施磷水平和接種AMF與解磷細菌對苜蓿產量及磷素利用效率的影響

劉俊英，回金峰，孫夢瑤，劉選帥，魯為華，馬春暉，張前兵

施磷水平和接種AMF與解磷細菌對苜蓿產量及磷素利用效率的影響

劉俊英，回金峰，孫夢瑤，劉選帥，魯為華，馬春暉，張前兵※

（石河子大學動物科技學院，石河子 832003）

為探討不同施磷水平下接種叢枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizae Fungi，AMF）與解磷細菌對苜蓿干物質產量及其磷素利用效率的影響，篩選出苜蓿最佳的施肥模式，為紫花苜蓿高效生產及高效復合型菌肥的研制提供理論依據。該研究試驗采用雙因素隨機區組設計，AMF選用摩西管柄囊霉，解磷細菌選用巨大芽孢桿菌，設置4個施菌水平：分別為接種摩西管柄囊霉（Fm，J1）、巨大芽孢桿菌（Bm，J2）、混合菌種（Fm×Bm，J3）和未接菌處理對照組（J0）。施磷（P2O5）設置4個水平P0~P3分別為：0、50、100和150 mg/kg，菌磷互作共16個處理。結果表明：1）相同施菌條件下，苜蓿各茬次干物質產量、總干物質產量和植株磷含量均隨施磷量的增加呈先增加后降低的趨勢。除J2條件下，J2P1處理下的苜?？偢晌镔|產量達到最大值外，其他施菌條件下，苜蓿的總干物質產量均在P2處理達到最大，且施磷處理顯著大于未施磷處理（<0.05）。苜蓿的磷肥偏生產力及磷肥農學效率均隨施磷量的增加呈逐漸降低的趨勢，而土壤全磷含量和速效磷含量均隨著施磷量的增多呈增加的趨勢。2）相同施磷處理下，單接種菌處理和混合接種處理下苜蓿的干物質產量、植株磷含量、磷素利用效率、土壤全磷以及速效磷含量均顯著大于不接菌處理（<0.05），其中總干物質產量、土壤全磷和速效磷含量均在J3處理達到最大值。根際土壤速效磷含量與干物質產量擬合的相關系數最大，擬合效果最好。土壤全磷、速效磷含量均與總干物質產量呈顯著正相關。因此，當施磷量為100 mg/kg，混合接種AMF與解磷細菌能夠顯著增加苜蓿土壤磷素有效性，提高磷素利用效率，進而增加苜蓿的干物質產量。

菌；生物量；肥料；苜蓿；AMF；解磷細菌；磷素利用效率

0 引 言

紫花苜蓿（L.）作為優質的豆科飼草，被人們譽為“牧草之王”[1]。磷是苜蓿生長所需要的重要大量元素之一，其主要來源于土壤，同時，土壤中不同形態的無機磷含量對植物的有效性影響也各不相同[2]。植物能吸收利用的土壤有效磷很低，一般只占全磷含量的2%～3%[3]。因此，開展磷素的研究對苜蓿產量及磷素利用效率具有重要的意義。

土壤微生物是影響磷素利用效率最重要的一項因素。叢枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizae Fungi，AMF）作為廣泛共生的微生物，通過對土壤中磷元素吸收和利用，促進了植物生長[4]。研究表明，AMF能與羊草（）形成良好共生關系，顯著提高羊草地上和地下部分全磷含量，進而增加羊草生物量[5]。同時，接種AMF可提高旱稻（L.）的千粒質量和干質量，進而促進旱稻的生長[6]，而在番茄（Mill.）的研究中，接種AMF顯著提高了其菌根的定殖水平、生長速率和產量[7]。解磷細菌（Phosphate Solubilizing Bacteria，PSB），作為一種微生物菌肥，其作用機理是解磷微生物通過生長代謝分泌的酶類，如磷酸酶、核酸酶和植酸酶等，將土壤中固定的磷水解，并轉化為可溶性磷酸鹽供植物吸收利用[8]。研究表明，混合接種溶磷菌不僅能改善土壤肥力[9]，還能顯著提高苜蓿的干草產量[10]。通過接菌可顯著增加土壤有效磷水平，從而促進玉米（L.）生長，使其增產[11]，且多種促生菌混合接種對玉米的促生效應均明顯優于單菌接種的效果[12]。通過接種溶磷細菌和AMF，能夠顯著提高大豆對磷的吸收，進而促進大豆（L.）和馬鈴薯（L.）生長發育[13]。與不接種或單接種相比，雙接種兩種微生物能顯著增加植物的磷含量[14]。解磷細菌與磷肥配合使用可促進磷肥增加小麥（L.）生物量和吸磷量的效果[15]?？梢?，AMF和解磷細菌互作可增強植物對磷的獲取能力。

