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根瘤菌肥对紫云英生长的影响研究



全 文 :资源与环境科学 现代农业科技 2012年第 10期
紫云英(Astragalus sinicus)为豆科芪属植物,又称红花
草、翘摇,是我国南方地区最常见的绿肥。种植紫云英可显
著改善土壤理化性状,增加土壤微生物数量及多样性,提高
土壤肥力,减少化肥用量,促进土壤有机碳的积累,减少二
氧化碳排放,节约能源,改善生态环境,为推动低碳、生态、
绿色农业的发展起到了积极作用 [1-4]。此外,紫云英具有较高
的食用、饲用价值,又是一种常见的蜂蜜花源。因此,种植紫
云英可谓一举多得。目前,在美国、日本、韩国等发达国家,
正积极开展紫云英种植的推广与普及 [5-7]。近年来,随着化肥
的过量施用、工业废弃物的增加,导致耕地质量下降,肥料
利用率降低,土壤、水源污染严重,农产品品质下降 [8-9],紫云
英种植在我国也逐渐引起关注与重视,国家农业部门正积
极提倡紫云英的推广。紫云英属于豆科植物,与大豆、花生
等豆科植物一样,根瘤菌拌种是其重要的种植环节,对其产
量及生产状况起到至关重要的作用。
为探索紫云英接种根瘤菌的效果,验证根瘤菌在促进
绿肥生产、提高紫云英产量和品质、增强土壤肥力等方面的
作用,笔者在湖南宜章和醴陵两地进行紫云英耕作试验,对
数据进行收集和整理,以为合理利用根瘤菌肥、推广紫云英
种植等提供科学依据和理论支持。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
湖南省醴陵市大障镇立新村陶家垅组农户责任田,试
验地为黄泥田。试验前取土样化验,土壤含有机质 28 g/kg,
碱解氮 136 mg/kg,有效磷为 8.5 mg/kg,速效钾为 109 mg/kg,
pH 值 5.1。
湖南省宜章县岩泉镇毛坪头村农户责任田,试验地为
灰泥田。试验前取土样化验,土壤含有机质含量 46.4 g/kg,
碱解氮 128 mg/kg,有效磷为 8.5 mg/kg,速效钾为 132 mg/kg,
pH 值 6.2。
1.2 试验材料
供试品种:湖南省醴陵市试验地种植的紫云英品种为
湘肥三号,湖南省宜章县种植的紫云英品种为余江大叶。供
试肥料:紫云英根瘤菌剂(粉剂),由湖南润邦生物工程有限
公司生产。
1.3 试验设计
2 个试验地均设 4 个处理,具体设计如表 1 所示。3 次
重复,随机区组排列,小区面积 33.3 m2,试验田四周设置宽
1.5 m 的保护行。
1.4 试验过程
施肥方式均为常规施肥 ,施用纯 N 22.5 kg/hm2、P2O5
54.0 kg/hm2、K2O 27.0 kg/hm2,其中 50%的钾肥和 100%的磷
肥作基肥施用;100%的氮肥和 50%的钾肥在第 2 年 3 月上
旬(开春后)作追肥施用。
供试紫云英于 2010 年 9 月 22 日播种,播种前 2 d 灌水
至田间湿润,划分试验小区,按小区试验面积开沟分厢,播
种前一天施用基肥。各处理的开沟排水,清沟沥水和病虫害
防治等主要栽培管理措施完全一致,确保在紫云英生长期
间田面不积水。供试紫云英于 2011 年 4 月 10 日收获(3 月
5 日施追肥)。
1.5 调查项目
收获时分小区单独收获、单独称重计算各小区产量及
测定其他指标。土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等指标
根瘤菌肥对紫云英生长的影响研究
陈海荣 郭照辉 魏小武 罗容珺 唐冰璇
(湖南省微生物研究所,湖南长沙 410009)
摘要 为揭示根瘤菌肥对紫云英生长的影响,在湖南宜章和醴陵两地对紫云英分别进行了种植试验。结果表明:接种根瘤菌肥能提高
紫云英总苗数 3.9 万~6.3 万株/hm2、株高 8.20~20.93 cm、单株分枝数 0.53~1.43 个、单株鲜重 0.64~0.65 g、每株结瘤数 4.4~8.4 个,对提高紫
云英的产量与质量具有重要意义。
关键词 紫云英;根瘤菌肥;接种;影响
中图分类号 S144.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)10-0260-02
Research on Effect of Rhizobium Fertilizer on the Growth of Astragalus sinicus
CHEN Hai-rong GUO Zhao-hui WEI Xiao-wu LUO Rong-jun TANG Bing-xuan
(Hunan Institute of Microbiology,Changsha Hunan 410009)
Abstract In order to explore the effect of rhizobium fertilizer on the growth of Astragalus sinicus,the research planted and tested Astragalus
sinicus in Yizhang and Liling in Hunan Province.The results indicated that inoculation of rhizobium fertilizer increased the total number of seedlings to
over 39 000~63 000 per hectare,promoted plant height to over 8.20~20.93 cm,elevated number of branches to over 0.53~1.43 pie per plant,fresh
weight to over 0.64~0.65 g per plant,and increased number of nodulation to over 4.4~8.4 pie of Astragalus sinicus.It suggested that inoculation of
rhizobium fertilizer could effectively improve the yield and quality of Astragalus sinicus.
