丛枝菌根菌剂生物肥料的应用效果研究

丛枝菌根菌剂生物肥料的应用效果研究

近100年来，化肥的使用对农业生产产生了显著的贡献。由于化肥具有使用方便、肥效快等优点,致使其用量越来越多。例如,我国化肥用量已达3594万吨,占世界四分之一。特别是近年来在发达地区大量、过量使用化肥,导致土壤中单一养分如磷或氮含量过高,造成养分平衡失调;另一方面,化肥利用率较低,仅10~50%,损失的硝态氮对土壤和地下水污染加重;根际微生物区系平衡状况也遭到破坏;一些土传病害日趋严重。因此,如何保证土壤健康(soilhealth),充分挖掘土壤中现有养分资源,提高肥料利用率,达到高产、高效、优质的目的,是摆在我们面前的一项艰巨任务。生物肥料的研究、开发和利用是解决这一难题的重要途径。而生物肥料中,AM菌剂生物肥料正日益受到世界各国的普遍关注。本试验旨在利用前段工作筛选得到的AM真菌有效菌剂,进一步开展该类生物肥料大田应用试验,以评价AM菌剂生物肥料的效果和应用价值。1材料和方法1.1试验材料和试验地点于1995年3~7月在莱阳市西留乡西留村对“新红宝”西瓜进行接种GM33号和GV9号菌剂,培育成菌根苗后,按800株/667m2移栽大田。同时设置对照,随机区组排列,重复3次。试验地为砂壤土,土壤pH7.7,有机质1.33%,速效磷8.6μgg-1,供试面积为875m2。1996年3~8在莱西市河头店镇松旺庄进行西瓜试验,品种为“特大金钟冠龙”,试验地为壤土,土壤pH7.9,有机质1.65%,速效磷11.3μgg-1,面积1356m2。其他同上。1998年4~8月在莱阳市西留乡西留村将用GM33号菌剂接种培育成的“郑杂5号”西瓜菌根苗移栽于轮作过3年的西瓜重茬地,土壤pH8.0,有机质1.4%,速效磷7.6μgg-1,面积为586m2。其他同上。于1995年4~8月在莱阳农学院农场菜地对“401”黄瓜进行接种GV9号菌剂。将加入菌剂和播种的营养钵按常规株行距直接定植到田间,供试面积为237m2,壤土,pH7.5,有机质1.53%,速效磷21.6μgg-1,速效钾83.4μgg-1a,速效氮0.07%其他同上。1.2不同立地条件接种试验1996年5~9月在莱阳市照王庄用GM33和GV9号菌剂接种“莱阳孤芋”,将加入菌剂和种芋的营养钵按常规株行距直接定植到田间,壤土,pH8.2,有机质1.33%,速效磷14.3μgg-1,面积为386m2。随机区组排列,重复3次。1999年5~10月在莱阳农学院农场对“莱阳孤芋”进行接种试验,供试面积分别为935m2,土壤pH7.8,有机质1.65%,速效磷12.5μgg-1,其他同1996年试验。1996和1998年5~9月在莱阳农学院农场对“美国供给者”菜豆进行接种试验,供试面积分别为685和867m2,土壤pH7.3,有机质1.68%,速效磷16.8μgg-1,其他同芋头试验。1.3花生接种试验1995和1997年6~10月分别在莱阳市龙王庄和莱阳农学院农场对“掖单13”玉米进行田间试验,面积分别为689和867m2,土壤pH、有机质含量和速效磷分别为7.4和8.1、1.25和1.87%、11.6和15.8μgg-1,其他同1996年芋头试验。2000年3~7月在莱西市河头店镇松旺村进行花生接种试验,供试面积667m2。供试品种为鲁花11号,AM菌剂为GV9和GS,分别将菌剂按5000接种势单位/穴,混入播种穴内,然后播种。其他同1996年芋头试验。于2000年5~10月在莱阳市城厢镇鱼池头村对甘薯秧苗接种AM真菌,试验地面积350m2,其他同2000年花生试验。1.4玉米测产测定,测定枝条生长和病害情况采用一般田间管理,根据需要浇水、施肥、灭虫等。