氮磷鉀對(duì)紅花草固氮根瘤菌生長(zhǎng)及種植后土壤肥力的影響

　　摘要：為了發(fā)展有機(jī)水稻，以紅花草-有機(jī)水稻輪作培肥水田土壤肥力，研究氮、磷、鉀對(duì)紅花草固氮根瘤菌生長(zhǎng)及種植后土壤肥力的影響，為紅花草的合理種植、培肥地力提供依據(jù)。2012—20132年稻后茬種植紅花草，過(guò)冬前分別單獨(dú)施用不同用量的氮肥、磷肥、鉀肥，以不施肥為對(duì)照，探討不同肥料不同用量對(duì)紅花草產(chǎn)草量、固氮根瘤菌數(shù)量、固氮根瘤菌重量的影響及種植后的土壤肥力變化狀況。研究結(jié)果表明：紅花草前期補(bǔ)施氮、磷、鉀，氮素對(duì)紅花草的影響較大，在施氮75kg/hm2(N46%)時(shí)，產(chǎn)草量最高，固氮根瘤菌數(shù)量最多，固氮根瘤菌重量大；種植后土壤全氮變化表現(xiàn)為不同施氮量增幅隨肥料用量增加而增加，施磷、施鉀各處理增幅隨肥料用量增加而先降后升；土壤速效磷變化為施氮、施磷各處理增幅隨肥料用量增加而增加，施鉀各處理增幅趨勢(shì)表現(xiàn)不明顯；土壤速效鉀變化表現(xiàn)為施氮、施磷各處理增幅變化趨勢(shì)是隨肥料用量增加先升后降，在施氮150kg/hm2(N46%)、施磷300kg/hm2(P2O512%)時(shí)，土壤速效鉀增幅達(dá)最大；土壤有機(jī)質(zhì)變化表現(xiàn)為增幅隨肥料用量增加而增加。所以，種植紅花草，前期適當(dāng)補(bǔ)施氮、磷、鉀，可以提高紅花草產(chǎn)草量，有效提高土壤肥力。

　　關(guān)鍵詞：氮磷鉀肥；紅花草；固氮根瘤菌；土壤肥力

　　0引言

　　增施化肥是溫飽工程的主要技術(shù)政策之一，歷年來(lái)受到政府的關(guān)注和農(nóng)民的擁護(hù)。自20世紀(jì)90年代起，化肥消費(fèi)總量一直居世界首位，單位面積化肥用量也遠(yuǎn)高于世界平均水平。2002年化肥用量（總養(yǎng)分量）達(dá)到4339.4萬(wàn)t，占世界化肥總消費(fèi)量的30.7%，按單位播種面積（耕地面積按15463.6萬(wàn)hm2，復(fù)種指數(shù)按156%）計(jì)算，2002年單位播種面積化肥用量281kg/hm2，遠(yuǎn)高于當(dāng)年世界101kg/hm2的平均水平[1]。國(guó)內(nèi)外大量的科學(xué)試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐證明，施用1kg化肥可使糧食增產(chǎn)5~10kg，施肥的貢獻(xiàn)率可達(dá)40%，但是，施入農(nóng)田的化肥不可能為作物全部吸收利用，作物對(duì)化肥的平均利用率為：N40%~50%，P2O510%~20%，K2O30%~40%，沒(méi)有被作物吸收利用的肥料大量進(jìn)入環(huán)境，對(duì)環(huán)境造成污染，不僅破壞土地資源，而且對(duì)人類健康構(gòu)成威脅；同時(shí)，大量使用化肥，破壞了土壤生態(tài)，導(dǎo)致耕地土壤質(zhì)量下降。

　　1材料與方法

　　1.1試驗(yàn)區(qū)基本情況

　　試驗(yàn)布置在句容戴莊村(E119°13′49.0′′，N31°39′01.2′′)，位于風(fēng)景秀美的九龍山區(qū)；本生態(tài)區(qū)屬北亞熱帶中部氣候區(qū)，具有明顯的季風(fēng)特征，干濕冷暖，四季分明，熱量充裕，年平均氣溫15.2°C，日平均氣溫高于10°C的作物生長(zhǎng)期平均為226天，總積溫4859.6°C，高溫年可達(dá)5270°C，無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá)229天；雨水豐沛，年降水量1058.8mm。光照充足，光照常年平均2157h，日照百分率49%，氣候條件比較優(yōu)越。土壤為第四紀(jì)下蜀黃土發(fā)育的水稻田土（黃壤），土壤有機(jī)質(zhì)含量11.01g/kg，全氮1.15g/kg，速效鉀90.6mg/kg，速效磷41.3mg/kg，肥力中下等。稻后茬適合種植紅花草，紅花草草種為‘皖江大葉青’。