Key words Astragalus sinicus;rhizobium fertilizer;inoculating;effect
处理 种籽 根瘤菌剂 根瘤菌肥基质 干细土 清水
1 30.0 3.0 0 300 150
2 30.0 0 3.0 300 150
3 30.0 0 0 300 150
CK 30.0 0 0 0 0
表 1 试验设计
(kg/hm2)
注:处理 1为用根瘤菌剂拌种;处理 2根瘤菌肥充分灭菌后进行拌种。
基金项目 湖南省农业厅资助项目。
作者简介 陈海荣(1978-),女,湖南资兴人,助理研究员,从事农业微
生物应用研究工作。
收稿日期 2012-04-09
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采用常规分析法测定 [10]。
2 结果与分析
2.1 不同处理对紫云英经济性状的影响
醴陵市试点试验结果如表 2 所示。可以看出,与处理 2、
3 和 CK 相比,处理 1 在总苗数、株高、单株分枝数和单株鲜
重等方面均有显著增加,其中总苗数平均增加 3.9 万株/hm2
以上,株高平均增加 8.20 cm,单株分枝数平均增加 0.53 个,
单株鲜重平均增加 0.64 g。处理 2、3 和 CK 之间各项数据变
化不明显,但以处理 2 的植株性状较优。CK 在总苗数、株
高、单株分枝数和单株鲜重方面表现最差。
宜章县试点的试验结果与醴陵市试点的结果基本一
致,具体如表 3 所示。可以看出,与处理 2、3 和 CK 相比,处
理 1 在总苗数、株高、单株分枝数和单株鲜重等方面显著增
高,其中总苗数平均增加 6.3万株/hm2,株高平均增加 20.93 cm,
单株分枝数平均增加 1.43 个,单株鲜重平均增重 0.65 g。处
理 2、3 和 CK 之间各项数据变化不明显,但处理 2 各数据略
高于其他 2 个处理,CK 各项数据较低。
2.2 不同处理对紫云英结瘤率的影响
试验结果表明,处理 1 的单株根瘤数明显高于处理 2、3
和 CK。醴陵市试验平均每株结瘤数高 8.4 个,宜章县试验平
均每株结瘤数高 4.4 个。处理 2、3 和 CK 之间的根瘤数差异
较小,处理 2 略高于其他 2 个处理。
2.3 不同处理对紫云英产量的影响
醴陵市试点产量结果如表 4 所示。可以看出,处理 1 紫
云英鲜草平均产量为 33 843.8 kg/hm2,较处理 2 增产 2 012.0
kg/hm2,增幅 6.3%;较处理 3 增产 2 132.1 kg/hm2,增幅 6.7%;
较 CK 增产 2 432.4 kg/hm2,增幅 7.7%。F 检验、新复极差多
重比较分别如表 5、6 所示,表明处理 1 的增产效果达极显
著水平。
宜章县产量结果如表 7 所示。可以看出,处理 1 紫云英
鲜草平均产量为 34 384.4kg/hm2,较处理 2增产 2 402.4 kg/hm2,
增幅 7.5%;较处理 3 增产 2 192.2 kg/hm2,增幅 6.8%;较 CK
增产 2 612.6 kg/hm2,增幅 8.2%。F 检验、新复极差多重比较
分别如表 8、9 所示,表明处理 1 的增产效果达极显著水平。
2.4 不同处理经济效益对比
2个试点的研究结果表明,处理 1具有明显的增产效果。
其中,醴陵市试点平均增产 2 192.2 kg/hm2,宜章县试点平均
增产 2 402.4 kg/hm2。按照鲜草均价 0.1 元/kg 计算,使用根瘤
菌肥拌种后,可增收 219.22~240.24 元/hm2,与吴熙忠 [11]、李
青盛 [12]的研究结果基本相似。目前,根瘤菌肥的市场价格约
为 20 元/kg,施用量为 3 kg/hm2,则总投入为 60 元/hm2。除去
菌肥成本后,净增收 159.22~180.24 元/hm2,经济效益十分
可观。
3 结论与讨论
研究表明,使用根瘤菌剂拌种,可以显著提高紫云英的
结瘤率,提高紫云英总苗数、株高、单株分枝数、单株鲜重等
各项生长指标,对其生长起到了非常明显的促进作用。
活性根瘤菌是菌肥中的最有效部分活菌数是衡量紫云
英根瘤菌肥质量的一个至关重要的标准。而试验也说明,干
细土和清水拌种有利于紫云英生长,这也许与对种籽的保
护和提高促种籽发芽率有关。
使用根瘤菌肥后的紫云英,收益远大于投入,仅从鲜草
的市场价值来分析,已经平均增收 159.22~180.24 元/hm2,这
