章淑艷,李 軍,趙從波,趙 海,李彩菊,馬清河
(1.河北省微生物研究所,河北 保定 071051;2.保定學(xué)院,河北 保定 071051;3.保定市農(nóng)科所,河北 保定 071051)
苜蓿(Medicagosativa)被稱為“牧草之王”, 其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高,適口性好,蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和維生素含量均高于一般青貯飼料。但多年來我國(guó)苜蓿種植主要以培肥地力為目的,基本不施肥或很少施肥。近年來,隨著苜蓿種植面積的進(jìn)一步擴(kuò)大和對(duì)苜蓿產(chǎn)量、品質(zhì)要求的提高,人們開始考慮在苜蓿地上也進(jìn)行科學(xué)施肥。苜蓿是豆科作物,對(duì)氮源不敏感,而對(duì)磷鉀肥敏感[1-7]。但目前所用肥料基本為硫酸鉀、過磷酸鈣、尿素等化學(xué)肥料,微生物肥料在苜蓿上的應(yīng)用報(bào)道很少。磷細(xì)菌劑是活菌制劑,其菌種為巨大芽孢桿菌(Baciusmagaterium),通過自身的生長(zhǎng)繁殖產(chǎn)生代謝產(chǎn)物,分解轉(zhuǎn)化土壤中難溶性的磷質(zhì),為植物能吸收利用的磷素,平衡其所需氮、磷、鉀營(yíng)養(yǎng)成分,在糧食作物上接種此菌劑效果不錯(cuò),能夠促進(jìn)作物生長(zhǎng),提高產(chǎn)品品質(zhì),長(zhǎng)期使用還可以培肥地力,改善土壤結(jié)構(gòu),使之松軟、透氣[8],符合綠色生產(chǎn)資料的要求。本研究考察磷細(xì)菌劑對(duì)牧草紫花苜蓿生長(zhǎng)、產(chǎn)量及牧草營(yíng)養(yǎng)成分的影響,以期為磷細(xì)菌劑在牧草上的大面積應(yīng)用提供依據(jù)。
1.1試驗(yàn)材料
1.1.1菌種與培養(yǎng)基 磷細(xì)菌劑(巨大芽孢桿菌液體發(fā)酵液,稀釋平板法計(jì)數(shù)活菌數(shù)量5×108cfu·mL-1)為河北省微生物研究所中試車間發(fā)酵產(chǎn)品,菌種為巨大芽孢桿菌,培養(yǎng)基為PDA培養(yǎng)基。
1.1.2苜蓿種子 品種為奔馬,購(gòu)于農(nóng)資市場(chǎng)。
1.1.3栽培容器 容器為直徑10 cm、高15 cm的塑料盆。栽培土取自保定西郊菜地,有機(jī)質(zhì)含量12.36%,全氮含量0.7%,速效磷含量0.001 2‰,速效鉀含量0.009 2‰。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1試驗(yàn)處理 試驗(yàn)設(shè)T1(磷細(xì)菌劑7.5 kg·hm-2),T2(磷細(xì)菌劑15.0 kg·hm-2),T3(磷細(xì)菌劑22.5 kg·hm-2),T4(過磷酸鈣750 kg·hm-2)4個(gè)處理,以不施肥為對(duì)照。每處理5次重復(fù)。
1.2.2裝盆 將菜園土過篩,除去石塊等雜物,與蛭石以質(zhì)量比5∶1混合均勻,121 ℃溫?zé)釡缇? h,然后分裝于試驗(yàn)用盆,每盆裝550~600 g,澆透水,待播種。
1.2.3種子預(yù)處理 精選粒徑一致的苜蓿種子,經(jīng)95%乙醇浸泡15 min進(jìn)行表面消毒,0.2%的HgC12溶液消毒4 min,無菌水沖洗6次[9],瀝干水分平放在鋪有濾紙紗布的平皿中恒溫催芽,約48 h露白。
1.2.4定植 選取露白一致的種子以每盆5粒定植盆土表面,按處理滴加磷細(xì)菌劑和施過磷酸鈣,對(duì)照滴加與磷細(xì)菌劑等量的無菌水,然后覆土2 cm。
1.2.5栽培管理 定植后,栽培盆順序擺放在光照為7 000~8 000 lx,晝夜溫度24 ℃/16 ℃,日照達(dá)16 h的光照栽培室平臺(tái)上。定時(shí)調(diào)換盆位,消除光照與溫度的差異。等量補(bǔ)水以保持穩(wěn)定的濕度。
1.2.6調(diào)查與采收 在定植后37、57和77 d分別測(cè)定植株地上部分株高,77 d后收獲,取出植株調(diào)查單株根瘤總數(shù)、主根瘤數(shù)。以盆為單位稱鮮質(zhì)量和干質(zhì)量,計(jì)算單株質(zhì)量的平均值。苜蓿植株水溶性碳水化合物采用蒽酮比色法進(jìn)行測(cè)定[10-11],粗蛋白含量采用凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定[12],中性洗滌纖維含量采用范氏法進(jìn)行測(cè)定[13]。
1.2.7數(shù)據(jù)處理 用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,用LSR法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.1磷細(xì)菌劑對(duì)紫花苜蓿生物性狀的影響 各處理與對(duì)照相比,單株根瘤數(shù)、主根瘤數(shù)都顯著增加,株高、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量均明顯增長(zhǎng);其中T3與T4相比,單株總根瘤數(shù)和主根瘤數(shù)分別提高1.6%和0.67%(表1),差異不顯著(P>0.05)。說明磷細(xì)菌劑對(duì)紫花苜蓿結(jié)根瘤有明顯的促進(jìn)作用。