时 , 掘出其根系 ,收集沾在根系上的土壤作为根际土壤 , 采集作物行 间的土壤作
为非根际土壤 ,分别测定其 p H 及有效磷 。测定结果表明 , 根际与非根际土壤的 p H 有明
显差异 , 有效磷也有 显著不同 。 一般说来 ,
根际土壤的 p H 约比非根际低 1 个单位 ;而
有效磷 , 在不施磷肥时相差约 1 胖g / g , 施用
磷肥时相差约 1 . 5 拜 g / g 。 但两种作物根际 、
根 间的 p H 及有效磷均无明显差别 (表 4 ) 。 t
测验证明 ,不管施磷与否 , 也不管根际与根
间土壤 ,两种作物对土壤和对肥料中磷素的
影 响均达 不到统计上的显著水 准 。 由此 可
见 , 用根 系分泌的 H 离子难 以解释两种作
物对磷肥反应之差别 。
表 4 豌豆 、小麦根际与根间土壤的 p H 及有效磷
测定项 目 作 物 根 际 非根际
p H 豌 豆 6 . 5 9 7 . 5 7
小 麦 6 . 5 5 7 . 5 8
有效磷 豌豆施 P 5 . 2 6 . 6
豌豆未施 P 3 . 2 4 . 2
小麦施 P 4 . 8 6 . 5
小麦未施 P 3 . 7 4 . 4
根系的阳离子代换量是植物根系用以和土壤胶体阳离子进行交换的物质基础 。 其值
愈大 , 表征着植物有可能 由土壤中摄取更多的阳离子 。 阳离代换量大的作物 , 不仅会 由土
壤中摄取较多的钙 , 从而使与钙结合的磷得 以释放而被吸收 , 因而阳离子代换量大的作
物往往也是阴离子代换量大的作物 。这两方面都有利作物吸收利用难溶性的磷酸盐 。 为了
了解 阳离子代换量的大小与作物 吸 P 量的关系 , 我们分别测定了苗龄相 同的小麦 、豌豆
水培植株的阳离子代换量 。测定结果 , 小麦 、 豌豆每 1 0 9 干根的阳离子代换量分别为1 3 . 5
m eq 和 69 . 4 m eq 。虽然豌豆的根系重量 , 根系总表面均较小麦 为小 , 但其 阳离子代换量
却远较小麦为大 。 根据盆试中的根系重量计算 , 每盆小麦与豌豆根系阳离子代换量平均
值分别为 1 . 6 4 m eq 和 2 . 80 m e q , 几乎有成 倍之差 (表 5 ) , 然而如前所述 , 两者的吸磷量
并无如此大的差异 。
第 2期 赵伯善等 : 豆科与非豆科作物对磷肥反应差异根源之探讨
表 5 小麦和豌豆根系的阳离子代换量 (m qe )
处理 土 壤 根 重
( g /p
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根系 C E C
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阳离子
代换总量 作 物 平 均
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不管从豆科作物 利用磷矿粉中磷素的能力来看 , 也不管从阳离子代换量来看 ,都无
法解释豆科作物对磷肥的敏感性 : 如果豆科作物确有较强 的利用土壤磷素的能力 , 则在
缺磷的土 壤上 ,将会 由于较多地利用了土壤 中难溶性的磷素而不会首先感到磷素不足 ,
从而对磷肥的敏感性降低 。豆科作物对磷肥反应敏感正好说 明了它们利用土壤难溶性磷
的能力不强 , 而不是相反 。 以上事实启示我们 , 豆科与非豆科作物对土壤磷素的利用能
力是 否有差异 , 仍需通过严格的试验加以确证 。 为此 ,我们选用了缺磷土壤进行盆栽试验 。
供试土壤用 Ol se n 法浸取 , 有效磷 (以 P 表示 ) 仅为 2 . 4 拼g / g ,严 重缺磷 。在这种土壤上 ,
作物对难溶性磷素的利用能力决不会因土壤有效磷素供应充分而无法表现 出来 , 可对其
利用难溶性磷素能力的大小进行客观判断 。 试验 用装土 8 k g 的米 氏盆 , 分夏播和秋播两
次进行 。夏播用大豆 、 玉米 ; 秋播用豌豆 、 小麦 。 试验结果表明 (表 6 ) , 尽管密度不同 (玉米
每盆 1株 , 大豆每盆 3 株 ; 小麦每盆 12 株 , 豌豆每盆 8株 ) , 各种作物的生物量有异 , 但在
盆栽 条件下 , 夏播的大豆及玉米几乎由缺磷的土壤上吸收了同样数量的磷素 。 秋播的小
麦和豌豆 ,在不施氮肥时 , 豌豆吸 P 量高而小麦低 ;施 了氮肥以后 ,豌豆的吸磷量无所 ,
表 6 夏播作物及秋播作物由缺磷土壤上吸收的磷紊 (盆 )
对 照 施 氮
播期作物 地上 部分 地下部分 地上部分 地下部分干重
( g )
P %
吸 P 量 干重
(m g ) ( g )
P %
吸 P 量
( m g )
吸磷
总量 干重
( g )
P %
吸 P 量 干重
( m g ) ( g )
P%
吸 P 量
(m g )
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总量
夏播大豆 2 . 59
玉米 3 . 53
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秋播豌豆
茎叶 9 . 2 6 0 . 0 9 8 . 3 3 2 . 7 5 0 . 1 9
籽粒 9 . 4 5 0 . 3 3 3 1 . 1 9
总量 1 8 . 7 1 3 9 . 5 2 2 . 7 5
小麦
茎叶 9 . 9 9 0 . 0 5 5 . 0 0 3 . 0 1 0 . 1 0
籽粒 6 . 5 8 0 . 3 6 2 3 . 6 9
总量 1 6 . 5 7 2 8 . 6 9 3 . 0 1
5
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2 3
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7 0 2 8
.
