全 文 ：第21卷　第2期
　Vol.21　 No.2
草　地　学　报
ACTA AGRESTIA SINICA
　　　　　2013年 3月
　 Mar.　2013
doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2013.02.022
苜蓿根际有益菌接种剂对苜蓿生长特性影响的研究
韩华雯1,2,孙丽娜1,3,姚　拓1,2∗,张　英1,4,王国基1,2
(1.甘肃农业大学草业学院,甘肃 兰州　730070;2.草业生态系统教育部重点实验室,甘肃 兰州　730070;
3.甘肃省武威市林业局,甘肃 武威　733000;4.青海大学农牧学院草业科学系,青海 西宁　810016)
摘要:为探讨微生物肥源替代或部分替代化肥的应用潜力,利用前期从苜蓿(MedicagosativaL.)和小麦(Triticum
aestivumL.)根际分离的3株溶磷菌(Bacillussp.,Pseudomonassp.和Azotobactersp.)和1株根瘤菌(Sinorhi-
zobiummeliloti)研制苜蓿根际新型专用接种剂,并进行田间随机区组试验,测定其对苜蓿生长特性的影响。结果
表明:单一菌种接种剂+半量磷肥对苜蓿的促生效果不及复合菌种接种剂+半量磷肥,与对照(全量磷肥)相比,复
合菌种接种剂+半量磷肥处理对苜蓿的各项生长指标均有明显的促生效应,其中以复合接种剂+半量磷肥处理的
效果最佳:苜蓿株高、叶绿素含量、叶茎比、干鲜比及产量分别较对照增加9.00%,51.98%,13.79%,19.57%,
11.98%(第1茬)和8.26%,48.08%,16.87%,20.07%,20.95%(第2茬);单一菌种接种剂+半量磷肥处理的效
果不及全量磷肥处理,但处理根瘤接种剂+半量磷肥效果较好。因此,推荐根瘤接种剂和Jm170+Jm92+Lx191
溶磷菌+根瘤菌复合接种剂为适用于苜蓿的最佳单一及复合菌株接种剂,研制的各接种剂质量达到农业部微生物
肥料行业标准(NY227-94)的要求。
关键词:有益菌;溶磷菌;固氮菌;接种剂;苜蓿;生长特性
中图分类号:S154.381;S541.9　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1007-0435(2013)02-0353-07
EffectsofEffectiveMicrobialInoculantsonAlfalfaGrowthCharacter
HANHua-wen1,2,SUNLi-na1,3,YAOTuo1,2∗,ZHANGYing1,4,WANGGuo-ji1,2
(1.PrataculturalColege,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,GansuProvince730070,China;
2.KeyLaboratoryofGrasslandEcosystem,MinistryofEducation,Lanzhou,GansuProvince730070,China;
3.ForestBureauofGansuProvince,Wuwei,GansuProvince733000,China;4.DepartmentofGrasslandScience,
AgricultureandAnimalHusbandryColege,QinghaiUniversity,Xining,QinghaiProvince810016,China)
Abstract:Maintenanceofsoilfertilityisoneofthemoreimportantrequirementsforsustainableagriculture
inChinabecauseincreasingchemicalfertilizeruseandhighlyproductivesystemshascreatedenvironmental
problemsandresourceoverexploitation.Inrecentyears,bio-fertilizershaveemergedasanimportantcom-
ponentoftheintegratednutrientsupplysystemandshowgreatpromisetoimprovecropyields.Theobjec-
tiveofthispaperistosurveythepossibilityofapplyingbio-fertilizerstoreplacechemicalfertilizers.Three
phosphate-solubilizingbacteriastrains(Bacillussp.,Pseudomonassp.andAzotobactersp.)andonerhi-
