叢枝菌根菌劑生物肥料的應用效果研究

叢枝菌根菌劑生物肥料的應用效果研究

近100年來，化肥的使用對農業(yè)生產產生了顯著的貢獻。由于化肥具有使用方便、肥效快等優(yōu)點,致使其用量越來越多。例如,我國化肥用量已達3594萬噸,占世界四分之一。特別是近年來在發(fā)達地區(qū)大量、過量使用化肥,導致土壤中單一養(yǎng)分如磷或氮含量過高,造成養(yǎng)分平衡失調;另一方面,化肥利用率較低,僅10~50%,損失的硝態(tài)氮對土壤和地下水污染加重;根際微生物區(qū)系平衡狀況也遭到破壞;一些土傳病害日趨嚴重。因此,如何保證土壤健康(soilhealth),充分挖掘土壤中現(xiàn)有養(yǎng)分資源,提高肥料利用率,達到高產、高效、優(yōu)質的目的,是擺在我們面前的一項艱巨任務。生物肥料的研究、開發(fā)和利用是解決這一難題的重要途徑。而生物肥料中,AM菌劑生物肥料正日益受到世界各國的普遍關注。本試驗旨在利用前段工作篩選得到的AM真菌有效菌劑,進一步開展該類生物肥料大田應用試驗,以評價AM菌劑生物肥料的效果和應用價值。1材料和方法1.1試驗材料和試驗地點于1995年3~7月在萊陽市西留鄉(xiāng)西留村對“新紅寶”西瓜進行接種GM33號和GV9號菌劑,培育成菌根苗后,按800株/667m2移栽大田。同時設置對照,隨機區(qū)組排列,重復3次。試驗地為砂壤土,土壤pH7.7,有機質1.33%,速效磷8.6μgg-1,供試面積為875m2。1996年3~8在萊西市河頭店鎮(zhèn)松旺莊進行西瓜試驗,品種為“特大金鐘冠龍”,試驗地為壤土,土壤pH7.9,有機質1.65%,速效磷11.3μgg-1,面積1356m2。其他同上。1998年4~8月在萊陽市西留鄉(xiāng)西留村將用GM33號菌劑接種培育成的“鄭雜5號”西瓜菌根苗移栽于輪作過3年的西瓜重茬地,土壤pH8.0,有機質1.4%,速效磷7.6μgg-1,面積為586m2。其他同上。于1995年4~8月在萊陽農學院農場菜地對“401”黃瓜進行接種GV9號菌劑。將加入菌劑和播種的營養(yǎng)缽按常規(guī)株行距直接定植到田間,供試面積為237m2,壤土,pH7.5,有機質1.53%,速效磷21.6μgg-1,速效鉀83.4μgg-1a,速效氮0.07%其他同上。1.2不同立地條件接種試驗1996年5~9月在萊陽市照王莊用GM33和GV9號菌劑接種“萊陽孤芋”,將加入菌劑和種芋的營養(yǎng)缽按常規(guī)株行距直接定植到田間,壤土,pH8.2,有機質1.33%,速效磷14.3μgg-1,面積為386m2。隨機區(qū)組排列,重復3次。1999年5~10月在萊陽農學院農場對“萊陽孤芋”進行接種試驗,供試面積分別為935m2,土壤pH7.8,有機質1.65%,速效磷12.5μgg-1,其他同1996年試驗。1996和1998年5~9月在萊陽農學院農場對“美國供給者”菜豆進行接種試驗,供試面積分別為685和867m2,土壤pH7.3,有機質1.68%,速效磷16.8μgg-1,其他同芋頭試驗。1.3花生接種試驗1995和1997年6~10月分別在萊陽市龍王莊和萊陽農學院農場對“掖單13”玉米進行田間試驗,面積分別為689和867m2,土壤pH、有機質含量和速效磷分別為7.4和8.1、1.25和1.87%、11.6和15.8μgg-1,其他同1996年芋頭試驗。2000年3~7月在萊西市河頭店鎮(zhèn)松旺村進行花生接種試驗,供試面積667m2。供試品種為魯花11號,AM菌劑為GV9和GS,分別將菌劑按5000接種勢單位/穴,混入播種穴內,然后播種。其他同1996年芋頭試驗。于2000年5~10月在萊陽市城廂鎮(zhèn)魚池頭村對甘薯秧苗接種AM真菌,試驗地面積350m2,其他同2000年花生試驗。1.4玉米測產測定,測定枝條生長和病害情況采用一般田間管理,根據需要澆水、施肥、滅蟲等。