4 9 3 9
.
5 7 4
.
6 4
6
.
0 3
3
.
0 1 3 1 6
.
0 3 4 5
.
6 3
干旱地区农业研究 第 13卷
变化 ,而小麦的吸磷量 ,不管就地上部分来看 ,也不管就地上和地下部分的总和来看 , 与豌
豆完全一致 。豆科与非豆科作物能由缺磷的土壤上摄取几乎 同样数量的磷素 , 说 明了它
们在利用土壤磷素的能力方面似乎并无高低之分 , 大小之别 。
3 豆科作物与非豆科作物根系特性
土壤溶液 中 P 的浓度甚低〔 lZ ” 咯’ “ , ` , ’ “ ’巧 ’ 5。 ,蒸腾作用驱动的质流只能供应作物所需磷
素的极少部分 , 数量不到作物需磷量的 1% 〔 20 ’ ` ” ` ” 。 磷素在土壤 中的迁移以扩散为主 , 扩
散系数甚小 , 移动范围又不大 〔2 5 一 ’ 7 · ` ’ · 5 , , 5 , , 。这些特点使根系的作用更加突出起来 〔5幻 。根系
对土壤水分和土壤溶液中养分的吸收 , 不但造成 了根际土壤水分和养分的耗竭 , 导致了
根际与非根际土壤的水分不平衡和养分浓度梯度 , 使质流和扩散能够不断进行 , 而且随
着根系发育 , 根毛生长 , 菌根根丝延伸 , 大大地扩大了根的吸收面积 , 增加了植物利用
磷素的空间 〔5) 。 同时 , 在根 系和土壤接触过程中 , 根 系与土壤 之间的直接作用 , 对保证
作物获得足够的磷素起了重要的作用 〔, 3, 。生长在低磷土壤上的某些植物 , 能够吸取正常
生长所需要的磷素 , 而有些植物则不能 , 就在于根系不同 〔 , , · ` ’ · ’ ` , 。 正因为如此 , 豆科与非
豆科作物对磷肥反应的差异是否由根系不同所造成 ,吸引着研究者的极大兴趣 。
为了探讨这两类的作物根系和其对磷肥反应的关系 , 我们采用 2种氮磷供应水平不
同的红油土 , 以小麦 、 豌豆为供试作物 , 进行了盆栽试验 。 其 中 , 8 6 0 01 含有效氮 (碱解
氮 ) 、 磷 ( O l s e n 一 P )分别为 5 7 . 6和 1 0 . 6 , 8 6 0 0 2 为 4 1 . 0和 2 . 5 拼g / g 。 试验用装土 s k g 的密
氏盆 , 小麦 (留苗 12 株 ) 和豌豆 (留苗 10 株 )留苗密度均较大 , 以便使其能充分地吸收土壤
与肥料中的磷素 。试验设不施 、 施 P (每 k g 土 0 . n g P ) 2个处理 。 作物分 5期收获 , 每次
每处理收获 3盆 , 以研究不同时期作物的根系及吸磷量 。试验结果表明 (表 7 ) , 即使豌豆
的栽培密度远大于 田间情 况 ,其根重量仍远较小麦为低 ,不施磷肥时 , 两种土壤 5个收获期
根系平均重量分别为 3 . 9 及 2 . 18 9 , 而小麦则为 10 . 74 及 4 . 59 9 ; 施磷以后 ,豌豆根重为
.3 53 及 .3 96 9 , 而小麦为 10 . 5 及 8 . 9 9 9 。 由于各种作物有不同生物量 ,根系重量绝不会相
同 , 用重量直接对 比难以反映这种差别 。根茎比值能反映根系对地上部分的比重 ,表征根
系作用的相对大小 。 用根茎 比进行比较 , 豌豆为 0 . 30 一 0 . 54 , 而小麦为 0 . 47 一 。 . 8 1。 不管
从绝对量来看 , 也不管从相对量来看 , 豌豆根系均不如小麦发达 。
作物对养分的吸收 , 不完全取决于根系重量 ,而是主要取决于根系表面积大小 。 tS ef -
fe sn 〔57) 在田间条件下比较了黑麦草及红三叶草的根系情况和吸磷情况 。 他的研究表明 ,两
种作物吸收的磷素与根系长度以及根系鲜重有密切的关系 。 黑麦草的根系比红三叶草长 5
倍 , 根毛也较红三 叶草多 , 而红三叶草的根 系平均直径 比黑麦草大 2倍 。 因此 , 黑麦草吸
收的磷远高于红三 叶草 。 本试验没有测定根系数 目及根系表面积 , 应用的又是小麦和豌
豆 。 小麦不同于黑麦 草 , 豌豆也不同于红三叶草 。但同属于禾本科的小麦 、 黑麦草及豆科
的豌豆 、 红三叶草都有着本科的共性 : 小麦和黑麦草一样 , 须根系 , 根系密 , 细根多 ; 豌
豆和红叶草一样 , 主根系 、 根系粗 、 厚而呈胶状 〔 , 7 , 。 因此 ,可以黑麦草和红三叶草的根系参
数对小麦 、 豌豆的根系参数进行粗略估计 。 以此衡量 ,单位重量的小麦根系数目至少要比
豌豆多 3倍 。 根毛及根系表面均和根系数 目成正比 : 单位重量 内 , 根系愈多 ,表面积愈大 ,
根毛数目也愈多 。这样 , 即使豌豆的根系重量与小麦相当 , 其根系表面及根毛数也远较小
第 2期 赵伯善等 :豆科与非豆科作物对磷肥反应差异根源之探讨
麦为小 。 现在 , 小麦 的根系重量为豌豆的 3倍 ,其 根系表面 , 根 毛数一定会比豌豆大许多
倍 。 很显然 , 如果根系是影响作物吸收磷素 , 影响磷肥肥效的决定因子 , 则根系发育 良好
的小麦更会 由土壤中摄取更多的磷 , 从而降低对磷肥反应的敏感性 。 但是在低氮低磷的土
壤上 ,得到的磷素比豌豆偏低 ; 在高氮高磷的土壤上 , 得到的磷素又较豌豆为高 。 看来 ,用
根表面积就象用根系重量一样也难以说明它们对磷肥反应的差异 。
表 7 豌豆 、 小麦不同生育时期的根重 ( g /盆 )及吸磷 t ( P刀 。 )
土 壤 采样期日 /月
豌 豆
地下部分 地上部分
吸磷量
( m g / p
o t )
小 麦
地下部分 地上部分
吸磷量
(m g / p
o t )
未施
0
.