还不包括因紫云英产量、质量提高并提升土壤肥力而为后
(下转第 264 页)
处理
小区产量∥kg 折合产量
kg/hm2Ⅰ Ⅱ Ⅲ 平均
1 115.1 114.4 114.0 114.5 34 384.4
2 106.0 108.2 105.4 106.5 31 982.0
3 105.2 110.4 106.1 107.2 32 192.2
CK 103.8 107.2 106.3 105.8 31 771.8
表 7 宜章县试点不同处理紫云英产量结果
处理
总苗数
万株/hm2
株高
cm
单株分枝
数∥个
单株鲜重
g
单株根瘤
数∥个
1 343.95 66.0 3.3 11.80 23.2
2 340.65 58.0 2.9 11.20 15.8
3 340.20 57.8 2.8 11.17 14.9
CK 339.30 57.6 2.6 11.10 13.7
表 2 醴陵市试点不同处理紫云英经济性状指标比较
处理
总苗数
万株/hm2
株高
cm
单株分枝
数∥个
单株鲜重
g
单株根瘤
数∥个
1 324.15 97.6 5.1 12.71 33.8
2 319.20 78.3 3.7 12.01 29.6
3 319.20 77.8 3.7 12.10 28.1
CK 315.15 73.9 3.6 12.08 26.8
表 3 宜章县试点不同处理紫云英经济性状指标比较
变异来源 自由度 平方和 均方 F 值 F0.05 F0.01
处理间 3 146.829 48.943 24.475 4.757 9.780
重复间 2 14.622 7.311 3.656 5.143 10.925
误差 6 11.998 2.000
总变异 11 173.449
表 8 宜章县试点紫云英产量 F检验
处理
小区产量∥kg 折合产量
kg/hm2Ⅰ Ⅱ Ⅲ 平均
1 113.3 112.2 112.6 112.7 33 843.8
2 105.0 105.9 107.1 106.0 31 831.8
3 106.5 105.4 104.9 105.6 31 711.7
CK 103.8 104.7 105.3 104.6 31 411.4
表 4 醴陵市试点不同处理紫云英产量结果
变异来源 自由度 平方和 均方 F 值 F0.05 F0.01
处理间 3 123.023 41.008 49.958 4.757 9.780
重复间 2 0.395 0.198 0.241 5.143 10.925
误差 6 4.925 0.821
总变异 11 128.343
表 5 醴陵市试点紫云英产量 F检验
陈海荣等:根瘤菌肥对紫云英生长的影响研究
处理 平均值
显著水平 比较标准
5% 1% (P) 5% 1%SSR LSR SSR LSR
1 33 843.8 a A 2 3.460 1.810 5.240 2.741
2 31 831.8 b B 3 3.580 1.873 5.510 2.882
3 31 711.7 b B 4 3.640 1.904 5.650 2.955
CK 31 411.4 b B 5
表 6 醴陵市试点产量新复极差多重比较
处理 平均值
显著水平 比较标准
5% 1% (P) 5% 1%SSR LSR SSR LSR
1 34 384.4 a A 2 3.460 2.825 5.240 4.278
2 31 982.0 b B 3 3.580 2.923 5.510 4.499
3 32 192.2 b B 4 3.640 2.972 5.650 4.613
CK 31 771.8 b B 5
表 9 宜章县试点产量新复极差多重比较
261
资源与环境科学 现代农业科技 2012年第 10期
(上接第 261页)
作植物(如水稻)增产带来的间接经济收入。因此,扩大生
产优质、稳定的根瘤菌肥,对紫云英的应用与推广具有重
要意义。
4 参考文献
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名称 第一次调查 第二次调查 增减变化
建制镇 239.25 757.67 518.42
村庄 12 652.85 14 325.84 1 672.99
采矿用地 197.15 409.36 212.21
公路用地 797.20 736.91 -60.29
农村道路 4 053.41 5 748.36 1 694.95
沟渠 113.08 23.42 -89.66
