大豆的反应(大豆l .(美林))Bradyrhizobium在埃塞俄比亚西部的Bako接种，石灰和磷的应用

摘要

土壤酸性和贫瘠的土壤肥力是限制埃塞俄比亚西部作物产量的主要土壤化学制约因素。在豆科作物中，生产力低下不仅是土壤肥力下降的结果，而且是氮减少的结果₂固定是由于生物和环境因素。因此，本研究旨在确定石灰、Bradyrhizobium接种磷肥对大豆产量构成和产量的影响，并确定经济上可行的处理方法，使大豆产量最大化。三的阶乘组合Bradyrhizobium菌株(未接种、TAL379和Legumefix)， 2个石灰水平(0和3.12 t ha .⁻¹)和4种磷水平(0、23、46和69 kg磷)₂O₅哈⁻¹)被列在RCBD中，有三次复制。结果表明，石灰(3.12 t hm⁻¹)显著提高土壤pH值(5.6)、株高(77.2 cm)、单株主枝数(6.6)、百粒重(17.5 g)、籽粒产量(3431 kg hm2)⁻¹)和收获指数(41%)。同样，粮食产量显著提高(3228公斤/公顷)⁻¹）通过接种Tal379获得收获指数（41％），而Legumefix接种记录的主要分支数量最多（6.7）。p在69 kg p处的效果₂O₅哈⁻¹株高(75.5 cm)、主枝数(6.6)、籽粒产量(3277 kg hm2)均显著增加⁻¹)和收获指数(43%)。P和Bradyrhizobium接种对生理成熟天数和单株荚果数有显著影响。同样，磷和石灰的互作显著影响50%开花天数。同样，石灰(3.12 t ha .)的组合⁻¹)，接种TAL379的地上部生物量最高。另一方面，互动Bradyrhizobium×石灰×磷表明，施磷69 kg₂O₅哈⁻¹未接种TAL379时，单株结瘤数和有效结瘤数最高，分别为79.4和67.9。因此，可以得出结论，特别是在埃塞俄比亚西部，土壤酸性是一个主要问题，磷的应用Bradyrhizobium石灰是小农体系中提高大豆生物固氮和粮食产量的一种替代选择。

1.介绍

大豆(大豆(l)是一种原产于东亚的豆类，可能在中国的北部和中部[1在世界各地种植它是为了食用大豆、油和蛋白质。大豆是一种有前景的脉冲作物，被提议用来缓解世界范围内蛋白质和油脂的严重短缺[2］.大豆富含蛋白质和油脂，其功能成分如异黄酮等，因而具有丰富的营养价值[3.］.

在埃塞俄比亚，大豆是一种多用途作物，用于多种用途，包括制备不同种类的大豆食品、动物饲料和豆浆[4］.目前，也有工厂从大豆生产油，表明这种作物在该国日益重要。它还抵消了由于连续单作谷物(尤其是玉米和高粱)而导致的土壤中植物养分特别是氮的损耗，从而有助于提高土壤肥力[4］.根据中央统计管理局(统计处)[5， 2015/16主种植季大豆产量为81241.833吨，产量为2.1吨⁻¹略低于2.6吨的世界平均水平⁻¹．这种低产量可能是由于几种生产限制因素的组合，其中土壤肥力低、周期性水分胁迫、病虫害、杂草和作物管理措施不力起了主要作用[6］.

在埃塞俄比亚大部分高地，特别是南部、西南部和西部，土壤酸性已经成为作物生产的严重威胁。埃塞俄比亚大约41%的潜在可耕地是酸性的[7］.目前，据估计，沃勒加约67%的耕地受到土壤酸度的影响[8］.土壤酸性抑制共生氮₂固定(9),限制根瘤菌在土壤中存活和持久，减少结瘤，并造成养分不平衡[10，11］.Wood等[12表示的乘法根瘤菌在根际，并在4.3的pH下抑制染色。增加的土壤酸度可能导致产量降低，植物活力不良，豆类的爆炸性。在高水平的Al，Fe和Mn的酸性土壤中，P固定以Al-P，Fe-P和Mn-P的形式发生，这是不可溶的并且导致P植物不可用。因此，雷米酸性土壤可以使土壤环境更好地为豆科植物和相关的微生物，通过提高其pH和沉淀可更换铝来增加必需营养素的浓度[13］.