7 1
3
.
1 4
5
.
5 8
5
.
5 8
4
.
9 3
未施 未施 施 P 未施 施 P 未施 施 P
8 6 0 0 1
3
.
9 9 3
-
8 6 0 0 2
7 / 3
1 5 / 4
2 / 5
2 0 / 5
l / 6
平均
7 / 3
1 5 / 4
2 / 5
2 0 / 5
1 / 6
平均
8
1 9
3 0
3 9
1 9
0
.
6 5 0
.
9 1
2
.
5 3 4
.
1 6
2
.
2 0 5
.
0 3
2
.
8 3 4
.
7 5
2
.
7 5 4
.
9 5
2
.
1 8 3
.
9 6
9 3 8
0 3 1 5
.
8
8 0 4 4
.
7
5 7 8 7
.
7
0 8 1 0 3
.
4
7 3 5 1
.
1
1 6 4
.
6
3 9 8
.
5
5
.
7 7 2 6
.
1 3 2 0
.
4
1 4
.
7 8 4 0
.
7 4 3 5
.
5
1 8
.
7 1 4 1
.
5 5 4 4
.
8
8
.
4 4 2 3
.
5 9 2 2
.
8
5 1
.
3 9
7 4
.
6 1 5
1 0 2
.
2 1 4
1 3 4
.
8 7
7 4
.
2 1 0
8
.
4 2
6 8
.
2 4
8 7
.
4 7
9 8
.
5 4
1 2 4
.
0 3
7 7
.
3 4
3 4 4
.
5 5
4 0 9
.
6 0
9 9 1 5
.
4 3
4 0 1 3
.
1 3
5 4 1 0
.
0 2
7 4 1 0
.
5 5
5 8 5
.
7 6
7 5 8
.
2 5
7 6 1 0
.
7 1
8 6 1 1
.
6 6
0 1 8
.
5 7
5 9 8
.
9 9
4
.
8 7 5
.
4 9
1 7
.
1 4 1 8
.
5 7
3 2
,
9 1 3 9
.
0 7
3 4
.
0 0 3 8
.
6 1
3 3
.
5 1 4 0
.
3 2
2 4
.
4 9 2 6
.
8 1
1
.
7 7 6
.
2 1
3
.
2 1 1 6
.
6 9
1 1
.
7 8 3 0
.
3 5
1 9
.
0 7 3 3
.
2 6
1 6
.
5 7 3 7
.
2 3
1 0
.
4 8 2 4
.
7 5
2 9
.
1 7 4
.
6
5 2
.
7 8 6
.
3
7 8
.
3 1 1 2
.
5
7 7
.
0 1 0 3
.
4
8 2
.
8 1 0 6
.
0
6 4
.
0 9 6
.
6
4
.
3 5 1
.
7
1 0
.
7 6 4
.
9
2 8
.
9 7 2
.
7
3 3
.
5 7 2
.
8
3 1
.
7 88
.
3
2 1
.
8 7 0
.