zobium(Sinorhizobiummeliloti),isolatedfromalfalfaandwheatrhizosphere,wereusedtoproducesingle
andcompoundinoculants.Afieldexperimentbasedonrandomizedcompleteblockwasdesignedwiththree
replicationsinLanzhouforageexperimentstationtostudyinoculanteffectsonthegrowthcharacterofal-
falfa.ResultsshowedthatinoculantsfitthequalitycriterionofagriculturalmicrobialfertilizerofChina
(NY227-94),andinoculantstorageshouldnotexceedsixmonths.Growth-promotingorderofalfalfa-spe-
cificcompoundinoculantswas:compoundinoculantstreatments>fulamountofphosphatefertilizertreat-
ment(ascontrol)>singleinoculantstreatments.Comparedtothecontrol,compoundinoculantshadsig-
nificanteffectonthegrowthcharacterofalfalfa.Jm170+Jm92+Lx191+S7inoculantwasthebestcom-
pound.Theheight,stemdiameter,chlorophylcontent,freshanddriedratio,leafandstemratioandhay
yieldofalfalfatreatedbyJm170+Jm92+Lx191+S7+1/2Pincreasedby9.00%,51.98%,13.79%,
19.57%and11.98% (1stcut)and8.26%,48.08%,16.87%,20.07%,20.95% (2ndcut)comparedto
收稿日期:2012-10-17;修回日期:2012-12-08
基金项目:国家自然基金(30960265);国家科技支撑技术(2012BAD14B10);国家自然基金(31260025);甘肃省农牧厅生物技术专项(GN-
SW-2011-08);甘肃省农业科技创新项目(GNCX-2012-45)资助
作者简介:韩华雯(1989-),女,甘肃庆阳人,硕士研究生,研究方向为土壤微生物资源,E-mail:hhw19890207@126.com;∗通信作者 Au-
thorforcorrespondence,E-mail:yaotuo@gsau.edu.cn
草　地　学　报 第21卷
control.StrainsS7andJm170+Jm92+Lx191+S7supplementedwith50%phosphoricfertilizerwererec-
ommendedasthebesttreatmentsforsubstitutionof100%phosphoricfertilizerinalfalfaproduction.
Keywords:Effectivemicrobial;Nitrogen-fixingbacteria;Phosphorus-solubilizingbacteria;Inoculants;Al-
falfa;Growthcharacter
　　植物根际有益微生物是指生活在土壤或附生于
植物根际的一类可促进植物生长的有益菌类[1],可
通过固定空气中的氮气(即生物固氮)或溶解土壤中
不能被植物直接吸收利用的磷素(即生物溶磷)或产
生植物生长激素刺激植物生长以增强其吸收矿物营
养和水分的能力,从而促进植物生长[2-4],部分菌株
亦可有效抑制土著病原菌的繁殖和传播。目前,关
于有益微生物分离、筛选以及生理生化特性、分子生
物学特性和鉴定方面的研究已经较为深入,研究热
点逐步集中于利用有益微生物制作的生物接种剂或
生物菌肥对作物增产、品质改善以及病害防治方面。
郜春花等[5]研究表明解磷菌剂可促进玉米(Zea
mays)株高、鲜重和干重增加15.2%~89.2%;青菜
鲜重、干重和生物量增加15.8%~41.6%。易艳梅
等[6]研究发现溶磷菌EnHy-401在盐碱土壤的良好
定殖有助于小麦(Triticumaestivum)生长以及对矿
质元素的吸收,其中对P,Ca,K,Mg等矿质元素的
吸收率分别提高了 34.4%,36.3%,31.5% 和
6.3%。荣良燕等[7]研究发现促生菌LHS11对黄瓜
枯萎菌(Fusariumoxysporium f.sp.cucumeri-
num)及西瓜尖镰孢菌(Fusariumoxysporum f.
