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(1.安徽科技學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100；2.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 土壤肥料研究所，安徽 合肥 230031)

1939年Arnon等首次發(fā)現(xiàn)鉬元素是植物必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素[1]，鉬作為固氮酶的組成元素，在促進(jìn)植物根瘤固氮方面有重要作用，因而鉬肥被廣泛應(yīng)用于豆科牧草和綠肥作物；鉬還是哺乳動(dòng)物和人類的必需營(yíng)養(yǎng)元素，因而鉬肥也常用于飼料作物、糧油作物和某些經(jīng)濟(jì)作物上。研究表明,施用含鉬肥料對(duì)決明[2]、苜蓿[3]、花生[4]、大豆[5]、小麥[6]、油菜[7]、玉米[8]、煙草[9]和藥材[10]的生長(zhǎng)發(fā)育都有良好的促進(jìn)作用，能在一定程度上促進(jìn)種子萌發(fā)和根瘤的形成，提高其產(chǎn)量和品質(zhì)[2-5]，并相應(yīng)提高氮磷鉀肥利用率[6-7]。綠豆(Vignaradiata(Linn.) Wilczek.)是一種肥-飼-糧兼用的豆科作物，其生育期短、耐陰耐瘠抗污染[11-13]，適宜與其他作物輪作或間作，若作為荒地的先鋒作物可以防止土壤侵蝕，固定大氣中的氮素并有助于培肥土壤，發(fā)展綠豆產(chǎn)業(yè)對(duì)充分利用耕地、培肥荒地、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)具有重要意義。然而，多年來(lái)綠豆一直作為“小雜糧”而不受重視，鉬肥也是人們所忽視的微量元素肥料，導(dǎo)致有關(guān)綠豆和鉬營(yíng)養(yǎng)關(guān)系的研究很少，微量元素肥料尤其是鉬肥的施用技術(shù)遠(yuǎn)沒(méi)有大量元素成熟和普及。為此，2017年以大花葉子綠豆為材料進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，研究不同施鉬處理對(duì)綠豆生長(zhǎng)發(fā)育、鮮草產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及養(yǎng)分吸收的影響，以推動(dòng)鉬肥的合理施用和綠豆的高效種植。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試土壤為黃褐土，其理化性狀為：有機(jī)質(zhì)14.22 g/kg；堿解氮71.4 mg/kg；有效磷18.3 mg/kg；速效鉀228 mg/kg；有效鉬0.17 mg/kg；pH 7.82；供試綠豆品種是從國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)引進(jìn)的大花葉子綠豆(big lace-leafV.radiata)。

1.2 試驗(yàn)方法

設(shè)4種鉬肥處理，分別為對(duì)照(Mo0)、低量鉬肥(Mo1)、中量鉬肥(Mo2)、高量鉬肥(Mo3)，即每kg土分別施入0、2、6、12 mg鉬酸銨。每個(gè)處理播種4 盆，每盆裝磨碎過(guò)篩(2 mm)風(fēng)干土壤7 kg，鉬肥與土壤充分混合，播種6～8 粒，定苗3 株。4 月15 日播種，在綠豆盛花期收獲。試驗(yàn)期間不定期澆水、除草及噴施農(nóng)藥。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及分析方法

1.3.1 綠豆生理指標(biāo)的測(cè)定 從綠豆分枝期開始，每隔1周用直尺測(cè)量株高。綠豆在盛花期收獲，保留整個(gè)植株，用去離子水沖洗干凈，分別稱量每盆的鮮重、地上部和地下部鮮重和根瘤重，然后105 ℃殺青30 min，75 ℃烘干至恒重[14]。分別稱量地上部和地下部干物質(zhì)重量。植物樣品粉碎過(guò)篩后測(cè)定養(yǎng)分含量。

1.3.2 綠豆養(yǎng)分含量和品質(zhì)的測(cè)定 植株樣品經(jīng)H2SO4-H2O2消煮后，全氮(包括粗蛋白)用奈氏比色法測(cè)定，全磷用釩鉬黃比色法測(cè)定，全鉀用火焰原子吸收法測(cè)定。全鉬采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-MS)法測(cè)定。用索氏提取法測(cè)定綠豆粗脂肪含量，用酸性洗滌劑(ADF)法測(cè)定綠豆粗纖維含量，用干灰化法測(cè)定粗灰分含量[14]。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析 測(cè)定結(jié)果用Excel 2003和SPSS 19.0軟件進(jìn)行作圖和0.05水平的鄧肯氏(Duncan's)新復(fù)極差檢驗(yàn)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鉬肥用量對(duì)綠豆生長(zhǎng)的影響

表1 4種鉬肥水平下的綠豆盛花期長(zhǎng)勢(shì)

注：同列數(shù)據(jù)后的不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下同。

如表1顯示，株高、莖粗、根瘤重均有增加趨勢(shì)說(shuō)明，施用一定量的鉬肥對(duì)綠豆生長(zhǎng)有促進(jìn)作用；Mo1和Mo2處理的生物量(鮮重、干重)也比對(duì)照處理有顯著提高，鮮草產(chǎn)量分別比對(duì)照增產(chǎn)15.3%和22.3%；但Mo3處理對(duì)綠豆生長(zhǎng)有顯著的抑制作用，株高比對(duì)照降低了23.8%，鮮草產(chǎn)量比對(duì)照降低了27.5%。過(guò)量的鉬對(duì)根瘤也沒(méi)有好處，高鉬處理根瘤量與對(duì)照沒(méi)有顯著差異。