1
034628一…11CO乃乙`,`,é,工月乙,山1,几OQù0口dOù亡d40JU口山二d4泣`
4 两类作物对磷肥反应的差别与其生理特性的关系
以上论述都难以解释豆科与非豆科作物对磷肥反应差异之根源 , 就不能不考虑这两
类作物的其它特性 . 从生理方面来考虑 , 这两类作物有一个显著差别 : 豆科作物与根瘤菌
共生 , 而非豆科作物则无这种特性 . 是否豆科作物有根瘤菌固氮 ,不会因土壤供氮的限制
而表现出对磷肥有更好的反应呢 ? 有人认为 “ 施磷能提高根瘤形成和固氮能力 ” 印 , 有人
认为 , 豆科作物可以固定空气中氮素 ,施用磷肥可 以调整氮磷比例 , 因而 比其它作物更重
要 〔川 ;还有人认为氮素的供应能影响根系的阳离子交换量 〔` ” ,从而影响对磷素的吸收 , 因
此 N / P 比高的豆科作物具有更强的吸磷能力 〔绷 。这些论述 , 触及到了这一问题 , 但 尚未
提出可靠的证据 。
不少现象暗示豆科固氮和豆科作物对磷肥反应的敏感有关 。 作物的氮磷营养有密切
关系 。对非豆科作物来说 , 氮素供应不足 ,磷肥的作用往往难 以发挥 〔2 , 一 ” , 。 在供氮充分 的
条件下 , 作物的吸氮量提高 ,吸磷量也提高 , 以不同作物磷肥肥效的大田试验资料统计 , 不
管是豆科或非豆科作物 , 其体内的磷索增长与氮索增长相同步 , 两者之间高度相关 。
另一现象是 , 并非在任何情况下 , 豆科对磷肥反应都 优于非豆科作物 。 其对磷肥反
应较其他作物敏感仅仅发生在缺磷又缺氮的土壤上 。豆科一般用来轮作倒茬 , 恢复地力 ,
种在痔薄的 、 特别是缺 N 的田块 。这种 田块种植非豆科作物 , 由于氮素限制 , 磷肥的作用
干旱地区农业研究 第3 1 卷
难以充分发挥 ;种植 固 N的豆科作物则没有这方面的问题 。 由于这个原因 , 非豆科作物
多不种植在这类 田块 。这种土壤条件 (即缺 P 缺 N ) , 使磷肥的作用和豆科作物的固有特
点 , 得 以充分发挥 。 如果在氮素丰富 ,磷素不足的土壤上 , 如种过多年的首蓓地 , 多年未
施过有机肥料 ,仅靠豆科作物倒茬或仅靠施用氮肥而维持一定生产的田块上 , 则豆科与非
豆科作物对磷肥反应的差别消失 , 甚至豆科作物的磷肥效果反比非豆科作物逊色 (表 3 ) 。
值得注意 的是 , 即使在缺磷缺氮 的土壤 上 , 给非豆科作物施氮 , 给豆科作物不施或
补施少量氮 , 使当季作物生长期间有着大致相当的氮素供应 〔, ` , , 则可以发现非豆科作物
的吸磷量 , 磷肥增产效果以及磷肥利用率均 比豆科作物高 (表 8 ) , 从另一方面说 明豆科
作物对磷反应的敏感性和其本身的固氮功能有关 。
表 8 施氮以后豆科及非豆科作物对磷肥反应 ( 9 or m g /盆 )
施 氮 施氮磷 增长量 增长率 ( % )
作物 土壤 干 重 吸磷量 干 重 吸磷量 干 重 吸磷量 干 重 吸磷量
( g ) 伽 g P ) ( g ) (m g P ) ( g ) ( m g P ) ( g ) ( m g F )
小麦
豌豆
8 6 0 0 1
8 6 0 0 2
8 6 0 0 1
8 6 0 0 2
5 3
.
8 2
2 8
.
4 9
3 9
.
8 6
2 4
.
2 0
1 1 0
.
1
3 9
.
6
1 2 3
.
3
3 9
.
6
5 5
5 0
3 9
4 2
作 物
1 3 0
.
7
1 1 7
.
0
1 3 1
.
1
1 2 2
.
5
2
.
0
2 2
.
1
一 0 . 5
1 8
.
6
2 0
7 7
8 2
.
9
3
.
7
7 7
.
6
一 1 . 3
7 6
.
9
1 8
.
7
1 9 5
.
5
6
.
3
2 0 9
.
3
大豆
玉米
5
.
8 6
8
.
6 7
1 7
.
8
1 6
.
6
播 作 物
5 7
.
0
5 8
.
6
2 4 9
.
1
2 5 4
.
9
2 2 0
.
2
2气3 . 0
叮口0
:
O曰O自,d月任盛01
:
左`O自ù.几口乙
82一夏40
0八`,口
以上现象仅仅提供了佐证 。用无固 N 能力的豆科与非豆科作物进行对比才能为这一
论点提供可靠的证据 。 由于不结瘤的豆科作物品系难以找到 ,研究只能间接进行 。
首先应确定豆科作物固氮前后的磷肥效果 。 如果豆科作物对磷肥反应敏感 由于固氮
所致 ,那 么 , 这种敏感性只有在 固氮以后才能表现 出来 , 固氮以前 的磷肥效果应与非豆科
作 物无明显差别 。在上述的小麦 、 碗豆盆栽试验 中 , 5期 xlJ 割的结果表明 (表 9 ) , 在缺磷的
8 6 0 0 2号土壤上 ,不施磷 , 小麦 、 豌豆不同时期吸收 的磷素数量大致接近 ,有相同的吸磷规
律 ; 施磷后 , 小麦 、 豌豆的生物学产量显著增加 , 吸磷量也显著提高 。 但在豌豆未固氮以
前 (第 1期XlJ 割 ) , 生物产量及吸磷量的增长远低于小麦 ;进入 固氮期以后 (第 2次 XlJ 割 以
后 ) 吸收的磷素 ,不管从绝对增长量或相对增长率来看 ,均较小麦为高 。 豆科作物固氮前
后对磷肥反应的差异 , 揭示了固氮对吸磷的贡献 。
施用氮肥可以抑制豆科作物的结瘤和固氮〔36J 。 这为我们研究豆科作物对磷肥敏感性
提供 了另一种手段 。采用两种缺磷的红油土底土 ,分别以大豆和玉米 ,豌豆和 小麦进行 了
夏播和秋播试验 。 试验用装土 sk g 的米氏盆 ,设不施 、 施氮 (承 g 土 。 . 2 g N ) 、施磷 (0 . l g P ZO S )
与施氮磷 ( 0 . 2 g N ; 0 . 1 9 P ZO S ) 4个处理 。
施用 N 肥的 目的是迫使豆科不结瘤 , 失去固氮能 力 ,象非豆科作物一样依靠土壤氮
素 , 从而判断两类作物均 t义土壤 氮素为给源情况下对磷肥的反应 。试验结果表明 , 不施
N 情况下 ,豌豆 由施磷处理中吸收的 P 2 0 5为 2 1 3 . g m g /盆 , 小麦仅为 86 . g m g 。施用氮肥 ,豆
第 2期 赵伯善等 : 豆科与非豆科作物对磷肥反应差异根源之探讨
科作物的根瘤几乎受到完全抑制 ,对磷肥效应差别消失 : 施用氮磷肥时 , 豌豆吸收 2 4 . 3
m g P
Z
O
S , 而小麦则吸收 3 1 1 . 1 m g zP O , , 效果比豌豆有过之而无不及 。 大豆和玉米也有
同样趋势 。
表 9 小麦和豌豆固氮前后对磷肥反应的比较
豌 豆 小 麦
收获期 产 量
( g / p
o t )
无 P 施 P 增产率
吸磷量
( m g / p
o t )
产 量
( g / p o t )
吸磷量
(m g / p
o t )
无 P 施 P 增长率 无 P 施 P 增产率 无 P 施 P 增长率
3月 7 日 1 . 7 4 1 . 9 1 9 . 8
4月 1 5 6 . 5 8 1 0 . 9 4 6 6 . 3
5月 2日 1 8 . 0 1 2 5 . 3 0 4 0 . 5
5月 2 0 2 7 . 9 4 3 5 . 0 6 2 5 . 5
6月 l 日 3 2 . 5 5 4 3 . 0 8 3 2 . 4
4
.