一般处理小区的化肥施用量为对照区的50%,并少浇1~3次水。定期观察测定、拍照植株生长发育和病害状况。西瓜成熟后在田间随机选出30个瓜称重测产。黄瓜的产量是记录每次采收重量,最后得出单位面积产量。在供试菜豆田间随机选出5个点,每点5m2,实测每点产量,然后换算成单位面积产量。玉米测产方法除将子粒晒干后称重外,其他基本与菜豆的方法相同。花生收获时将荚果晒干、扬净后实测荚果产量;甘薯和芋头产量的测定基本与菜豆的方法相同。2am菌剂接种gv9菌根时单位面积产量的变化接种AM菌剂后,供试作物大多表现出苗整齐,出苗率和全苗率显著高于对照,叶片大、叶色深,植株生长健壮。如西瓜和黄瓜镰刀菌枯萎病的死株率、发病率和病程指数AM菌剂处理的显著低于对照(数据没有给出)。由于菌剂处理的苗全苗旺,而对照区缺苗断垄严重,故其单位面积产量通常显著低于前者。特别是在经过3年轮作后的重茬地块,对照区病苗和死苗率达50%以上,而经AM菌剂接种处理形成菌根的西瓜枯萎病的病苗和死苗率仅20%,瓜大质优,外形美观,增加产量和品质的效应尤为显著,其投入产出比高达1∶6(附表)。花生接种菌根后,GS菌剂处理的出苗率为100%,显著高于对照;各处理间植株高度无显著差异;但结夹数和产量接种处理均高于对照。从附表可以看出,虽然处理增加了花生和玉米的产量,由于AM菌剂的高投入,其净增效益为负值。接种GV9菌剂没有增加甘薯产量,而GS菌剂处理显著增加了单位面积产量。在总计22次接种试验中21次产量增加,但只有15次获得了经济效益,其有效率分别为95.5和68.2%(附表)。这表明AM菌剂生物肥料对作物的有效性存在差异。3菌剂生物肥料为农业生产服务AM菌剂生物肥料在剂型、功能和作用机制等方面显著不同于其他生物性肥料,该类生物肥料是活体真菌,对土壤中磷、氮、锌、铜等养分,包括植物根系不能吸收利用的难溶性元素具有强大的吸收能力,从而促进作物生长,增加产量。例如,接种AM真菌的芦笋,第1年平均增产74%,第2年平均增产59%;用Glomusclarum接种甜瓜,显著地提高了250hm2甜瓜的产量。本试验表明在土壤比较瘠薄的条件下AM菌剂生物肥料能显著促进生长,提高产量。尤其是在经过数年轮作后的重茬地块,该生物肥料具有降低西瓜枯萎病发病率和病情指数、增加产量和品质的效应。表明AM菌剂生物肥料还具有生物农药的作用,而这一诱导作物提高抗土传病害的作用,是目前任何农药所不能代替的。因此,在使用该生物肥料的同时可减少化肥和农药的用量,对保护生态具有重要意义。然而,值得注意的是在肥沃地块中,或对菌根依赖性较小的大田作物,如小麦、玉米上施用AM菌剂生物肥料虽能增产,但投入产出比较大,经济效益低或无经济效益。甚至有的菌剂在部分大田作物上有时没有增产效应。因此,应针对不同土壤条件、作物种类和品种特点、以及相应的农业技术措施,合理选择有效剂型的AM菌剂生物肥料,才能达到增产增效的效果。AM菌剂在西瓜等高经济价值作物上的成功应用,表明选择有效剂型的AM菌剂用于园艺作物大田生产是可行的。同时也标志着AM真菌走向保护地、走向大田的时代已经到来。挖掘生物活化、利用土壤磷锌等养分的潜力,活化难溶性营养元素,提高其利用率,AM菌剂将发挥其应有的作用。按我国1亿公顷耕地和目前磷肥供给量计算,每公顷磷肥占有量只有35kg,按一般实际用量60kg/hm2计,缺口达42%。即使AM菌剂节省目前磷肥用量的10%,全国每年也能节省3.8亿千克磷肥。如平均增产5%,每公顷产3000kg计算,就可增产粮食产量100亿千克。可见,通过AM真菌加强植物吸收利用土壤磷库、节省有限磷肥资源,是提高磷肥利用率的一条重要途径。我国地大物博,资源丰富;同时又面临土地瘠薄、缺肥