新疆石河子墾區農田的土壤類型為灰漠土，土壤中有效磷的含量相對較低[16]。為了進一步提高作物的磷素利用效率，在實際生產中人們往往會增加磷肥施用量，以此來提高作物的產量。研究表明，苜蓿的磷素利用效率僅為5%～25%[17]。過多的施磷肥在增加種植成本的同時，會導致土壤中磷的富集[18]。因此，開展苜蓿溶磷菌的溶磷機制研究，對進一步提高苜蓿磷素利用效率具有重要的意義。目前，大多數研究主要集中在將AMF或解磷細菌單獨接種在植株上來提高磷素利用效率，而混合接種及菌磷互作對紫花苜蓿生長的影響，以及各指標之間的關系的研究相對較少，尤其是菌、磷對苜蓿植株生長的貢獻率鮮見報道。因此，本研究以紫花苜蓿為研究對象，開展施磷及接菌對苜蓿干物質產量及磷素利用效率的影響研究，以期為苜蓿優質高產栽培及高效復合微生物肥料的研發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試菌種：AMF選用摩西管柄囊霉（，Fm），此接種劑是包括宿主植物的根系、菌根真菌孢子及包含根外菌絲體的根際土壤，真菌孢子的密度為25～35個/g，由中國青島農業菌根研究所提供。

解磷細菌為巨大芽孢桿菌（，Bm），從中國農業微生物菌種保藏管中心（Agricultural Culture Collection of China，ACCC）購買。將解磷細菌從-80℃冰箱拿出活化，將解磷細菌接種于LB液體培養基，在37℃下恒溫培養箱內培養24 h后，采用平板稀釋法將菌落數稀釋至108CFU/mL備用。供試的宿主植物為紫花苜蓿品種WL354HQ。

1.2 試驗設計

試驗采用雙因素隨機區組設計，設置施菌和施磷2個因素。其中，施菌處理設置4個水平：分別為單接種摩西管柄囊霉（Fm）、巨大芽孢桿菌（Bm）、混合菌種（Fm×Bm）和不接菌（CK），分別標記為J1、J2、J3和J0。摩西管柄囊霉種處理組，平均每盆穴施菌種 10 g；巨大芽孢桿菌種處理組，平均每盆施菌液 10 mL；混合接種處理組，摩西管柄囊霉平均每盆穴施菌種 5 g（約8 500接種勢單位）、巨大芽孢桿菌施菌液 5 mL；不接菌（J0）處理分別添加相同質量的滅菌過的菌種。施磷處理設置4個水平，分別為：施磷0（P0）、50 mg/kg（P1）、100 mg/kg（P2）、150 mg/kg（P3），每個處理6次重復。