2.2 鉬肥用量對(duì)綠豆盛花期植株品質(zhì)的影響

表2 4種鉬水平下綠豆盛花期鮮草營(yíng)養(yǎng)成分

從表2可看出，與長(zhǎng)勢(shì)類似，綠豆植株內(nèi)的粗蛋白、粗脂肪等營(yíng)養(yǎng)成分含量隨施鉬量的增加呈先上升后降低的趨勢(shì)，Mo2處理下綠豆植株的粗蛋白、粗脂肪含量最高，分別比對(duì)照增加31.0%和11.5%，而粗纖維含量則比對(duì)照降低3.2%，說(shuō)明施用鉬肥尤其是中量鉬肥有利于提高綠豆鮮草的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和飼喂適口性，也能在一定程度上增加綠豆的粗灰分含量。

2.3 鉬肥用量對(duì)綠豆植株養(yǎng)分含量和累積量的影響

2.3.1 鉬肥用量對(duì)綠豆植株養(yǎng)分含量的影響

表3 4種鉬水平下綠豆盛花期干草中氮、磷、鉀、鉬含量

表3顯示，隨著施鉬量的增加，綠豆植株中的N含量呈先上升后下降的趨勢(shì)，Mo2處理下綠豆植株含N量最高，Mo3處理的綠豆N含量比Mo2處理顯著降低，說(shuō)明鉬對(duì)植株體內(nèi)氮濃度有顯著影響；而P、K含量則隨著施鉬量的增加有降低趨勢(shì)，但各處理之間無(wú)顯著差異，說(shuō)明鉬對(duì)植株體內(nèi)磷鉀濃度影響不顯著；植株鉬含量隨著施鉬量的增加而顯著增加，說(shuō)明植株體內(nèi)鉬濃度受環(huán)境中的鉬濃度影響較大。

2.3.2 鉬肥用量對(duì)綠豆植株養(yǎng)分積累量的影響

表4 4種鉬水平下綠豆盛花期干草中氮磷鉀鉬養(yǎng)分積累量

從表4可看出，隨著施鉬量的增加，綠豆的氮吸收積累量呈先上升后下降的趨勢(shì)，Mo2處理下綠豆氮積累量最高，比對(duì)照增加62.2%，而Mo3處理下的綠豆氮積累量比其他施鉬處理顯著降低，適量施鉬促進(jìn)了綠豆吸收積累氮素，但過(guò)量的鉬由于抑制了綠豆生長(zhǎng)而妨礙了綠豆吸收積累氮素；磷、鉀的吸收積累與氮有相同趨勢(shì)且處理間差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)，Mo2處理下綠豆磷和鉀的積累量最高，分別比對(duì)照組高15.4%和19.3%，鉬的吸收積累則隨著施鉬量的增加而顯著增加。

3 結(jié)論與討論

施用一定量的鉬肥對(duì)綠豆生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，鮮草產(chǎn)量顯著提高15%以上，這與其他研究者在其他作物上的研究結(jié)果基本一致[1-3]。但過(guò)量的鉬對(duì)綠豆生長(zhǎng)有顯著抑制作用，高鉬處理鮮草產(chǎn)量比對(duì)照(不施鉬肥)還低27.5%，許多研究者也報(bào)道了類似現(xiàn)象，不同的只是鉬過(guò)量的臨界值有差異，劉鵬等發(fā)現(xiàn)不同植物之間耐高鉬能力差別很大，豆科植物對(duì)鉬的忍耐力更強(qiáng)，大多數(shù)植物體內(nèi)鉬濃度小于100 mg/kg時(shí)一般不會(huì)出現(xiàn)鉬中毒，大豆對(duì)鉬的忍耐力較強(qiáng)的原因可能得益于根瘤菌有較強(qiáng)的耐高鉬能力[15]；極端條件下鉬中毒的植物莖葉會(huì)產(chǎn)生褪綠和黃化現(xiàn)象，認(rèn)為可能與Fe代謝受阻有關(guān)。對(duì)于飼用植物來(lái)說(shuō)，植物體內(nèi)鉬含量超過(guò)10 mg/kg時(shí)將對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生毒害，通常要求飼料中含鉬量不超過(guò)5 mg/kg的臨界標(biāo)準(zhǔn)，以防止動(dòng)物中毒[1]。本研究的高鉬處理(Mo3)植株含鉬量超標(biāo)，植物生長(zhǎng)雖然受阻但植物本身并未產(chǎn)生鉬中毒現(xiàn)象，而Mo1、Mo2處理植株含鉬量均未超標(biāo)，其中Mo2處理綠豆鮮草中的粗蛋白和粗脂肪含量最高，粗纖維含量較低，氮磷鉀養(yǎng)分吸收積累量最多，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和飼喂適口性最好。