大豆接種根瘤菌劑減氮增效技術(shù)試驗示范

大豆是當(dāng)今重要的油料經(jīng)濟作物，可以提供約50%的食用油及25%的植物蛋白。土壤、肥料與共生固氮是大豆整個生長過程所需氮素的主要來源，共同為大豆生長發(fā)育提供了氮素營養(yǎng)。 三者既緊密相連，又互相制約。近年，大豆供需缺口巨大，每年進(jìn)口近億噸，占進(jìn)口糧食總量的75%。大豆接種根瘤菌已有多年歷史，該技術(shù)已在多個大豆主產(chǎn)國獲得廣泛應(yīng)用。中國雖是大豆的原產(chǎn)地，但根瘤菌接種面積不足3%。合理利用固氮體系是提高大豆產(chǎn)量和土壤長期可持續(xù)性的關(guān)鍵。大豆接種根瘤菌后，根瘤菌通過與豆科植物相互識別，侵染其根部，與豆科植物共生形成根瘤，以此作為功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行生物固氮，不但可以將空氣中的惰性氮素轉(zhuǎn)化為大豆直接利用的銨態(tài)氮，為大豆生長提供其所需氮素營養(yǎng)的 50%～60%，還可以培肥地力，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。浚縣許多農(nóng)戶的施肥觀念陳舊，對小麥、玉米和大豆應(yīng)大量施化肥、不施或少施有機肥，大豆無須施用根瘤菌劑。前人對根瘤菌劑對大豆產(chǎn)量和土壤固氮作用的研究較多，但減施氮肥接種根瘤菌劑對大豆根瘤數(shù)及產(chǎn)量的影響研究較少。本研究以皖豆1號、豐收旺復(fù)合根瘤菌劑為試驗示范材料，采用田間試驗示范方法，探索根瘤菌對減肥增效條件下的大豆生長發(fā)育、產(chǎn)量的影響，旨在探討減施氮肥條件下，接種大豆根瘤菌對大豆結(jié)莢期的結(jié)瘤情況、成熟期的產(chǎn)量和產(chǎn)量相關(guān)參數(shù)的影響，從而篩選大豆接種根瘤菌的最佳減施氮肥量，為浚縣大豆減肥增效、高產(chǎn)栽培提供試驗依據(jù)和技術(shù)支撐。

一、 試驗材料與方法

（一）供試土壤

2023 年，試驗地安排在鶴壁市浚縣王莊鎮(zhèn)小灘村（ 東經(jīng)114°34′42″北緯35°45′54″） 。試驗地土壤為潮土，土壤肥力中等，地勢平坦，排灌方便，土壤養(yǎng)分含量豐富，pH為8.2（見表1）。前茬作物為小麥，產(chǎn)量為9000 kg·hm-2。

（二） 供試材料

供試根瘤菌劑為豐收旺復(fù)合根瘤菌劑，產(chǎn)品參數(shù)：有效活菌數(shù)≥2億·mL-1，埃氏慢生根瘤菌≥2億·mL-1，費氏中華根瘤菌≥0.01億·mL-1。種衣劑拌種施用量為225 mL·hm-2。供試作物為大豆，品種為皖豆1號。

