接种根瘤菌条件下减氮对大豆植株性状和产量的影响

孙国伟

（铁岭市农业科学院 辽宁铁岭112616）

大豆根瘤菌可与大豆共生形成根瘤，能将空气中的氮气转化为大豆可直接利用的铵[1-2]。大豆与根瘤菌的共生固氮，既能直接提供氮素供大豆利用，提高大豆的产量，又能将固定的氮释放到土壤中培肥地力。与工业生产氮肥相比，根瘤固氮具有经济、不易流失、不污染环境等特点，因此人们对它的研究越来越重视。为了明确根瘤菌和氮肥对大豆植株性状及产量的影响，为后续大田合理、高效、经济地施肥提供有力的理论依据，特进行了本试验。

1 材料与方法

1.1 试验材料

大豆根瘤菌由中国农业科学院关大伟研究员提供。在播种前取菌剂2 g（含菌量约为3 亿/g），加水5 mL，稀释后拌入250 g 种子，充分搅拌后，摊开晾干备用。供试大豆品种为铁丰31。

1.2 试验设计

试验于2020 年在铁岭市农业科学院试验田进行，试验地为棕壤土。本试验是国家大豆产业技术体系“十三五”计划一部分，氮肥、磷肥和钾肥用量根据2016-2019 年前期小区试验优选得出。2020 年是大田试验，共设3 个处理（表1）。处理A，不包衣根瘤菌，尿素每亩施用3.4 kg；处理B，根瘤菌包衣，尿素减氮30%、每亩施用1.44 kg；处理C，根瘤菌包衣，尿素减氮50%、每亩施用0.24 kg。试验采用随机区组设计，3 次重复，行距0.6 m，株距0.2 m，留苗约1.2 万株/亩；每小区面积666.7 m2。

表1 各处理施肥量（单位：kg/亩）

1.3 播种及田间管理

氮肥、磷肥和钾肥在播种时全部作种肥侧开沟施入，覆土2～3 cm，人工等距点播。5 月4 日播种，5 月30 日一次间定苗，生育期间防治大豆食心虫，成熟后适期收获脱粒。

1.4 田间调查

在初花期、盛花期、鼓粒期每处理连续取样10 株植株进行调查，测定株高、株鲜重、根瘤数、株根瘤鲜重。大豆成熟后进行考种并全部收割测产。

2 结果与分析

2.1 不同根瘤菌和氮肥处理对大豆株高的影响

从表2 可看出，不同处理的大豆随着生育进程的推进，其植株高度一直在增长。在初花期，减氮30%根瘤菌处理B 的株高比处理A 低1.0%，减氮50%根瘤菌处理C 的株高比处理A 低1.7%，这3 个处理的株高有微弱的差异。盛花期，减氮30%根瘤菌处理B 的株高比处理A 高0.8%，减氮50%根瘤菌处理C 的株高比处理A 高0.5%，此时3 个处理的株高差异不明显。鼓粒期，减氮30%根瘤菌处理B 的株高比处理A 高3.2%，减氮50%根瘤菌处理C 的株高比处理A 高4.7%。

表2 不同处理对大豆株高的影响

2.2 不同根瘤菌和氮肥处理对大豆植株鲜重的影响

从表3 可看出，在初花期，减氮30%根瘤菌处理B 的植株鲜重比处理A 低0.7%，减氮50%根瘤菌处理C 的植株鲜重比处理A 低2.9%；盛花期，减氮30%根瘤菌处理B 的植株鲜重比处理A 高2.1%，减氮50%根瘤菌处理C 的植株鲜重比处理A 高3.3%；鼓粒期，减氮30%根瘤菌处理B 的植株鲜重比处理A高8.2%，减氮50%根瘤菌处理C 的植株鲜重比处理A高9.9%。

表3 不同处理对大豆植株鲜重的影响

2.3 不同处理对大豆植株单株根瘤数的影响

从表4 可看出，从初花期开始一直到鼓粒期，接种根瘤菌处理与不接种相比，单株根瘤菌数差异明显。初花期，处理B 比处理A 单株根瘤菌数多166.8%，处理C 比处理A 多212.0%；盛花期，处理B比处理A 多108.9%，处理C 比处理A 多139.1%；鼓粒期，处理B 比处理A 多88.1%，处理C 比处理A 多116.9%。并且在接种根瘤菌前提下，减氮50%处理比减氮30%处理单株根瘤菌数明显增多。

表4 不同处理对大豆植株单株根瘤数的影响

表5 不同处理对大豆植株单株根瘤鲜重的影响

2.4 不同处理对大豆植株单株根瘤鲜重的影响

从表5 可看出，从初花期开始一直到鼓粒期，接种根瘤菌处理与不接种相比，单株根瘤菌鲜重差异明显。初花期，处理B 比处理A 单株根瘤菌鲜重多74.5%，处理C 比处理A 多262.0%；盛花期，处理B比处理A 多52.5%，处理C 比处理A 多155.4%；鼓粒期，处理B 比处理A 多65.3%，处理C 比处理A 多167.2%。而且在接种根瘤菌前提下，减氮50%处理比减氮30%处理单株根瘤菌鲜重明显增加。

2.5 不同处理对大豆产量构成的影响

通过表6 可看出，在根瘤菌包衣、适当降低氮肥用量情况下，大豆植株的株高从99.4 cm 增加到111.3 cm；单株荚数从68.8 个增加到72.9 个；单株粒数从117.4 个增加到124.7 个；亩产量从265.0 kg 增加到285.8 kg。

表6 不同处理对大豆产量和产量构成因子的影响

3 结论

试验结果表明，根瘤菌包衣的情况下，适当降低氮肥用量，会增加大豆植株的株高、植株鲜重、单株根瘤数、单株根瘤鲜重、单株荚数、单株粒数和产量，这与孟庆英、赵念力等的研究结果一致[3-4]。这些农艺和产量性状的增长，可能与降低氮肥施用会增加根瘤菌的固氮活性有关。由于化肥的大量使用会造成环境污染，减少化肥用量既降低了对环境的危害，又节约了种地成本，提高了种植效益。因此通过本试验可以看出，在根瘤菌包衣情况下，减少氮肥用量，对提高大豆种植效益和增加产量，具有显著的现实意义。