試驗于2019年5—10月在石河子大學試驗基地（44°18′N，86°03′E）進行。用規格為上口徑23 cm、底直徑15 cm、高16 cm的花盆進行盆栽試驗。供試土壤取自石河子大學試驗場（44°26′N，85°95′E，田間持水量為25.6%，土壤飽和體積含水率為27.2%），土壤理化性質如表1所示。土壤在高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌2 h后風干備用（121 ℃條件下），每盆裝3 kg滅菌后的風干土。摩西管柄囊霉種處理組，將接種好的摩西管柄囊霉（Fm）置于盆中土壤表面以下5 cm的深度，以促進苜蓿根的定殖。巨大芽孢桿菌種處理組，將巨大芽孢桿菌菌液施入花盆。混合接種處理組，將苜蓿種子浸泡在巨大芽孢桿菌菌液12 h后，將種子種植到已施摩西管柄囊霉的花盆中，不接菌（J0）處理分別添加相同質量的滅菌菌種。選取飽滿、大小均勻一致的優質紫花苜蓿種子，用10% H2O2對苜蓿種子進行消毒10 min，然后用蒸餾水反復沖洗苜蓿種子，于2019年5月1日播種，每盆播種10 粒。播種后每天進行等量供水，然后對幼苗進行間苗（生長期為三葉期），每盆均保留長勢均勻一致的苜蓿幼苗5株，每個處理重復6次，為保持采光性一致，花盆隨機擺放。所用磷肥為磷酸一銨（含P 52%，含N 11%），為保持各個處理中N的含量一致，故補充尿素（含N 46%）。所有肥料分兩次施入，具體的施肥時間為2019年6月18日和9月19日，施肥方式為隨水滴施。苜蓿全年刈割2茬，均在初花期（開花5%～10%）刈割，留茬高度為2 cm，具體刈割時間分別為2019年8月2日、10月12日。

表1 試驗地土壤基本理化性質

1.3 土壤樣品采集

采用抖落法收集苜蓿根際和非根際土壤樣品，直接從根系上抖落掉下來的土壤即可視為非根際土壤，采用小毛刷從根系上直接刷下來的土壤則視為根際土壤，并將采集到的土壤樣品放置于陰涼且通風的地方陰干備用。由于為破壞性取樣，第一茬土壤樣品采集完后，第二茬土壤樣品采集于相同處理下苜蓿長勢均勻一致的平行重復盆栽，具體的土壤樣品采集時間分別為2019年8月2日、10月12日。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 干物質產量

選取長勢均勻一致的苜蓿植株3盆，在距離盆栽土壤表面2 cm處剪下植株的地上部分稱質量，記錄苜蓿植株的鮮質量。并將采回來的苜蓿植株樣品在烘箱中于105 ℃下烘干30 min 后，再于65 ℃下烘干至恒質量，通過測定其含水率并折算出苜蓿干物質產量。具體計算公式如下：

干物質產量=植株鮮質量生物量×（1-含水率） （1）

1.4.2 地上部植株磷含量的測定

待苜蓿植株鮮樣烘干后，采用鉬藍比色法測定苜蓿地上部植株磷含量[19]。

1.4.3 土壤速效磷與全磷的測定

采用H2SO4-HClO消煮法測定土壤全磷（Total phosphorus，TP）含量，采用NaHCO3浸提鉬銻抗法測定有效磷（Available phosphorus，AP）含量[20]。

1.4.4 磷素利用效率

磷肥偏生產力（kg/kg）=施磷區的產量/施磷量（2）

式中磷肥偏生產力（Partial Factor Productivity，PFP），指單位投入的磷肥所能生產的作物產量，是評價肥料效應的適宜指標。

1.5 數據處理

利用Microsoft Excel 2010和DPS 8.0軟件進行數據處理與分析，采用雙因素方差分析后再用Duncan’s法進行多重比較，用Origin 8.0軟件作圖，試驗數據用平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 干物質產量

相同施菌條件下，苜蓿干物質產量隨施磷量的增加呈先增加后降低的趨勢（圖1）。除J0、J3條件下第一茬苜蓿干物質產量為J0P1處理和J3P1處理分別顯著大于J0P0處理和J3P0處理外（<0.05），施磷水平為P2的處理苜蓿干物質產量顯著大于其他處理（<0.05）。相同施磷條件下，施菌處理均顯著大于未施菌處理（<0.05），在J3P1處理下第一茬苜蓿干物質產量為最大。

相同施菌條件下，苜?？偢晌镔|產量（第一茬與第二茬和）隨施磷量的增加呈先增加后降低的趨勢（圖1），施磷處理顯著大于未施磷處理（<0.05）。除J1條件下J1P1處理下的苜蓿總干物質產量達到最大值外；其他施菌條件下，苜蓿的總干物質產量均在P2處理達到最大。相同施磷條件下，施菌處理顯著大于未施菌處理（<0.05），J3處理下的總干物質產量均為最大。相同菌磷處理下，第一茬的干物質產量大于第二茬。