（三） 試驗設(shè)計

本次大豆接種根瘤菌劑減氮試驗設(shè)5個處理，3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列，試驗每個小區(qū)面積為30 m2，每個小區(qū)之間、區(qū)組之間均設(shè)埂，嚴(yán)防串水串肥，試驗地周圍設(shè)置寬度為1m的保護行，播種量為75 kg·hm-2。株距15 cm，行距40 cm。根據(jù)《2023年大豆油菜花生春季科學(xué)施肥指導(dǎo)意見》結(jié)合試驗地實際推薦配方施肥量。處理1為對照（CK），推薦施肥方式，施用氮肥56.85 kg·hm-2、磷肥57.3 kg·hm-2、鉀肥24.3 kg·hm-2。處理2，推薦施肥+根瘤菌劑的施肥方式，施用氮肥56.85 kg·hm-2、磷肥57.3 kg·hm-2、鉀肥24.3 kg·hm-2，根瘤菌劑拌種。處理3，推薦施肥減氮20%+根瘤菌劑的施肥方式，施用氮肥45.6 kg·hm-2、磷肥57.3 kg·hm-2、鉀肥24.3 kg·hm-2，根瘤菌劑拌種。處理4，推薦施肥減氮40%+根瘤菌劑的施肥方式，施用氮肥34.2 kg·hm-2、磷肥57.3 kg·hm-2、鉀肥24.3 kg·hm-2，根瘤菌劑拌種。處理5，推薦施肥減氮60%+根瘤菌劑的施肥方式，施用氮肥22.8 kg·hm-2、磷肥57.3 kg·hm-2、鉀肥24.3 kg·hm-2，根瘤菌劑拌種。

（四）田間管理

1. 本試驗接種方式主要為拌種。用225 mL·hm-2根瘤菌劑在大豆播種前12 h進(jìn)行拌種。將根瘤菌劑與大豆種子混合，然后輕輕攪拌，避免碰破種皮，直至所有種子表面都附著根瘤菌菌劑，待種子陰干后播種。拌種地點在陰涼處，避免陽光直射。種子拌種24 h內(nèi)播種完成。

2. 墑情管理。在大豆播種時土壤墑情較好，加上2023年度雨水偏多，大豆整個生育期共澆水2次。

3. 除草化控。2023年6月10日，用50%的乙草胺進(jìn)行土壤封閉處理。7月25日，噴施10%的多唑·甲哌鎓1050 g·hm-2，可矮壯植株，縮短主莖和枝節(jié)，防止倒伏，控制營養(yǎng)生長，促進(jìn)生殖生長，將營養(yǎng)轉(zhuǎn)移到莢果或穗粒生長上，提高結(jié)實率和籽粒飽滿率。

4. 病蟲害防治。6月28日，噴施氯氰菊酯防治大豆食葉蟲。8月4日，噴施甲霜·惡霉靈及高效氯氟氰菊酯防治霜霉病及豆莢螟。8月30日，用高效氯氟氰菊酯和殺菌劑防治大豆中后期病害及大豆食心蟲、豆莢螟等蟲害。

5. 葉面噴肥。在大豆開花期及結(jié)莢初期噴施0.3%磷酸二氫鉀、0.1%硼砂、0.05%鉬酸銨等的500倍混合液，促進(jìn)大豆開花結(jié)實，減少落花落莢。在大豆鼓粒初期用0.3%磷酸二氫鉀、0.1%的硼砂、1%液體氮肥等混合液，進(jìn)行葉面噴施，在提升葉片功能、預(yù)防早衰的同時提高大豆粒質(zhì)量。

6. 適時收獲。在豆稈失綠呈灰褐色、葉片脫落，手搖植株籽粒發(fā)響，豆粒變硬呈本品種固有的顏色或豆粒含水量在13%左右時進(jìn)行收獲。選用專用收割機在晴天09：00左右收獲，避開中午收獲，減少收獲損失。試驗田管理由專人負(fù)責(zé)，所有小區(qū)在同一天內(nèi)完成收獲。2023年10月12日，進(jìn)行理論測產(chǎn)并考種，折算產(chǎn)量。

7. 考種。大豆結(jié)莢期于每個小區(qū)中部隨機選取 10 株，測定株高、根瘤數(shù)、地上部鮮質(zhì)量、根瘤的鮮質(zhì)量、植株鮮質(zhì)量，取平均值；大豆成熟期于每個小區(qū)中部隨機選取 10 株，測定大豆株高、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株莢質(zhì)量、百粒質(zhì)量、產(chǎn)量等。

（五） 數(shù)據(jù)分析

使用WPS 對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用 SPSS 26對不同處理下大豆生長參數(shù)與產(chǎn)量參數(shù)進(jìn)行單因素方差分析（Plt;0.05）， 用Origin 2017作圖。

