PGPR菌肥Y3丸粒化處理對苜蓿促生效果的影響

管鵬

摘要 [目的]為了研究PGPR菌株制成丸粒化菌肥對苜蓿的影響。[方法]在大田對隨機重復的苜蓿小區做施肥處理，并對其生物量和品質進行測定。[結果]丸粒化菌肥的施用效果好于液體菌肥，丸粒化菌肥W2處理對苜蓿的施用效果最顯著。[結論]施用的丸粒化菌肥是有效的菌肥，對苜蓿生長和品質有良好的促進作用。

關鍵詞 丸粒化菌肥；苜蓿；產量；品質

中圖分類號 S142+.1 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）11-03259-02

Abstract [Objective] Research the effects of pelleted PGPR fertilizer on alfalfa. [Method] Fertilization methods with the repeat randomized designs were conducted. The biomass and quality were measured. [Result] Pelleted fertilizer application effect is better than liquid fertilizer， the effects of pelleted fertilizer W2 treatment possess most significant effect of alfalfa. [Conclusion] The application of pelleted fertilizer is effective， could effectively promote alfalfa growth and quality.

Key words Pelleted fertilizer； Alfalfa； Yield； Quality

具有頑強生命力的苜蓿因其適應能力強，自古以來就被人們栽培種植[1]，還因其蛋白質、微量元素、礦物質含量較高，植株體內營養物質豐富而享譽世界。研究表明，苜蓿不僅能為畜禽提供必要的營養物質，而且能提供大量蛋白，增加畜禽肉類產出率。它是一種理想的飼料作物。此外，苜蓿還具有改良退化土壤、與土壤中固氮菌共生和增強土壤肥力的能力。在我國畜牧業轉型的關鍵時期，苜蓿的推廣種植具有重大的意義。

我國人口數量的激增以及化肥的大量施用，不可避免地帶來嚴重的環境問題[2]，若不及時治理則后果難以想象。近年，隨著新肥源特別是高效PGPR菌肥的應用，這一難題出現了轉機。定殖在植物根際周圍或植物根際內部的能對宿主生長產生促進作用的一類有益微生物被稱為植物根際促生細菌（Plant growth promoting rhizobacteria， PGPR）[3]。PGPR不但具有產生促植物生長素IAA、ACC 脫氨酶和多種促植物生長激素的能力，而且具有強大的溶磷能力。它自身能把土壤中不能被植物利用的無機磷轉化為植物能利用的有機磷，提高土壤中的磷含量，加大對植物營養元素的供應，促進植物生長[4]。由PGPR制成的菌肥還能部分替代化肥的使用，在減少環境污染的同時促進作物生長，提高產量和品質，為畜牧業的生產創造出更大的價值。

PGPR菌肥的施用雖然產生一定的積極影響，但菌肥自身不易長期保存，施用過程復雜，生產成本高，其大面積的推廣施用受到限制。隨著生物技術的發展，苜蓿種子與菌肥相結合的新型丸粒化技術在保留PGPR菌肥優點的同時，不但簡化PGPR菌肥的施用過程，提高菌肥的有效期限，而且降低生產成本。其研究與應用正在受到廣泛關注。該研究利用促生效果優良的PGPR菌株制作成丸粒化菌肥，對大田苜蓿施用，并且研究其對苜蓿生長和品質的影響，為苜蓿增產找到較好的方法，也為將來丸粒化菌肥的推廣和應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點為黑龍江省哈爾濱市利民開發區哈爾濱師范大學農園。該地地處中高緯度，屬溫帶大陸性氣候，冬季寒冷，夏季多雨。試驗地土壤為黑土，土壤有機質含量豐富，pH為6.96。

1.2 試驗菌種

試驗用菌為優良PGRP菌株，具有產生1氨基環丙烷1羧酸脫氨酶（ACC脫氨酶）、溶磷和產生IAA的能力。宿主植物為苜蓿，其ACC脫氨酶活性為29.80 U/mg，溶磷量為108.79 mg/L，分泌生長素能力為7.84 μg/ml。

1.3 PGPR菌肥丸粒化制作

在LB（Luriabertani）培養基中接種菌株Y3，180 r/min水浴28 ℃培養12 h，等菌株充分生長，觀察無雜菌后將菌液離心10 min，取出離心管底部的菌體，用溶液滅菌的蒸餾水中制成濃度為1 ×108 cfu/ml PGPR液體菌肥。

取滅菌的泥炭過500目篩網，并將準備好的PGPR液體菌肥、羥甲基纖維素鈉、表面消毒的苜蓿種子、泥炭按一定的比例充分混合，加入滑石粉，搖勻，制成丸粒化菌肥包裹的苜蓿種子。在需要添加化肥的處理中，添加少量尿素和硫酸鉀。

1.4 試驗設計

試驗設CK（空白對照）、Y（接種液體菌肥Y3處理）、W（接種丸粒化處理）、W1（接種丸粒化菌肥處理）、W2（接種丸粒化菌肥+化肥處理）共4個處理。每個處理設3次重復，小區面積1 m×1 m，隨機排列，四周設保護行。播種時均勻播撒，在整個播種期和苜蓿生長期不再施用任何化學物質。在苜蓿的初花期對其進行刈割，并且對株高、產量等指標進行測定。

