不同氮肥處理對大豆合農85 根瘤的影響

張茂明 顧 鑫 楊曉賀 姚亮亮 高雪冬 邱 磊 劉 偉 丁俊杰

（黑龍江省農業科學院佳木斯分院，佳木斯 154007）

大豆在整個生長過程中需要較多的氮肥，所需氮素有3 種來源，自身固氮、土壤氮和肥料氮，三者之間既相輔相成，又相互制約，共同為大豆提供生長發育所需的氮素營養[1]。大豆生育期需要的氮肥50%以上是大豆根瘤菌提供的，其余的由土壤和肥料提供，大豆根瘤菌在大豆生長中起著非常重要的作用。而大豆籽粒中的氮素，根瘤菌提供80%左右，土壤和肥料中的氮素大部分供給大豆根、莖、葉的生長[2]。從整個生育期來看，大豆全株氮素積累隨著生育期的推進而增加，而過量和不適時期地施用氮肥反而會抑制大豆固氮作用，進而影響大豆的產量[3-6]。本研究以合農85 為試驗材料，在大豆播種期、始花期、盛粒期進行不同的氮肥處理，研究不同氮肥處理對大豆根瘤的影響規律，為大豆氮肥的有效應用提供理論依據，以期為生產提供指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料參試大豆品種為合農85，該品種由黑龍江省農業科學院佳木斯分院育成并提供。2017年、2018 年分別由黑龍江省和國家農作物品種審定委員會審定推廣。該品種在黑龍江省第二積溫帶和第三積溫帶上限、吉林省東部山區、內蒙古興安盟中南部地區和新疆的昌吉和伊犁地區均可種植，出苗至成熟生育日數118d 左右，需≥10℃活動積溫2400℃左右。自推廣以來，以其高產、高油、多抗、廣適應性等特點深受廣大種植戶的歡迎，累計推廣面積已達20 萬hm2以上。

1.2 試驗設計試驗于2019 年在黑龍江省農業科學院佳木斯分院11 號試驗地進行，前作為玉米。試驗所用肥料為尿素（N 含量46%）、過磷酸鈣（P2O5含量18%）和硫酸鉀（K2O 含量50%）。各處理間氮肥、磷肥、鉀肥施用總量相同，即每667m2施氮肥4kg、磷肥5kg、鉀肥3kg。除氮肥外，磷肥和鉀肥均作為種肥一次性施入。對照的氮肥作種肥一次性施入，其他處理氮肥在不同時期按不同比例分期施入，具體見表1。試驗采用隨機區組設計，共設9 個處理（其中處理9 為對照），每個處理6 行區，行長5m，壟距67cm，3 次重復，重復內隨機排列。機械開溝，人工單行雙粒點播，出苗后間苗、定苗。

表1 試驗處理 （kg/667m2）

1.3 取樣與測定在大豆的始花期（R1）、盛花期（R2）、盛莢期（R4）、盛粒期（R6）施肥處理7d 后，每個小區統一選取有代表性的植株5 株，分別取植株根部，用清水沖洗泥沙，沖洗時用紗布過濾，計算根瘤數目，然后稱量鮮重。

1.4 數據處理用Excel 2013 軟件對數據進行處理和作圖，利用DPS 7.05 數據處理軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同氮肥處理對大豆根瘤數的影響從圖1可以看出，在大豆始花期（R1）處理3、處理4、處理5、處理6 的根瘤數多于對照處理9（CK），處理1、處理2、處理7、處理8 的根瘤數相對較少，說明在大豆播種時施用適量的基肥或種肥氮對根瘤的形成有較明顯的促進作用，因為根瘤的生長需要外界提供一定數量的氮素營養，當氮素提供不足時會抑制根瘤的形成和發育，最適施用量為處理5 與處理6，即播種時每667m2施入純氮2kg，其次為處理3、處理4。而前期施用氮素過多對根瘤形成和生長抑制作用明顯，因此處理9（CK）、處理7、處理8 的根瘤數量明顯較低，但卻高于種肥不施氮的處理1、處理2。

圖1 不同氮素處理下大豆根瘤數量變化趨勢圖

在盛花期（R2）各處理根瘤數與始花期相比均呈上升趨勢。始花期追施加噴施氮肥的處理4 根瘤數在這一時期超過始花期追施未噴施氮肥的處理3。始花期噴施氮肥較多、盛粒期未噴施氮肥的處理5 根瘤數在這一時期超過處理6，并一直保持到生育后期。始花期追施氮肥較多的處理1、處理2 與處理9（CK）根瘤數變化趨勢相似，這可能是與根際追肥大豆吸收速度較慢有關。

盛莢期（R4）各處理根瘤數繼續增加，均達到最大值，除處理4 與處理8 根瘤數目相同外，其他處理間根瘤數目都有差異。但種肥高施氮處理7、處理8 的根瘤數目在盛花期（R2）至盛莢期（R4）上升較快。

