PGPR菌肥Y3丸粒化处理对苜蓿促生效果的影响

管鹏

摘要 [目的]为了研究PGPR菌株制成丸粒化菌肥对苜蓿的影响。[方法]在大田对随机重复的苜蓿小区做施肥处理，并对其生物量和品质进行测定。[结果]丸粒化菌肥的施用效果好于液体菌肥，丸粒化菌肥W2处理对苜蓿的施用效果最显著。[结论]施用的丸粒化菌肥是有效的菌肥，对苜蓿生长和品质有良好的促进作用。

关键词 丸粒化菌肥；苜蓿；产量；品质

中图分类号 S142+.1 文献标识码 A 文章编号 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

具有顽强生命力的苜蓿因其适应能力强，自古以来就被人们栽培种植[1]，还因其蛋白质、微量元素、矿物质含量较高，植株体内营养物质丰富而享誉世界。研究表明，苜蓿不仅能为畜禽提供必要的营养物质，而且能提供大量蛋白，增加畜禽肉类产出率。它是一种理想的饲料作物。此外，苜蓿还具有改良退化土壤、与土壤中固氮菌共生和增强土壤肥力的能力。在我国畜牧业转型的关键时期，苜蓿的推广种植具有重大的意义。

我国人口数量的激增以及化肥的大量施用，不可避免地带来严重的环境问题[2]，若不及时治理则后果难以想象。近年，随着新肥源特别是高效PGPR菌肥的应用，这一难题出现了转机。定殖在植物根际周围或植物根际内部的能对宿主生长产生促进作用的一类有益微生物被称为植物根际促生细菌（Plant growth promoting rhizobacteria， PGPR）[3]。PGPR不但具有产生促植物生长素IAA、ACC 脱氨酶和多种促植物生长激素的能力，而且具有强大的溶磷能力。它自身能把土壤中不能被植物利用的无机磷转化为植物能利用的有机磷，提高土壤中的磷含量，加大对植物营养元素的供应，促进植物生长[4]。由PGPR制成的菌肥还能部分替代化肥的使用，在减少环境污染的同时促进作物生长，提高产量和品质，为畜牧业的生产创造出更大的价值。

PGPR菌肥的施用虽然产生一定的积极影响，但菌肥自身不易长期保存，施用过程复杂，生产成本高，其大面积的推广施用受到限制。随着生物技术的发展，苜蓿种子与菌肥相结合的新型丸粒化技术在保留PGPR菌肥优点的同时，不但简化PGPR菌肥的施用过程，提高菌肥的有效期限，而且降低生产成本。其研究与应用正在受到广泛关注。该研究利用促生效果优良的PGPR菌株制作成丸粒化菌肥，对大田苜蓿施用，并且研究其对苜蓿生长和品质的影响，为苜蓿增产找到较好的方法，也为将来丸粒化菌肥的推广和应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点为黑龙江省哈尔滨市利民开发区哈尔滨师范大学农园。该地地处中高纬度，属温带大陆性气候，冬季寒冷，夏季多雨。试验地土壤为黑土，土壤有机质含量丰富，pH为6.96。

1.2 试验菌种

试验用菌为优良PGRP菌株，具有产生1氨基环丙烷1羧酸脱氨酶（ACC脱氨酶）、溶磷和产生IAA的能力。宿主植物为苜蓿，其ACC脱氨酶活性为29.80 U/mg，溶磷量为108.79 mg/L，分泌生长素能力为7.84 μg/ml。

1.3 PGPR菌肥丸粒化制作

在LB（Luriabertani）培养基中接种菌株Y3，180 r/min水浴28 ℃培养12 h，等菌株充分生长，观察无杂菌后将菌液离心10 min，取出离心管底部的菌体，用溶液灭菌的蒸馏水中制成浓度为1 ×108 cfu/ml PGPR液体菌肥。

取灭菌的泥炭过500目筛网，并将准备好的PGPR液体菌肥、羟甲基纤维素钠、表面消毒的苜蓿种子、泥炭按一定的比例充分混合，加入滑石粉，摇匀，制成丸粒化菌肥包裹的苜蓿种子。在需要添加化肥的处理中，添加少量尿素和硫酸钾。

1.4 试验设计

试验设CK（空白对照）、Y（接种液体菌肥Y3处理）、W（接种丸粒化处理）、W1（接种丸粒化菌肥处理）、W2（接种丸粒化菌肥+化肥处理）共4个处理。每个处理设3次重复，小区面积1 m×1 m，随机排列，四周设保护行。播种时均匀播撒，在整个播种期和苜蓿生长期不再施用任何化学物质。在苜蓿的初花期对其进行刈割，并且对株高、产量等指标进行测定。

1.5 测定项目及方法

随机取15株植株，测定苜蓿株高，取平均值；刈割后，于121 ℃杀青30 min，60 ℃烘干48 h后称苜蓿恒重，得到苜蓿产量；粗蛋白含量的测定采用凯氏定氮法；粗纤维含量的测定采用范式纤维素测定法。

