大豆促生肥應(yīng)用效果研究

大豆促生肥應(yīng)用效果研究

近20年來(lái)，微生物制劑（微生物肥料、微生物農(nóng)藥、微生物飼料添加劑等）迅速發(fā)展，新產(chǎn)品不斷銷(xiāo)售。隨著人們對(duì)微生物制劑的促生作用和無(wú)公害農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的日益重視,近10年來(lái)植物根圈促生菌(plantgrowthpromotingrhizobacteria,PGPR)制劑越來(lái)越受到人們的青睞。根圈促生菌是指自由生活在土壤或附生于植物根的一類(lèi)可促進(jìn)植物生長(zhǎng)及其礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收和利用,并能抑制有害微生物的有益菌類(lèi)。一般具有固氮、解磷、釋鉀、產(chǎn)生植物激素和分泌抗生素等能力或至少具有其中之一的能力。PGPR對(duì)土壤中有害病原微生物與非寄生性根際有害微生物都有生防作用,對(duì)植物吸收利用礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)有促進(jìn)作用,并可以產(chǎn)生有益于植物生長(zhǎng)的代謝產(chǎn)物,從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。目前,有關(guān)植物促生菌PGPR的研究非?；钴S,研究領(lǐng)域也非常廣泛,已從20多個(gè)種屬的根際細(xì)菌中鑒定出了具有防病促生潛能的PGPR菌,其中研究較多、較活躍的有假單孢菌屬(Pseudomonas)和芽孢桿菌屬(Bacillus)。關(guān)于其他種屬的研究報(bào)道很少,關(guān)于克雷伯氏菌在PGPR功能方面的相關(guān)性研究與應(yīng)用更是幾乎未有。本項(xiàng)目組分離篩選的ASP-15克雷伯氏(Klebsilla)菌,兼具解磷、固氮及抑制病原真菌生長(zhǎng)的功能,具有很好的應(yīng)用潛力,將其與大豆根瘤菌(Rhizobiumjaponicum)、細(xì)黃鏈霉菌(Streptomycesmicroflavus)組成復(fù)合菌組,形成多菌復(fù)合制劑-PGPR植物促生肥,其營(yíng)養(yǎng)、促生、生防功能在原有單一菌株水平上得到顯著提高。本文研究比較PGPR植物促生肥液體、固體粉末在大豆上的應(yīng)用效果及推廣的可能性。1材料和方法1.1材料表面1.1.1試驗(yàn)動(dòng)物、藥物和試劑PGPR植物促生肥:由代號(hào)ASP-15克雷伯氏菌(Klebsilla)、2-10、2-39大豆根瘤菌(Rhizobiumjaponicum)及5406細(xì)黃鏈霉菌(Streptomycesmicroflavus)組成,分液體、粉末(草炭吸附)劑型,液體劑有效活菌數(shù)30億/ml;粉末劑有效活菌數(shù)4.5億/g,有機(jī)質(zhì)37.6%。由作者項(xiàng)目組統(tǒng)一生產(chǎn)。試驗(yàn)化肥、復(fù)合肥:均為國(guó)產(chǎn),由當(dāng)?shù)剞r(nóng)技推廣中心提供。大豆:試驗(yàn)品種長(zhǎng)嶺88-8、綏農(nóng)14、黑農(nóng)38、墾農(nóng)18、綏農(nóng)17、合豐41、墾鑒豆23。以上試驗(yàn)品種均由當(dāng)?shù)剞r(nóng)技推廣中心提供。1.1.2試劑常規(guī)化學(xué)試劑,均為國(guó)產(chǎn)分析純。1.1.3設(shè)備電熱恒溫培養(yǎng)箱;干燥箱;空氣浴振蕩器;超凈工作臺(tái)(1級(jí));電子天平;數(shù)顯型酸度計(jì);手提式蒸汽消毒器;顯微鏡等。1.1.4培養(yǎng)基1.1.4.培養(yǎng)基和培養(yǎng)方法ASP-15菌采用肉湯培養(yǎng)基;大豆根瘤菌采用YMA培養(yǎng)基;細(xì)黃鏈霉菌采用改良高氏一號(hào)培養(yǎng)基。參見(jiàn)CGMCC(中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心)菌種目錄第3版。1.1.4.