水工建筑用地 48.53 42.62 -5.91
表 8 二级地类面积变化
(hm2)
地三级地类面积相比 ,川旱地增加 3 390.38 hm2,旱地梯
田增加 571.40 hm2,塬旱地减少 4 456.28 hm2,坡旱地增加
39 862.46 hm2,具体如表 9所示。
4 结论与讨论
4.1 结论
4.1.1 一级地类面积变化明显。第二次调查结果显示,耕地
增加 33 411.73 hm2,园地减少 1 374.07 hm2,林地增加 193.36
hm2,草地减少 10 129.07 hm2,城镇村及工矿用地增加 2 382.19
hm2,交通运输用地增加 1 634.91 hm2。环县属黄土高原丘陵
沟壑区,辖区内地形地貌比较复杂,海拔高低相差较大,自
然资源(光、热、水、气、生物)在区域的组合上呈现出明显的
差异分布特征。根据第二次土地调查结果显示,环县土地利
用形成了西北部和中南部 2 个明显地带,西北部包括西部
掌地丘陵农牧区和北部梁卵沟壑牧农区,该区人均土地资
源丰富,牧草面积大,油料作物种植多,土地利用以牧为主、
农牧结合,果园林木面积小,工矿交通用地较少;中南部包
括南部残原沟壑农林牧区和中南部环江河谷农业区,该区
人口、密度大,人均耕地少,园地和林木占地较多,土地利用
以种植业为主。
4.1.2 建设用地增加速度过快,优质耕地逐年缩减。第二次
调查环县建设用地(包括居民点和交通用地)为 22 044.18
hm2,较第一次(1 810.47 hm2)增加 3 942.71 hm2(21.78%)。这
是由于随着国民经济建设和社会的发展,人口的增多,工业
交通进程的加速,使城镇村镇、建设规模逐渐扩大。并且非
农业建设用地主要占用优质耕地。
4.1.3 生产用地布局基本合理,旱作农业占主导地位。从土
地利用现状可以看出,环县旱地占总耕地 99.22%。与第一次
调查结果相比较,川旱地增加 3 390.38 hm2,旱地梯田增加
571.40 hm2,塬旱地减少 4 456.28 hm2,坡旱地增加 39 862.46
hm2。从生态农业的观点看,这种布局框架是符合黄土高原
丘陵沟壑区农业生产用地。
4.2 讨论
4.2.1 水土流失及风蚀沙化严重。第二次调查结果显示 ,
园地和草地面积较第一次调查分别减少 1 374.07 hm2 和
10 129.16 hm2。环县主要土类质地较粗,土体疏松,遇水极易
分散,抗蚀性弱,加之沟壑纵横,沟深坡陡,地形破碎,植被
稀疏,同时降雨集中,强度大,更使土壤侵蚀加剧,促使严重
的水土流失。另外,环县北部紧靠宁夏沙滩,地表多为质地
松散的砂质土壤,干旱少雨,大风频繁,加之人为毁林毁草,
陡坡垦荒,粗耕滥种、弃耕撂荒,超载过牧,毁草挖药,使天
然植被遭到严重破坏。为此,加强生态地质环境管理对于保
护草原生态、防治沙漠化非常重要 [4]。
4.2.2 土地管理执法不严,总体规划落实不到位。发展经济
与保护耕地之间的矛盾,导致乱占滥用土地的现象仍十分
严重。随着生活水平,旧宅换新宅,弃山就川塬,弃窑建房、
少批多占,没有整体规划、分散建设等现象,占用了高产、稳
产农耕地,使土地利用在结构和布局上达不到最优组合和
最佳配置,对发挥土地资源的效益和长远效益,均起了不同
程度抑制作用。因此,应严格落实土地资源总体规划,因为
国土规划是以国土资源禀赋及其地域空间为基础来统筹和
调控经济社会发展的规划,具有保护资源与保障发展的双
重功能,应置于规划体系的上位,通过完善资源配置体系和
设立资源开发与产业的准入门槛促进经济结构调整,采取
差别化开发、区域内优化、区域间互补的方式,实现全面协
调发展[5]。
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济,2011(10):21-24.
名称 第一次调查 第二次调查 增减变化
川旱地 7 389.58 10 779.96 3 390.38
旱地梯田 8 999.16 9 570.56 571.40
塬旱地 22 840.51 18 384.23 -4 456.28
坡旱地 158 302.69 198 165.18 39 862.49
(hm2)表 9 三级地类面积变化
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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