1.5 測定項目及方法

隨機取15株植株，測定苜蓿株高，取平均值；刈割后，于121 ℃殺青30 min，60 ℃烘干48 h后稱苜蓿恒重，得到苜蓿產量；粗蛋白含量的測定采用凱氏定氮法；粗纖維含量的測定采用范式纖維素測定法。

1.6 統計分析

采用Excel數據分析軟件，對試驗數據進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 PGPR菌肥對苜蓿生物量的影響

在初花期，對苜蓿的生物量進行測定。由表1可知，各處理的苜蓿株高和產量均高于對照，各處理的苜蓿株高為63.08～70.56 cm，產量在9 910～11 910 kg/hm2之間，與對照相比株高和產量分別增加了3.40%～15.67%和16.17%～39.62%。不同處理對苜蓿生物量影響的大小順序為W2處理>W1處理>Y處理>W處理>CK。與對照相比，丸粒化W處理生物量雖有提高，但不顯著，說明該處理對苜蓿的促生作用不大。經丸粒化菌肥加化肥W2處理的苜蓿在株高與產量方面高于丸粒化菌肥W1處理和液態菌肥Y處理，由丸粒化菌肥與化肥聯合使用的W2處理對苜蓿生物量的促生作用最明顯，株高與產量分別較對照增加15.67%和39.62%，W2處理株高與產量分別較Y處理增加4.90%和12.04%，也優于液體菌肥Y對苜蓿施用效果。

2.2 PGPR菌肥對苜蓿品質的影響

苜蓿品質的高低是衡量各菌肥施用效果的重要依據。在初花期，對苜蓿品質進行測定。由表2可知，各施肥處理均能提高苜蓿粗蛋白含量，降低粗纖維含量，提高苜蓿品質。處理的苜蓿粗蛋白含量在13.73～18.21之間，丸粒化W處理與對照粗蛋白含量相比無顯著提高。在其余各處理中，經W2處理也就是菌肥丸粒化加化肥處理的苜蓿粗蛋白含量最高，達到18.21%，較對照增加33.79%，比Y處理高出21.48%。結果表明，不同處理對苜蓿生物量影響的大小順序為處理W2處理>W1處理>Y處理>W處理>CK，經丸粒化菌肥W2和W1處理的苜蓿長勢較好。各處理均能抑制苜蓿粗纖維的形成，提高苜蓿品質。菌肥丸粒化加化肥W2處理對苜蓿纖維生成的抑制作用最明顯，處理的苜蓿纖維含量與對照相比減少了15.11%。其次，W1處理的效果也較明顯，纖維含量減少了14.78%。對各處理的苜蓿品質結果分析表明，菌肥丸粒化加化肥的

3 討論

苜蓿在我國的種植地域廣泛，其增產對我國畜牧業安全、發展意義重大[5]。研究表明，該研究制作的多種菌肥均能促進苜蓿生長，提高苜蓿產量和品質。這與孫啟忠等[6]報道相一致。各菌肥處理苜蓿的生物量與對照相比均有提高，菌肥丸粒化W1和W2處理好于液態菌肥Y處理。這可能是由于液體菌肥處理的菌群定殖能力和數量不如丸粒化菌肥處理，在相同的環境條件下丸粒化菌肥中的PGPR菌株能分泌更多的促植物生長激素IAA且具有更強的溶磷能力，使得處理的苜蓿在具有發達根系的同時從根際土壤吸收更多的有機磷，使得W1和W2處理的苜蓿在生物量方面有顯著地提高，

施用該研究制作的菌肥對苜蓿品質也有一定的影響。W1和W2丸粒化菌肥處理的苜蓿粗蛋白含量明顯提高，粗纖維含量明顯下降。這可能是由于PGPR菌株通過與土壤中其他菌株共生、溶磷、減少外界對苜蓿脅迫等一系列復雜的機制對苜蓿品質的提高產生促進作用。這與汪詩平等[7]研究相一致。該研究結果表明，各菌肥處理均能促進苜蓿生長，提高苜蓿產量和品質。菌肥丸粒化是一種有效的方法。它能使施用的菌肥的促生效果更佳。

參考文獻

[1]

劉杰，王斌文，李穎.利用土壤篩選紫花苜蓿高效共生根瘤菌的初步研究[J].草業科學，2005，22（2）：21-25.

[2] JOSEF K，FUENSANTA C，ANTONIO R.An AM fungus and a PGPR intensify the adverse effects of salinity on the stability of rhizosphere soil aggregates of Lactucasativa[J].Soil Biology & Biochemistry， 2010，42：429-434.

[3] 李玉華， 許前欣， 李明悅，等. 微生物菌肥對庫爾勒香梨產量品質的影響[J].天津農業科學， 2006，12（2）：48-50.

[4] 李富寬，翟桂玉，沈益新，等.施磷和接種根瘤菌對黃河三角洲紫花苜蓿生長及品質的影響[J].草業學報， 2005， 14（3）：87-93.

[5] 李志強. 苜蓿干草營養價值評定方法研究進展[J]. 飼料廣角，2002（11）：21-24.

[6] 孫啟忠，桂榮.影響苜蓿草產量和質量諸因素研究進展[J].中國草地，2000（1）：57-63.

[7] 汪詩平，陳默君.磷肥對苜蓿生產性能和品質的影響[J].中國草地， 1992（6）：66-69.