Mesfin等[14结果表明，随着石灰和磷施用量的增加，土壤有效铁、锰、锌、铜含量降低，pH、Ca、Mg和有效磷含量增加，进而提高作物生产性能。由于产量严重下降，西部和东部沃勒加地区的小农由于土壤酸性和土壤肥力低，已经暂时(休耕)甚至永久放弃了他们的土地[15］.然而，由于日益增长的人口压力，暂时或永久放弃耕地已成为不合理的选择[16］.因此，农民现在选择管理土壤肥力以维持生产力。酸性贫瘠土壤可通过施用石灰或施用有机肥加以改善[17］.因此，在埃塞俄比亚，提高大豆产量的方法可以从降低土壤酸度到作物发挥其潜力的水平开始，然后通过施用化肥(主要是氮和磷)来增加和保持土壤肥力。对于小农来说，推荐使用高矿质氮和磷肥料并不是一个可行的选择，因为大多数小农缺乏财政资源[18］.因此，为了减少所需的矿物肥料的量，需要采用综合土壤生育管理（ISFM）技术，该技术将有机肥料与少量矿物肥料相结合，并积聚土壤条件以增强土壤微生物活性，生物氮素固定，和大豆产量。

最近，Wollega西部和东部地区已促进大豆作物生产，但平均产量低于该作物的潜在产量[19］.一些研究是对大豆的反应进行的根瘤菌在埃塞俄比亚西部接种、施用磷或石灰[19，20.］.但是，研究的结合根瘤菌在埃塞俄比亚西部，小农种植制度下施用磷和石灰改良土壤酸性尚未开展。因此，鉴于接种根瘤菌、施用石灰和补磷可提高土壤氮磷水平，二者的配施对埃塞俄比亚西部高度贫瘠酸性土壤大豆产量和经济效益具有重要作用。因此，本研究的目的是评估Bradyrhizobium接种剂、石灰和磷肥对大豆结瘤、产量构成及产量的影响。

2.材料和方法

2．1．研究区域的描述

实验进行了主要的雨季期间(4月至10月)连续两年(2016年和2017年)在Bako农业研究中心(巴克)位于Oromia区域状态,东Wollega区,庵野区,大约在250公里外的首都亚的斯亚贝巴Nekemte小镇。BARC位于北纬09°6′00″，东经37°09′00″海拔1650米。数字1展示了2016年和2017年生长季节的降雨和温度的气候数据。该地区气候温暖湿润，年平均最低气温和最高气温分别为10.6和34.6°C。该地区年降水量1317 mm，主要集中在4 - 10月，5 - 9月降水量最大(中心气象站)。该地区的主要土壤类型是硝土。该地区以其作物-牲畜混合养殖系统而闻名，其中玉米(玉米L.)、辣椒(甜椒l .)、大豆(大豆L.)、芸豆(菜豆l .)、芒果(Mangifera籼l .)、香蕉(莫萨和甘蔗(蔗糖officinarum是主要的种植活动。

2.2。实验材料

改良大豆品种(Dhidhessa)作为试验作物。该品种由巴科农业研究中心(BARC)于2008年发布。该品种为中熟群(成熟期135-145天)，生长习性不确定，产量潜力为2-3.3吨公顷⁻¹在研究站[21］.它对中低海拔地区的适应性很强。三过磷酸钙(TSP)，含46%磷₂O₅按处理要求行施，在播种时与土壤混合。碳酸钙(CaCO_3.)被用作石灰的来源。本研究使用的石灰材料碳酸钙的纯度为75%_3.．承运人为基础Bradyrhizobium菌株TAL379(从热带土壤分离)和Legumefix(从温带土壤分离)从埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴Managasha Biotechnology Private Limited公司获得。

