给大豆接种:何时,何地,为什么?

给大豆接种:何时,何地,为什么?

内布拉斯加州的农民必须仔细审查投入,并专注于为他们的估计找到利润530万亩大豆在2016年。在2012年大豆价格为每蒲式耳14.40美元时,使用可能提高每英亩1-2蒲式耳产量的产品或许值得一赌,但在今年2月一些农作物保险政策设定的每蒲式耳8.85美元时,这就成了一场糟糕的赌博。

在大豆种植季节,我们经常想到播种日期、播种速度和种子处理。关于种子处理,目前的一个选择是“我应该给我的大豆接种吗?”接种大豆的风险与回报已经讨论了几十年。风险不在于产量降低,而在于接种剂是否能带来利润,

接种剂是如何起作用的

内森·米勒(左),内布拉斯加州推广种植系统教育家,与《市场杂志》主持人杰夫·威尔克森谈论大豆对氮的需求。米勒说,在种植者决定给大豆接种疫苗之前,他们应该回答几个问题。(来源:市场杂志

将土壤空气中的氮固定为氨的过程是通过大豆和大豆之间的共生关系发生的Bradyrhizobium种,大豆根瘤内的细菌。大豆得到所需的氮,而细菌得到一些碳水化合物作为回报。这一过程为大豆提供了所需氮的46%-74%;剩余的量从土壤中吸收(Salvagiotti 2008)。每英亩70蒲式耳的大豆作物在地上部分大约需要330磅氮,大致相当于每英亩245蒲式耳的玉米作物的氮需求。

你的大豆田可能符合以下三种情况之一:

  1. 没有大豆的历史。
  2. 大豆种植已经超过三到五年,或者大豆每两到三年轮种一次,但环境因素(如洪水、干旱)可能对细菌的生存产生了负面影响。这包括有记载的以前的大豆作物缺氮或结瘤不良。
  3. 大豆每两三年轮作一次,环境条件一直很好。

在从未种植过大豆的情况下,内布拉斯加州的田地在添加了接种剂后每英亩产量增加了49蒲式耳(Elmore 1984)。不过,预计每英亩产量将小幅增长1至10蒲式耳。产量效应在很大程度上取决于土壤氮供应和固氮作用的相对增加。例如,2009年爱荷华州的一项研究报告称,接种疫苗在牧场外的土地上每英亩增加了2蒲式耳的大豆产量(Ruiz Diaz 2009)。

影响大豆结瘤的因素

如果你的农田处于第二种情况,有几个环境因素会导致结瘤不佳,降低固氮能力,并降低这些细菌的存活率,包括:

信息图要求在接种大豆前考虑3个关键问题
  • 非最优土壤pH值。较低的土壤pH值会降低各菌株的结瘤、固氮和存活。理想的pH值接近6.8。土壤pH值小于6.0可以减少根瘤形成所需的根毛修饰(Duzan 2004)。因此,当土壤pH值降低到5.6-5.8时,遵循石灰施用的经济阈值也可以控制土壤细菌。较高的土壤pH值和盐度也会降低这些细菌的结瘤、固氮和存活。
  • 洪水和干旱。农田淹水超过一周会减少固氮,并降低细菌的存活率,因为细菌需要氧气。然而,最近的两项研究表明,不要过于自信地假设洪水后接种剂的产量反应(Furseth 2011, Wilson 2014)。在不种植大豆的年份,沙质土壤和干旱也会降低细菌的数量。
  • 距离上次种植大豆的时间越来越长。大多数大学指导方针建议,如果距离上次大豆在田里种植已经超过三到五年,就应该接种。这些细菌在种植回多年生草30年后的土壤中被发现,只是数量要低得多。内布拉斯加州有两种更常见的情况,大豆可以从接种中受益,一种是在连续种植玉米后种植大豆,另一种是在种植苜蓿四年后种植大豆,苜蓿利用不同的细菌种类成功接种。近期种植大豆的田地出现产量反应的概率极低。一项为期八年的研究(2000-2008年)在威斯康辛州、爱荷华州、印第安纳州、明尼苏达州和内布拉斯加州进行了73次试验,测试了51种接种剂产品,结果平均产量响应为0 bu/ac (De Bruin 2008年)。

如果你的田地属于上述第三种情况,而环境因素(项目列表)不是问题,一些人仍然主张接种这些细菌的更有效的固氮菌株,而不是普通的本土菌株,例如:日本慢根瘤菌Bj123(Shiro 2013),在中西部,即使环境条件有利于固氮。在2000年至2008年的研究中,使用了新的接种剂产品和菌株。在测试最广泛的10种产品中,最近种植大豆的地区产量没有受到影响。这可能是由于高度竞争的本土菌株减少了应用更有效菌株的潜在收益。

总结

如果你对土壤pH值管理得很好,最近种植了大豆,土壤质地中等或较重,而且没有经历过长期干旱或洪水,那么把你的钱从接种大豆上转移到其他有更高回报机会的管理方案上。

资源

有关大豆接种的更多信息,请参阅这些内布拉斯加州扩展资源:

参考文献

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杜赞,h.m.,周x, A. Souleimanov, D.L.史密斯,2004。大豆对日本慢根瘤菌Nod因子的感知[甘氨酸max (L.)]稳定。[根毛非生物胁迫条件。实验植物学杂志55:402:2641-2646。

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四郎,S., S. Matsuura, Rina Saiki, G.C. Sigue, A. Yamamoto, Y. memehara, M. Hayashi, Y. Saeki。2013。美国本土大豆结瘤慢根瘤菌的遗传多样性和地理分布。应用与环境生物学。39(12):3610-3618。

萨尔瓦约蒂,F., K.G.卡斯曼。J.E. Specht, D.T. Walters, A. Weiss, A. Dobermann, 2008。大豆氮素吸收固定及其对肥氮的响应研究进展。农田作物研究108:1-13。

威尔逊,J. 2014。2011年密苏里河洪水后,农作物在洪水泛滥的土壤中恢复生产。内布拉斯加州的扩展。

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一片玉米地。