不同轮作方式对大豆孢囊线虫及大豆固氮能力的影响李孱，白景华，迟玉杰，李慧，江泽源，刘志成 （东北农业大学哈尔滨１５００３０）（绥化市农业技术推广中心１５２０５４）摘要１９９３～ １９９４年的田间试验表明，不同轮作方式能显著地影响大豆根区孢囊线虫孢囊数量，每百克干土 中孢囊数顺序为：重茬＞迎茬＞正茬．与正茬相比，重茬、迎再茬别降低单株根瘤重量２４．００ ％和３１．４８％；分别降低单株固氮能力３２．９４％和２２．５８％．而对根区根瘤菌数量及 根瘤固氮酶活性没有明显的影响．关键词轮作，大豆，孢囊线虫，根瘤，固氮中图分类号Ｓ３４４ ，Ｓ３４４．６，Ｓ４３２．４５，Ｓ４３５．６５１０前言近年来，随着出口量的增加，大豆价 格日益提高，大豆的种植面积也逐年扩大。因而不可避免地带来了大豆重迎茬种植．重迎茬大豆能 带来许多病虫害，造成大豆大幅度减产，减产幅度可达１４．５％～２６％［１］．造成重迎茬大 豆减产的生物学机制，主要有孢囊线虫、根腐病、灰斑病等［２］．但对不同轮作方式对大豆根区 孢囊线虫孢囊数量的影响及全面系统地分析重迎茬大豆固氮的综合因素方面尚未见报道．本工作通 过两年的田间试验，分析了不同轮作方式对大豆根区孢囊线虫孢囊数的影响，并着重从根瘤菌、根 瘤重量、根瘤固氮酶活性及单株大豆固氮能力探讨了不同轮作方式对大豆固氮能力的影响，试图为 全面了解重迎茬障碍提供科学依据．１材料与方法试验地点设在黑龙江省绥化市利民农业技术推广 站试验田．小区长１０ｍ，１５行区，行距６７ｃｍ，３次重复．迎茬的前茬作物为玉米，重茬的 前两茬作物分别为谷子和玉米．供试品种为绥农８，为大豆孢囊线虫敏感品种．每年５月３日播种 ．１．１根区大豆孢囊线虫孢囊数的测定小区随机５点采样，各样点取３株大豆根区土壤，风干后 ，再用Ｆｅｎｗｉｃｋ罐浮选法测孢囊数［３］．１．２大豆根区根瘤数量的测定取大豆植株根区 土样，用稀释平板法测定根瘤菌数，培养基用补充刚果红的甘露醇酵母汁培养基．１．３大豆根瘤 重量的测定每个试验区连根带上挖出１０株，用水浸泡冲洗后，采摘，烘干称重．１．４
根瘤固氮 酶活性的测定采用乙炔还原法测定根瘤固氮酶活性［４］．新鲜根瘤称重后，置于干净的体积为２ ０ｍＬ的小瓶中．每瓶抽出２ｍＬ气体后，注入２ｍＬ乙炔，２８℃下作用９０ｍｉｎ，用气相色 谱检测瓶中的乙烯含量。色谱仪为上海产１００型，氢火焰离子化（ＦＩＤ）检测器．色谱柱长１ ｍ，内径３ｍｍ，填冲８０～１００目ＧＤＸ－５０２固定相．色谱条件：柱温５０℃，气化温度 １１０℃．气体流速分别为：氮气３０ｍＬ／ｍｉｎ；空气４００ｍＬ／ｍｉｎ；氢气４０ｍＬ／ ｍｉｎ．２结果与讨论２．１不同轮作方式对大豆根区孢囊线虫孢囊数量的影响已有报道［５］， 在我省气候条件下，５月上旬播种大豆，大豆孢囊线虫于７月上、中旬完成第１代．作者在每年７ 月１４～１５日采集根区土样，风干后，检查土样中孢囊数，其分析结果见表１．从表１可知，重 茬、迎茬能明显地增加土壤中的孢囊数量．１９９３年７月１４日的测定结果是，正茬每百克干土 中孢囊平均数为１．０２个，迎茬为６．７３个，重茬为３３．７４个．方差分析有极显著差异， 处理间Ｆ值为９１．７１＞０．０１Ｆ（２．１２）＝６．９３．１９９４年７月１５日测定的结 果是，正茬每百克于土中孢囊平均数为１．２２个，迎茬为６．３４个，重茬为３１．７０个。方 差分析有极显著差异，处理间Ｆ值为３２０．６７＞０．０１Ｆ（２．１２）＝６．９３．两年实 验的平均值分别为：正茬１．