微生物菌剂对大豆产量的影响

周欣宇, 王美玲, 曲志鹏, 田玉妹, 刘士彬, 董守坤

(1.东北农业大学农学院, 哈尔滨 150030;2.黑龙江省农垦科学院, 哈尔滨 150038)

大豆作为重要的粮油饲作物之一,其营养物质丰富,有含量较高的蛋白质和脂肪,在我国农作物中有着不可或缺的作用[1]。黑龙江省大豆种植面积大约占全省粮食作物播种面积的33.47%[2],由于种植面积集中,连作和不合理施肥等问题普遍存在,导致大豆的减产、土壤生态环境遭到破坏[3]。微生物菌剂是从土壤或植物体内经筛选、分离后得到的一类菌群,再经过工业化的生产扩增后,利用蛭石、草炭等吸附性物质吸附发酵液所制成的一种液态或固态的活菌制剂[4],其中包含大量的活性物质,在提高土壤微生物丰富度、优化土壤团聚体结构的同时,还可以对根部的营养环境进行调节,而且在微生物生命活动过程中产生多种促进植物生长的激素[5],可以在提高产量的同时实现绿色无污染的农业生产[6]。本研究以大豆品种黑农84为试验材料,研究不同微生物菌剂使用量下对产量的影响效果,以期为微生物菌剂在大豆上的使用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试大豆品种为黑农84。

供试微生物菌剂为宝满仓(微生物菌剂BMC),哈尔滨泓垒科技开发有限公司生产,有效成分为解淀粉芽孢杆菌、花粉多糖、基质,有效活菌数≥10亿/mL,花粉多糖≥800 mg/L。

1.2 试验设计

本试验于2022年在东北农业大学向阳实习基地进行,土壤类型为黑土,前茬为玉米,2021年秋季玉米收获后秸秆粉碎还田,进行垄台深松灭茬后达到待播状态,2022年5月10日沿垄台深松灭茬带进行播种,种植密度为25万株/hm2,垄距130 cm,垄上双行种植,双行间距50 cm;施肥方式为种肥和口肥联合施用,施用种肥为磷酸二铵(P2O5:46%)150 kg/hm2,硫酸钾(K2O:52%)75 kg/hm2;施用口肥用量为磷酸二铵30 kg/hm2(与种子同层)。

在大豆初花期进行叶面喷施微生物菌剂宝满仓,设计4个处理,微生物菌剂溶液分别为0 mL/L(ck,喷施清水)、10 mL/L(B 1)、15 mL/L(B 2)、25 mL/L(B 3),每个处理1 248 m2,水液总用量为1 200 L/hm2。田间管理方式为苗期垄沟深松1次,开花期中耕培土2次,除草方式为播后土壤封闭和苗期茎叶化学除草;10月4日收获、测产,分析相关指标。

1.3 测定指标和方法

秋季收获后每个处理取2 m2,3次重复,选取其中的10株进行考种,测定植株高度、底荚高度、节间长度、主茎节数、一粒荚数、二粒荚数、三粒荚数、四粒荚数、有效荚数、无效荚数、单株粒数;风干后测百粒重、产量。

1.4 数据分析

采用SPSS21.0软件进行差异显著性分析,Excel2010软件进行数据分析和绘图。

2 结果与分析

2.1 微生物菌剂对大豆株高性状的影响

不同处理对大豆株高性状的影响(表1),从表中可以看出,不同浓度的微生物菌剂对大豆株高性状有显著的影响。

表1 微生物菌剂处理下大豆株高性状

不同处理下株高排序依次为B3>B2>B1>ck,其中B3处理比ck高6.67 cm,达到显著性差异;其他处理之间差异不显著。不同处理下底荚高度均显著低于ck,排序为ck>B2>B3>B1,其中B 1较ck降低4.74 cm,达到显著性差异;其他处理之间差异不显著。节间长度和节数各处理间均并无明显差异。

2.2 微生物菌剂对大豆荚数构成的影响

由表2可知,喷施不同用量的微生物菌剂提高了有效荚数,降低了无效荚数,大豆单株一粒荚数、二粒荚数、三粒荚数、四粒荚数均有不同程度的增加。

表2 微生物菌剂处理下大豆荚数

有效荚数依次为B1>B2>ck>B3,其中B1、B2处理显著高于ck,分别高出25.25%和12.25%。无效荚数依次为ck>B2>B3>B1,各处理间没有显著差异。

在增加的有效荚数中,一粒荚数、二粒荚数和三粒荚数依次为B1>B2>ck>B3。其中,一粒荚数在B1、B2处理下较ck都有不同程度的增加但差异不显著,B1处理平均每株多了0.43个;二粒荚数B1,B2处理都显著高于ck,平均每株较ck分别多2.2个和2.13个;三粒荚数B1处理显著高于ck,B1处理平均每株较ck多2.93个;四粒荚数依次为B1>B3>ck>B2,各处理与ck差异不显著,但B1处理平均每株较ck多1.24个。

2.3 微生物菌剂对大豆产量的影响

由表3可以看出,不同浓度的微生物菌剂对大豆的单株粒数、百粒重和产量均有显著影响。

表3 微生物菌剂处理下大豆产量

单株粒数依次为B1>B2>B3>ck,其中B1和B2处理显著高于ck,分别高出24.79%和9.71%,百粒重依次为B3>B2>ck>B1,其中B2,B3与ck存在显著性差异,分别较ck高3.64%和9.60%。产量依次为B1>B2>B3>ck,各处理都与ck存在显著性差异,B1、B2、B3分别比ck高16.03%,5.57%和5.11%。

3 结论与讨论

微生物菌剂中含有大量活性养分不仅可以激活土壤中被固定的养分,让作物重新吸收利用,还可以改善土壤的微环境,促进植物根系生长,促进根系对养分的吸收,促使植物达到最佳状态,从而改善作物品质[7]。大豆产量构成的重要因素之一就是单株荚数,而往往植株底荚高度越高,单株荚数就越少,大豆产量也随之下降[8]。本研究结果表明,施用微生物菌剂(宝满仓)后可以显著降低大豆的底荚高度,提高单株荚数、单株粒数、百粒重及产量。底荚高度在10 mL/L处理下显著低于ck;百粒重随着菌剂浓度的增加而增加,并在25 mL/L时达到最大;单株荚数、单株粒数及产量均在10 mL/L处理下增加幅度最大。综合各项指标表明,微生物菌剂10 mL/L处理对大豆的增产效果最好。