1. 不同處理對大豆生長形狀的影響。由下頁圖1可看出接種根瘤菌劑的大豆要比未接種根瘤菌劑大豆平均株高要高。經(jīng)計算，接種根瘤菌劑的各處理，大豆的平均株高要比沒有接種根瘤菌劑的處理1（CK）高2.4 cm 。處理2與處理1差異顯著，且由圖2得出接種根瘤菌劑的大豆的主莖節(jié)數(shù)也比未接種根瘤菌劑處理1（CK）的多。由下頁表2可知，處理2、處理3的株高比處理1（CK）的要高，平均提高6.35 cm。

主莖節(jié)數(shù)也呈現(xiàn)相似規(guī)律，在接種根瘤菌劑后呈現(xiàn)增加的趨勢，處理2、處理3、處理4、處理5的主莖節(jié)數(shù)均多于處理1（CK），見表2。

2.不同處理對大豆產(chǎn)量的影響。產(chǎn)量是決定根瘤菌劑能否代替化肥施用最直觀的數(shù)據(jù)，因此對不同處理下大豆的單株莢數(shù)、單株莢質(zhì)量、單株粒數(shù)、百粒質(zhì)量（見表3）等進(jìn)行分析并測產(chǎn)（見下頁圖3）。

產(chǎn)量測算結(jié)果，處理1產(chǎn)量為2880 kg·hm-2，處理2產(chǎn)量為3108 kg·hm-2，處理2相較于處理1（CK）增產(chǎn)228 kg·hm-2，增產(chǎn)率7.9%；處理3產(chǎn)量為2 929.5 kg·hm-2，處理3相較于處理1（ CK）增產(chǎn)49.5 kg·hm-2，增產(chǎn)率1.7%；處理4產(chǎn)量為2 761.5 kg·hm-2，處理4相較于處理1（CK）減產(chǎn)118.5 kg·hm-2，減產(chǎn)率4.1%；處理5產(chǎn)量為2 704.5 kg·hm-2，相較于處理1（CK）減產(chǎn)175.5 kg·hm-2，減產(chǎn)率6.1% 。

由此可得，在常規(guī)施肥下接種根瘤菌劑對大豆產(chǎn)量有較大的提升，大豆產(chǎn)量相較于常規(guī)施肥提高7%以上，而“減施氮肥20%+接種根瘤菌劑”也會提高產(chǎn)量，但提升程度較小。“減施氮肥40%+接種根瘤菌劑”和“減施氮肥60%+接種根瘤菌劑”的處理則會造成減產(chǎn)，可能是因為氮肥施用過少，大豆吸收氮素不足。

二、效益分析

根據(jù)處理2進(jìn)行經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益分析，處理2減施氮肥20%，增產(chǎn)約210 kg·hm-2，按照尿素市場價2.7元·kg-1、大豆市場價5.4元·kg-1計算，大豆接種根瘤菌劑減氮增效技術(shù)比常規(guī)施肥約增收1200元·hm-2。接種根瘤菌劑，能減氮增產(chǎn)，提高農(nóng)民收入，調(diào)動農(nóng)民減施化肥接種根瘤菌劑的積極性。接種根瘤菌劑減施化肥，可以提升土壤肥力，降低土壤板結(jié)的概率。

三、結(jié)論

在不減施化肥的情況下，推薦施肥加上拌種根瘤菌劑能顯著提高大豆產(chǎn)量。

施根瘤菌劑，在減施20%氮肥的情況下大豆產(chǎn)量相較于推薦施肥均有所提高，充分說明了接種大豆根瘤菌能達(dá)到減量施肥、提高產(chǎn)量的目的。因此，在生產(chǎn)上，應(yīng)大力推廣施肥減氮與根瘤菌劑相結(jié)合的施肥方式，減氮幅度以20%左右為宜。

作者簡介：郭素紅（1977— ），女，河南浚縣人，大專，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。

通信作者：郭王藝（1996— ），女，碩士，農(nóng)業(yè)技術(shù)員。

（責(zé)任編輯" "程麗紅）