1
1 5
.
8
4 4
.
7
8 7
.
7
1 0 3
.
4
8 6 0 0 1 土 壤
8
.
3 1 0 2
.
4 1 1
.
2 1 1 0
.
0 4
5 1
.
3 2 2 4
.
7 2 6
.
5 4 2 8
.
1 7
7 4
.
6 6 6
.
9 4 8
.
9 0 5 4
.
5 0
1 0 2
.
2 1 6
.
5 4 8
.
4 0 5 1
.
7 4
1 3 4
.
8 3 0
.
4 4 1
.
0 5 5 0
.
3 4
一 1 0 . 4 2 9 . 1
6
.
1 5 2
.
7
1 1
.
5 7 8
.
3
6
.
9 7 7
.
0
2 2
.
6 8 2
.
8
7 4
.
6
8 6
.
3
1 1 2
.
5
1 0 3
.
4
1 0 6
.
0
1 5 6
.
4
6 3
.
8
4 3
.
7
3 4
.
3
2 8
.
0
7
.
4
月bg山0OJOQù口U.…1)任,l左皿一ó1 J1q`4哎é心U`性,曰Ré
壤.39…5月,甲`Où,dQ
1工弓自1
土
3月 7 日 1 . 6 5 2 . 0 7 2 5 . 5
4月 1 5 4 . 4 6 1 2 . 5 5 1 8 1 . 4
5月 2日 7 . 9 7 3 1 . 1 6 2 9 1 . 0
5月 2 0 1 7 . 6 1 4 5 . 4 9 1 5 8 . 3
6月 l 日 21 . 4 6 4 6 . 5 0 1 1 6 . 7
4
.
6
8
.
5
2 0
.
4
3 5
.
5
4 4
.
8
8 6 0 0 2
8
.
4 8 2
.
6
6 8
.
2 7 0 2
.
4
8 7
.
4 3 2 8
.
4
9 8
.
5 1 7 7
.
5
1 2 4
.
0 1 7 6
.
8
1 7 5
.
2 4
.
3
2 1 3
.
3 1 0
.
7
1 1 0
.
1 2 8
.
9
8 7
.
7 3 3
.
5
1 3 3
.
9 3 1
.
7
5 1
.
7
6 4
.
9
7 2
.
7
7 2
.
8
8 8
.
3
1 2 0 2
.
3
5 0 6
.
5
1 5 1
.
6
1 1 7
.
3
1 7 8
.
5
采用种子消毒 , 并用无根瘤菌源的土壤种植豆科及非豆科作物 ,更能在接近 自然条件
下确切判断豆科作物对磷肥的敏感性是否由固氮所致 。 为了这一 目的 ,我们采了红油土的
古耕层进行了盆栽试验 。根据过去试验 , 这种土壤上种植的豆科作物很难结瘤 。 供试土壤
严重缺磷 , 用 Ol s en 法测定 , 有效磷仅 2 . 1 拼g / g 。 以大豆 、 玉米作供试作物 。 玉米设不施
(对照 ) 及施磷两处理 ;大豆则在上述磷水平基础上 ,又设接种与不接种根瘤菌处理 。试验
结果表明 , 玉米和未接种的大豆吸磷量及磷肥肥效差别不大 ; 但结种的大豆 , 植株全氮
量高而吸磷增多 , 吸磷量及磷肥效应远高于玉米 ,也高于未接种的大豆 (表 1 0 ) ,有力地证
明了豆科固氮对磷肥肥效的重要作用 。
表 10 接种与未接种豆科作物对磷肥的反应
干 重 吸氮量 吸磷量 施磷增加 ( % )
作 物 处 理 ( g /盆 ) ( m g /盆 ) (m g /盆 ) 干物质 吸磷量
未接种 接种
大 豆 4 . 5 1 6 . 3 2
1 1
.
2 4
未接种
7 9
.
8
1 1 0
.
3
接种
1 4 1
.
0
1 7 9
.
3
未接种
9
.
3
1 6
.
4
1 0
.
6
1 5
.
6
接种
1 2
.
6
2 4
.
9
未接种 接种 未接种 接种
5 2
.
3 7 7
.
8 7 6
.
3 9 7
.
687一3
照P
玉 米
6
.
6 0
3 3
.
4
3 4
.
6 3 9
.
5 4 7
.
