章孜亮，杨庆锋，杜迎辉，高 俊，苏海榆

(领先生物农业股份有限公司/河北省农业生物技术工程技术研究中心，河北 秦皇岛 066004)

花生(ArachishypogaeaL.)是世界上重要的油料作物和优质的植物蛋白源之一，属于豆科作物类。根瘤菌—豆科植物共生体系的固氮能力在生物固氮中最强，该体系固定的氮素约占生物固氮总量的60%以上[1-2]。根瘤菌与豆科植物共生固氮不仅对豆科植物有利，而且对下茬非豆科作物也有直接或间接的益处。花生作为根瘤菌固氮作物，其生长发育所需最适氮素的60%～65%是由根瘤菌固氮提供的[3]。

根瘤菌接种剂的应用在农业生产中已有近五十多年的历史，在农业生产中发挥了至关重要的作用[4-5]。在豆科作物播种前接种根瘤菌，可有效提高豆科作物的结瘤固氮能力，改善作物的氮素营养、提高产量和品质[6-9]。目前根瘤菌剂(液体)接种方式多以人工接种方式为主，但此方式存在诸多不足：一是接种工序比较繁琐，增加劳动力；二是接种时容易破坏种皮，影响种子发芽；三是接种时若花生种子已包有杀菌剂，该杀菌剂容易降低根瘤菌活性。机械接种省工、节本、增收，同时由于采用机械将根瘤菌喷施在种植沟内，可避免根瘤菌与杀菌剂接触的可能，因此采用机械化接种势在必行。

本研究通过对机械接种与人工接种进行比较，就根瘤菌不同接种方式对花生性状、产量及经济效益进行分析，探明机械化接种替代人工接种的可行性，为花生根瘤菌机械接种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017年5-10月在河北省秦皇岛市昌黎县靖安镇花生合作社进行，年平均气温11℃，年降水量712 mm，日照时数2809.3 h，无霜期193 d。试验地土壤质地为砂壤土，其耕层土壤主要理化性质见表1。

表1 供试土壤基础理化性质

1.2 试验材料

供试花生品种为当地主栽品种豫花23号，生育期133 d左右。供试肥料：复合肥18-15-21(N+P2O5+K2O≥54%)。供试根瘤菌：液体花生根瘤菌，有效活菌数≥2×109/mL，由领先生物农业股份有限公司生产。

1.3 试验设计与方法

试验设3个处理，T1：底肥(底肥18-15-21，900 kg/hm2)+不接种根瘤菌(CK)；T2：底肥(复合肥18-15-21，900 kg/hm2)+ 人工接种根瘤菌(2250 mL/hm2)；T3：底肥(复合肥18-15-21，900kg/hm2)+ 机械接种根瘤菌(2250mL/hm2)。每处理面积为1000m2(100m×10m)，不设重复，采取地膜、“大垄双行”机械播种。垄高12cm，垄距90cm，穴距17.5cm，1垄双行，1穴2粒。人工接种根瘤菌： 150mL/袋 拌18～20kg花生种子，将菌剂直接喷洒在表面混拌均匀，确保每粒种子表面都粘上足的菌剂，阴干后播种。机械接种根瘤菌：采用领先生物股份有限公司专利技术(专利号：CN201420829761)，将配比好的根瘤菌液体倒入药箱内，通过隔膜泵增压传送到喷嘴处，播种机作业的同时，喷嘴将适量的根瘤菌液体喷射到种子上，达到实施接种的目的，完成接种。

1.4 田间管理

试验于2017年5月7日播种，9月20日收获，田间管理措施与一般大田等同，生育期不追肥。

1.5 测定指标及方法

土壤理化性状测定：播种前按照“S”形采样方法采集0～20 cm 土壤混合样品，带回实验室。在常温避光条件下风干，去除杂物，用四分法留取土样并研磨，分别过1 mm 筛用于测定土壤pH、速效氮磷钾含量，过0.25 mm筛用于测定土壤有机质、全氮含量。测定方法参《土壤农化分析测定》[10]。

于花生盛花期随机采取各处理10穴，3次重复，测定株高、根瘤数(即有效根瘤数，指着生在主根和侧根上，个体饱满，内含物为红色或粉红色的根瘤总数)、根瘤鲜质量、果针数(将直径大于0.3 cm的果针数作为有效果针数进行统计)、植株鲜质量。

