氮肥用量对毛苕子生物量及其根瘤生长的影响

张春萍

摘要：采用单因素完全随机试验方法，研究施氮对毛苕子（Vicia villosa Roth）生物量和根瘤生长的影响。结果表明，施氮肥能促进毛苕子前期生长，增加其株高和主根长，提高其地上部、地下部及植株总干重，施氮量越高促进植株生长作用越强，且施氮量对地上部生长促进作用大于对地下部的促进作用。毛苕子结瘤率、单株结瘤数、根瘤干重随施氮量的增加而下降，当氮肥（纯N）施用量超过75 kg/hm2时，对毛苕子的结瘤起明显抑制作用。

关键词：氮肥用量；毛苕子（Vicia villosa Roth）；生物量；根瘤生长

中图分类号：S551+.2 文献标识码：A 文章编号：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）为豆科巢菜属越年生草本植物[1，2]，又叫毛野豌豆、冬巢菜、冬箭舌豌豆等。毛苕子耐旱、耐酸、耐盐碱；喜温暖，不耐高温；喜沙壤及排水性较好的土壤，不耐低洼潮湿，是重要的绿肥作物。近几年，随着人们对提高土壤有机质的日益重视，青海省绿肥种植面积日益扩大[3]，毛苕子播种面积也逐年增加。利用豆科植物和根瘤菌形成的共生固氮体系可以减少氮肥的投入，增加土壤的有机质含量，改善土壤生态环境，是一种天然的利于生态环境的农业生产方式[4]。氮素是决定作物产量的重要营养元素[5]，氮肥的多少不但影响豆科植物的产量，还影响豆科植物的根瘤多少和固氮能力。施用氮肥尤其是铵态氮肥能显著提高大豆主要生育时期根瘤菌的体积、数量以及成熟期收获的产量和子粒品质性状[6-8]。但不同氮肥用量对毛苕子根瘤菌的影响还未见报道。因此，本研究在青海省河湟灌区进行不同氮肥用量对毛苕子根瘤菌影响的研究，以期充分发挥毛苕子的根瘤固氮作用，提高绿肥毛苕子的生态经济效益。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试绿肥品种为毛叶苕子（种子由青海省农林科学院土壤肥料研究所提供）；供试肥料品种为尿素（含N 46%，由西宁市农资公司提供）；试验用米氏盆，规格为高25 cm，内径19 cm。

1.2 试验地概况

试验于2013年3月10日至10月20日在青海大学农牧学院试验地网室内进行，试验地海拔2 295 m，年平均降水量为327 mm，年平均日照时间为2 473 h，年平均气温为6 ℃，年无霜期172 d。

1.3 试验设计

试验采用单因素完全随机试验设计，共设6个施氮水平，施氮（纯N）量分别为0（A1，CK）、75（A2）、150（A3）、225（A4）、300（A5）、375（A6） kg/hm2。按照米氏盆面积计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。每处理种植5盆，共30盆，每盆种6株。

1.4 试验方法

1.4.1 试验用土的制备 所用土壤为8份小麦茬耕层土壤+1份毛苕子茬耕层土壤+1份沙子混合土，混合土壤的有机质含量为13.7 g/kg，碱解氮含量为 92.4 mg/kg，速效磷含量为19.9 mg/kg，速效钾含量为86.8 mg/kg。

1.4.2 装盆 根据各处理要求，分别称取尿素及混合土混合后装盆，盆土高20 cm，并编号。将装好土的米氏盆置于盛有浅水的水池中，让其吸足水后取出准备播种。

1.4.3 播种 每盆播种6粒毛苕子，覆盖混合土壤1 cm左右，最后将米氏盆置于试验地网室中。此间随时注意水分管理。

1.5 测定指标

记载播种期、出苗期。出苗后第70天，先给盆浇透水，次日分处理将盆内土和植株一同装入网袋中，将植株用自来水洗干净，晾干，然后逐株测定株高、主根长、结瘤植株数，植株上只要有1个可见根瘤，即视为结瘤植株，结瘤植株与调查植株之比为结瘤率。用天平称出每10株地上部干重、地下部干重及根瘤干重。

1.6 数据整理与分析方法

利用Microsoft Excel 2003和DPS 7.05软件对所得数据进行处理及分析。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥用量对毛苕子生长的影响

由表1可知，A5处理的毛苕子株高最高，与A6、A3、A4、A2处理差异不显著，与CK差异极显著。说明施氮肥可以提高毛苕子的株高，促进毛苕子前期生长，并且毛苕子株高与施氮量的相关系数为0.887，达极显著水平。A6与A4处理下毛苕子主根长最长，与A5处理差异不显著，但显著高于A3处理，极显著高于A2处理及CK。说明施氮肥可以增加毛苕子的主根长，并且毛苕子主根长与施氮量的相关系数为0.936，达极显著水平。说明施氮量越高，促进毛苕子主根生长的作用越强。