2．3.土壤取样与分析

在15个点施用石灰之前，用圆柱形螺旋钻在0-20厘米的深度随机地以之字形从整个试验田采集具有代表性的土壤样本。最后制备复合样品进行分析，确定试验场地土壤的理化性质。采集的土壤样品经风干、研磨，并用2mm目筛筛分，以分析全氮、土壤pH、有机碳、有效磷、交换性碱(Mg、Ca和K)、阳离子交换容量(CEC)、交换性酸度、交换性铝和质地。选定的土壤理化性质在巴科农业研究中心土壤实验室进行分析。

在1:2.5的土壤-水上清液悬浮液中，使用带有组合玻璃电极的pH计电位法测定土壤pH [22］.步行与黑色[23方法测定有机碳含量。采用碱滴定法测定交换性酸度。碱滴定法是用1m KCl溶液饱和土壤样品，氢氧化钠滴定。土壤总氮的测定采用凯氏定氮法，使用微量凯氏定氮蒸馏装置和凯氏定氮消解台，如Jackson所述[24］.

利用Bray II程序提取土壤有效磷[25]，并用分光光度计比色法测定。用1 M乙酸铵测定了土壤的阳离子交换容量(CEC)₄(OAc) pH值为7的饱和样品，蒸馏标准糊以估计酸滴定所释放出的铵[26］.用原子吸收分光光度法测定提取液中交换性Mg、Ca，用火焰光度计测定交换性K [27］.粒径分布采用Bouyoucos比重计法测定[28］.

２.４.处理与实验设计

处理由3个因素组成，即磷肥用量(0、23、46和69 P₂O₅公斤哈哈⁻¹)、3个接种水平(未接种、豆科菌和TAL379)和石灰率(0和3.12 t ha .)⁻¹)作为CaCO_3.．碳酸钙(CaCO_3.)，以3.12 t ha的速率⁻¹是由Bako农业研究中心推荐用于大豆的[29］.采用4 × 3 × 2因子组合处理RCBD，重复3次。地块面积8.4 m²，共7排3米长，间隔0.4米。样地每边的最后一行作为边界行，样地一侧边界行旁边的一行作为破坏性取样。图中央的其余4行作为数据收集的净图。

2.5。实验程序和现场管理

土地由拖拉机、圆盘和耙耕过。在大豆种植前一个月，用手锄将石灰均匀地撒在20厘米深的地方。种子分别以40 cm和10 cm的行距播种。以尿素(46% N)形式施氮，起始剂量为18 kg N hm2⁻¹．地块与地块之间的间距分别为1 m和0.5 m。每山播两粒种子，立苗后减薄至一株。所有其他管理实践都按照建议进行。

每一品系的载体接种剂以每公斤种子10克接种剂的速度施用[30.］.将接种剂与糖混合，加入一定的水，以促进菌株对种子的粘附。为保证接种剂的粘附性，将所需接种剂按1:1的比例悬浮在10%的糖溶液中。将接种剂的浓浆与干燥的种子轻轻混合，使所有种子都得到一层薄薄的接种剂涂层。为了保持细胞的活力，在荫凉下接种，风干30分钟后播种。种子播种后立即用土壤覆盖，以避免细胞因太阳辐射而死亡。首先种植一块未接种的种子以避免污染。

2．6．收集的数据

鉴别素参数：日落到50％的开花被记录为播种到该日期的日期，其中净绘图上的50％的植物至少产生的第一朵花。作为生理成熟度的日子被记录为从播种到阶段的阶段的天数，当剧集中的90％达到生理成熟时，即豆荚失去色素沉着的阶段并开始干燥。