１２个／１００克干土，迎茬为６．５４个／１００克干土，重茬为 ３２．７２个／１００克干土．尤其是重茬，增加的幅度更大．土壤中孢囊数量的增加，加重了重 茬线虫的危害。表１不同轮作方式对大豆孢囊线虫孢囊数的影响Ｔａｂｌｅ１Ｅｆｆｅｃｔｏｆｄ ｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｔａｔｉｏｎｓｏｎｃｙｓｔｎｕｍｂｅｒｏｆｓｏｙｂｅａｕｃｙｓｔｎ ｅｍａｔｏｄｅｓ２．２不同轮作方式对大豆根区根瘤菌数量的影响根瘤菌对豆类作物是有益菌类 ，直接影响到豆类植株根瘤的形成和固氮能力．作者于每年大豆开花前（６月２２日）采集根区土 样，分析其中的根瘤菌，其结果见表２．由表２可见，不同轮作方式对根区根瘤菌数量几乎没有影 响．正茬每克干土中平均含菌数为２８．６７×１０４个，迎茬为２９．００×１０４个，重茬为 ２７．６７×１０４个．方差分析处理间没有差异．因而轮作方式对不会影响根区根瘤菌的数量和 有效根瘤的形成．表２不同轮作方式对大豆根区根瘤菌数量的影响（１９９３～１９９４）Ｔａｂ ｌｅ２ＥｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｔａｔｉｏｎｓｏｎＲｈｉｚｏｂｉｕｍｎｕｍ ｂｅｒｉｎｔｈｅｓｏｙｂｅａｎｒｏｏｔａｒｅａ（１９９３～１９９４）２．３不同轮作方式 对大豆单株根瘤干重的影响根瘤是豆类作物的固氮器官，直接影响到豆类作物氮肥的供给．作者在 大豆花期分三次采集植株根瘤进行测量，其实验结果见表３．从表３可以看出，与正茬相比，重茬 、迎茬分别能降低大豆单株根瘤干重。７月１５日测定时，迎茬降低７．７５４％，重茬降低３９ ．６５％；７月２５日测定时，迎茬降低４０．７５％，重茬降低２２．７６％；８月５日测定时 ，迎茬降低３１．５２％，重茬降低２０．１３％．３次实验单株根瘤干重的平均值分别为：正茬 ０．２８２１ｇ／株·干瘤；迎茬０．９３３ｇ／株·干瘤；重茬０．２１４４ｇ／株·干瘪．与 正茬相比，迎茬降低根瘤干重３１．４８％，重茬降低２４．００％．迎茬降低的幅度更大．２． ４不同轮作方式对大豆根瘤固氮酶活性的影响根瘤固氮酶活性是根瘤固氮能力大小的标志．由于根 瘤菌感染豆科植物形成根瘤的时间不可能同步，根瘤在其生长发育的过程中，固氮能力的强弱不均 一．因此，作者在大豆固氮能力强的花期，分三次来测量固氮酶活性，以期更好地评价轮作方式对 固氮酶活性的影响．其实验结果见表４．由表４可见，在７月１５日，迎茬固氮酶活最小、正茬和 重茬接近．在７月２５日，重茬固氮酶活性最弱，正茬和迎茬接近．在８月５日，正茬固氮酶活性 最弱，迎茬和重茬接近。方差分析都不显著．从三次测定数据的平均值来看，正茬为０．１４６２ ｎｍｏｌ乙烯／μｇ干瘤·分，迎茬为０．１５６６ｎｍｏｌ乙烯／μｇ干瘤·分，重茬为０．１ ５５９ｎｍｏｌ乙烯／μｇ干瘤·分．所以，作者认为轮作方式对根瘤固氮酶活性没有明显的影响 ．２．５不同轮作方式对大豆单株固氮能力的影响大豆植株固氮能力的大小，不仅与根瘤重量有关 ，而且与根瘤的固氮酶活性大小及其持续时间的长短等因素有关．为了正确评价大豆单株固氮能力 的大小，作者在表３不同轮作方式对大豆单株根瘤干重的影响（１９９３～１９９４）Ｔａｂｌｅ ３Ｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｔａｔｉｏｎｓｏｎｄｒｙｎｏｄｕｌｅｗｅｉｇｈ ｔｐｅｒｓｏｙｂｅａｎｐｌａｎｔ１９９３～１９９４年的大豆花期分三次分析了大豆单株的固 氮能力．