niveum)抑制效果达80%以上,具有较好的应用潜
力。因此,利用有益菌研制的接种剂是集促生、防病
于一体的“环境友好型”接种剂,是发展绿色食品和
生态农业的理想肥料。
紫花苜蓿(MedicagosativaL.)在我国己有
2000多年的栽培历史,既可为家畜提供优质蛋白
饲料,又能通过固氮过程改良土壤,培肥地力,是
我国西北干旱、半干旱地区人工草地的主要牧草
之一[8-9]。研究表明,接种外源苜蓿根瘤菌是提高
苜蓿产量、培肥地力的有效措施[10]。而Sigleton
等[11]的研究认为一旦土壤中土著根瘤菌的数量达
到一定阈值时,接种根瘤菌并不能产生较大的作
用。丁武等[12]引入“土壤载菌量”概念研究根瘤菌
数量对竞争结瘤的影响,结果表明土壤具有确定
的载菌量,接种量高于土壤载菌量时,接种菌数量
不仅不上升,反而部分菌会死亡。因此,单一接种
根瘤菌可能对苜蓿的结瘤过程产生抑制作用。我
国土壤中有95%以上的磷元素不能被植物直接利
用,而苜蓿的结瘤和固氮离不开磷素[13]。王富民
等[14]研究表明,磷细菌和固氮菌联合生长时,对发
挥磷细菌的解磷作用十分有利,有助于土壤中水
溶性磷的形成。韩光等[15]研究表明在苜蓿上接种
溶磷菌和根瘤菌不仅可以培肥地力,还能显著提
高苜蓿产量。因此,有关溶磷菌与根瘤菌互作效
应的研究具有重要的意义。本研究利用前期从牧
草和作物根际筛选的优良溶磷菌与根瘤菌制作苜
蓿根际新型专用接种剂,研究其对苜蓿生长的影
响,并筛选出适用于苜蓿的单一及复合菌种接种
剂,为苜蓿无公害生产、减少化肥投入量及微生物
资源定向利用提供依据和支撑。
1　材料与方法
1.1　研究区概况
试验在甘肃农业大学兰州牧草试验站进行
(N36.03°,E103.53°),位于兰州市西北部,地处
黄土高原西端,平均海拔1525m,年降水量200~
320mm,降雨量主要集中在夏季。供试土壤肥力
均匀,土壤类型为黄绵土,黄土层较薄,土壤有机
质含量0.84%,pH7.28,土壤含盐量0.247%,有效
氮95.05mg·kg-1,有效磷(P2O5)7.32mg·kg-1,
有效钾(K2O)182.80mg·kg-1。
1.2　试验材料
选用紫花苜蓿品种阿尔冈金,从甘肃创绿草业
科技有限公司购得。供试菌种由甘肃农业大学草业
学院草地生物多样性实验室提供,具有较强的固氮
和溶磷能力[16-17](表1)。
1.3　试验方法
1.3.1　菌悬液制作　将LB培养基生长72h的供
试菌株分别接种于100mLLB液体培养基中,置于
28℃,125r·min-1的摇床培养3~5d,测定OD660
值,确保OD660值大于0.5,并用无菌水调节OD660值
一致(使菌数量处同一水平),制成菌悬液,按表2所
示处理进行菌株单独或混合施用(注:菌株不论是单
独还是混合,接种总体积要相等,混合菌株体积比均
为1∶1或1∶1∶1或1∶1∶1∶1),保存备用。
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第2期 韩华雯等:苜蓿根际有益菌接种剂对苜蓿生长特性影响的研究
1.3.2　接种剂制作　选用泥炭为载体,pH值调节
至6.5~7.0。将该混合体按50g每瓶分装,每处理
3次重复,在121℃下连续灭菌1h备用;将灭菌后
的泥炭载体分别倒入无菌自封袋中,用无菌吸管吸
取1.3.1制作的各菌悬液5mL接种到自封袋中立
即封口,将菌液与载体充分混匀,用灭菌针在自封袋
的中央扎几个小孔,扎孔后的自封袋再外套一自封
袋,并在外层自封袋的四周扎几个小孔,一切操作均
在无菌条件下进行。将做好的菌肥置于28~30℃
下培养7~10d,之后常温保存。
表1　供试菌株
Table1　Testedstrains
菌株号
Strain
codes
菌株学名
Scientific
name
宿主植物
Host
plants
促生特性
