研究彙報第九期 ， Page 57-67 ，出版時間：1984-12， 詳細內容

接種有效根瘤菌對大豆及後作玉米產量與土壤肥力之影響

作者：高德錚

摘　　要

　　TGP-042 係 分 離 自 高 屏 地 區 之 大 豆 根 瘤 菌 ， 接 種 此 菌 株 之 大 豆 台 農 4 號 ， 其 根 瘤 之 固 氮 酵 素 活 性 頗 強 ， 每 小 時 單 株 固 氮 量 為 2.64 mmole C₂H₄ 。 經 接 種 之 大 豆 幼 苗 ， 其 生 長 量 及 葉 綠 素 含 量 與 以 20 kg N/ha 當 基 肥 之 處 理 差 異 不 顯 著 。 由 於 TGP-042 兼 具 脫 氮 性 ， 在 20 kg N/ha 處 理 下 植 株 固 氮 酵 素 活 性 仍 能 保 持 對 照 之 82.2% 。 由 收 穫 時 估 算 大 豆 植 株 之 氮 素 源 可 知 ， 接 種 TGP-042 可 提 供 單 株 13.8 mg 之 生 物 性 氮 素 ， 而 在 20～60 kg N/ha 下 生 物 性 固 氮 量 由 11.2 mg 降 至 2.0 mg ； 反 之 ， 植 株 得 自 化 學 性 氮 素 量 則 由 22.3 mg 昇 至 35.0 mg 。 試 驗 中 發 現 生 物 性 氮 素 較 有 利 於 植 株 莢 果 氮 素 之 增 加 ， 多 施 氮 肥 僅 導 致 植 株 莖 葉 過 分 繁 茂 ， 卻 未 能 有 效 地 輸 入 莢 果 中 。

　　在 檢 定 土 壤 肥 力 後 發 現 ， 大 豆 種 植 後 諸 處 理 間 土 壤 pH 值 昇 高 0.45 個 單 位 ， 有 機 質 下 降 0.52% ， 磷 酐 減 少 24.5 kg/ha ， 有 效 鉀 量 增 加 5.9 kg/ha ； 接 種 區 土 壤 全 氮 量 顯 著 地 提 高 0.02～0.05% ， 而 且 有 效 性 氮 素 亦 增 加 2.03～4.12 ppm 。 再 者 ， 由 大 豆 後 作 玉 米 之 生 育 可 知 大 豆 殘 氮 與 外 施 20 kg N/ha 基 肥 之 對 照 相 似 ， 足 以 提 供 20 天 大 之 玉 米 生 長 ； 唯 40 天 後 植 株 生 育 緩 慢 ， 葉 片 黃 化 。 至 收 穫 時 ， 前 作 諸 處 理 各 提 供 後 作 玉 米 13.2～33.4 kg/ha 之 土 壤 氮 素 ， 其 中 又 以 經 接 種 TGP-042 及 併 施 20 kg N/ha 之 處 理 殘 留 33.4 kg N/ha 及 3.23 ton/ha 玉 米 產 量 的 殘 氮 效 率 最 高 。 根 據 本 試 驗 之 結 果 可 證 明 一 期 水 田 後 改 植 大 豆 時 ， 若 能 接 種 TGP-042 根 瘤 菌 及 加 施 20 kg N/ha ， 則 不 但 增 產 效 果 高 達 38.1% (3.08 ton/ha) ， 甚 至 提 供 後 作 玉 米 20 kg/ha 之 氮 素 基 肥 。

Study on the Effect of Denitrifying Rhizobium japonicum on Soybean-Maize Cropping System and Soil Fertility

Te-Chen Kao

Summary

　　TGP-042 is an indigenous nodule bacteria (Rhizobium japonicum), which was isolated from Kao-Ping area of the south Taiwan. The objectives of this study is aimed to evaluate the influences of soybean inoculation and ammonia fertilization on soybean-maize cropping system. Results were summarized as follows:

1.More nitrogenase activity (2.64 mmole C₂H₄．plant^-1．hr^-1) was detected in Tainung No. 4 soybean nodules. On the basis of seedling growth and chlorophyll content, there was no significant differences between nodulation treatment and 20 kg basal N/ha application one. According to the previous report, TGP-042 was a denitrifying bacteria, therefore, it could still maintain 82.2% of nitrogenase acticity when 20 kg basal N/ha was applied.

2.TGP-042 supplied 13.8 mg per plant of biological fixed nitrogen (BFN). However, this unit plant BFN was 11.2-2.0 mg reduced as in proporation to the increase of 20-60 kg/ha ammonia fertilizer; and 22.3-35.0 mg N per plant due to ammonia fertilization (AF) was also in parallel to the increase of ammonia application rate. It reflects that more AF stayed in shoot to induce higher vegetative growth, otherwise, more BFN in nodulated plant was translocated to pods.

3.Soil factors were fluctuated at soybean harvest, i. e. soil pH was 0.45 unit higher, organic matter was 0.52% lower, P₂O₅ was 24.5 kg/ha lower and K₂O was 5.9 kg/ha higher. Soil total nitrogen in nodulated plots significantly increased in 0.02-0.05% which was consistent with 2.03-4.12 ppm of soil available nitrogen increase. The growth effect of redsidual nitrogen due to previous soybean crop was the same as supplying with 20 kg basal N to 20-day maize seedlings.

4.Based on the soil avaible nitrogen variation during soybean-maize cropping system, maize may absorb 13.2-33.4 kg/ha of residual nitrogen. Treatment of inoculation with TGP-042 and supplying 20 kg basal N/ha was outstanding which remained 33.4 kg N/ha and yielded 3.23 ton/ha of maize grain.

　　hence, the yearly cropping system in central Taiwan may suggest as rice-soybean-maize. Beside, inoculation with denitrifying effective rhizobia and supplying 20 kg basal N/ha for soybean planting is necessary.