氮磷钾对红花草固氮根瘤菌生长及种植后土壤肥力的影响

　　摘要：为了发展有机水稻，以红花草-有机水稻轮作培肥水田土壤肥力，研究氮、磷、钾对红花草固氮根瘤菌生长及种植后土壤肥力的影响，为红花草的合理种植、培肥地力提供依据。2012—20132年稻后茬种植红花草，过冬前分别单独施用不同用量的氮肥、磷肥、钾肥，以不施肥为对照，探讨不同肥料不同用量对红花草产草量、固氮根瘤菌数量、固氮根瘤菌重量的影响及种植后的土壤肥力变化状况。研究结果表明：红花草前期补施氮、磷、钾，氮素对红花草的影响较大，在施氮75kg/hm2(N46%)时，产草量最高，固氮根瘤菌数量最多，固氮根瘤菌重量大；种植后土壤全氮变化表现为不同施氮量增幅随肥料用量增加而增加，施磷、施钾各处理增幅随肥料用量增加而先降后升；土壤速效磷变化为施氮、施磷各处理增幅随肥料用量增加而增加，施钾各处理增幅趋势表现不明显；土壤速效钾变化表现为施氮、施磷各处理增幅变化趋势是随肥料用量增加先升后降，在施氮150kg/hm2(N46%)、施磷300kg/hm2(P2O512%)时，土壤速效钾增幅达最大；土壤有机质变化表现为增幅随肥料用量增加而增加。所以，种植红花草，前期适当补施氮、磷、钾，可以提高红花草产草量，有效提高土壤肥力。

　　关键词：氮磷钾肥；红花草；固氮根瘤菌；土壤肥力

　　0引言

　　增施化肥是温饱工程的主要技术政策之一，历年来受到政府的关注和农民的拥护。自20世纪90年代起，化肥消费总量一直居世界首位，单位面积化肥用量也远高于世界平均水平。2002年化肥用量（总养分量）达到4339.4万t，占世界化肥总消费量的30.7%，按单位播种面积（耕地面积按15463.6万hm2，复种指数按156%）计算，2002年单位播种面积化肥用量281kg/hm2，远高于当年世界101kg/hm2的平均水平[1]。国内外大量的科学试验和生产实践证明，施用1kg化肥可使粮食增产5~10kg，施肥的贡献率可达40%，但是，施入农田的化肥不可能为作物全部吸收利用，作物对化肥的平均利用率为：N40%~50%，P2O510%~20%，K2O30%~40%，没有被作物吸收利用的肥料大量进入环境，对环境造成污染，不仅破坏土地资源，而且对人类健康构成威胁；同时，大量使用化肥，破坏了土壤生态，导致耕地土壤质量下降。

　　1材料与方法

　　1.1试验区基本情况

　　试验布置在句容戴庄村(E119°13′49.0′′，N31°39′01.2′′)，位于风景秀美的九龙山区；本生态区属北亚热带中部气候区，具有明显的季风特征，干湿冷暖，四季分明，热量充裕，年平均气温15.2°C，日平均气温高于10°C的作物生长期平均为226天，总积温4859.6°C，高温年可达5270°C，无霜期长达229天；雨水丰沛，年降水量1058.8mm。光照充足，光照常年平均2157h，日照百分率49%，气候条件比较优越。土壤为第四纪下蜀黄土发育的水稻田土（黄壤），土壤有机质含量11.01g/kg，全氮1.15g/kg，速效钾90.6mg/kg，速效磷41.3mg/kg，肥力中下等。稻后茬适合种植红花草，红花草草种为‘皖江大叶青’。

　　1.2试验设计

　　试验处理：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对照(CK)。试验3次重复，总共设30个小区，每小区长6m，宽3m，面积18m2，红花草播种量30kg/hm2，试验N采用宜兴灵谷牌尿素(N46%)，K采用硫酸钾(K2O45%)，P采用钙镁磷(P2O512%)。越光有机稻收割后翻耕土壤，于当年9月15日，红花草种子均匀撒播，同年12月15日根据试验用量一次性追施尿素、钙镁磷肥、硫酸钾。

　　2结果与分析

　　2.1氮、磷、钾对红花草生长状况的影响

　　表1结果表明，施肥能显著改善红花草的生长状况，与对照相比，补施氮、磷、钾不同程度的影响红花草生长[4]，施氮（尿素）75kg/hm2时株高最高为43.6cm，施磷（钙镁磷）150kg/hm2地上部最重达每株31.9g。施氮处理株高影响差异不显著，表现趋势不明显，促进红花草分蘖趋势表现也不明显，对地上部分产量的影响差异达极显著水平，与肥料用量成反比；施钾（硫酸钾）、磷处理红花草株高随肥料用量增加而增高，影响差异不显著，分蘖数、开花数、地上部分产量影响没有规律，地上部分产量影响差异达极显著水平。