其结果见表５．从表５可知，在７月１５日，正茬单株固氮能力最小，平均为３．１４６ ｍμｍｏｌ·乙烯／株·分，迎茬较大为５．２４４ｍμｍｏｌ·乙烯／株·分，重茬最大为５． ７１７ｍμｍｌ·乙烯／株·分．在７月２５日，正茬单株固氮能力最大，迎茬次之，重茬最小， 分别为３２．６６ｍμｍｏｌ·乙烯／株·分，２０．１０ｍμｍｏｌ·乙烯／株·分，１７．５ ０ｍμｍｏｌ·乙烯／株·分，重迎茬分别比正茬减少４６．４２％，３８．４６％．在８月５日 ，同样是正茬单株固氮能力最大，迎茬次之，重茬最小，分别为１１３．００ｍμｍｏｌ·乙烯／ 株·分，８９．８３ｍμｍｏｌ·乙烯／株·分，７６．５６ｍμｍｏｌ·乙烯／株·分，重迎茬 分别比正茬减少３２．２５％和２０．５０％．从三次实验的平均仍可以看出，正茬的固氮能力最 大，迎茬次之，重茬最小，分别为４９．６０ｍμｍｏｌ·乙烯／株·分，３８．４０ｍμｍｏｌ ·乙烯／株·分、３３．２６ｍμｍｏｌ·乙烯／株·分．重迎茬分别比正茬的固氮能力减少３２ ．９４％和２２．５８％．因此，作者认为轮作方式对大豆单株固氮能力有影响．作者在实验的过 程中发现，重茬植株形成的根瘤较小，而正茬植株的根瘤较大．因而可以解释盛花如初（７月１５ 日），重茬大豆植株固氮能力较大，迎茬次之，正茬的反而最小．因为根瘤小，根瘤发育所需的时 间就短，能尽快进入活跃固氮的时期．作者还发现，轮作方式对根瘤的数量没有规律性的影响．从 表５还可以看出，绥农８固氮的高峰期在盛花末期，接近鼓粒初期．表４不同轮作方式对大豆根瘤 固氮酶活性的影响（１９９３～１９９４）Ｔａｂｌｅ４Ｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒ ｏｔａｔｉｏｎｓｏｎｎｉｔｒｏｇｅｎａｓｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｓｏｙｂｅａｎｒｏｏ ｔｎｏｄｕｌｅ表５不同轮作方式对大豆单株固氮能力的影响（１９９３～１９９４）Ｔａｂｌｅ ５Ｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｔａｔｉｏｎｓｏｎｎｉｔｒｏｇｅｎ－ｆｉｘｉｎ ｇａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｅｒｓｏｙｂｅａｎｐｌａｎａｔ３小结经１９９３～１９９４两年的田 间试验，得出如下结论．３．１ 不同轮作方式对大豆根区孢囊线虫孢囊数有显著的影响．根区土 壤孢囊数重茬最多，迎茬次之，正茬最少．３．２ 不同轮作方式对大豆根区根瘤菌数量及大豆 植株根瘤固氮酶活性没有规律性的影响．３．３ 不同轮作方式对大豆单株根瘤干重有影响．与正 茬相比，重茬降低２４．００％，迎茬降低３１．４８％．３．４ 不同轮作方式对大豆单株固氮 能力有影响．正茬大豆单株固氮能力最强，迎茬次之，重茬最小，与正茬相比，重迎茬分别降低３２．９４％和２２．５８％．参考文献｜｜１黑龙江省农学会，黑龙江省大豆重迎茬问题研讨会论文选．１９９４２杨庆凯等．黑龙江省大豆重迎茬问题及对策．大豆科学，１９９４，１３（２）：１５７～１６３３［日］土壤微生物研究会编，叶维青等译．土壤微生物实验法．北京：科学出
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