　　1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　試驗(yàn)處理：①N1：75kg/hm2；②N2：150kg/hm2；③N3：225kg/hm2；④K1：112.5kg/hm2；⑤K2：225kg/hm2；⑥K3：337.5kg/hm2；⑦P1：150kg/hm2；⑧P2：300kg/hm2；⑨P3：450kg/hm2；⑩對(duì)照(CK)。試驗(yàn)3次重復(fù)，總共設(shè)30個(gè)小區(qū)，每小區(qū)長(zhǎng)6m，寬3m，面積18m2，紅花草播種量30kg/hm2，試驗(yàn)N采用宜興靈谷牌尿素(N46%)，K采用硫酸鉀(K2O45%)，P采用鈣鎂磷(P2O512%)。越光有機(jī)稻收割后翻耕土壤，于當(dāng)年9月15日，紅花草種子均勻撒播，同年12月15日根據(jù)試驗(yàn)用量一次性追施尿素、鈣鎂磷肥、硫酸鉀。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1氮、磷、鉀對(duì)紅花草生長(zhǎng)狀況的影響

　　表1結(jié)果表明，施肥能顯著改善紅花草的生長(zhǎng)狀況，與對(duì)照相比，補(bǔ)施氮、磷、鉀不同程度的影響紅花草生長(zhǎng)[4]，施氮（尿素）75kg/hm2時(shí)株高最高為43.6cm，施磷（鈣鎂磷）150kg/hm2地上部最重達(dá)每株31.9g。施氮處理株高影響差異不顯著，表現(xiàn)趨勢(shì)不明顯，促進(jìn)紅花草分蘗趨勢(shì)表現(xiàn)也不明顯，對(duì)地上部分產(chǎn)量的影響差異達(dá)極顯著水平，與肥料用量成反比；施鉀（硫酸鉀）、磷處理紅花草株高隨肥料用量增加而增高，影響差異不顯著，分蘗數(shù)、開(kāi)花數(shù)、地上部分產(chǎn)量影響沒(méi)有規(guī)律，地上部分產(chǎn)量影響差異達(dá)極顯著水平。

　　2.2氮、磷、鉀對(duì)紅花草固氮根瘤菌的影響

　　通過(guò)表2可以看出，施氮、磷各處理紅花草根重、1mm以上根瘤個(gè)數(shù)、根瘤風(fēng)干重都顯著高于對(duì)照，施氮75kg/hm2、施磷150kg/hm2各指標(biāo)最高，分別為：1.23g/株、141個(gè)/株、0.34g/株，1.21g/株、138.0個(gè)/株、0.38g/株，但均與施用量成反比[5-11]，而根長(zhǎng)表現(xiàn)趨勢(shì)不明顯；施鉀各處理紅花草根重、1mm以上根瘤個(gè)數(shù)、瘤風(fēng)干重在施用量337.5kg/hm2時(shí)各指標(biāo)最高，分別為：1.31g/株、137.0個(gè)/株、0.31g/株，均隨鉀施用量增加而增加，影響差異均達(dá)極顯著水平。肥料之間相比，施鉀337.5kg/hm2時(shí)根重最大，氮75kg/hm2時(shí)1mm以上根瘤個(gè)數(shù)最高，施磷150kg/hm2時(shí)根瘤重最大。

