[发明专利]接种根瘤菌的箭筈豌豆在烟地轮作中减施增效的方法

说明书

接种根瘤菌的箭筈豌豆在烟地轮作中减施增效的方法，包括步骤一：绿肥种植(1)以泥炭及助剂作为载体，将已纯化好的菌株进行扩大培养至对数生长期，将形成的菌悬液与灭菌的泥炭在无菌条件下，充分混匀制成菌剂；(2)在大田条件下，按照箭筈豌豆与菌剂质量比(7～10):1的比例拌种、阴干、撒播、翻压入土；不施用化肥，常规方式灌溉；步骤二：待箭筈豌豆植株生长至盛花期时，全部翻压进10～20cm深的土壤中；步骤三：烟草种植中，育苗、灌溉按常规方式进行，化肥用量减少20％；成熟期后进行采收和指标测定。本发明减少了化肥使用量，提升了烟草产量和烤烟的品质，提供了一种新的绿肥—烤烟轮作模式。

技术领域

本发明属于微生物应用领域，具体涉及一种接种根瘤菌的箭筈豌豆在烟地轮作中减施增效的方法。

背景技术

烟草作为一种特殊的经济作物，要实现烟草的优质生产，就必须为烟草生长创造一个良好土壤环境。随着中国烤烟生产的迅速发展，长期大量施用化肥以及不合理的轮作等导致烟叶产量和质量下降、土壤板结、地力衰退、有机质含量降低等问题，已成为烟叶生产可持续发展的瓶颈。在这种背景下，探寻一种能提高烟叶产量和质量、改良土壤、实现烟叶生产可持续发展的栽培措施，成为烤烟种植亟需解决的问题之一。

研究者尝试通过改良土壤来改善烟株大田生长状况和提升烤烟产量和品质，尤其对不同有机肥的研究成为了土壤—烤烟系统的研究热点(彭华伟等，2008)，施用有机肥不仅能提高土壤养分水平，促进烤烟生长发育，改善烟叶品质，而且能够达到土地用养结合的效果。绿肥作为一种重要的有机肥料，其在减少化肥用量、提高作物产量、培肥土壤地力等方面起到了积极的作用，且种植绿肥已成为目前改良土壤的重要手段(王瑞宝等，2010)。绿肥品种繁多，譬如黑麦草、满园花、箭筈豌豆、紫花苕子等，其中豆科绿肥箭筈豌豆和紫花苕子是最常见的旱地绿肥作物。豆科绿肥通过根瘤菌的固氮作用，能固定空气中的氮素，把不能直接利用的氮气固定转化为可被作物吸收利用的有机态氮，增加土壤氮素营养。通过发达的根系吸收深层土壤中的养分，尤其对土壤难溶性磷酸盐有较强的吸收能力，从而能提高土壤中的磷含量(王秀芝等，2005)。利用烟田冬闲时间种植绿肥，翻压后可以增加土壤有机质含量(石屹等，2009)，降低土壤容重，增加土壤中氮、磷、钾含量(王岩等，2006；潘福霞等，2011)。大量的试验研究表明，翻压绿肥后产生的腐熟物质有利于植烟土壤的改良、微生物活性的增强(程森等，2008)、烤烟产量和质量的提升(王先伟等，2001；张会芳等，2007)。敬海霞等(2013)的研究也表明翻压绿肥或绿肥与化肥按比例配施均能明显促进烟株生长，提高烟叶产质量水平。和七红等(2016)在湘西烟区的试验也证实了翻压紫花苕子对烤烟经济效益有明显的提升作用。石屹等(2002)研究也表明连续种植富钾绿肥籽粒苋，压青后种植烤烟可较大幅度地提高烟叶含钾量，含糖量较对照也有所提高，总氮、烟碱含量低于对照，烟叶化学成分较对照协调。王先伟(2001)等研究结果表明，种植毛叶苕子的烟田，烤后烟叶桔黄，香气量足，香气质佳，吃味醇和，燃烧性好，上、中等烟比例提高8-10个百分点。

为响应《到2020年化肥使用量零增长行动方案》，在烟草生产中，可充分利用冬闲地以及光热资源，不用化肥，仅用高效根瘤菌接种生产优质豆科绿肥，翻压后改土培肥植烟土壤，进而为后期的烤烟生产达到化肥使用量零增长或减施化肥，并能提质增效作好科学的准备。早先有针对烟区轮作箭筈豌豆的发明专利(申请号为201210459188.7)，但是在绿肥生长过程中不是接种根瘤菌，而是用过磷酸钙、尿素，以促进绿肥生长，增大了生产成本，增加了环境压力。施用根瘤菌菌剂能促进豆科植物结瘤，有效提高豆科植物的产量，减少生产中的化肥使用量，降低生产成本，而且可以提高土壤肥力。豆科绿肥生产环节中仅接种根瘤菌，可以不施用任何肥料，但是，豆科绿肥接种根瘤菌的报道少。要提高根瘤菌的共生固氮作用，菌株和豆科植物品种是两个根本因素。根瘤菌的群体分布具有地理局限性，在根瘤菌的筛选中，需要注意对应用地区环境的适应能力(陈文新等，2004)。一般来说，在某个区域内最为有效的根瘤菌往往来自本地区或者与本地区条件相似地区的菌株(Jia et al，2008；陈文新等，2011)。因此在根瘤菌选种时，不仅要考虑根瘤菌与豆科植物品种的匹配性，还必须重视菌剂应用的地域性。