大豆根瘤菌應(yīng)用與氮肥施用技術(shù)研究

唐紅麗

（遼寧省鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，遼寧 鐵嶺 112616）

大豆根瘤菌應(yīng)用與氮肥施用技術(shù)研究

唐紅麗

（遼寧省鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，遼寧 鐵嶺 112616）

[目的]研究根瘤菌在大豆生長發(fā)育中對大豆氮素營養(yǎng)的作用。[方法]以鐵豐31號大豆為試驗(yàn)品種，采用不同的氮肥施用方式和接種根瘤菌進(jìn)行試驗(yàn)。[結(jié)果]結(jié)果表明，在接種根瘤菌加氮肥花期追施（施純氮量：20.25 kg/hm2）情況下，鐵豐31號的單株有效莢數(shù)、單株粒重、單株粒數(shù)以及產(chǎn)量高于其他4種處理的結(jié)果。[結(jié)論]大豆生產(chǎn)過程中在接種根瘤菌的同時(shí)，開花期追施氮肥可以提高大豆產(chǎn)量。

大豆；鐵豐31號；根瘤菌；大豆

大豆根瘤菌的固氮作用在滿足大豆對氮素營養(yǎng)的需要以及提高大豆產(chǎn)量方面發(fā)揮著重要的作用，但是對于大豆，只是依靠其根瘤固氮無法滿足其對氮素的需要，必須施用氮肥。由于氮肥的施用使大豆和根瘤菌固氮的關(guān)系非常復(fù)雜，氮肥量不足，會使大豆的氮營養(yǎng)不足，氮肥施用過多又會抑制大豆根瘤菌的生長發(fā)育。為了研究根瘤菌在大豆生長發(fā)育中對大豆氮素營養(yǎng)的貢獻(xiàn)，為根瘤菌接種應(yīng)用提供理論依據(jù)，并結(jié)合不同氮肥用量的肥料效應(yīng)和利用率分析，提出合理、高效的氮肥施用技術(shù)，遼寧省鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院在2012—2013年設(shè)計(jì)實(shí)施了大豆根瘤菌和氮肥施用技術(shù)的研究試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 材料

參試品種為大豆鐵豐31號。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理：處理①，施純氮27.0 kg/hm2+重過磷酸鈣90.0 kg/hm2+硫酸鉀64.5 kg/hm2；處理②，接種根瘤菌+重過磷酸鈣90 kg/hm2+硫酸鉀64.5 kg/hm2+氮肥花期追施（施純氮量13.5 kg/hm2）；處理③，接種根瘤菌+緩釋氮肥（施純氮量13.5 kg/hm2）+重過磷酸鈣90.0 kg/hm2+硫酸鉀64.5 kg/hm2；處理④，接種根瘤菌+氮肥花期追施（施純氮量20.25 kg/hm2）+重過磷酸鈣90.0 kg/hm2+硫酸鉀64.5 kg/hm2；處理⑤，接種根瘤菌+緩釋氮肥（施純氮量20.25 kg/hm2）+重過磷酸鈣90.0 kg/hm2+硫酸鉀64.5 kg/hm2。

尿素含氮量46％，重過磷酸鈣含P2O544％，硫酸鉀含K2O 52％。

1.2.2 試驗(yàn)排列方法。小區(qū)面積28.8 m2，行長6 m，每區(qū)8行。行距0.6 m，穴距0.2 m，留苗16.5萬株/hm2。隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。

1.2.3 田間管理以及記載項(xiàng)目。試驗(yàn)分2年進(jìn)行，試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)田內(nèi)，土壤為棕壤土，前茬為玉米，秋天翻地，春天起壟。4月下旬到5月上旬之間適時(shí)播種，播種方式為人工播種器播種，4～6粒每穴下種，及時(shí)間苗、定苗，每穴定苗2株。適時(shí)中耕除草，噴施農(nóng)藥防治大豆病蟲害蟲。收獲前選取小區(qū)中間一行的連續(xù)10株作為考種樣，進(jìn)行室內(nèi)考種，9月末至10月上旬，適時(shí)收獲、脫粒，記錄小區(qū)產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

由表1可知，處理④的單株有效莢數(shù)比處理⑤多，說明在其他因素相同的情況下，花期追施氮肥對單株有效莢數(shù)的貢獻(xiàn)要高于緩釋氮肥的作用，處理①的單株有效莢數(shù)最低，可能是因?yàn)槲唇臃N根瘤菌的原因。處理④的單株粒數(shù)要遠(yuǎn)高于其他處理，產(chǎn)量也高于其他處理，主要原因可能是花期追施氮肥在促進(jìn)大豆?fàn)I養(yǎng)生長的同時(shí)，促進(jìn)其生殖生長，而接種根瘤菌在后期固氮作用明顯，使得營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)化率高。百粒重的變化在5種處理下變化不大，說明鐵豐31號的百粒重對外界反應(yīng)比較小。