注：J0、J1、J2、J3分別指不接菌CK, 接種摩西管柄囊霉（Fm）,巨大芽孢桿菌（Bm）和混合菌種（Fm×Bm）；P0、P1、P2、P3指施磷量分別為0, 50, 100，150 mg·kg–1，下同。不同大寫字母表示在相同施磷處理下，不同菌處理之間的差異顯著（P<0.05），不同小寫字母表示相同施菌條件下，不同磷肥水平之間差異顯著（P<0.05）。

2.2 苜蓿磷含量和磷素利用效率

相同施菌條件下，苜蓿磷含量均隨施磷量的增加呈先增加后降低的趨勢（表2）。J0條件下，第二茬苜蓿磷含量為J0P2處理顯著大于其他處理（<0.05），第一茬苜蓿磷含量為J0P1處理顯著大于J0P0處理（<0.05），而J0P2處理與J0P3處理差異不顯著（0.05）。J1條件下，苜蓿磷含量J1P2處理顯著大于其他處理（<0.05）。J2條件下，苜蓿磷含量為施磷處理顯著大于未施磷處理（<0.05），但施磷處理間差異不顯著（0.05）。J3條件下，J3P1處理第一茬苜蓿磷含量顯著大于其他處理（<0.05）；J3P2、J3P3處理的第二茬苜蓿磷含量均顯著大于P0處理（<0.05）。P0條件下，J3P0處理苜蓿磷含量顯著大于J0P0處理（<0.05）。P1條件下，J3P1處理苜蓿磷含量顯著大于其他處理（<0.05）。P2、P3條件下，J1P2、J1P3處理第一茬苜蓿磷含量分別顯著大于J0P2和J0P3處理（<0.05），而第二茬苜蓿磷含量J3P2和J3P3處理顯著大于其他處理（<0.05）。各茬次中，施P處理和J×P處理下苜蓿磷含量均差異極顯著（<0.01），而施菌處理間差異顯著（<0.05）。

相同施菌條件下，磷肥偏生產力及磷肥農學效率均隨施磷量的增加呈降低趨勢。J0條件下，磷肥偏生產力和第一茬磷肥農學效率均為J0P1處理顯著大于J0P2、J0P3處理（<0.05），而第二茬磷肥農學效率為J0P2顯著大于J0P1、J0P3處理（<0.05）。J1條件下，磷肥偏生產力和磷肥農學效率均為J1P1處理顯著大于J1P2、J1P3處理（<0.05）。J2、J3條件下，磷肥偏生產力和第一茬磷肥農學效率均為J2P1和J3P1處理均顯著大于J2P2、J3P3處理（<0.05），而第二茬磷肥農學效率為J2P2、J3P2處理分別顯著大于J2P1、J2P3處理（<0.05）。相同施磷條件下，除第一茬磷肥農學利用效率在J0處理達到最大值外，單接菌和混合接菌處理的磷肥偏生產力及磷肥農學效率均顯著高于未施菌處理（<0.05）。各茬次中，J、P處理間、J×P處理下磷肥偏生產力及磷肥農學效率均差異極顯著（<0.01）。

2.3 土壤全磷含量和土壤速效磷含量

相同施菌條件下，根際土壤與非根際土壤全磷含量均隨著施磷量的增加呈增加的趨勢（表3）。除J1條件下的土壤全磷含量為J1P2、J1P3處理顯著大于J1P1處理外（<0.05），其余處理均為J2P3處理顯著大于J2P0處理（<0.05）。相同施磷處理下，除P0條件下第一茬根際土全磷含量顯著大于J1P0、J3P0顯著大于J0P0處理（<0.05），J1P0處理與J3P0處理差異不顯著外（0.05），其他施菌處理顯著大于未施菌處理（<0.05），且在J3處達到最大值。隨著刈割茬次的增加，土壤全磷含量降低。各茬次中，J、P處理間、J×P處理下根際土、非根際土壤全磷含量均差異極顯著（<0.01）。

相同施菌條件下，土壤速效磷含量隨著施磷量的增加呈增加的趨勢（表3）。除J0條件下的第一茬根際土壤的速效磷含量為J0P2、J0P3處理顯著大于J0P0處理外（<0.05），其他處理均為P3處理顯著大于P0、P1處理。相同施磷條件下，第一茬根際土全磷含量為J1P0、J3P0顯著大于J0P0處理（<0.05），J1P0處理與J3P0處理差異不顯著外（0.05），其他接菌處理顯著大于未接菌處理（<0.05），且在J3處取達到最大值。各茬次中，J、P處理間、J×P處理下根際土、非根際土壤速效磷含量均差異極顯著（<0.01）。