2.2 不同氮肥用量对毛苕子生物量的影响

由表2可以看出，A5处理的毛苕子地上部干重、地下部干重及植株总干重最大，与A2处理及CK均存在极显著差异。且毛苕子地上部干重、地下部干重、植株总干重与施氮量的相关系数分别为0.949、0.924和0.939，均达极显著水平，其中地上部干重与施氮量的相关性强于地下部干重与施氮量的相关性，说明施氮肥对毛苕子的地上部和地下部均有促进作用，但对地上部的生长促进作用大于对地下部的促进作用。A1处理（CK）的毛苕子根冠比最大，与A2、A3差异不显著，与A4、A5、A6差异显著，并且毛苕子根冠比与施氮量的相关系数为-0.926，进一步说明施氮肥对毛苕子地上部的生长促进作用大于对地下部的促进作用。

2.3 不同氮肥用量对毛苕子根瘤的影响

从表3可以看出，A1（CK）、A3处理的毛苕子结瘤率最高，与A2、A4处理差异不显著，与A5、A6差异极显著，并且毛苕子结瘤率与施氮量的相关系数为-0.865，达显著水平，说明毛苕子结瘤率随施氮量的增加而下降。A2处理的毛苕子单株结瘤数和根瘤干重最大，与CK没有显著差异，与A3、A4、A5及A6处理差异极显著，并且单株结瘤数和根瘤干重与施氮量的相关系数分别为-0.976、-0.975，达极显著水平，说明毛苕子单株结瘤数和根瘤干重随施氮量的增加而下降。由此可知，氮肥施用量在0～75 kg/hm2时，对毛苕子结瘤的影响不大，当氮肥施用量超过75 kg/hm2时，氮肥施用量对毛苕子的结瘤起明显的抑制作用。

3 结论

施用氮肥可以提高毛苕子的株高，增加毛苕子的主根长，促进毛苕子前期生长，施氮量越高，毛苕子株高越高，促进毛苕子主根生长的作用越强。施氮肥还可以提高毛苕子地上部、地下部及植株总干重，且对地上部生长促进作用大于对地下部的促进作用。毛苕子结瘤率、单株结瘤数、根瘤干重随施氮量的增加而下降。氮肥施用量在0～75 kg/hm2时对毛苕子结瘤的影响不大，当氮肥施用量超过75 kg/hm2时，对毛苕子的结瘤起明显抑制作用。因此高氮肥用量抑制毛苕子根瘤的生长。

参考文献：

[1] 史 静，陈本建.毛苕子种子萌发对温度的响应[J].青海草业， 2012，21（3）：8-10.

[2] 王先臻，周德健.饲料绿肥作物——毛苕子[J].当代畜禽养殖业，1994（4）：25-26.

[3] 韩 梅，张宏亮，郭石生，等.不同绿肥毛苕子品种农艺性状评价[J]. 广东农业科学，2012（16）：21-23.

[4] 赵叶舟，王浩铭，汪自强，等.豆科植物和根瘤菌在生态环境中的地位和作用[J].农业环境与发展，2013，30（4）：7-12.

[5] 关兴照，李成泰，张朝清，等.大豆施氮肥接种根瘤菌效果研究[J]. 黑龙江农业科学，2000（4）：20-21.

[6] 倪 丽，章建新，金加伟，等.氮肥施用对高产大豆根系、干物质积累及产量的影响[J].新疆农业大学学报，2004，27（2）：36-39.

[7] 刘丽君，孙聪姝，刘 艳，等.氮肥对大豆结瘤及叶片氮素积累的影响[J].东北农业大学学报，2005，36（2）：133-137.

[8] 章建新，李 宁，薛丽华，等.氮肥对菜用大豆产量和品质的影响[J]. 新疆农业大学学报，2007，30（1）：6-10.