由圖1可以看出，處理④的有效莢數(shù)最多，其次為處理⑤、處理②、處理③和處理①，說明在接種根瘤菌和花期追氮（施純氮量20.25 kg/hm2）有效地減少了無效莢，促進(jìn)有效莢的形成。而有效莢數(shù)跟產(chǎn)量呈正相關(guān)，在一定程度上促進(jìn)了大豆產(chǎn)量的提高。

表1 不同處理大豆室內(nèi)調(diào)查考種結(jié)果

圖1 不同處理有效莢數(shù)的變化

2.1 不同處理大豆室內(nèi)調(diào)查考種結(jié)果

由圖2和圖3可以看出，在接種根瘤菌和花期追氮（施純氮量20.25 kg/hm2）處理下，鐵豐31號的單株粒數(shù)和單株粒重的值最高，這也有效證明了接種根瘤菌和花期追氮（施純氮量20.25 kg/hm2）可以有效地提高大豆的產(chǎn)量。但是，5種處理下百粒重的變化不大，這說明5種處理對大豆百粒重的影響效應(yīng)不大。

圖3 不同處理單株粒重與百粒重的變化

2.2 不同處理大豆產(chǎn)量比較

由表2可以看出，2年試驗(yàn)的產(chǎn)量處理④＞處理⑤＞處理②＞處理③＞處理①。這說明在接種根瘤菌和花期追氮（施純氮量20.25 kg/hm2）處理對鐵豐31號的產(chǎn)量正效應(yīng)最大。

表2 不同處理大豆產(chǎn)量比較

3 結(jié)論與討論

根據(jù)日本學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，根瘤固定的氮比施肥的氮素對大豆蛋白含量和產(chǎn)量都有積極的作用，這樣可以通過前期和中期的施肥來抑制根瘤的前期固氮，使前期大豆的生長主要依賴根系吸收肥料，到生育中后期不再施用肥料，使根瘤獲得顯著發(fā)育，固氮能力增強(qiáng)，促進(jìn)植株的發(fā)育和產(chǎn)量的形成。樊惠等研究表明，田間小區(qū)試驗(yàn)初步證明大豆2178、2187接種根瘤菌后，提高了大豆植株的鮮重與干重，增加結(jié)莢數(shù)和百粒重；從而提高產(chǎn)量10％以上。孟慶英等研究結(jié)果表明，大豆根際土壤微生物數(shù)目隨大豆生育期不同而發(fā)生變化。與對照相比，根瘤菌的施用均增加了除花期外各時(shí)期土壤中細(xì)菌的數(shù)量，在結(jié)莢期、鼓粒期和成熟期，增加了土壤真菌數(shù)量，在結(jié)莢期和成熟期增加了土壤放線菌數(shù)量；根瘤菌的施用增加了大豆的株高、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)和單株粒數(shù)，且有效增加了大豆產(chǎn)量，與對照相比，增產(chǎn)19.44％。謝運(yùn)河等通過大豆與玉米間作，研究根瘤菌與氮肥互作對大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，合理運(yùn)籌氮肥和大豆種子拌根瘤菌均可提高間作大豆產(chǎn)量、品質(zhì)和效益；大豆種子拌根瘤菌還可增強(qiáng)玉米/大豆間作系統(tǒng)的互補(bǔ)促進(jìn)效應(yīng)，減少施氮量，增加復(fù)合系統(tǒng)總效益；大豆高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效等不同指標(biāo)對應(yīng)的最大需氮量不同，在確定大豆最佳施氮量時(shí)應(yīng)考慮施氮量與根瘤菌互作效應(yīng)的影響。筆者通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，接種根瘤菌和花期施用氮肥，可以有效地增加大豆的單株有效莢數(shù)，增加單株粒重，進(jìn)而提高大豆的產(chǎn)量，但其生理機(jī)制的原因還需進(jìn)一步進(jìn)行探索。

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（責(zé)任編輯 張楊林）

Study on Application of Soybean Rhizobia and Nitrogen Fertilizer Techniques

TANG Hong-li(Tieling City Academy of Agricultural Sciences in Liaoning Province，Tieling,Liaoning 112616)

[Objective]The aim was to make clear the function of rhizobium during the period of the soybean growth.[Method]Taking Tiefeng 31 as test variety,a experiment with different nitrogen fertilization and rhizobium was conducted.[Result]The results showed that under the condition of inoculating rhizobium and using nitrogen in flowering phase(nitrogen content 20.25 kg/hm2),the effective pod numbers,grain weight per plant and grain number per plan and yield of Tiefeng 31 were higher than other four methods.[Conclusion]Nitrogen fertilizer during flowering period could increase soybean yields.At the same time,inoculating rhizobium in soybean production process.

Tiefeng 31;Rhizobium;Soybean

S154.381

A

2095-0896（2014）09-061-03

國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系試驗(yàn)站項(xiàng)目（CARS）。

唐紅麗（1977-），女，河北寶坻人，高級農(nóng)藝師，從事大豆育種研究。

2014-08-11