Functions
固氮酶活性
Nitrogenaseactivity/
C2H4nmol·m-1·h-1
溶磷量
P-solubilization
capacity/mg·L-1
分泌生长素
IAAsecreting
ability/μg·mL-1
Jm170 Bacillussp. 苜蓿Medicagosativa 溶磷P-solubilization 58.97 178.20 4.34
Jm92 Pseudomonassp. 苜蓿Medicagosativa 溶磷P-solubilization 75.34 132.60 47.25
Lx191 Azotobactersp. 小麦Triticumaestivum 溶磷P-solubilization - 200.02 54.36
S7 Sinorhizobiummeliloti 苜蓿Medicagosativa 固氮Nfixation 1321.36 83.82 20.94
1.3.3　试验设计　试验采用随机区组设计,共设11
个处理,每处理3次重复(表2)。小区面积2m×5
m,阿尔刚金种子用量为15kg·hm-2,条播,埂宽30
cm,行距30cm。接种剂用量为7.5kg·hm-2,用于
拌种。化肥用量:全量磷肥用量为300kg·hm-2(当
地常用施肥量),半量磷肥用量为150kg·hm-2,磷
肥(过磷酸钙,P2O5≥14%)作为基肥施用。苜蓿各生
育期内不追肥,同时根据自然降雨及视当地干旱情
况,以水分状况满足苜蓿生长为宜,进行田间常规
灌溉。
表2　试验处理
Table2　Treatmentsforexperiment
编号 Number 处理 Treatments　　　　　 备注Comments
A P(CK) 全量磷肥对照
B Jm170+1/2P Jm170溶磷菌接种剂+半量磷肥
C Jm92+1/2P Jm92溶磷菌接种剂+半量磷肥
D Lx191+1/2P Lx191溶磷接种剂+半量磷肥
E S7+1/2P 根瘤接种剂+半量磷肥
F Jm170+S7+1/2P Jm170溶磷菌+根瘤菌复合接种剂+半量磷肥
G Jm92+S7+1/2P Jm92溶磷菌+根瘤菌复合接种剂+半量磷肥
H Lx191+S7+1/2P Lx191溶磷菌+根瘤菌复合接种剂+半量磷肥
I Jm170+Jm92+S7+1/2P Jm170,Jm92溶磷菌+根瘤菌复合接种剂+半量磷肥
J Jm170+Jm92+Lx191+S7+1/2P Jm170,Jm92,Lx191溶磷菌+根瘤菌复合接种剂+半量磷肥
1.3.4　测定项目与方法　有效活菌数:稀释平板
法;苜蓿高度:于2010年分别测定不同处理下苜蓿
植株的自然高度,每样地随机取30株,取其平均值;
叶绿素含量:现蕾期每区每处理取植株上部完全展
开的新鲜叶片,用乙醇-丙酮法测定叶绿素;干鲜比:
初花期每处理刈割鲜样1m2,置于室温下风干,称
样品干重,计算干鲜比;叶茎比:现蕾期每处理随机
刈割1m2 苜蓿植株,将植株叶茎分开,清洗,105℃
杀青20min,80℃烘干至恒重后于干燥器冷却,称
重;干草产量:每茬草产量的测定均在初花期进行,
每处理随机取1m2 进行刈割,留茬高度5cm,刈割
后晒干称重,并换算成每公顷的干草产量。
1.4　数据处理
采用Excel2007与SPSS13.0进行数据处理
与分析,用LSD法进行多重比较。
2　结果与分析
2.1　接种剂及其质量
有效活菌数和是否被杂菌污染是表征接种剂质
量的一项重要指标。各接种剂质量检测结果表明,
单一菌种制作的接种剂(单一接种剂,下同)及复合
菌种制作的接种剂(复合接种剂,下同)储存于室温
下经30,60,90,120,150,180d,其有效活菌数均在
108 个·g-1以上,无污染,符合《微生物肥料》
N/Y227-94标准。贮存时间延长至270d,各接种剂处