2
照P
对施一
从以上论述可以看出 , 豆科 及非豆科作物对磷肥反应的差别 , 既不在于吸磷量的差
别 , 也不在于根系不同和利 用难 溶性 P 素的强弱 , 而主要在于豆科作物有固氮功能 。在缺
5 4 干旱地区农业研究 第 31卷
N又缺 P的土壤上 ,单独施用磷肥 ,豆科作物对肥料磷素的利用不受土壤供氮不足的限
制 , 因而磷肥的作用发挥得更为充分 。
参 考 文 献
1 刘 光裕 ,周纬金 ,吴达 高 , 李庆建 . 江苏省 五种主要土壤的氮素供应状 况和磷肥肥效的关系 . 土 壤学报 , 1 96 3 : 10
( 1 )
: 2 5~ 35
2 史瑞 和 ,邱嘉璋 ,鲍士且 ,秦怀英 , 孙维伦 . 江苏省九种主要土坡磷素供应状况和磷肥肥效 . 土壤学报 , 19 62 ; 1。 (4 ) :
3 7 4~ 3 7 9
3 郭光明 . 豌豆施磷能增产 . 山西农业科学 , 1 9 8 1 ( 6) : 2 7
4 减 惠林 , 张中一 , 王宽亭 ,万伟 良 . 江苏省江亭县黄土 丘陵地 区的土壤性质 、作物品种和磷肥肥效的关系 . 土 壤学
报 , 1 9 6 5 , 1 3 ( 4 ) : 4 5 6~ 4 5 8
5 浙江农业大学主编 . 农业化学 . 上海科学技术出版社 , 19 80 : 107 ~ 10 8
6 陈 禹平 ,瘩思 , 王俊 杰 . 以磷增氮对农业生产的作用和效果 . 中国农业科学 , 19 6 3 ( 2 ) : 9 ~ 13
7 赵人三 ,汤健民 . 于紫云英施用碑肥的效果 、作用 、 方法及其主要 条件 . 土峨通报 , 19 6 4( 5 ) : l ~ 8
8 刘增祥 . 关于 “ 以碑增氮 ” 措施的初步分析 . 土壤通报 , 19 6 4 (5 ) : 3 ~ 35
9 刘增祥 . 豆科作物施用磷肥与有机肥效果的研究 . 土壤肥料 , 19 8。 ( 1 ) : 36 ~ 40
10 黄炳玉 ,萧道庸 , 杨祖 粗 . 磷肥施用条件和方法的探讨 . 中国农业科学 , 1 9 64 ( 3 ) : 25 ~ 3
1 刘毅志 ,吴建明 , 陈子乔 . 作物养分与磷肥增产作用 . 土壤通报 , 1 9 8 1 ( l ) : 23 ~ 24
1 2 彭克 明 , 裴保 义 (主编 ) . 农业化学 . 农业出版社 , 1 9 9 0 : 13 2
13 贵 州省毕节专区农业 技术推广站 . 贵 州毕节黄 壤地 区施用磷肥在农业增产上的作用 . 土壤通报 , 1 9 6 4 (6 ) : n ~ 巧
14 李生秀 ,袁虎林 , 贺海香 ,李世清 . 从连 续三料作物的吸 氮量评价两种豆科作物的固氮效 果 . 土 壤通报 , 19 9 2 ; 2 3
( 3 )
: 13 0 ~ 1 3 2
15 李庆邃 ,何金海 , 胡祖光 . 海州磷灰石肥效试验的初步报告 . 19 52 ; 2 ( 1 ) : 37 ~ 42
16 李庆遴 , 何金海 , 鲁如坤 , 胡祖光 . 磷灰石肥效试验第二次报告 . 土壤学报 , 19 53 ; 2 (3 ) : 1 07 ~ 1 17
17 李庆逢 ,胡祖光 . 甘家山试验场对于磷灰石肥效试验的第三次报告 . 土壤学报 , ” 56 ; 4 ( 1 ) : 43 ~ 49
18 李庆遴 . 晚近我国土壤化学及农业化学的研究 (文献总述 ) . 土壤学报 , 19 59 , 7 (1 ~ 2 ) : l ~ 8
19 李庆逮 . 土壤碑素组成及磷肥 品种对于作物 生长的影响 . 中国农业科学 , 19 6 4 ( 10 ) : 23 ~ 26
20 李庆逃 . 碑肥品种 、土壤性质和 植物磷素营养间的相互关系 . 土壤学报 , 19 “ ; 14 ( l 〕 : 1 17 ~ 12 2
21 李庆建 . 现代磷肥研究的进展 . 土壤进展 , 19 8 6 ( 2) : 1~ 7
2 中国科学院土壤研究所磷矿粉工作组 . 哪些作物适宜施用磷矿粉 . 土壤学报 , 1 9“ ; 14 ( l ) : 83 一 84
23 谢建昌 . 植物特性与土壤分解磷灰石能力的关系 . 土壤专报 , 19 58 (3 3) : “ ~ 48
2 4 何振立 , 朱祖 祥 , 袁可能 ,黄 昌勇 . 土壤对磷的吸持特性及 其与土壤供磷指标之间的关系 . 土壤学报 , 19 8 . 25 (4 ) :
3 9 7~ 4 0 4
2 5 许曼丽 ,刘芷宇 . 应 用放射性自显影研究根一 土 界面的养分吸收 . 土壤 , 19 84 , 16 ( 2) : “
26 刘芷宇 ,曹亚澄 . 根系对磷酸离子吸附特性的研究 . 中国科学 , 19 8 0( 7 ) : 707 一 7 n
27 林成谷 , 李中平 , 张坡 庄 ,邹权祥 . 山西石 灰性褐土地带提高磷肥肥效的研究 . 土壤通报 , 19 6 4 ( l ) : 4 ~ 12
28 陶勤南 . 以磷增氮 的生物学基础及其应用方式 . 中国农业科学 , 1 9 6 4 ( l ) : 3 ~ 37
2 9 鲁如坤 , 蒋拍 藩 . 我国南方几种水稻的磷肥施用问题 . 土壤学报 , 1 9 62 ; 10 (2 ) : 1 75 ~ 18 2
3 0 黎熠辉 . 陕西关中地 区石灰性土壤上影响磷肥肥效因素的探讨 1 . 土壤的某些农化性质对礴肥 肥效的影响 . 土壤
学报 , 19 6 2 ; 1 3 ( l ) : 3 9一 4 5
31 袁增玉 , 黄楚玉 , 王子 文 ,李淑 华 . 黑土 和白浆土上磷肥肥效与土壤性质和氮素 供应水 平的关 系 . 土壤学 报 , 19 62 ;
13 ( 4 )
: 4 1 8一 4 2 6
3 2 陈尚谨等 . 石灰性 土壤磷 肥吧效的研究 . 中国农业科学 , 19 6 3 ; ( 1 ) : 34 一 38
3 3 iT 宁 省衷科眺 + 堆 所 . 氮 磷配 合旅 用 . 捍高磷 肥肥效 . 十姗肥料 . 19 7 4( 5 ) : 27 一 2 9
5第 2期 赵 伯善等 :豆科与非豆科作物对磷肥反应差异根源之探讨
4u口 6月 I,J曰口乃」
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4 4
亡Jóbt了J任4
4 8
河北省植保土肥研究所 . 氮磷 化肥的合理施用 . 土坡肥料 , 1 9 7 5 ( l ) : 4 一 4 6
山东省土肥所肥料 室 . 巧 用磷肥夺生产 . 土壤肥料 , 19 7 6 ( l ) : 47
李生秀 , 赵伯善 ,李昌纬 . 施用 氮 、碑和有机肥料对豆科作物固氮的影 响 . 土壤通报 , 19 9。 , 2 1 ( 1 ) : 13 ~ 15 , 29