结瘤参数:从每个样地破坏性行随机取样5株植物，记录开花中期的单株结瘤总数。用叉子小心地将整株植物连根拔起，以获得完整的根和根瘤。连根拔起是通过暴露整个根系来避免根瘤脱落。将土球和根放入装满水的桶中浸泡，再放入另一个装满水的桶中彻底冲洗，即可去除附着的土壤。从同样的连根拔起的植物，结节的数量每植物记录通过计算结节的数量从5个植物和平均按植物而有效的观察结节的结节内的颜色通过削减用锋利的刀片和一个粉红色的深红色的颜色被认为是有效而被确认为绿颜色的无效的结节。

生长参数:在收获成熟时，从四行中间每行随机取10株植株，从地面到植株顶端以厘米(cm)测量株高，并表示为每地块10株的平均值。在生理成熟时，从中心4行随机选取10株，以10株的平均值表示一次分枝数。

产量和产量组分：每株植物的豆荚数从收获成熟度的四个中排随机选择的植物中计数，并表达每种植物的平均值。从来自网图的随机拍摄的10个豆荚计算每种豆荚的种子数量，并表示为10个豆荚的平均值。使用敏感的平衡称量从每种图中取样的100种种子的重量，并在10％标准水分含量下调节重量。Since the soybean plants start shedding the leaves at the late pod setting stage, ten plants were tagged from destructive rows at the late pod setting stage, and then, the old leaves, i.e., the leaves that lose their pigmentation were collected each day and stored in polythene bag up to when the crop reaches the exact date of physiological maturity in order to estimate the aboveground dry biomass yield including leave parts. At physiological maturity, the aboveground dry biomass of ten pretagged plants from the destructive rows was measured after oven-drying the harvested produce at constant weight at 70°C for 48 hours. For obtaining the total aboveground dry biomass, the dry biomass per plant thus obtained was multiplied with the total number of plants in the net plot area and converted to kg ha⁻¹．这是用来计算收获指数。谷物产量是通过从净地块上收获作物来测量的。收获的农产品晒了七天，用木棒打谷，簸谷完毕。将籽粒含水率调整到10%。收获指数是用每块地的粮食产量除以每块地的总地上干生物量来计算的。

2.7。数据分析

所有收集的参数采用Gen Stat 18进行方差分析^th版本[31］.当发现治疗的效果显著时，使用Fisher的最小显著性差异(LSD)检验在5%的显著性水平进行比较。用excel中的数据透视表程序对数据进行图形化处理。

2.8。部分预算分析

经济上可接受的处理是通过部分预算分析确定的，利用调整后的产量估算粮食产量总值[32]在粮食的市场价值和裁剪期间的投入。只有变化（TCV）的总成本仅用于计算成本。当前的大豆，孕育剂，TSP和接种物和TSP的施用成本都被认为是可变的成本。

为了估计经济参数，大豆产量以8.00比尔/公斤的平均公开市场价格计算。土地整备、田间管理、收获、运输和储存的成本没有包括在分析中，因为它们不是可变的。部分预算分析中也没有考虑石灰的成本，因为政府补贴农民以提高他们的作物产量。为了使大豆产量与农民的实际收入相等，实际产量被下调了10%。在埃塞俄比亚比尔(ETB)，成本和收益都换算成货币价值，并按每公顷土地进行报告。采用优势度分析比较处理净效益(NB)和TCV。

第一步是按照CIMMYT的建议计算NB，如下公式所示[32]： 其中，GY x P是土地总效益(GFB)， GY是调整后的每公顷粮食产量，P是每单位作物的土地价格。

其次，根据优势度分析，治疗TCV按递增顺序排列。所有NB小于或等于低TCV的治疗都用字母“D”标记，因为它们在任何进一步分析中占主导地位并被排除。按照CIMMYT建议的边际收益率(MRR)分析，对非主导处理进行分析[33，由低TCV向下一个TCV移动，如下图所示: 其中NBa = NB, TCV立即较低，NBb = NB, TCVa立即较低，TCVb = TCV第二高。