　　3結(jié)論

　　研究表明種植紅花草前期補(bǔ)施氮、磷、鉀，氮素對(duì)紅花草的影響較大，在施氮75kg/hm2時(shí)，產(chǎn)草量最高，固氮根瘤菌數(shù)量最多，1mm以上根瘤達(dá)141.0個(gè)/株，固氮根瘤菌重量大，達(dá)0.34g/株；紅花草還田對(duì)土壤肥力的影響表現(xiàn)為：土壤全氮變化表現(xiàn)為施氮各處理增幅隨肥料用量增加而增加，施磷、施鉀各處理增幅隨肥料用量增加而先降后升；土壤速效磷變化為施氮、施磷各處理增幅隨肥料用量增加而增加，施鉀各處理增幅趨勢(shì)表現(xiàn)不明顯；土壤速效鉀變化表現(xiàn)為施氮、施磷各處理增幅變化趨勢(shì)是隨肥料用量增加先升后降，在施氮150kg/hm2、施磷300kg/hm2時(shí)，土壤速效鉀增幅達(dá)最大，施鉀各處理增幅趨勢(shì)表現(xiàn)為隨肥料用量增加而下降；土壤有機(jī)質(zhì)變化表現(xiàn)為增幅隨肥料用量增加而增加；所以，紅花草等綠肥的種植可以有效提高土壤肥力，改善土壤結(jié)構(gòu)[21-23]，加大綠肥種植的宣傳力度，是培肥地力的有效途徑之一。

　　4討論

　　種植紅花草還田，通過(guò)前期適當(dāng)補(bǔ)施氮、磷、鉀肥料，可以大大改善紅花草的生長(zhǎng)情況，增加綠肥還田量[18-19]。紅花草共生固氮根瘤菌能有效固定空氣中的氮為自己所用，可能紅花草在前期固氮能力較差，通過(guò)補(bǔ)施氮、磷、鉀肥，促進(jìn)紅花草生長(zhǎng)，同時(shí)促進(jìn)固氮根瘤菌生長(zhǎng)而達(dá)到改善紅花草生長(zhǎng)狀況，這尤其表現(xiàn)在施氮上，紅花草產(chǎn)草量、根瘤菌數(shù)量及根瘤菌重量均隨著氮肥用量的增加而減少，這可能是補(bǔ)施的氮達(dá)到一定量時(shí)會(huì)抑制自身固氮菌的固氮，自身固氮菌產(chǎn)生惰性所致，這有待于后續(xù)研究；補(bǔ)施鉀肥，紅花草產(chǎn)草量、根瘤菌數(shù)量及根瘤菌重量均隨著鉀肥用量的增加而增加，這可能是鉀素有促進(jìn)固氮根瘤菌生長(zhǎng)的原因所致；補(bǔ)施磷肥，紅花草根瘤菌數(shù)量及根瘤菌重量均隨著磷肥用量的增加而減少，但產(chǎn)草量增加。紅花草還田培肥地力，在紅花草還田前后，土壤養(yǎng)分發(fā)生較大變化。土壤全氮各處理有不同程度的增加，施氮各處理增幅隨肥料用量增加而增加，施磷、施鉀各處理增幅隨肥料用量增加而先降后升；土壤速效磷在紅花草翻耕前總體下降，翻耕后都增加，補(bǔ)施氮、磷各處理增幅隨肥料用量增加而增加，這主要是紅花草在生長(zhǎng)過(guò)程中吸收土壤中磷素，當(dāng)翻耕還田后，紅花草中的磷又返還土壤所致，這和王建紅等[20]研究一致；土壤速效鉀在紅花草翻耕入土后，施氮、施磷各處理增幅變化趨勢(shì)是隨肥料用量增加先升后降，說(shuō)明在施氮150kg/hm2、施磷300kg/hm2時(shí)，可能是土壤速效鉀增幅達(dá)最大的用量，而施鉀各處理增幅趨勢(shì)表現(xiàn)為隨肥料用量增加而下降，說(shuō)明補(bǔ)施鉀雖然土壤速效鉀增加，但可能抑制紅花草對(duì)鉀的吸收儲(chǔ)存，而導(dǎo)致土壤速效鉀的流失[4]；土壤有機(jī)質(zhì)在紅花草翻耕前后均有增加，紅花草翻耕腐熟后各處理有機(jī)質(zhì)含量增幅都是隨肥料用量增加而增加，土壤有機(jī)質(zhì)的變化主要與還田的大量紅花草有關(guān)，大量紅花草還田增加有機(jī)質(zhì)所致，這與紅花草生物產(chǎn)量變化基本保持一致。

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　　劉亞柏1，王潤(rùn)芳2

《氮磷鉀對(duì)紅花草固氮根瘤菌生長(zhǎng)及種植后土壤肥力的影響》

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