氮肥用量對毛苕子生物量及其根瘤生長的影響

張春萍

摘要：采用單因素完全隨機試驗方法，研究施氮對毛苕子（Vicia villosa Roth）生物量和根瘤生長的影響。結果表明，施氮肥能促進毛苕子前期生長，增加其株高和主根長，提高其地上部、地下部及植株總干重，施氮量越高促進植株生長作用越強，且施氮量對地上部生長促進作用大于對地下部的促進作用。毛苕子結瘤率、單株結瘤數、根瘤干重隨施氮量的增加而下降，當氮肥（純N）施用量超過75 kg/hm2時，對毛苕子的結瘤起明顯抑制作用。

關鍵詞：氮肥用量；毛苕子（Vicia villosa Roth）；生物量；根瘤生長

中圖分類號：S551+.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）16-3753-02

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 application 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 number 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

毛苕子（Vicia villosa Roth）為豆科巢菜屬越年生草本植物[1，2]，又叫毛野豌豆、冬巢菜、冬箭舌豌豆等。毛苕子耐旱、耐酸、耐鹽堿；喜溫暖，不耐高溫；喜沙壤及排水性較好的土壤，不耐低洼潮濕，是重要的綠肥作物。近幾年，隨著人們對提高土壤有機質的日益重視，青海省綠肥種植面積日益擴大[3]，毛苕子播種面積也逐年增加。利用豆科植物和根瘤菌形成的共生固氮體系可以減少氮肥的投入，增加土壤的有機質含量，改善土壤生態環境，是一種天然的利于生態環境的農業生產方式[4]。氮素是決定作物產量的重要營養元素[5]，氮肥的多少不但影響豆科植物的產量，還影響豆科植物的根瘤多少和固氮能力。施用氮肥尤其是銨態氮肥能顯著提高大豆主要生育時期根瘤菌的體積、數量以及成熟期收獲的產量和子粒品質性狀[6-8]。但不同氮肥用量對毛苕子根瘤菌的影響還未見報道。因此，本研究在青海省河湟灌區進行不同氮肥用量對毛苕子根瘤菌影響的研究，以期充分發揮毛苕子的根瘤固氮作用，提高綠肥毛苕子的生態經濟效益。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試綠肥品種為毛葉苕子（種子由青海省農林科學院土壤肥料研究所提供）；供試肥料品種為尿素（含N 46%，由西寧市農資公司提供）；試驗用米氏盆，規格為高25 cm，內徑19 cm。

1.2 試驗地概況

試驗于2013年3月10日至10月20日在青海大學農牧學院試驗地網室內進行，試驗地海拔2 295 m，年平均降水量為327 mm，年平均日照時間為2 473 h，年平均氣溫為6 ℃，年無霜期172 d。

1.3 試驗設計

試驗采用單因素完全隨機試驗設計，共設6個施氮水平，施氮（純N）量分別為0（A1，CK）、75（A2）、150（A3）、225（A4）、300（A5）、375（A6） kg/hm2。按照米氏盆面積計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。每處理種植5盆，共30盆，每盆種6株。

1.4 試驗方法

1.4.1 試驗用土的制備 所用土壤為8份小麥茬耕層土壤+1份毛苕子茬耕層土壤+1份沙子混合土，混合土壤的有機質含量為13.7 g/kg，堿解氮含量為 92.4 mg/kg，速效磷含量為19.9 mg/kg，速效鉀含量為86.8 mg/kg。

1.4.2 裝盆 根據各處理要求，分別稱取尿素及混合土混合后裝盆，盆土高20 cm，并編號。將裝好土的米氏盆置于盛有淺水的水池中，讓其吸足水后取出準備播種。

1.4.3 播種 每盆播種6粒毛苕子，覆蓋混合土壤1 cm左右，最后將米氏盆置于試驗地網室中。此間隨時注意水分管理。

1.5 測定指標

記載播種期、出苗期。出苗后第70天，先給盆澆透水，次日分處理將盆內土和植株一同裝入網袋中，將植株用自來水洗干凈，晾干，然后逐株測定株高、主根長、結瘤植株數，植株上只要有1個可見根瘤，即視為結瘤植株，結瘤植株與調查植株之比為結瘤率。用天平稱出每10株地上部干重、地下部干重及根瘤干重。