3.结果

3．1.种植前土壤理化性质的选择

表中为施石灰前试验场地土壤选定性质的室内分析结果1．结果表明，试验场地土壤质地为黏性土。根据土壤分析，实验场地土壤pH为5.13。试验土壤有机碳含量为中等(1.74%)。进一步分析表明，试验地全氮含量为0.12%。试验土壤速效磷为9.34 mg/kg。

3．2.物候参数

3.2.1。天到50％的开花

大豆物候期不同磷和石灰用量之间存在显著差异(见表)2)．在相同施磷水平下，与石灰处理的样地相比，在不施用石灰的情况下提高磷水平显著缩短了开花达到50%所需的天数(见表)2)．

3.2.2。生理成熟期天数

作物成熟所需的日数是决定某一品种能否在特定环境和种植制度下成功生长的重要因素之一。生理成熟期天数受两种植物互作效应的显著影响Bradyrhizobium施磷量的菌株。处理23 kg磷的植株生理成熟期最长(127.5天)₂O₅哈⁻¹施用69 kg磷肥达到生理成熟的天数最短，为121.7天₂O₅哈⁻¹没有Bradyrhizobium接种治疗(表3.)．

3．3.有节参数

3.3.1。单株总有效结节数

结果在图中2(一个)和2 (b)显示出显著的交互作用Bradyrhizobium×石灰×磷肥施量对单株总根瘤数和有效根瘤数的影响。磷通过促进根瘤菌根系生长和增殖，为根瘤菌侵染和根瘤形成提供更多的位点，在豆科植物结瘤过程中发挥着重要作用。石灰条件下接种植株的根瘤数显著增加，磷肥施用量显著增加。单株结瘤数以46和69 kg P最高，分别为62.3和61.3₂O₅哈⁻¹分别接种Bradyrhizobium菌株TAL379的单株结瘤数最低，为29.72(一个))．施用46和69 kg磷肥的单株有效结瘤数最高，分别为67.9和69.3₂O₅哈⁻¹用接种TAL379菌株的石灰处理，而对照处理单株有效根瘤数最低(29)(图)2 (b))．

3．4．主要影响Bradyrhizobium、石灰、磷对产量和产量构成的影响

3.4.1。株高

株高受主效应的显著影响Bradyrhizobium只施用石灰和磷。在不同磷水平下，最高株高为69 kg磷₂O₅哈⁻¹株高在0 kg P时最低₂O₅哈⁻¹(表4)．在酸性土壤中，大豆对磷的这种正生长响应可能与磷的有效性随施磷量的增加有关。施用石灰( ）与不施石灰对照相比，提高了大豆的株高(表4)．石灰对植物生长的有利影响很可能是由于提高了幼苗的生长条件。结果表明，施用石灰可显著提高土壤养分有效性，特别是磷和钙，因为石灰可提高土壤pH值，使养分获得最大有效性。

3.4.2。主要分支机构数量

主效应对初生枝有显著影响Bradyrhizobium、石灰和施磷。接种豆科菌的植株单株一次分枝数最高，未接种豆科菌的植株单株一次分枝数最低4)．单株一次分枝数的显著提高是一个指示Bradyrhizobium接种固氮可使产量和产量构成比对照有所提高。同样，不同水平施磷对单株的一次分枝数也有显著影响4)．在不同磷水平中，以46和69 kg磷水平的单株初级分枝数最高₂O₅哈⁻¹单株一次分枝数以0 kg P最低₂O₅哈⁻¹．施用石灰也有显著影响( ）每株的主枝数。与未施石灰相比，施石灰处理的单株一次分枝数显著增加4)．这是由于石灰改善了酸性土壤中钙的有效性，从而增加了氮₂固定。