表2 不同處理下苜蓿磷含量、磷肥偏生產力及磷肥農學效率

注：同列不同大寫字母表示不同菌處理之間差異顯著（＜0.05），同列不同小寫字母表示不同施磷處理之間差異顯著（＜0.05）。*表示顯著（＜0.05），**表示極顯著（＜0.01），下同。

Note: Different capital letters in the same column indicated significant difference in different bacteria treatments (<0.05), differences small letters in the same column mean significant difference (<0.05) among phosphorus application treatments. * was significant (<0.05), and ** was extremely significant (<0.01), The same below.

表3 不同處理下根際、非根際土壤全磷含量及土壤速效磷含量

2.4 苜蓿磷含量與總干物質產量的關系

為明確苜蓿磷含量與總干物質產量的關系，將苜蓿磷含量與總干物質產量擬合成二次方程，結果表明（圖2），苜蓿磷含量與總干物質產量擬合的二次方程的決定系數2為0.703 7，苜蓿磷含量與總干物質產量有較高的相關性，相關系數為0.809。

注：**表示在0.01水平（雙側）上顯著相關。下同。

2.5 土壤全磷、速效磷含量與總干物質產量的關系

為了進一步明確根際、非根際土壤全磷、速效磷含量與苜?？偢晌镔|產量的關系，將根際、非根際土壤全磷、速效磷含量分別與苜?？偢晌镔|產量進行擬合，結果表明（圖3），根際或非根際土壤中，土壤速效磷含量與干草產量擬合的決定系數（2）（圖3c和圖3d）均大于土壤全磷含量的2（圖3a和圖3b）。

圖3 土壤全磷、速效磷與總干物質產量的關系

根際土壤全磷含量和速效磷含量與干草產量擬合的2均大于非根際土壤。其中，根際土壤速效磷含量的相關系數最大，2大于0.6，擬合效果較好（圖3c）；非根際中土壤全磷含量和速效磷含量的擬合度較低，2僅為0.5左右。

3 討 論

3.1 接種AMF與解磷細菌對不同施磷量條件下紫花苜蓿生長的影響

植物生長發育所需磷素主要來自于土壤，土壤是植物生長的養分“庫”[21]。而補充土壤磷素含量與維持土壤供磷能力的重要途徑是磷肥的投入[22]。本研究表明，相同施磷處理下，無論是單接菌還是混合接菌均對苜蓿有顯著促生長效果，這主要因為施菌能夠顯著增加植株全磷和全氮含量[23]，通過真菌和解磷細菌的合作能增強了植物對養分的吸收能力，其中真菌菌絲可從土壤中吸收其養分元素，并轉運至根系內[24]，進而增加作物產量。研究表明，接種AMF在土壤中可形成龐大的菌絲網絡，在胞外菌絲作用下，磷進入真菌細胞質，在質子的共輸送作用下，很快聚合成多聚磷[25]；在胞間菌絲作用下，多聚磷降解成植物可利用的磷[26]，顯著增加土壤磷及植物磷，減少磷的淋溶損失[27]，進而促進其生長發育。解磷菌和AMF雙接種處理可促進南方紅豆杉（）生長[28]；接種解磷細菌B4與AMF協同促進了低磷土壤上紅三葉草生長和氮磷養分吸收，進而促進紅三葉的生長[29]?？梢?，溶磷菌對促進苜蓿生長方面具有至關重要的作用。