1.6 统计分析

采用Excel数据分析软件，对试验数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 PGPR菌肥对苜蓿生物量的影响

在初花期，对苜蓿的生物量进行测定。由表1可知，各处理的苜蓿株高和产量均高于对照，各处理的苜蓿株高为63.08～70.56 cm，产量在9 910～11 910 kg/hm2之间，与对照相比株高和产量分别增加了3.40%～15.67%和16.17%～39.62%。不同处理对苜蓿生物量影响的大小顺序为W2处理>W1处理>Y处理>W处理>CK。与对照相比，丸粒化W处理生物量虽有提高，但不显著，说明该处理对苜蓿的促生作用不大。经丸粒化菌肥加化肥W2处理的苜蓿在株高与产量方面高于丸粒化菌肥W1处理和液态菌肥Y处理，由丸粒化菌肥与化肥联合使用的W2处理对苜蓿生物量的促生作用最明显，株高与产量分别较对照增加15.67%和39.62%，W2处理株高与产量分别较Y处理增加4.90%和12.04%，也优于液体菌肥Y对苜蓿施用效果。

2.2 PGPR菌肥对苜蓿品质的影响

苜蓿品质的高低是衡量各菌肥施用效果的重要依据。在初花期，对苜蓿品质进行测定。由表2可知，各施肥处理均能提高苜蓿粗蛋白含量，降低粗纤维含量，提高苜蓿品质。处理的苜蓿粗蛋白含量在13.73～18.21之间，丸粒化W处理与对照粗蛋白含量相比无显著提高。在其余各处理中，经W2处理也就是菌肥丸粒化加化肥处理的苜蓿粗蛋白含量最高，达到18.21%，较对照增加33.79%，比Y处理高出21.48%。结果表明，不同处理对苜蓿生物量影响的大小顺序为处理W2处理>W1处理>Y处理>W处理>CK，经丸粒化菌肥W2和W1处理的苜蓿长势较好。各处理均能抑制苜蓿粗纤维的形成，提高苜蓿品质。菌肥丸粒化加化肥W2处理对苜蓿纤维生成的抑制作用最明显，处理的苜蓿纤维含量与对照相比减少了15.11%。其次，W1处理的效果也较明显，纤维含量减少了14.78%。对各处理的苜蓿品质结果分析表明，菌肥丸粒化加化肥的

3 讨论

苜蓿在我国的种植地域广泛，其增产对我国畜牧业安全、发展意义重大[5]。研究表明，该研究制作的多种菌肥均能促进苜蓿生长，提高苜蓿产量和品质。这与孙启忠等[6]报道相一致。各菌肥处理苜蓿的生物量与对照相比均有提高，菌肥丸粒化W1和W2处理好于液态菌肥Y处理。这可能是由于液体菌肥处理的菌群定殖能力和数量不如丸粒化菌肥处理，在相同的环境条件下丸粒化菌肥中的PGPR菌株能分泌更多的促植物生长激素IAA且具有更强的溶磷能力，使得处理的苜蓿在具有发达根系的同时从根际土壤吸收更多的有机磷，使得W1和W2处理的苜蓿在生物量方面有显著地提高，

施用该研究制作的菌肥对苜蓿品质也有一定的影响。W1和W2丸粒化菌肥处理的苜蓿粗蛋白含量明显提高，粗纤维含量明显下降。这可能是由于PGPR菌株通过与土壤中其他菌株共生、溶磷、减少外界对苜蓿胁迫等一系列复杂的机制对苜蓿品质的提高产生促进作用。这与汪诗平等[7]研究相一致。该研究结果表明，各菌肥处理均能促进苜蓿生长，提高苜蓿产量和品质。菌肥丸粒化是一种有效的方法。它能使施用的菌肥的促生效果更佳。

参考文献

[1]

刘杰，王斌文，李颖.利用土壤筛选紫花苜蓿高效共生根瘤菌的初步研究[J].草业科学，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] 李玉华， 许前欣， 李明悦，等. 微生物菌肥对库尔勒香梨产量品质的影响[J].天津农业科学， 2006，12（2）：48-50.

[4] 李富宽，翟桂玉，沈益新，等.施磷和接种根瘤菌对黄河三角洲紫花苜蓿生长及品质的影响[J].草业学报， 2005， 14（3）：87-93.

[5] 李志强. 苜蓿干草营养价值评定方法研究进展[J]. 饲料广角，2002（11）：21-24.

[6] 孙启忠，桂荣.影响苜蓿草产量和质量诸因素研究进展[J].中国草地，2000（1）：57-63.

[7] 汪诗平，陈默君.磷肥对苜蓿生产性能和品质的影响[J].中国草地， 1992（6）：66-69.