袁可 能 , 朱祖祥 , 俞展 豫译 . 土壤化 学 ( c h e m i s t口 o f rhe 50 11 , 划 i ted b y F imr a n E . E短e r , R e i n b o ld P u b一15 卜i n g
C o m p a t i o n
,
U
.
5
.
A
.
1 9 5 5 )
. 科学 出版社 , 1 9 5 9 : 2 1 7
B
. 乞里柯夫 . 碑与钾的农业化学 (凌渭清等合译 ) . 上海科学技术 出版社 , 1 9 6 2 : 2 9~ 2 36
斋膝久登 , 田中明 . 缺碑对稻根生育的影响 . 日本土壤肥料杂志 , 19 83 ; 54 (6 ) : 4 85 ~ 4 89
A g u i l a r s A
,
U 助 e s t A v a n . R co k p h o s p h a t e m o b i l i z a t i o n i n d u e e d b y t h e a lk a l i n e u p t a k e p a t t e r幻 o f l e g u m e s u t i l i z -
i n g s y m b io t i e a l ly f i x e d n i t
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·
P l a
n t a n d 50 11
.
19 8 1 , 4 5
:
2 9 5~ 3 0 0
aB
r b e r 5 A
. 植物对碑的吸收量决定于土壤和根系的关系 . 国外农学— 土壤肥料 , 1 9 82 : 5 2 ~ 54
B
a r b
e r 5 A
.
P
r o e
.
N i n t 卜 I n t e r n . P l a n t N u r r i t i o n C o l l o g . 19 8 2 : 3 9 ~ 4 4
B h a t K K S
,
N y e P H
. 曰 f f u s io n o f p h os p h a t e t o p la n t r o t s i n 5 0 11. 1 . Q u a n t i t a t iv e a u t o r a d i o g r a p卜y o f t h e d e -
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.
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11
.
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.
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1 9 7 8 ; 4 : 4 3 2 ~ 4 2 9
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.
1 9 82 ; 9 1
: 1 9~ 2 9
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.
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,
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.
2
.
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e r 一 u . P f l a n ez n b a u . 19 8 1 . 1 3 0 : 1 22 ~ 1 3 6
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. 〔k , 11 E C . T h e u s e o f ph o s p h a t e r oc k f o r d i er e t a p p l i e a t i o n t o 5 0 115 . A d , . A刃。 ” . l q 7 8 , 3 0 :
1 5 9~ 2 0 6
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.
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: 4 4 9~ 4 5 0
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.
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: 3 4 5~ 3 4 7
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.
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.
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5 6
5 7
5 8
5 9
干旱地区农业研究 第 13 卷56
T h e C a u s e s o f t h e D i f f e r e n e e s o f L e g u m e a n d
N o n 一 le g u m e C r o P R e s P o n s e s t o P F e r t i l i z e r s
Z h a o B a i s h a n L i S h e n g x iu L i S h iq in g
(N喇 h w es t~ A g粼 u l t“ 阴 1 U n iver s iyt )
A b s t r a e t O n f ie ld s w h e r e w a te r一 o r a e id一 s o lu b le p h o s p h a t e f e r t i l iz e r s h a v e g o o d
r e s u l t s
,
t h e l e g u m e e r o p r e s p o n d s t o t h e s e p h o s p h a t e f e r t i l i z e r s a lw a y s b e t t e r t h a n n o n
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l e g u m e e r o p s
.