施磷和接菌均對苜蓿磷素利用效率具有重要影響。本研究結果表明，相同施菌條件下，磷肥偏生產力及磷肥農學效率均隨施磷量的增加呈降低的趨勢，單接菌和混合接菌處理可顯著提高磷肥偏生產力及磷肥農學效率。研究表明，磷素作為植物生長的必需營養元素，以多種途徑參與植物體內各種代謝過程，進而影響植物的生理和形態[30]。在低施磷條件下，根系分泌的糖類、有機酸和氨基酸數量增加，通過各種化學反應，溶解土壤中的難溶性的磷酸鹽，從而增加了土壤磷的有效性，提高了植物對磷的吸收[31]。而解磷細菌能將土壤中難溶性磷轉化為植物可吸收利用有效磷，從而提高磷肥利用效率[32]。研究表明，當施磷量為44.6 mg/kg時，同時接種AMF和解磷細菌可顯著提高紫花苜蓿磷素利用效率[33]。一旦施磷量超過苜蓿對磷的最大吸收量時，磷含量下降，對植物的生長發育產生負面影響[24]，進而導致紫花苜蓿的干草產量下降，這可能是由于接菌改變了苜蓿根際環境，提高了苜蓿株間的競爭力，進而影響其磷素利用效率。可見，在適宜的施磷條件下，接菌顯著提高紫花苜蓿磷素利用效率，進而促進其生長發育。

3.2 接種AMF與解磷細菌對不同施磷量條件下對土壤磷含量的影響

磷是植物生長發育所必需的營養元素之一，而土壤中能夠被植物直接吸收利用的磷稱為土壤有效磷[34]。叢枝菌根真菌和解磷細菌作為土壤中一類普遍存在的功能微生物，對土壤磷的周轉具有重要的意義[34-35]。本研究結果表明，土壤全磷和速效磷含量均隨著施磷量的增加呈增加的趨勢。由于土壤中大部分礦質元素（尤其是磷）的可移動性差，導致植物磷利用率低[16]。為了提高土壤有效磷含量及磷素利用率，AMF利用根際土中廣泛的菌絲體網絡，通過附著在菌絲上面的高親和力磷轉運蛋白攝取遠離根系地區的磷，以此改善宿主植物的磷營養[36]。而解磷細菌則在增加土壤中有效磷含量的同時，還可增強土壤磷素供應強度[37]。同時，土壤中的細菌與真菌也有密切聯系。細菌憑借真菌的菌絲為通道進入土壤基質，由于抑制真菌生長的有毒化合物或多糖被降解，進而加快有機質的分解速率，增加土壤磷含量[38]?？梢?，接菌能夠改變土壤微生物環境并增加土壤有效磷的含量，進而給植物生長提供了更多的磷營養。

土壤全磷是反映土壤磷庫大小的重要指標，有效磷則反映了可供作物當季吸收利用的磷素水平，是評價土壤供磷能力的重要指標[39]。過低的土壤有效磷水平會導致農作物減產；磷素供應過多，葉片表現厚而粗糙，可能引發環境污染[40]。本研究結果表明，土壤全磷含量、速效磷含量均與總干物質產量關系密切。而土壤中的有效磷增多對苜蓿干物質的累積有一定的促進作用[41]。由于土壤對磷具有強吸附固定作用，施加的磷肥很快會被土壤固定，導致土壤有效磷含量較低，土壤磷脅迫極大程度地限制植物的生長和產量[42]，此時施入土壤的菌肥發揮了作用。AMF和解磷細菌作用于土壤，將土壤中的無機磷轉化成苜蓿生長所需要的磷，提高了根際土壤磷的有效性，進而促進植物對礦質養分的攝取和生長[33-34]?？梢?，溶磷菌肥可通過促進紫花苜蓿對土壤中磷元素吸收和利用，解決苜蓿實際生產中磷肥利用低的問題。

4 結 論

接種AMF和解磷細菌能夠顯著增加土壤速效磷含量，提高苜蓿的磷素利用效率，進而提高苜蓿的生產性能。相同施菌條件下，苜蓿干物質產量、植株磷含量、磷素利用效率均隨施磷量的增加呈先增加后降低的趨勢；土壤全磷及速效磷含量則隨著施磷量的增加呈增加的趨勢，以上各指標均為接菌處理顯著大于未接菌處理（<0.05）。當施磷量為100 mg/kg，AMF與解磷細菌混合接種，對紫花苜蓿的生長發育以及改善磷營養的效果最好。

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Effects of phosphorus application and inoculation arbuscular mycorrhizae fungi (AMF) and phosphate solubilizing bacteria on dry matter yield and phosphorus use efficiency of alfalfa