1.6 數據整理與分析方法

利用Microsoft Excel 2003和DPS 7.05軟件對所得數據進行處理及分析。

2 結果與分析

2.1 不同氮肥用量對毛苕子生長的影響

由表1可知，A5處理的毛苕子株高最高，與A6、A3、A4、A2處理差異不顯著，與CK差異極顯著。說明施氮肥可以提高毛苕子的株高，促進毛苕子前期生長，并且毛苕子株高與施氮量的相關系數為0.887，達極顯著水平。A6與A4處理下毛苕子主根長最長，與A5處理差異不顯著，但顯著高于A3處理，極顯著高于A2處理及CK。說明施氮肥可以增加毛苕子的主根長，并且毛苕子主根長與施氮量的相關系數為0.936，達極顯著水平。說明施氮量越高，促進毛苕子主根生長的作用越強。

2.2 不同氮肥用量對毛苕子生物量的影響

由表2可以看出，A5處理的毛苕子地上部干重、地下部干重及植株總干重最大，與A2處理及CK均存在極顯著差異。且毛苕子地上部干重、地下部干重、植株總干重與施氮量的相關系數分別為0.949、0.924和0.939，均達極顯著水平，其中地上部干重與施氮量的相關性強于地下部干重與施氮量的相關性，說明施氮肥對毛苕子的地上部和地下部均有促進作用，但對地上部的生長促進作用大于對地下部的促進作用。A1處理（CK）的毛苕子根冠比最大，與A2、A3差異不顯著，與A4、A5、A6差異顯著，并且毛苕子根冠比與施氮量的相關系數為-0.926，進一步說明施氮肥對毛苕子地上部的生長促進作用大于對地下部的促進作用。

2.3 不同氮肥用量對毛苕子根瘤的影響

從表3可以看出，A1（CK）、A3處理的毛苕子結瘤率最高，與A2、A4處理差異不顯著，與A5、A6差異極顯著，并且毛苕子結瘤率與施氮量的相關系數為-0.865，達顯著水平，說明毛苕子結瘤率隨施氮量的增加而下降。A2處理的毛苕子單株結瘤數和根瘤干重最大，與CK沒有顯著差異，與A3、A4、A5及A6處理差異極顯著，并且單株結瘤數和根瘤干重與施氮量的相關系數分別為-0.976、-0.975，達極顯著水平，說明毛苕子單株結瘤數和根瘤干重隨施氮量的增加而下降。由此可知，氮肥施用量在0～75 kg/hm2時，對毛苕子結瘤的影響不大，當氮肥施用量超過75 kg/hm2時，氮肥施用量對毛苕子的結瘤起明顯的抑制作用。

3 結論

施用氮肥可以提高毛苕子的株高，增加毛苕子的主根長，促進毛苕子前期生長，施氮量越高，毛苕子株高越高，促進毛苕子主根生長的作用越強。施氮肥還可以提高毛苕子地上部、地下部及植株總干重，且對地上部生長促進作用大于對地下部的促進作用。毛苕子結瘤率、單株結瘤數、根瘤干重隨施氮量的增加而下降。氮肥施用量在0～75 kg/hm2時對毛苕子結瘤的影響不大，當氮肥施用量超過75 kg/hm2時，對毛苕子的結瘤起明顯抑制作用。因此高氮肥用量抑制毛苕子根瘤的生長。

參考文獻：

[1] 史 靜，陳本建.毛苕子種子萌發對溫度的響應[J].青海草業， 2012，21（3）：8-10.

[2] 王先臻，周德健.飼料綠肥作物——毛苕子[J].當代畜禽養殖業，1994（4）：25-26.

[3] 韓 梅，張宏亮，郭石生，等.不同綠肥毛苕子品種農藝性狀評價[J]. 廣東農業科學，2012（16）：21-23.

[4] 趙葉舟，王浩銘，汪自強，等.豆科植物和根瘤菌在生態環境中的地位和作用[J].農業環境與發展，2013，30（4）：7-12.

[5] 關興照，李成泰，張朝清，等.大豆施氮肥接種根瘤菌效果研究[J]. 黑龍江農業科學，2000（4）：20-21.

[6] 倪 麗，章建新，金加偉，等.氮肥施用對高產大豆根系、干物質積累及產量的影響[J].新疆農業大學學報，2004，27（2）：36-39.

[7] 劉麗君，孫聰姝，劉 艷，等.氮肥對大豆結瘤及葉片氮素積累的影響[J].東北農業大學學報，2005，36（2）：133-137.

[8] 章建新，李 寧，薛麗華，等.氮肥對菜用大豆產量和品質的影響[J]. 新疆農業大學學報，2007，30（1）：6-10.