收获期每处理随机取10穴，3次重复，测定总分枝数、结果枝数、单株果数、百果质量、百仁质量、出仁率。每处理随机取5 m2样方，3次重复，用于产量统计。花生经济效益计算：产值(元/hm2)=产量(kg/hm2)×当年花生收购价格(元/kg)；成本(元/hm2)=肥料成本+种子成本+根瘤菌成本+用工成本；纯收入(元/hm2)=产值-成本；产投比=纯收入/成本，式中：花生收购价格8元/kg；肥料180 元/50kg；种子16 元/kg；根瘤菌10元/150mL；用工成本：人工接种： 1500元/hm2，机械接种：750元/hm2。

1.6 数据处理

采用Microsoft Excel 2010软件对数据进行处理，采用SAS 9.0数据处理系统进行方差分析及差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对盛花期花生生长发育性状的影响

表2可见，接种根瘤菌对花生植株鲜质量、果针数、根瘤数、根瘤鲜质量的增加均显著高于对照。其中，采用人工接种根瘤菌(T2)较对照(T1)分别增加90.8%、15.9%、30.4%、125.0%；采用机械接种根瘤菌(T3)较对照(T1)分别增加36.3%、13.5%、24.2%、75.0%。说明根瘤菌对花生生长有明显促进作用。人工接种根瘤菌(T2)各项生长指标较机械接种根瘤菌(T3)均有增加，但二者差异不显著。

表2 不同处理对花生生长性状的影响

注：不同小写字母表示同一指标不同处理间差异达显著水平(p<0.05)。下同。

Note: Different lowercase letters indicate significant differences (p<0.05) between different treatments of the same index. The same below.

2.2 不同处理对收获期花生产量性状的影响

表3可见，接种根瘤菌能明显促进花生生长发育，与对照(T1)相比，接种根瘤菌显著增加了花生总分枝数、结果枝数、单株果数。对花生产量及构成要素的影响表现为接种根瘤菌能显著提高花生产量，人工接种根瘤菌(T2)和机械接种根瘤菌(T3)使花生产量分别增加23.5%和21.4%。花生百果质量、百仁质量、出仁率处理间差异不显著。接种根瘤菌对花生产量的提高可归因于对花生总分枝数、结果枝树及单株果数的增加。人工接种根瘤菌(T2)花生产量较机械接种根瘤菌略有增加，但处理间差异未达到显著性。

表3 不同处理对花生产量性状的影响

2.3 不同处理对花生经济效益的影响

由表4可见，接种花生根瘤菌能明显增加花生收益，与对照(T1)相比，人工接种根瘤菌(T2)和机械接种根瘤菌(T3)处理纯收入分别增加7285元/hm2和7302元/hm2，产投比分别增加15.0%、25.3%，说明接种根瘤菌能提高产量，增加收入，提高花生种植的经济效益。与人工接种根瘤菌(T2)相比，机械接种根瘤菌(T3)产投比增加8.9%，说明机械接种能明显降低成本，提高效率，增加收入。

表4 不同处理对花生经济效益的影响

3 讨论与结论

根瘤菌与豆科植物结瘤形成的共生体是自然界中最为高效的固氮体系，接种根瘤菌是提高豆科植物产量与品质、提高肥料利用效率的关键措施[11-12]。应用根瘤菌能促进豆科作物结瘤，增加产量[13-16]。根瘤菌接种方式一直是根瘤菌应用过程中的一个关键环节。前人关于根瘤菌接种方式讨论较多，唐颖等[17]的研究显示，采用根瘤菌液体菌剂拌种与颗粒菌肥作种肥施用导致大豆结瘤部位不同，施用颗粒菌肥在大豆生长后期根瘤数量及干质量均表现出明显的优势，大豆产量高于液体菌剂拌种处理。张红侠等[18]研究了喷施、拌种和种下接种三种接种根瘤菌方式对大豆生长及产量的影响，结果表明，喷施接种根瘤菌在大豆植株干质量、植株全氮量、结瘤率和产量等方面均显著高于拌种和种下接种方式。马霞等[19]采用根瘤菌菌液对秋播苜蓿拌种和苜蓿春季返青开沟追施2种方法接种，试验结果表明，2种接种方式均有利于增加根瘤质量，增强生物固氮性能，提高固氮量，显著提高苜蓿种子产量。

本试验采用人工拌种和机械喷施根瘤菌液对花生进行接种，结果表明，两种方式均能显著增加结瘤数，促进植株生长，提高产量，增加经济效益。此外，本试验中机械接种根瘤菌与人工接种根瘤菌相比，花生农艺性状及产量略低，究其原因可能是机械接种根瘤菌对花生根部的侵染效率低于人工拌种，没有完全发挥其功效，需要进一步进行试验研究改进，但对花生种植的经济效益表现出明显的优势，更适合种肥同播的种植模式，减少人工成本，且更有助于增加种植效益，符合农业可持续发展的要求[20]，值得进一步研究应用。