理有效活菌均在108 个·g-1以下,且伴有轻度污染和
霉变现象,此后有效活菌数迅速下降至102个·g-1,霉
变加剧。因此建议各接种剂在6个月内使用,以
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草　地　学　报 第21卷
确保肥效的发挥。6个月有效利用期内,复合接种
剂有效活菌数较单一接种剂高,复合接种剂有效
活菌数也因菌种不同而不同。如I接种剂与J接
种剂在各储存时段有效活菌数高于G接种剂而低
于F接种剂与 H接种剂。
2.2　接种剂对苜蓿生长的影响
2.2.1　接种剂对苜蓿株高的影响　由图1可知,
与A处理(全量磷肥,CK,下同)相比,各接种剂对
苜蓿的株高影响各异。复合接种剂的效果优于单
一接种剂和CK,单一接种剂不及CK。复合接种
剂中 除 G 处 理 外,其 余 均 较 CK 的 株 高 增 加
2.17%~9.00%(第1茬)和1.01%~8.26% (第
2茬)。第1茬处理I,J与处理G,H之间差异显著
(P<0.05),第2茬处理G与处理H,I,J差异显著
(P<0.05),其余复合接种剂处理间差异不显著;
单一接种剂处理与CK相比,苜蓿株高有不同程度
的下降,且第2茬的下降幅度更为明显,分别为
3.52%~8.93%(第1茬)和5.96%~11.18%(第
2茬)。单一接种剂处理之间及与 CK差异不显
著。综上所述,复合接种剂中处理I和J的效果
最佳。
表3　各单菌株和复合菌株固体接种剂有效活菌数及污染情况
Table3　Qualitycontrolrecordofdifferentstrainsanddifferentmixedstrainsolidinoculants
接种剂Strain 指标Item 30d 60d 90d 120d 150d 180d 270d 360d
B 活菌数/个·g-1 7.35×1010 5.24×1010 6.58×109 6.35×109 5.57×108 4.43×108 3.32×107 2.64×102
是否被污染 - - - - -- - + ++
C 活菌数/个·g-1 5.98×1010 4.25×1010 3.44×109 2.87×109 4.76×108 2.79×108 2.85×107 1.85×102
是否被污染 - - - - -- - + ++
D 活菌数/个·g-1 6.77×1010 6.26×1010 7.18×109 5.59×109 8.05×108 4.14×108 1.21×107 2.21×102
是否被污染 - - - - -- - + ++
E 活菌数/个·g-1 5.55×1010 3.98×1010 6.04×109 5.65×109 6.15×108 3.33×108 3.12×107 2.12×102
是否被污染 - - - - -- - + ++
F 活菌数/个·g-1 8.76×1010 6.63×1010 7.59×109 6.45×109 9.19×108 5.39×108 5.31×107 4.31×102
是否被污染 - - - - -- - + ++
G 活菌数/个·g-1 6.01×1010 4.98×1010 5.78×109 3.49×109 4.96×108 3.57×108 1.82×107 2.84×102
是否被污染 - - - - -- - + ++
H 活菌数/个·g-1 8.28×1010 7.14×1010 7.26×109 6.33×109 8.11×108 5.74×108 4.02×107 3.95×102
是否被污染 - - - - -- - + ++
I 活菌数/个·g-1 7.22×1010 5.68×1010 5.83×109 4.36×109 9.05×108 5.24×108 5.24×107 3.36×102