（責任編輯 呂海霞）

1.5 測定指標

記載播種期、出苗期。出苗后第70天，先給盆澆透水，次日分處理將盆內土和植株一同裝入網袋中，將植株用自來水洗干凈，晾干，然后逐株測定株高、主根長、結瘤植株數，植株上只要有1個可見根瘤，即視為結瘤植株，結瘤植株與調查植株之比為結瘤率。用天平稱出每10株地上部干重、地下部干重及根瘤干重。

1.6 數據整理與分析方法

利用Microsoft Excel 2003和DPS 7.05軟件對所得數據進行處理及分析。

2 結果與分析

2.1 不同氮肥用量對毛苕子生長的影響

由表1可知，A5處理的毛苕子株高最高，與A6、A3、A4、A2處理差異不顯著，與CK差異極顯著。說明施氮肥可以提高毛苕子的株高，促進毛苕子前期生長，并且毛苕子株高與施氮量的相關系數為0.887，達極顯著水平。A6與A4處理下毛苕子主根長最長，與A5處理差異不顯著，但顯著高于A3處理，極顯著高于A2處理及CK。說明施氮肥可以增加毛苕子的主根長，并且毛苕子主根長與施氮量的相關系數為0.936，達極顯著水平。說明施氮量越高，促進毛苕子主根生長的作用越強。

2.2 不同氮肥用量對毛苕子生物量的影響

由表2可以看出，A5處理的毛苕子地上部干重、地下部干重及植株總干重最大，與A2處理及CK均存在極顯著差異。且毛苕子地上部干重、地下部干重、植株總干重與施氮量的相關系數分別為0.949、0.924和0.939，均達極顯著水平，其中地上部干重與施氮量的相關性強于地下部干重與施氮量的相關性，說明施氮肥對毛苕子的地上部和地下部均有促進作用，但對地上部的生長促進作用大于對地下部的促進作用。A1處理（CK）的毛苕子根冠比最大，與A2、A3差異不顯著，與A4、A5、A6差異顯著，并且毛苕子根冠比與施氮量的相關系數為-0.926，進一步說明施氮肥對毛苕子地上部的生長促進作用大于對地下部的促進作用。

2.3 不同氮肥用量對毛苕子根瘤的影響

從表3可以看出，A1（CK）、A3處理的毛苕子結瘤率最高，與A2、A4處理差異不顯著，與A5、A6差異極顯著，并且毛苕子結瘤率與施氮量的相關系數為-0.865，達顯著水平，說明毛苕子結瘤率隨施氮量的增加而下降。A2處理的毛苕子單株結瘤數和根瘤干重最大，與CK沒有顯著差異，與A3、A4、A5及A6處理差異極顯著，并且單株結瘤數和根瘤干重與施氮量的相關系數分別為-0.976、-0.975，達極顯著水平，說明毛苕子單株結瘤數和根瘤干重隨施氮量的增加而下降。由此可知，氮肥施用量在0～75 kg/hm2時，對毛苕子結瘤的影響不大，當氮肥施用量超過75 kg/hm2時，氮肥施用量對毛苕子的結瘤起明顯的抑制作用。

3 結論

施用氮肥可以提高毛苕子的株高，增加毛苕子的主根長，促進毛苕子前期生長，施氮量越高，毛苕子株高越高，促進毛苕子主根生長的作用越強。施氮肥還可以提高毛苕子地上部、地下部及植株總干重，且對地上部生長促進作用大于對地下部的促進作用。毛苕子結瘤率、單株結瘤數、根瘤干重隨施氮量的增加而下降。氮肥施用量在0～75 kg/hm2時對毛苕子結瘤的影響不大，當氮肥施用量超過75 kg/hm2時，對毛苕子的結瘤起明顯抑制作用。因此高氮肥用量抑制毛苕子根瘤的生長。

參考文獻：

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[3] 韓 梅，張宏亮，郭石生，等.不同綠肥毛苕子品種農藝性狀評價[J]. 廣東農業科學，2012（16）：21-23.

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[8] 章建新，李 寧，薛麗華，等.氮肥對菜用大豆產量和品質的影響[J]. 新疆農業大學學報，2007，30（1）：6-10.