大豆根瘤菌培養(yǎng)ASP-15菌采用糖蜜-玉米漿培養(yǎng)基(糖蜜15.0～20.0g,玉米漿1.0～1.5g,無(wú)機(jī)鹽0.2g,H2O1000ml);大豆根瘤菌采用YMA培養(yǎng)基;細(xì)黃鏈霉菌采用土豆汁培養(yǎng)基(20%土豆汁,葡萄糖10.0g,CaCO30.2g,H2O1000ml)。1.2方法1.2.1田間處理與調(diào)查試驗(yàn)地設(shè)在雙城同富村、海倫市樂(lè)業(yè)村。同富村土壤類(lèi)型為黑鈣土,有機(jī)質(zhì)2.868%,全氮0.144%、速效磷46.6mg/L、速效鉀112.5mg/L,前茬玉米,大豆試驗(yàn)品種長(zhǎng)嶺88-8;樂(lè)業(yè)村土壤類(lèi)型為黑土,有機(jī)質(zhì)3.3%,全氮0.159%、速效磷32mg/L、速效鉀185mg/L,前茬大豆,大豆試驗(yàn)品種墾農(nóng)18。采用隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)行長(zhǎng)10m,行距0.7m,6行區(qū),小區(qū)面積42m2,設(shè)5個(gè)處理,3次重復(fù),共15個(gè)小區(qū)。處理1:常規(guī)施肥+1.0kg/畝PGPR植物促生肥(粉末)拌種;處理2:常規(guī)施肥+100ml/畝PGPR植物促生肥(液體)拌種;處理3:常規(guī)施肥+1.0kg/畝PGPR植物促生肥以種肥施入;處理4:常規(guī)施肥+1.0kg/畝基質(zhì)拌種;處理5(CK):常規(guī)施肥+清水拌種。各處理常規(guī)施肥均畝施牌洋豐硫酸鉀復(fù)合肥(N+P2O5+K20≥45%,湖北產(chǎn))20kg,試驗(yàn)地為春整地春起垅、起垅后及時(shí)鎮(zhèn)壓達(dá)到播種狀態(tài),播后及時(shí)鎮(zhèn)壓,確保出全苗,播種方法均為機(jī)播,趟2次,在結(jié)莢期人工拔大草一次。田間管理一致。生育期進(jìn)行田間調(diào)查,秋后考種測(cè)產(chǎn)。數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計(jì)學(xué)平均值,并作顯著性檢驗(yàn)。1.2試驗(yàn)材料及方法試驗(yàn)地設(shè)在雙城市富鄉(xiāng)村、東興村,海倫樂(lè)業(yè)村、牡丹江市卡路村、虎林縣八五〇農(nóng)場(chǎng)等5處。土壤類(lèi)型為黑土、黑鈣土、草甸土3種類(lèi)型,大豆試驗(yàn)品種分別為綏農(nóng)14、黑農(nóng)38、綏農(nóng)17、合豐41、墾鑒豆23。采用大區(qū)直接對(duì)比法,試驗(yàn)面積1畝,不設(shè)重復(fù),設(shè)3個(gè)處理:處理1:當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥+100ml/畝PGPR植物促生肥(液體)拌種;處理2:當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥+1.0kg/畝PGPR植物促生肥(粉末)拌種;處理3:當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥(CK)。各處理依當(dāng)?shù)亓?xí)慣施入化肥(常規(guī)施肥),田間管理保持一致。生育期進(jìn)行田間調(diào)查,秋后考種測(cè)產(chǎn)。2結(jié)果與分析2.1隨機(jī)試驗(yàn)結(jié)果2.1.1物促生肥給藥對(duì)大豆生長(zhǎng)的影響結(jié)果見(jiàn)表1。從表中可以看出,大豆施用PGPR植物促生肥各處理與常規(guī)施肥對(duì)照相比,開(kāi)花期、結(jié)莢期、成熟期均有提前,2～3d不等,說(shuō)明施用PGPR植物促生肥,能夠加快大豆生長(zhǎng)、促進(jìn)大豆早熟。2.1.2生長(zhǎng)結(jié)果分析2:大豆利用pgpr植物促生肥量的2個(gè)地區(qū),見(jiàn)表2結(jié)果見(jiàn)表2、3。從表中可以看出,施用PGPR植物促生肥各處理在株粒數(shù)、百粒重等產(chǎn)量因子上均好于對(duì)照組。