（责任编辑 吕海霞）

1.5 测定指标

记载播种期、出苗期。出苗后第70天，先给盆浇透水，次日分处理将盆内土和植株一同装入网袋中，将植株用自来水洗干净，晾干，然后逐株测定株高、主根长、结瘤植株数，植株上只要有1个可见根瘤，即视为结瘤植株，结瘤植株与调查植株之比为结瘤率。用天平称出每10株地上部干重、地下部干重及根瘤干重。

1.6 数据整理与分析方法

利用Microsoft Excel 2003和DPS 7.05软件对所得数据进行处理及分析。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥用量对毛苕子生长的影响

由表1可知，A5处理的毛苕子株高最高，与A6、A3、A4、A2处理差异不显著，与CK差异极显著。说明施氮肥可以提高毛苕子的株高，促进毛苕子前期生长，并且毛苕子株高与施氮量的相关系数为0.887，达极显著水平。A6与A4处理下毛苕子主根长最长，与A5处理差异不显著，但显著高于A3处理，极显著高于A2处理及CK。说明施氮肥可以增加毛苕子的主根长，并且毛苕子主根长与施氮量的相关系数为0.936，达极显著水平。说明施氮量越高，促进毛苕子主根生长的作用越强。

2.2 不同氮肥用量对毛苕子生物量的影响

由表2可以看出，A5处理的毛苕子地上部干重、地下部干重及植株总干重最大，与A2处理及CK均存在极显著差异。且毛苕子地上部干重、地下部干重、植株总干重与施氮量的相关系数分别为0.949、0.924和0.939，均达极显著水平，其中地上部干重与施氮量的相关性强于地下部干重与施氮量的相关性，说明施氮肥对毛苕子的地上部和地下部均有促进作用，但对地上部的生长促进作用大于对地下部的促进作用。A1处理（CK）的毛苕子根冠比最大，与A2、A3差异不显著，与A4、A5、A6差异显著，并且毛苕子根冠比与施氮量的相关系数为-0.926，进一步说明施氮肥对毛苕子地上部的生长促进作用大于对地下部的促进作用。

2.3 不同氮肥用量对毛苕子根瘤的影响

从表3可以看出，A1（CK）、A3处理的毛苕子结瘤率最高，与A2、A4处理差异不显著，与A5、A6差异极显著，并且毛苕子结瘤率与施氮量的相关系数为-0.865，达显著水平，说明毛苕子结瘤率随施氮量的增加而下降。A2处理的毛苕子单株结瘤数和根瘤干重最大，与CK没有显著差异，与A3、A4、A5及A6处理差异极显著，并且单株结瘤数和根瘤干重与施氮量的相关系数分别为-0.976、-0.975，达极显著水平，说明毛苕子单株结瘤数和根瘤干重随施氮量的增加而下降。由此可知，氮肥施用量在0～75 kg/hm2时，对毛苕子结瘤的影响不大，当氮肥施用量超过75 kg/hm2时，氮肥施用量对毛苕子的结瘤起明显的抑制作用。

3 结论

施用氮肥可以提高毛苕子的株高，增加毛苕子的主根长，促进毛苕子前期生长，施氮量越高，毛苕子株高越高，促进毛苕子主根生长的作用越强。施氮肥还可以提高毛苕子地上部、地下部及植株总干重，且对地上部生长促进作用大于对地下部的促进作用。毛苕子结瘤率、单株结瘤数、根瘤干重随施氮量的增加而下降。氮肥施用量在0～75 kg/hm2时对毛苕子结瘤的影响不大，当氮肥施用量超过75 kg/hm2时，对毛苕子的结瘤起明显抑制作用。因此高氮肥用量抑制毛苕子根瘤的生长。

参考文献：

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[2] 王先臻，周德健.饲料绿肥作物——毛苕子[J].当代畜禽养殖业，1994（4）：25-26.

[3] 韩 梅，张宏亮，郭石生，等.不同绿肥毛苕子品种农艺性状评价[J]. 广东农业科学，2012（16）：21-23.

[4] 赵叶舟，王浩铭，汪自强，等.豆科植物和根瘤菌在生态环境中的地位和作用[J].农业环境与发展，2013，30（4）：7-12.

[5] 关兴照，李成泰，张朝清，等.大豆施氮肥接种根瘤菌效果研究[J]. 黑龙江农业科学，2000（4）：20-21.

[6] 倪 丽，章建新，金加伟，等.氮肥施用对高产大豆根系、干物质积累及产量的影响[J].新疆农业大学学报，2004，27（2）：36-39.

[7] 刘丽君，孙聪姝，刘 艳，等.氮肥对大豆结瘤及叶片氮素积累的影响[J].东北农业大学学报，2005，36（2）：133-137.

[8] 章建新，李 宁，薛丽华，等.氮肥对菜用大豆产量和品质的影响[J]. 新疆农业大学学报，2007，30（1）：6-10.