是否被污染 - - - - -- - + ++
J 活菌数/个·g-1 7.16×1010 5.24×1010 6.01×109 4.28×109 6.44×108 4.52×108 2.38×107 3.17×102
是否被污染 - - - - -- - + ++
　　注:“+”表示轻度污染;“++”表示中度污染;“-”表示无污染
Note:“+”mildcontamination;“++”moderatecontamination;“-”un-contaminated
图1　不同施肥处理对苜蓿株高的影响
Fig.1　Effectsofdifferentfertilizerapplicationtreatmentsonalfalfaheight
2.2.2　接种剂对苜蓿叶绿素含量的影响　由表4
可知,苜蓿叶绿素含量因施肥处理的不同差异较
大。除D处理外,单一接种剂中B,C,E处理较
CK对苜蓿的叶绿素含量影响明显,第1茬增加
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第2期 韩华雯等:苜蓿根际有益菌接种剂对苜蓿生长特性影响的研究
1.69%~20.34%,第2茬增加1.28%~19.87%,
单一接种剂中B处理的效果最佳,E处理次之,D
处理的效果最差;复合接种剂处理的苜蓿叶绿素
含量较CK分别增加4.52%~51.98%(第1茬)
和13.46%~48.08(第2茬),第1茬除F处理外,
G,H,I和J处理与CK差异显著(P<0.05),第2茬
F,G,H,I和J处理均与CK差异显著(P<0.05)。复
合接种剂处理间除I与J差异不显著外,其余各处理
间差异显著(P<0.05)。这表明复合接种剂处理提高
叶绿素含量效果明显,其中处理I和J的效果最佳。
表4　不同施肥处理对苜蓿叶绿素含量、叶茎比及干鲜比的影响
Table4　Effectsofdifferentfertilizerapplicationtreatmentsonthechlorophylcontent
andleaf/stemratioanddryweight/freshweightratioofalfalfa
处理
Treatments
叶绿素Chlorophylcontent/mg·g-1 叶茎比Leaf/Stemratio/% 干鲜比 Dryweight/Freshweight/%
第1茬1stcut 第2茬2ndcut 第1茬1stcut 第2茬2ndcut 第1茬1stcut 第2茬2ndcut
A 1.77e 1.56e 0.87c 0.83c 28.77c 28.05c
B 2.13d 1.87c 0.68de 0.66e 24.63e 25.15d
C 1.80e 1.58e 0.64e 0.62e 25.38d 23.94e
D 1.71e 1.51e 0.73d 0.72d 25.16d 29.29c
E 2.07d 1.73d 0.84c 0.82c 27.99c 26.52d
F 1.85e 1.77cd 0.92b 0.91b 33.62a 32.85ab
G 2.47b 2.16b 0.90b 0.87bc 31.33b 31.41b
H 2.33c 1.84c 0.95ab 0.95a 32.36b 33.03a
I 2.58a 2.29a 0.98a 0.98a 33.18a 33.42a
J 2.69a 2.31a 0.99a 0.97a 34.40a 33.96a
　　注:同列不同小写字母代表各处理间差异显著(P<0.05),下同
Note:Differentsmallettersindicatesignificantdifferenceatthe0.05level,thesameasbelow
2.2.3　接种剂对苜蓿叶茎比及干鲜比的影响　如表
4所示,不同施肥处理下,苜蓿叶茎比和干鲜比变化