P l a n t i n g b o t h l e g u m e a n d n o n l e g u m e e r o p s i n t h e s a m e f i e ld e x t r e m ly d e
-
f i e i e n t i n a v a i l a b l e p h o s p h o r u s
,
b o t h l e g u m e a n d n o n le g u m e e r o p s t a k e u p a lm o s t t h e
s a m e a m o u n t o f p h s o p h o r u s
,
i n d i e a t i n g t h e d i f f e r e n t r e s p o n s e t o P f e r t i l i z e r 15 n o t
e a u s e d b y t h e d i f f e r e n t a b i l i t ie s t o t a k e u P P h o s P h o r u s f r o m 5 0 11
.
U n d e r f i e ld e o n d i t i o n s
,
t h e p h o s h o r u s u p t a k e b y l e g u m e e r o p s 15 h i g h e r o r l o w e r t h a n t h a t b y n o n le g u m e e r o p s
,
s h o w i n g t h a t t h e a m o u n t o f P u p t a k e b y P l a n t s d o e s n o t e a u s e t h e d i f f e r e n e e s
.
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m u e h lo w e r r o o t w e i g h t s
, r o o t / s h o o t r a t i o
, a n d r o o t s u r f a e e o f l e g u m e e r o p s t h a n t h o s e
o f n o n l e g u m e e r o p s s e e m t o p r o v i d e t h e in f o r m a t i o n w h y le g u m e e r o P 15 m o r e s e n s i t iv e
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a n d t h e m o r e o r l e s s P u p t a k e a m o u n t
f r o m 5 0 11 e x t r e m l y d e f i e i e n t i n a v a i la b l e P r e f u t e s t h e i n t e r P r e t a t i o n
.
D u r i n g e r o P g r o w
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, t h e r e a r e d i f f e r e n e e s i n p H a n d a v a i l a b l e p h o s p h o r u s b e t w e e n r h i z o s P h e r e
5 0 11 a n d n o n r h i
z o s p h e r e 5 0 11 f o r a n y e r o p
,
b u t n o s i g n i f i e a n t d i f f e r e n e e e x is t s b e t w e e n
le g u m e a n d n o n le g u m e e r o p s
.
T h i s s h o w s t h a t t h e e f f e e t o f e r o P o n 5 0 11 p r o P e r t i e s d o e s
n o t l e a d t o t h e d i f f e r e n t r e s P o n s e s t o P f e r t i l i z e r s
.
T h e f a e t s t h a t t h e a m o u n t o f P u P t a k e
w e l l e o r r e l a t e s w i t h t h e a m o u n t o f N u P t a k e b y e r o 一、 , a n d l e g u m e e r o P r e s P o n s e t o P
f e r t i l i z e r m o r e s e n s i t iv e o n l y o e e u r s i n t h e f ie ld s d e f i e 一e n t i n N s e e m t o i n d i e a t e t h a t t h e
d i f f e r e n t r e s p o n s e 15 r e l a t e d t o 5 0 11 N s u p p l y i n g e a p a e i t ie s
.
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, o n t h e l a n d s u f
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, n o n l e g u m e e r o P 15 m o r e s e n s i t iv e t o P f e r t i l i z e r
, w h i e h f u r t h e r s h o w s t h a t
N s u p p l y i n g e a p a e i t y m a y b e t h e m a i n e a u s e a f f e e t i n g e r o p r e s p o n s e t o P f e r t i l i ez r
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s p o n s e t o P f e r t i l i z e r o r n o t
, t h e d i f f e r e n e e o f l e g u m e e r o p r e s p o n s e t o P f e r t i l i z e r b e f o r e
a n d a f t e r N f i x a t io n w a s i n v e s t i g a t e d
, a p p l ie a t i o n o f N f e r t i l i z e r t o le g u m e e r o p s w a s
e a r r i e d o u t t o i n h ib i t t h e i r n o d u l e f o r m a t i o n a n d p r o m o t e t h e m o b t a i n i n g N f r o m 5 0 11 a s
n o n l e g u m e e r o p s d o
, a n d s t e r i l i z i n g le g u m e e r o p s e e d s a n d p l a n t i n g o n 5 0 11 w i t h o u t R h i
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z o b i u m w e r e a d o p e d i n o r d e r t h a t l e g u m e e r o p e o u l d h a v e n o o r le s s n o d u l e s
.
I n a l l t h e s e
e a s e s , l e g u m e e r o p r e s p o n s e t o P f e r t i l i z e r h a s n o s ig n i f i e a n t d i f f e r e n e e a s e o m p a r e d w i t h
n o n l e g u m e e r o p s
.
A l l t h e s e r e s u l t s P r o v e t h a t t h e s e n s i t i v e r e s P o n s e f o r l e g u m e e r o Ps t o
P f e r t i l i z e r s l ie s i n t h e i r N f i x a t i o n f u n e t i o n
,
b y w h ie h t h e l e g u m e e r o P e a n u t i li z e P b o t h
f r o m 5 0 11 a n d f e r t i l i z e r w i t h o u t b e i n g r e s t r i e t e d b y 5 0 11 N s u p p l y i n g e a p a e i t y
.
W i t h
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e a t i o n o f o n l y P f e r t i l i z e r i n 5 0 11 d e f i e ie n t b o t h i n N a n d P
,
t h e f u n e t io n o f N f i x a t i o n
b y l e g u m e e r o p s b r i n g s t h e r o l e o f P f e r t i l i
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T h e r e f o r e
,
t h e n o n l e g u m e
e r o Ps a r e b e h i n d i n t h e
r e s p o n s e t o P f e r t i li z e r s
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K e y w o r d s P h o s P h a t e f e r t il i
z e r ; e r o p s ; d i f f e r e n e e s i n r e s P o n s e s