玉米-大豆带状套作对大豆根瘤性状和固氮能力的影响

• 作者: 于晓波 刘卫国 吴海英 张明荣 曾宪堂 杨文钰 罗玲 苏本营 龚万灼
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 大豆 带状套作 根瘤 固氮酶 酰脲
• 年，卷（期）: 2014,（9）
• 所属期刊栏目: 土壤肥料?节水灌溉?农业生态环境
• 页码范围: 1743-1753
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.09.009

摘要

【目的】研究玉米-大豆带状套作系统中大豆生物量积累、根瘤特性、固氮酶活性和植株酰脲含量与固氮能力间的关系，明晰套作根系固氮能力的变化规律，为筛选适宜玉米-大豆带状套作的大豆品种提供理论依据。【方法】以强结瘤大豆NTS1007及其亲本BRAGG和本地耐荫大豆南豆12三个结瘤特性不同的大豆品种（系）为试验材料，在大田试验条件下，采用传统挖掘法挖根考察根瘤生长特性，并对玉豆带状套作下的大豆地上部与地下部生物量积累、根瘤固氮酶活性和植株酰脲含量进行测定和分析。【结果】与单作相比，玉豆带状套作下大豆植株生物量显著下降，地下部（33.15%）较地上部（20.84%）下降更为明显，根瘤生物量受地上部和地下部的共同调控（R2=0.613、0.916）；大豆根瘤数目、单株瘤重和酰脲含量均显著下降，根瘤数目与地下部生物量呈显著正相关（R2=0.813）；单位重量和单株固氮酶活性均显著下降，在达到峰值后下降速度均小于单作；单株固氮酶活性增长速率最快的时间滞后于单作。不同结瘤特性大豆对玉豆带状套作的响应不同，玉豆带状套作下NTS1007单株根瘤数目最多，但与单作相比其降幅最大（52.42%），BRAGG地下部和地上部生物量、根瘤重量下降幅度最大（37.73%、31.28%、43.25%），南豆12的根瘤数目、地上部和地下部生物量、根冠比的降幅均为最小（40.12%、10.17%、19.83%、10.41%）；玉豆带状套作下NTS1007的单株固氮酶活性和单位重量酰脲含量降幅最大（64.41%、21.72%），BRAGG的单位重量固氮酶活性降幅最大（24.16%），南豆12的单位重量和单株固氮酶活性、单株酰脲含量均表现为最高，且降幅最小（10.01%、45.81%、17.88%）。【结论】玉豆带状套作显著降低了大豆地上部、地下部生物量和根冠比，减少了单株根瘤数目，降低了单位重量根瘤和单株固氮酶活性，抑制了大豆固氮能力的发挥。但生殖生长后期固氮能力下降速度低于单作，这有利于套作大豆籽粒蛋白质的积累。不同结瘤特性大豆对套作的响应不同，强结瘤大豆NTS1007的地上部干物质积累和地下根瘤形成对套作环境反应敏感，南豆12则对玉豆带状套作表现出了良好的适应性。