一般處理小區(qū)的化肥施用量為對照區(qū)的50%,并少澆1~3次水。定期觀察測定、拍照植株生長發(fā)育和病害狀況。西瓜成熟后在田間隨機選出30個瓜稱重測產。黃瓜的產量是記錄每次采收重量,最后得出單位面積產量。在供試菜豆田間隨機選出5個點,每點5m2,實測每點產量,然后換算成單位面積產量。玉米測產方法除將子粒曬干后稱重外,其他基本與菜豆的方法相同。花生收獲時將莢果曬干、揚凈后實測莢果產量;甘薯和芋頭產量的測定基本與菜豆的方法相同。2am菌劑接種gv9菌根時單位面積產量的變化接種AM菌劑后,供試作物大多表現(xiàn)出苗整齊,出苗率和全苗率顯著高于對照,葉片大、葉色深,植株生長健壯。如西瓜和黃瓜鐮刀菌枯萎病的死株率、發(fā)病率和病程指數AM菌劑處理的顯著低于對照(數據沒有給出)。由于菌劑處理的苗全苗旺,而對照區(qū)缺苗斷壟嚴重,故其單位面積產量通常顯著低于前者。特別是在經過3年輪作后的重茬地塊,對照區(qū)病苗和死苗率達50%以上,而經AM菌劑接種處理形成菌根的西瓜枯萎病的病苗和死苗率僅20%,瓜大質優(yōu),外形美觀,增加產量和品質的效應尤為顯著,其投入產出比高達1∶6(附表)?；ㄉ臃N菌根后,GS菌劑處理的出苗率為100%,顯著高于對照;各處理間植株高度無顯著差異;但結夾數和產量接種處理均高于對照。從附表可以看出,雖然處理增加了花生和玉米的產量,由于AM菌劑的高投入,其凈增效益為負值。接種GV9菌劑沒有增加甘薯產量,而GS菌劑處理顯著增加了單位面積產量。在總計22次接種試驗中21次產量增加,但只有15次獲得了經濟效益,其有效率分別為95.5和68.2%(附表)。這表明AM菌劑生物肥料對作物的有效性存在差異。3菌劑生物肥料為農業(yè)生產服務AM菌劑生物肥料在劑型、功能和作用機制等方面顯著不同于其他生物性肥料,該類生物肥料是活體真菌,對土壤中磷、氮、鋅、銅等養(yǎng)分,包括植物根系不能吸收利用的難溶性元素具有強大的吸收能力,從而促進作物生長,增加產量。例如,接種AM真菌的蘆筍,第1年平均增產74%,第2年平均增產59%;用Glomusclarum接種甜瓜,顯著地提高了250hm2甜瓜的產量。本試驗表明在土壤比較瘠薄的條件下AM菌劑生物肥料能顯著促進生長,提高產量。尤其是在經過數年輪作后的重茬地塊,該生物肥料具有降低西瓜枯萎病發(fā)病率和病情指數、增加產量和品質的效應。表明AM菌劑生物肥料還具有生物農藥的作用,而這一誘導作物提高抗土傳病害的作用,是目前任何農藥所不能代替的。因此,在使用該生物肥料的同時可減少化肥和農藥的用量,對保護生態(tài)具有重要意義。然而,值得注意的是在肥沃地塊中,或對菌根依賴性較小的大田作物,如小麥、玉米上施用AM菌劑生物肥料雖能增產,但投入產出比較大,經濟效益低或無經濟效益。甚至有的菌劑在部分大田作物上有時沒有增產效應。因此,應針對不同土壤條件、作物種類和品種特點、以及相應的農業(yè)技術措施,合理選擇有效劑型的AM菌劑生物肥料,才能達到增產增效的效果。AM菌劑在西瓜等高經濟價值作物上的成功應用,表明選擇有效劑型的AM菌劑用于園藝作物大田生產是可行的。同時也標志著AM真菌走向保護地、走向大田的時代已經到來。挖掘生物活化、利用土壤磷鋅等養(yǎng)分的潛力,活化難溶性營養(yǎng)元素,提高其利用率,AM菌劑將發(fā)揮其應有的作用。按我國1億公頃耕地和目前磷肥供給量計算,每公頃磷肥占有量只有35kg,按一般實際用量60kg/hm2計,缺口達42%。即使AM菌劑節(jié)省目前磷肥用量的10%,全國每年也能節(jié)省3.8億千克磷肥。如平均增產5%,每公頃產3000kg計算,就可增產糧食產量100億千克?？梢?通過AM真菌加強植物吸收利用土壤磷庫、節(jié)省有限磷肥資源,是提高磷肥利用率的一條重要途徑。我國地大物博,資源豐富;同時又面臨土地瘠薄、缺肥