根瘤越多固氮越多,可為植株促壯生長(zhǎng)和牧草營(yíng)養(yǎng)成分提高奠定良好的基礎(chǔ)。收獲時(shí),T3的植株最高,為18.19 cm,比對(duì)照(15.26 cm)高2.93 cm,比T4高0.07 cm,且不同用量處理隨菌劑施入量增加株高增高。其中T3與T4處理差異不顯著(P>0.05)。從產(chǎn)量來看T3處理的鮮、干質(zhì)量分別比對(duì)照高53.02%和64.77%,比T4高0.44%和12.9%,干質(zhì)量增加尤為明顯。說明磷細(xì)菌劑對(duì)紫花苜蓿結(jié)瘤、株高、產(chǎn)量有明顯的促進(jìn)作用。磷細(xì)菌劑的肥效較化學(xué)磷肥肥效慢,但持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),后期會(huì)更好,且磷細(xì)菌劑有助于提高牧草干物質(zhì)含量。這與磷細(xì)菌劑在糧食作物上的試驗(yàn)結(jié)果一致[14]。由此可見,磷細(xì)菌劑在牧草上也能很好地發(fā)揮其壯苗、增產(chǎn)作用,可以代替或部分代替化學(xué)磷肥。
2.2磷細(xì)菌劑對(duì)牧草營(yíng)養(yǎng)成分的影響 從營(yíng)養(yǎng)成分來看,施肥處理比對(duì)照各項(xiàng)指標(biāo)都高,且T3的水溶性碳水化合物、粗蛋白、中性洗滌纖維的含量均最高,比對(duì)照分別高0.40%、2.24%、和4.88%;比T4分別高0.03%、0.02%和0.32%。表明牧草各種營(yíng)養(yǎng)成分均有不同程度地提高,這也與磷細(xì)菌劑在糧食作物上的試驗(yàn)結(jié)果一致[14]。
表1 磷細(xì)菌劑對(duì)紫花苜蓿生物性狀的影響
表2 磷細(xì)菌劑對(duì)牧草營(yíng)養(yǎng)成分的影響
1)栽培77 d時(shí),與對(duì)照和施磷酸鈣相比,22.5 kg·hm-2磷細(xì)菌劑能促進(jìn)紫花苜蓿根瘤生長(zhǎng),提高鮮、干質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)成分。
2)初步確定磷細(xì)菌劑的最佳使用量為22.5 kg·hm-2。由于本試驗(yàn)最高使用量為22.5 kg·hm-2,高于此用量的結(jié)果有待于進(jìn)一步研究。另外,具體的用法和用量還要進(jìn)一步在大田上應(yīng)用確定。
[1]孫啟忠,桂榮.影響苜蓿草產(chǎn)量和品質(zhì)諸因素研究進(jìn)展[J].中國(guó)草地,2000(1):57-63.
[2]李富寬,翟桂玉,沈益新,等.磷和接種根瘤菌對(duì)黃河三角洲紫花苜蓿生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2005,14(6):87-93.
[3]王秀領(lǐng),徐玉鵬.磷鉀肥對(duì)紫花苜蓿鮮草產(chǎn)量的影響[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,11(2):64-66.
[4]Collins M,Stanley H D,藺海明.鉀肥不同施用量及類型對(duì)紫花苜蓿光合作用和固氮效率的影響[J].草原與牧草,1983(5):25-27.
[5]劉天增,南志標(biāo).草地硝化微生物與硝化作用研究進(jìn)展[J].草業(yè)科學(xué),2010,27(6):951-958.
[6]韓潼,牛得草,張永超,等.施肥對(duì)瑪曲縣高寒草甸植物多樣性及生產(chǎn)力的影響[J].草業(yè)科學(xué),2010,27(6):926-930.
[7]王界平,田長(zhǎng)彥.不同氮磷水平下鹽角草生長(zhǎng)及鹽分累積特征分析[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2011,20(2):234-243.
[8]葛誠(chéng).微生物肥料的生產(chǎn)及其產(chǎn)業(yè)化[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社,2007:10-17.
[9]Hardarson G,Heichel G H,Barnes D K,etal.Rhizobial strain preference of alfalfa populations selected for charateristics associated with N2fixation[J].Crop Science,1982,22:54-58.
[10]趙士豪,王來福,陳文新.根瘤菌對(duì)紫花苜蓿接種效果的初步研究[J].河北省科學(xué)院學(xué)報(bào),2005(3):63-66.
[11]林炎坤.常用的幾種蒽酮比色定糖的比較和改進(jìn)[J].植物生理學(xué)通訊,1989(4):53-55.
[12]張憲政.作物生理研究法[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1990:148-150.
[13]楊勝.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1996:19-21.
[14]葉明,陶濤,陳吳西.一株鮮磷菌劑的研制及其應(yīng)用效果[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào),2010,36(6):657-661.