接種和施肥對作物生長影響的研究

張 維

（武山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 天水 741000）

生物固氮不僅能為糧食作物供給氮素，提高產(chǎn)量，而且可降低氮肥的施用從而減少對水、空氣以及土壤的污染，因而有助于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，采用生物固氮是當(dāng)前可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。

氮素是植物生長所必須的大量元素之一，李比希的礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說充分說明了這一點。增施氮肥可促進(jìn)作物生長[1]；施氮對黑麥草和白三葉的生長有明顯的促進(jìn)作用[2]。磷也是植物生長所必須的營養(yǎng)元素，在植物生長發(fā)育過程中期重要作用。施用磷肥能提高豆科牧草的產(chǎn)量[3]。所以，施肥不僅促進(jìn)作物生長，同時也能提高作物產(chǎn)量。

接種和施肥是影響作物生長和產(chǎn)量的重要因素，目前在復(fù)合體系中豆科作物接種研究較少，間套作體系中施肥對共生固氮的研究更少。

1 接種對作物生長和生物固氮的影響

適宜的接種是促進(jìn)作物生長和提高共生固氮作用的重要措施之一。研究表明，小麥蠶豆間作體系中，蠶豆接種根瘤菌使豌豆的生物量顯著增加[4]；飯豆、玉米套種體系中接種后飯豆和玉米的產(chǎn)量均明顯提高[5]。另有研究表明，蠶豆/玉米間作體系中豆科作物接種根瘤菌，蠶豆根瘤數(shù)量、重量顯著增加，間作玉米的營養(yǎng)狀況得以改善，促生作用顯著[6]。間套作豆科作物接種是提高氮素利用率和產(chǎn)量的有效途徑，而目前而復(fù)合體系中豆科作物接種研究較少。

2 施肥對生物固氮的影響

施肥影響共生固氮作用。施氮顯著地抑制了蠶豆根瘤的形成和發(fā)育，產(chǎn)生了“氮阻遏”效應(yīng)[7]，但有研究表明，接種根瘤菌后施用不同氮肥，產(chǎn)量增加較為明顯，根瘤發(fā)育良好，固氮能力加強[8]。磷是固氮酶的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和酶促反應(yīng)中的能源[9]，在根瘤的能量代謝過程中，磷素發(fā)揮著非常重要的作用。王清湖等試驗結(jié)果表明，接種瘤菌使蠶豆單株總瘤數(shù)、總瘤干重、莖、葉的含氮量和產(chǎn)量明顯提高了，在接菌的同時增施磷肥獲得了更好的效果[10]；目前施磷對結(jié)瘤固氮影響的研究較少，間套作體系中施磷對共生固氮的研究更少。

3 間作模式對生物固氮的影響

間作是我國傳統(tǒng)精耕細(xì)作農(nóng)業(yè)的重要組成部分，有著悠久的歷史。間作具有充分利用資源和大幅度增加產(chǎn)量的特點蠶豆/玉米間作系統(tǒng)是我國西北地區(qū)廣泛采用的種植模式間作優(yōu)勢不僅提高了資源利用效率，間接增加了土地面積，而且還能減少化肥氮的投入[11]。由于間作能充分利用豆科作物的共生固氮作用，是豆科/禾本科存在間作優(yōu)勢的主要原因之一。間作系統(tǒng)中豆科作物固定的氮不但可以供自身的生長，而且直接或間接的轉(zhuǎn)移給非豆科作物，這是由于禾本科作物通過對土壤氮的競爭吸收減少了豆科對土壤氮素的依賴并刺激了豆科作物的固氮作用[12]，因此，間作有效促進(jìn)了生物固氮和氮素轉(zhuǎn)移以及提高作物產(chǎn)量，而目前對在施肥水平下間作對生物固氮的研究較少。