　　2.2氮、磷、钾对红花草固氮根瘤菌的影响

　　通过表2可以看出，施氮、磷各处理红花草根重、1mm以上根瘤个数、根瘤风干重都显著高于对照，施氮75kg/hm2、施磷150kg/hm2各指标最高，分别为：1.23g/株、141个/株、0.34g/株，1.21g/株、138.0个/株、0.38g/株，但均与施用量成反比[5-11]，而根长表现趋势不明显；施钾各处理红花草根重、1mm以上根瘤个数、瘤风干重在施用量337.5kg/hm2时各指标最高，分别为：1.31g/株、137.0个/株、0.31g/株，均随钾施用量增加而增加，影响差异均达极显著水平。肥料之间相比，施钾337.5kg/hm2时根重最大，氮75kg/hm2时1mm以上根瘤个数最高，施磷150kg/hm2时根瘤重最大。

　　3结论

　　研究表明种植红花草前期补施氮、磷、钾，氮素对红花草的影响较大，在施氮75kg/hm2时，产草量最高，固氮根瘤菌数量最多，1mm以上根瘤达141.0个/株，固氮根瘤菌重量大，达0.34g/株；红花草还田对土壤肥力的影响表现为：土壤全氮变化表现为施氮各处理增幅随肥料用量增加而增加，施磷、施钾各处理增幅随肥料用量增加而先降后升；土壤速效磷变化为施氮、施磷各处理增幅随肥料用量增加而增加，施钾各处理增幅趋势表现不明显；土壤速效钾变化表现为施氮、施磷各处理增幅变化趋势是随肥料用量增加先升后降，在施氮150kg/hm2、施磷300kg/hm2时，土壤速效钾增幅达最大，施钾各处理增幅趋势表现为随肥料用量增加而下降；土壤有机质变化表现为增幅随肥料用量增加而增加；所以，红花草等绿肥的种植可以有效提高土壤肥力，改善土壤结构[21-23]，加大绿肥种植的宣传力度，是培肥地力的有效途径之一。

　　4讨论

　　种植红花草还田，通过前期适当补施氮、磷、钾肥料，可以大大改善红花草的生长情况，增加绿肥还田量[18-19]。红花草共生固氮根瘤菌能有效固定空气中的氮为自己所用，可能红花草在前期固氮能力较差，通过补施氮、磷、钾肥，促进红花草生长，同时促进固氮根瘤菌生长而达到改善红花草生长状况，这尤其表现在施氮上，红花草产草量、根瘤菌数量及根瘤菌重量均随着氮肥用量的增加而减少，这可能是补施的氮达到一定量时会抑制自身固氮菌的固氮，自身固氮菌产生惰性所致，这有待于后续研究；补施钾肥，红花草产草量、根瘤菌数量及根瘤菌重量均随着钾肥用量的增加而增加，这可能是钾素有促进固氮根瘤菌生长的原因所致；补施磷肥，红花草根瘤菌数量及根瘤菌重量均随着磷肥用量的增加而减少，但产草量增加。红花草还田培肥地力，在红花草还田前后，土壤养分发生较大变化。土壤全氮各处理有不同程度的增加，施氮各处理增幅随肥料用量增加而增加，施磷、施钾各处理增幅随肥料用量增加而先降后升；土壤速效磷在红花草翻耕前总体下降，翻耕后都增加，补施氮、磷各处理增幅随肥料用量增加而增加，这主要是红花草在生长过程中吸收土壤中磷素，当翻耕还田后，红花草中的磷又返还土壤所致，这和王建红等[20]研究一致；土壤速效钾在红花草翻耕入土后，施氮、施磷各处理增幅变化趋势是随肥料用量增加先升后降，说明在施氮150kg/hm2、施磷300kg/hm2时，可能是土壤速效钾增幅达最大的用量，而施钾各处理增幅趋势表现为随肥料用量增加而下降，说明补施钾虽然土壤速效钾增加，但可能抑制红花草对钾的吸收储存，而导致土壤速效钾的流失[4]；土壤有机质在红花草翻耕前后均有增加，红花草翻耕腐熟后各处理有机质含量增幅都是随肥料用量增加而增加，土壤有机质的变化主要与还田的大量红花草有关，大量红花草还田增加有机质所致，这与红花草生物产量变化基本保持一致。

　　参考文献

　　[1]夏奇峰.化肥施用对土壤生态环境的影响及对策[J].广东农业科学,2010,9:202-204.

　　[2]毛文星,苏效良.固碳型生态农业和低碳养殖业刍议[J].草食动物,2010,6(30):49-52.

　　[3]番邵玲.发展绿肥生产提高德宏土壤肥力水平的思考[J].云南农业,2009,8:35-36.

　　[4]李昱,何春梅,杨仁仙,等.氮磷钾肥对紫云英产量、养分积累及种植后土壤养分的影响[J].江西农业学报,2010,22(11):112-114.

　　刘亚柏1，王润芳2

《氮磷钾对红花草固氮根瘤菌生长及种植后土壤肥力的影响》

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