其中,雙城同富村粒數(shù)增加了3.0～8.4個(gè),百粒重增加0.5g～1.1g,平均增產(chǎn)8.7%～22.4%,以處理3作種肥施用效果最佳。海倫樂(lè)業(yè)村粒數(shù)增加了0.1～4.8個(gè),百粒重增加0.2g～0.3g,平均增產(chǎn)7.7%～9.6%,尤以處理2液體拌種效果最佳。通過(guò)方差分析結(jié)果表明,重復(fù)間F值小于F0.05值,說(shuō)明試驗(yàn)地土壤肥力均勻,試驗(yàn)誤差小,試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確;處理間F值大于F0.05值,說(shuō)明處理間差異較大,增產(chǎn)效果顯著,達(dá)5%顯著水平(見(jiàn)表4)。對(duì)上述2個(gè)地區(qū)小區(qū)試驗(yàn)結(jié)果分析比較,表明大豆施用PGPR植物促生肥,能有效促進(jìn)大豆生長(zhǎng),促早熟,百粒重增加,增產(chǎn)效果顯著。拌種及作種肥都比較適合。2.2不同施肥方案對(duì)大豆產(chǎn)量的影響大區(qū)對(duì)比試驗(yàn)在我省4市、縣(雙城、海倫、牡丹江、虎林)、3種不同土壤類(lèi)型進(jìn)行的。綜合分析各試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表6。從表6中可以得出,大田應(yīng)用PGPR植物促生肥,與常規(guī)施肥的對(duì)照相比,大豆早熟2～3d,株高增加0～9.2cm,粒數(shù)增加2.9～9.1個(gè)/m2,根瘤數(shù)增加3.0～26.8個(gè)/株,百粒重增加0.2～0.8g,產(chǎn)量提高3.2%～12.7%。除八五〇農(nóng)場(chǎng)1個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)因低溫干旱增產(chǎn)不明顯外,其余試驗(yàn)點(diǎn)增產(chǎn)率都超過(guò)5%。其中,液體拌種平均增產(chǎn)9%,固體粉末作種肥平均增產(chǎn)9.3%,與小區(qū)試驗(yàn)結(jié)果基本相吻合,說(shuō)明PGPR植物促生肥具有一定的穩(wěn)定性,在不同的大豆品種上都表現(xiàn)出較強(qiáng)的促生作用,適合在我省多種土壤類(lèi)型上應(yīng)用,具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。3微生物制劑的應(yīng)用世界發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)促生菌的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用已有多年歷史,國(guó)內(nèi)PGPR菌的研究及相關(guān)生態(tài)菌肥的生產(chǎn)也有一些報(bào)道,一些PGPR接種劑經(jīng)過(guò)商品化生產(chǎn),就可作為殺蟲(chóng)劑和無(wú)機(jī)肥料的替代品而廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中。與目前在大豆生產(chǎn)中常用的根瘤菌制劑相比,本項(xiàng)目所研究的PGPR植物促生肥更注重發(fā)揮微生物間的功能互補(bǔ)、協(xié)調(diào)促進(jìn)的作用,在促進(jìn)根瘤菌生長(zhǎng)、有效結(jié)瘤的的同時(shí),也提高了其他微生物對(duì)磷素轉(zhuǎn)化水平及抑病功能,在實(shí)際應(yīng)用中,避免了因根瘤菌與大豆品系不匹配接種失敗而導(dǎo)致無(wú)法發(fā)揮作用的問(wèn)題。PGPR植物促生肥同其他微生物肥料一樣,都是活菌體起關(guān)鍵作用,只有處于旺盛的繁殖和新陳代謝的情況下,物質(zhì)轉(zhuǎn)化和代謝產(chǎn)物才能不斷形成,其施用效果同樣受到周?chē)h(huán)境(溫度、水分、土壤類(lèi)型、地力等)的影響。本項(xiàng)目試驗(yàn)中,八五〇農(nóng)場(chǎng)試驗(yàn)點(diǎn)效果不明顯,就與其試驗(yàn)前期春季氣溫低、大豆生