（责任编辑 吕海霞）

1.5 测定指标

记载播种期、出苗期。出苗后第70天，先给盆浇透水，次日分处理将盆内土和植株一同装入网袋中，将植株用自来水洗干净，晾干，然后逐株测定株高、主根长、结瘤植株数，植株上只要有1个可见根瘤，即视为结瘤植株，结瘤植株与调查植株之比为结瘤率。用天平称出每10株地上部干重、地下部干重及根瘤干重。

1.6 数据整理与分析方法

利用Microsoft Excel 2003和DPS 7.05软件对所得数据进行处理及分析。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥用量对毛苕子生长的影响

由表1可知，A5处理的毛苕子株高最高，与A6、A3、A4、A2处理差异不显著，与CK差异极显著。说明施氮肥可以提高毛苕子的株高，促进毛苕子前期生长，并且毛苕子株高与施氮量的相关系数为0.887，达极显著水平。A6与A4处理下毛苕子主根长最长，与A5处理差异不显著，但显著高于A3处理，极显著高于A2处理及CK。说明施氮肥可以增加毛苕子的主根长，并且毛苕子主根长与施氮量的相关系数为0.936，达极显著水平。说明施氮量越高，促进毛苕子主根生长的作用越强。

2.2 不同氮肥用量对毛苕子生物量的影响

由表2可以看出，A5处理的毛苕子地上部干重、地下部干重及植株总干重最大，与A2处理及CK均存在极显著差异。且毛苕子地上部干重、地下部干重、植株总干重与施氮量的相关系数分别为0.949、0.924和0.939，均达极显著水平，其中地上部干重与施氮量的相关性强于地下部干重与施氮量的相关性，说明施氮肥对毛苕子的地上部和地下部均有促进作用，但对地上部的生长促进作用大于对地下部的促进作用。A1处理（CK）的毛苕子根冠比最大，与A2、A3差异不显著，与A4、A5、A6差异显著，并且毛苕子根冠比与施氮量的相关系数为-0.926，进一步说明施氮肥对毛苕子地上部的生长促进作用大于对地下部的促进作用。

2.3 不同氮肥用量对毛苕子根瘤的影响

从表3可以看出，A1（CK）、A3处理的毛苕子结瘤率最高，与A2、A4处理差异不显著，与A5、A6差异极显著，并且毛苕子结瘤率与施氮量的相关系数为-0.865，达显著水平，说明毛苕子结瘤率随施氮量的增加而下降。A2处理的毛苕子单株结瘤数和根瘤干重最大，与CK没有显著差异，与A3、A4、A5及A6处理差异极显著，并且单株结瘤数和根瘤干重与施氮量的相关系数分别为-0.976、-0.975，达极显著水平，说明毛苕子单株结瘤数和根瘤干重随施氮量的增加而下降。由此可知，氮肥施用量在0～75 kg/hm2时，对毛苕子结瘤的影响不大，当氮肥施用量超过75 kg/hm2时，氮肥施用量对毛苕子的结瘤起明显的抑制作用。

3 结论

施用氮肥可以提高毛苕子的株高，增加毛苕子的主根长，促进毛苕子前期生长，施氮量越高，毛苕子株高越高，促进毛苕子主根生长的作用越强。施氮肥还可以提高毛苕子地上部、地下部及植株总干重，且对地上部生长促进作用大于对地下部的促进作用。毛苕子结瘤率、单株结瘤数、根瘤干重随施氮量的增加而下降。氮肥施用量在0～75 kg/hm2时对毛苕子结瘤的影响不大，当氮肥施用量超过75 kg/hm2时，对毛苕子的结瘤起明显抑制作用。因此高氮肥用量抑制毛苕子根瘤的生长。

参考文献：

[1] 史 静，陈本建.毛苕子种子萌发对温度的响应[J].青海草业， 2012，21（3）：8-10.

[2] 王先臻，周德健.饲料绿肥作物——毛苕子[J].当代畜禽养殖业，1994（4）：25-26.

[3] 韩 梅，张宏亮，郭石生，等.不同绿肥毛苕子品种农艺性状评价[J]. 广东农业科学，2012（16）：21-23.

[4] 赵叶舟，王浩铭，汪自强，等.豆科植物和根瘤菌在生态环境中的地位和作用[J].农业环境与发展，2013，30（4）：7-12.

[5] 关兴照，李成泰，张朝清，等.大豆施氮肥接种根瘤菌效果研究[J]. 黑龙江农业科学，2000（4）：20-21.

[6] 倪 丽，章建新，金加伟，等.氮肥施用对高产大豆根系、干物质积累及产量的影响[J].新疆农业大学学报，2004，27（2）：36-39.

[7] 刘丽君，孙聪姝，刘 艳，等.氮肥对大豆结瘤及叶片氮素积累的影响[J].东北农业大学学报，2005，36（2）：133-137.

[8] 章建新，李 宁，薛丽华，等.氮肥对菜用大豆产量和品质的影响[J]. 新疆农业大学学报，2007，30（1）：6-10.

（责任编辑 吕海霞）