明显。复合接种剂处理的效果优于单一接种剂处理
和CK,但单一接种剂处理不及CK。施用复合接种剂
处理,苜蓿叶茎比较CK增加3.45%~13.79%(第1
茬)和4.82%~18.07%(第2茬),而干鲜比增加
8.90%~19.57%(第1茬)和11.98%~21.07%(第2
茬),其中I和J处理的效果最佳,G处理最差;单一接
种剂处理对苜蓿叶茎比和干鲜比的影响程度不同,叶
茎比较 CK 下降16.09%~21.84%(第1茬)和
13.25%~25.30%(第2茬),而干鲜比第1茬下降
2.71%~14.39%,第2茬下降5.45%~14.65%,单
一接种剂中处理E的效果较好。
2.2.4　接种剂对苜蓿干草产量的影响　干草产量
是衡量苜蓿生产能力的重要指标,对苜蓿干草产量
的测定结果如表5所示。各施肥处理对苜蓿干草产
量的影响显著。复合接种剂的效果优于单一接种剂
及CK,单一接种剂处理不及CK。施用复合接种剂
对苜蓿干草产量增产幅度可达11.98%(第1茬)和
20.95%(第2茬),不同复合菌肥处理对苜蓿产量影
响亦不同,如复合菌肥处理G与处理F,H 差异显
著(P<0.05);单一接种剂中处理E与CK差异不
显著,B,C,D处理与CK差异显著(P<0.05)。各
施肥处理对苜蓿干草产量的促生效果主要体现在第
1茬,处理I和J与其他处理差异显著(P<0.05),
且促生效果最佳。苜蓿总干草产量也因菌肥处理的
不同而变化明显,最大增幅可达到15.77%。
表5　不同施肥处理对苜蓿干草产量的影响
Table5　Effectsofdifferentfertilizerapplication
treatmentsonthehayyieldofalfalfa kg·hm-2
处理
Treatments
干草产量 Hayyield
第1茬1stcut 第2茬2ndcut
总产量
Totalhayyield
A 7753.23cd 5666.13d 13419.36bcd
B 7267.74e 5054.84e 12322.58cde
C 6553.23f 4411.29f 10964.52e
D 7027.42e 4895.16e 11922.58de
E 7469.36d 5317.74d 12787.10cd
F 8437.10ab 6185.48c 14622.58ab
G 7927.42c 6095.16c 14022.58abc
H 8274.19b 6541.94b 14816.13ab
I 8654.84a 6782.26ab 15437.10a
J 8682.26a 6853.23a 15535.49a
3　讨论与结论
随着社会对环境保护的日益重视和生态农业的
发展,微生物肥料作为新兴的“绿色产业”在农业生
产中发挥着越来越重要的作用。微生物肥料又称生
物肥料、菌肥、接种剂,是含有特定微生物活体的制
品,应用于农业生产,通过其中所含微生物的生命活
753
草　地　学　报 第21卷
动,增加植物养分的供应量或促进植物生长,提高产
量,改善农产品品质及农业生态环境。由于微生物
种类繁多、作用机理多样,体现出多样化的功能,研
发与应用的潜力巨大。微生物肥料主要通过活体微
生物的数量来体现,其质量由多种因素决定,包括菌
种来源、菌剂组成、菌种组合与比例、载体种类与质
量,还受土壤生态环境(水分、湿度、通气状况、pH
值等)的影响[13]。另外,微生物肥料的施用方法、施
用量以及施用时间也因作物不同而有所差异。
本研究制作的固体接种剂贮存180d,有效活菌
数在2.79×108 个·g-1以上,符合《微生物肥料》
NY227-94[18]质量标准,接种剂的贮存时间延长至
270d,各接种剂处理有效活菌均在108 个·g-1以
下,且伴有轻度污染和霉变现象,而当保存时间为
360d此后有效活菌数迅速下降至102 个·g-1,霉