Liu Junying, Hui Jinfeng, Sun Mengyao, Liu Xuanshuai, Lu Weihua, Ma Chunhui, Zhang Qianbing※

(,,832003,)

This study aims to explore the effects of inoculating arbuscular mycorrhizae fungi (AMF) and phosphate solubilizing bacteria (PSB) on the dry matter yield of alfalfa, and phosphorus use efficiency under various treatments with different phosphorus level, and thereby an optimal fertilization mode was established for the selected alfalfa. A randomized block design was used in the experiment for two factors of bacteria and phosphorus. Four levels of phosphorus application were set, including 0 (P0), 50 (P1), 100 (P2), and 150 mg/kg (P3). Four types of inoculation treatments were as follows: no inoculation (J0),(J1),(J2), and double inoculation (+) (J3). Sixteen treatments were set, each of which was repeated six times. The treatment group was inoculated with, where the average amount of fungus was 10 g/pot. In the treatment groupof, the average amount of bacterial solution was 10 mL/pot. In the mixed inoculation group,in each pot was added the amount of 5 g (about 8 500 inoculation potential units) and 5 mL.The same number of sterilized bacteria was also added to the J0treatment. The results showed that the dry matter yield of alfalfa at the total or individual cut gradually increased first and then decreased, with the increase in the application rate of phosphorus under the same conditions of bacteria treatment. In the J3treatment, the total dry matter yield of alfalfa reached the maximum under the P1phosphorus level. In the rest of bacteria application conditions, the total dry matter yield of alfalfa reached the maximum in P2phosphorus level. The phosphorus content of aboveground plants increased first and then decreased, as the application rate of phosphorus increased. Specifically, the content of phosphorus in treatment group was significantly higher than that in the non-phosphorus treatment (<0.05), whereas, there was no significant difference between phosphorus application treatments (>0.05). The partial productivity and agronomic efficiency of phosphorus fertilizer decreased, with the increase of phosphorus application rate. The contents of total phosphorus (TP) and rapid available phosphorus (AP) increased in rhizosphere soil and non-rhizosphere soil, with the increase in the application rate of phosphorus. In the same phosphorus conditions, the dry matter yield, phosphorus content of plant, use efficiency of phosphorus, TP, and AP content of alfalfa under the single or mixed inoculation treatments were significantly higher than those under non-inoculation treatment (<0.05), where the contents of TP and AP reached the maximum in the J3treatment. There was the highest correlation coefficient between the AP content in rhizosphere soil and dry matter yield, indicating the optimal fitting effect. The contents of TP and AP were positively correlated with the total dry matter yield. Therefore, when the application rate of phosphorus was set as 100 mg/kg, the comprehensive inoculation of AMF and PSB can significantly increase the phosphorus availability in soil, thereby to improve phosphorus use efficiency, further to increase the dry matter yield of alfalfa. The finding can provide a theoretical basis for the high production of alfalfa, and the application of efficient compound microbial fertilizer.

bacteria; biomass; fertilizers; alfalfa; AMF; PSB; phosphorus use efficiency

劉俊英，回金峰，孫夢瑤，等. 施磷水平和接種AMF與解磷細菌對苜蓿產量及磷素利用效率的影響[J]. 農業工程學報，2020，36(19)：142-149.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.19.016 http://www.tcsae.org

Liu Junying, Hui Jinfeng, Sun Mengyao, et al. Effects of phosphorus application and inoculation arbuscular mycorrhizae fungi (AMF) and phosphate solubilizing bacteria on dry matter yield and phosphorus use efficiency of alfalfa[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(19): 142-149. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.19.016 http://www.tcsae.org

2020-07-24

2020-09-28

國家自然科學基金項目（32001400，31660693）；霍英東青年教師基金（171099）；中國博士后科學基金資助項目（2018T111120，2017M613252）；石河子大學青年創新人才培育計劃項目（CXRC201605）；國家牧草產業技術體系項目（CARS-34）資助。

劉俊英，研究方向為飼草生產與加工。Email：1427122705@qq.com

張前兵，博士，副教授，研究方向為飼草生產與加工。Email：qbz102@163.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.19.016

S541.9

A

1002-6819(2020)-19-0142-08