（責任編輯 呂海霞）

1.5 測定指標

記載播種期、出苗期。出苗后第70天，先給盆澆透水，次日分處理將盆內土和植株一同裝入網袋中，將植株用自來水洗干凈，晾干，然后逐株測定株高、主根長、結瘤植株數，植株上只要有1個可見根瘤，即視為結瘤植株，結瘤植株與調查植株之比為結瘤率。用天平稱出每10株地上部干重、地下部干重及根瘤干重。

1.6 數據整理與分析方法

利用Microsoft Excel 2003和DPS 7.05軟件對所得數據進行處理及分析。

2 結果與分析

2.1 不同氮肥用量對毛苕子生長的影響

由表1可知，A5處理的毛苕子株高最高，與A6、A3、A4、A2處理差異不顯著，與CK差異極顯著。說明施氮肥可以提高毛苕子的株高，促進毛苕子前期生長，并且毛苕子株高與施氮量的相關系數為0.887，達極顯著水平。A6與A4處理下毛苕子主根長最長，與A5處理差異不顯著，但顯著高于A3處理，極顯著高于A2處理及CK。說明施氮肥可以增加毛苕子的主根長，并且毛苕子主根長與施氮量的相關系數為0.936，達極顯著水平。說明施氮量越高，促進毛苕子主根生長的作用越強。

2.2 不同氮肥用量對毛苕子生物量的影響

由表2可以看出，A5處理的毛苕子地上部干重、地下部干重及植株總干重最大，與A2處理及CK均存在極顯著差異。且毛苕子地上部干重、地下部干重、植株總干重與施氮量的相關系數分別為0.949、0.924和0.939，均達極顯著水平，其中地上部干重與施氮量的相關性強于地下部干重與施氮量的相關性，說明施氮肥對毛苕子的地上部和地下部均有促進作用，但對地上部的生長促進作用大于對地下部的促進作用。A1處理（CK）的毛苕子根冠比最大，與A2、A3差異不顯著，與A4、A5、A6差異顯著，并且毛苕子根冠比與施氮量的相關系數為-0.926，進一步說明施氮肥對毛苕子地上部的生長促進作用大于對地下部的促進作用。

2.3 不同氮肥用量對毛苕子根瘤的影響

從表3可以看出，A1（CK）、A3處理的毛苕子結瘤率最高，與A2、A4處理差異不顯著，與A5、A6差異極顯著，并且毛苕子結瘤率與施氮量的相關系數為-0.865，達顯著水平，說明毛苕子結瘤率隨施氮量的增加而下降。A2處理的毛苕子單株結瘤數和根瘤干重最大，與CK沒有顯著差異，與A3、A4、A5及A6處理差異極顯著，并且單株結瘤數和根瘤干重與施氮量的相關系數分別為-0.976、-0.975，達極顯著水平，說明毛苕子單株結瘤數和根瘤干重隨施氮量的增加而下降。由此可知，氮肥施用量在0～75 kg/hm2時，對毛苕子結瘤的影響不大，當氮肥施用量超過75 kg/hm2時，氮肥施用量對毛苕子的結瘤起明顯的抑制作用。

3 結論

施用氮肥可以提高毛苕子的株高，增加毛苕子的主根長，促進毛苕子前期生長，施氮量越高，毛苕子株高越高，促進毛苕子主根生長的作用越強。施氮肥還可以提高毛苕子地上部、地下部及植株總干重，且對地上部生長促進作用大于對地下部的促進作用。毛苕子結瘤率、單株結瘤數、根瘤干重隨施氮量的增加而下降。氮肥施用量在0～75 kg/hm2時對毛苕子結瘤的影響不大，當氮肥施用量超過75 kg/hm2時，對毛苕子的結瘤起明顯抑制作用。因此高氮肥用量抑制毛苕子根瘤的生長。

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[4] 趙葉舟，王浩銘，汪自強，等.豆科植物和根瘤菌在生態環境中的地位和作用[J].農業環境與發展，2013，30（4）：7-12.

[5] 關興照，李成泰，張朝清，等.大豆施氮肥接種根瘤菌效果研究[J]. 黑龍江農業科學，2000（4）：20-21.

[6] 倪 麗，章建新，金加偉，等.氮肥施用對高產大豆根系、干物質積累及產量的影響[J].新疆農業大學學報，2004，27（2）：36-39.

[7] 劉麗君，孫聰姝，劉 艷，等.氮肥對大豆結瘤及葉片氮素積累的影響[J].東北農業大學學報，2005，36（2）：133-137.

[8] 章建新，李 寧，薛麗華，等.氮肥對菜用大豆產量和品質的影響[J]. 新疆農業大學學報，2007，30（1）：6-10.

（責任編輯 呂海霞）