变加剧。因此,为了延长各菌肥接种剂的贮存时间,
可以尝试在其中加入一定比例的真菌抑菌剂[19]。
近年来,各国学者就生物菌肥的应用潜力进行
了大量实践,如 Mohammad等[20]在PGPR和PSM
对玉米产量影响的研究表明,接种的菌肥可以显著
提高玉米产量的同时减少50%的磷素供应,但不能
补偿缺少氮素对其的影响。孙淑荣等[21]报道接种
复合制剂对玉米增产效果显著,玉米平均增产
11.01%,增产幅度为7.35%~15.26%,并可替代
10%~20%的化肥,减少投入750~1050元·hm-2。
本试验结果表明,各施肥处理对紫花苜蓿的株高、叶
绿素含量、干鲜比、叶茎比及干草产量具有明显的促
生效应,增产效果总体呈现复合接种剂+半量磷肥
处理>全量磷肥处理>单一接种剂+半量磷肥处
理,这与韩文星等[22]在燕麦(AvenasativaL.)上的
研究结果一致。
本研究结果表明,单一接种剂的接种效果因菌
株个体的差异,表现有所不同,如S7+1/2P处理对
苜蓿的各项指标促生效果优于其他单一接种剂处
理,除与苜蓿根瘤菌S7固有的特性有关,还可能由
于土著苜蓿根瘤菌结瘤能力和固氮能力较低,接种
外源苜蓿根瘤菌S7(固氮酶活性为1321.36C2H4
nmol·m-1·h-1)可有效改善苜蓿根瘤菌的结瘤和
固氮能力,进一步提高苜蓿的产量。施用S7+1/2P
处理苜蓿叶绿素含量较全量磷肥处理增加16.95%
(第1茬)和10.90%(第2茬),对苜蓿株高、叶茎
比、干鲜比以及干草产量的影响不及全量磷肥处理,
但与全量磷肥的差异不显著;复合接种剂处理的效
果优于全量磷肥处理,以处理I和J的效果最佳,处
理G的效果最差。处理J对苜蓿株高、叶绿素含
量、叶茎比、干鲜比以及产量分别较全量磷肥增加
9.00%,51.98%,13.79%,19.57%,11.98%(第1
茬)和8.26%,48.08%,16.87%,20.07%,20.95%
(第2茬),这可能与菌株之间的互作效应有关。研
究证实,溶磷菌溶解的磷矿粉能作为根瘤菌的磷源,
促进其生长繁殖,为植株提供更多的N素。王富民
等[14]对解磷固氮菌剂的研制及其对小麦的增产效
应进行的研究结果表明,磷细菌的存在对土壤中固
氮菌的发育有良好的影响,并且两者同时存在于土
壤中时,能明显地提高土壤固氮作用强度。王静
等[23]对大豆(GlycinemaxL.)根瘤菌与光合细菌
混合接种效果进行研究,结果表明光合细菌和根瘤
菌混合接种,提高了大豆根瘤的固氮酶活性和固氮
生物的固氮效率并增强了土壤的固氮强度。处理
F,G和H对苜蓿的促生效果也存在明显的差异,呈
现F>H>G的趋势,说明溶磷菌的溶磷能力在溶
磷菌和固氮菌的互作效应中发挥着重要作用,进而
证实磷素的匮乏直接或间接地影响苜蓿根瘤固氮结
瘤能力和固氮酶活性[13]。
综上所述,单一菌株(S7)和菌株组合(Jm170+
Jm92+S7和Jm170+Jm92+Lx191+S7)与半量磷
肥配合施用能显著促进苜蓿的生长,说明在苜蓿生
产中,其与半量磷肥配合施用可以代替全量磷肥。
但本试验只研究了单一菌株及菌株互作对苜蓿生长
的影响,有关复合接种剂处理对苜蓿品质及结瘤能
力影响有待进一步研究,且对于固氮菌与溶磷菌互
作的机理尚不清楚。同时,苜蓿的生长过程需要各
种营养元素之间的协同作用,因此应在苜蓿生产过
程中提倡使用多菌种微生物复合接种剂及其复合微
生物肥料,包含营养元素的复合微生物肥料,还有添
加稀土元素、植物激素等的微生物肥料。另外,本试
验只涉及到单一的菌肥肥效试验,有关水肥(菌肥)
的耦合效应对苜蓿生长及品质的影响有待于进一步
研究。
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(责任编辑　李美娟)
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