盛粒期（R6）各處理根瘤數目明顯減少，此時種肥加始花期追肥、始花期噴肥的處理5、處理6 與種肥施入量較高加始花期噴肥的處理7、處理8 根瘤數目依然保持較高水平，說明充足的基肥或種肥氮能夠維持較大的根瘤數目持續時間，噴肥氮肥能夠提高大豆對氮肥吸收速度，供植株體生長需要。氮肥的后移施用對大豆的根瘤數目有顯著的影響作用，最佳的處理為處理5，其次為處理6，這兩個處理在各生育期根瘤數目高于其他處理。

2.2 不同氮肥處理對大豆根瘤鮮重的影響各生育期不同氮肥處理合農85 根瘤鮮重數據見表2，根瘤鮮重的變化趨勢基本上與根瘤數的變化趨勢相同，始花期（R1）、盛花期（R2）、盛莢期（R4）與盛粒期（R6）4 個時期根瘤鮮重呈先上升后下降的變化趨勢，峰值出現在盛莢期（R4），隨后開始下降，到了盛粒期（R6）隨著根系衰退，根瘤鮮重下降。從表中可以看出種肥施用2kg/667m2純氮的處理5、處理6 根瘤鮮重較大，其次是種肥施用3kg/667m2加噴施氮肥的處理7、處理8，由此可見大豆播種時施入適量的氮肥，可以提高土壤速效氮含量，利于根瘤的生長發育；始花期噴施氮肥促進。種肥施用量較大的處理9 對根瘤的生長抑制作用明顯，在盛花期（R2）、盛莢期（R4）、盛粒期（R6）根瘤鮮重極顯著低于種肥與追肥按比例施入的處理3、處理4、處理5、處理6、處理7、處理8；但在始花期（R1）、盛花期（R2）、盛莢期（R4）根瘤鮮重分別高于不施種肥的處理1、處理2。

表2 不同氮素處理對大豆根瘤鮮重影響 （g/株）

始花期噴施氮肥的處理2 根瘤鮮重在始花期（R1）、盛花期（R2）、盛莢期（R4）、盛粒期（R6）均高于始花期不噴施氮肥的處理1，除盛花期（R2）階段外，其他階段差異均達到極顯著水平；始花期噴施葉面氮肥的處理4 根瘤鮮重在盛花期（R2）、盛莢期（R4）均高于始花期不噴施氮肥的處理3。說明始花期噴施氮肥對增加大豆根瘤鮮重作用明顯。盛粒期噴施氮肥的處理8 與盛粒期未噴施氮肥的處理7 相比，根瘤鮮重在盛花期（R2）、盛莢期（R4）差異不顯著，但在盛粒期（R6）極顯著降低；盛粒期噴施氮肥的處理6 和盛粒期未噴施氮肥的處理5 相比，根瘤鮮重在盛莢期（R4）差異不顯著，而盛粒期（R6）極顯著降低，說明盛粒期噴施氮肥對增加大豆根瘤鮮重作用不明顯。

3 結論與討論

本試驗中，隨著大豆生育進程，始花期（R1）、盛花期（R2）、盛莢期（R4）、盛粒期（R6）4 個時期合農85 根瘤數和鮮重呈先上升后下降的變化趨勢，峰值出現在盛莢期（R4），隨后開始下降，到了盛粒期（R6）隨著根系衰退，根瘤數和鮮重下降。劉麗君等[4]利用盆栽的方式研究不同種肥氮對大豆根瘤數量和鮮重的影響，其表明相同種肥處理的不同品種根瘤數和鮮重峰值期均不同，同一品種不同種肥處理的根瘤數和鮮重峰值期亦不同。但峰值會分布在盛花期（R2）、始莢期（R3）或盛莢期（R4）。說明大豆根瘤數和鮮重及峰值的出現均受品種、施肥方式的影響。

本研究結果表明，氮肥的施用量、施用時期、施用方式對大豆的根瘤有影響作用，氮素的后移施肥對大豆的根瘤數、根瘤鮮重均有影響，適量的種肥氮對根瘤的形成和發育有較明顯的促進作用，種肥施氮過多抑制作用明顯，但這種抑制作用在盛莢期（R4）減弱，在盛粒期（R6）基本消失。王樹起等[7]采用框栽試驗研究了施氮肥對大豆根瘤和結瘤固氮的影響，適量施氮對根瘤生長有顯著促進作用，當氮素供應不足時則會抑制根瘤的生長，當氮素供應過量時也會抑制根瘤形成。田艷洪等[8]研究表明大豆生長前期施用過多的氮肥，不僅抑制根瘤生長，降低固氮酶活性，且根系、根瘤過早衰退。本研究中，在控制氮肥總量的前提下，處理5（N：2-1-1-0）和處理6（N：2-1-0.5-0.5）可以獲得最大根瘤數與鮮重，說明種肥氮與追施氮保持合理的比例為1∶1，即種肥氮和追施氮各2kg，追施氮肥的最佳時期和方式為始花期追施加噴施。

農民種植大豆過程中對氮肥仍然保持著重底肥輕追肥的思想和操作方式，隨著科學技術進步、農業機械和無人機的廣泛應用，大豆始花期追施氮肥操作更加簡便易行，期望本研究能夠為農業生產提供技術支持。