3.4.3。每个植物的豆荚数

图中的结果3.显示出了显著的相互作用Bradyrhizobium菌株和磷水平对单株荚果数的影响。单株荚果数以对照处理(0 kg磷)最低₂O₅哈⁻¹+未接种)，单株荚果数最高，为69 kg P₂O₅哈⁻¹用TAL379株接种(图3.)．接种剂的积极作用可能是通过固氮提供了更多的氮，促进了营养生长和株高，从而提高了单株荚果数。这可能再次归因于磷的有效性，这可能会增加光合作用强度，固氮，根系发育，开花，种子形成和结果。

3.4.4。每荚种子数和百粒重

每荚种子数无显著差异。最可能的是，不同基因型的每荚种子数存在显著差异;当考虑单一基因型时，每个荚果的种子受受精等外部因素的影响较小。与不施石灰对照相比，施石灰量为3.12 t hm⁻¹百粒重提高了6.54%4)，这可能是由于该处理能够改善作物的钙营养。

3.4.5。粮食产量

在这项研究中,Bradyrhizobium接种、石灰和施磷对大豆籽粒产量有显著影响。接种TAL379的大豆籽粒产量最高，未接种的大豆籽粒产量最低4)．这与之间的共生关系有关Bradyrhizobium和大豆植株，导致大气氮固定在根和氨基酸转运到枝条，从而导致产量增加。籽粒最高产量为69 kg P₂O₅哈⁻¹籽粒以上产量在不施磷时最低4)．籽粒产量随磷肥施用速率的增加而增加，可能是由于随着外源磷肥施用速率的增加，植株对磷肥的利用率提高，进而表现出更好的植株生产性能。施用石灰的作物表现较好，可能与有效施氮促进根瘤发育有关₂固定，增加可用氮量以支持生长。

3.4.6。收获指数

接种对大豆收获指数有显著影响Bradyrhizobium菌株TAL379和Legumefix分别使大豆收获指数提高了41%和40%4)．接种后收获指数增加Bradyrhizobium品系也意味着较高的干物质分配到籽粒。在磷量为69 kg时，收获指数最高(43%)₂O₅哈⁻¹以0 kg磷处理收获指数最低，为37%₂O₅哈⁻¹(表4)．施磷量分别为69和46 kg₂O₅哈⁻¹相对于23 kg磷，收获指数分别提高了13%和7.9%₂O₅哈⁻¹．另一方面，施磷23 kg₂O₅哈⁻¹在统计上给出了未施肥对照的平均收获指数。平均收获指数随施磷量的增加而增加，可能是由于施磷使果实和结实率大于地上生物量产量。结果还表明，石灰的施用对收获指数有显著影响。石灰用量为3.12吨/公顷⁻¹收获指数(41%)显著高于不施石灰的收获指数(39%)，这可能是由于石灰中和土壤酸度的作用，从而增加了磷的有效性，有助于开花和种子形成。

3.4.7。地上生物量产量

的相互作用Bradyrhizobium和石灰用量显示出地上部生物量产量的显著差异(图4)．2017年第2季，未接种根瘤菌的石灰处理地的地上部生物量最低，而石灰与根瘤菌配施的地上部生物量最高Bradyrhizobium接种于2016年和2017年两季。施用石灰增加了地上生物量Bradyrhizobium接种石灰可能是由于石灰通过降低其在酸性土壤中的固定性来提高土壤磷的有效性，同时提高土壤中钙的有效性根瘤菌接种可提高固氮能力，进而提高干物质产量。

3．5．部分预算分析

分析净福利，各种成本，以及表格的总成本及其边际率呈现在表格中5．关于治疗的成本和效益的信息是农民采用技术创新的先决条件。该研究评估了这些处理的经济效益，以帮助根据农艺数据提出建议。这就加强了研究区农民对资源组合的选择。本研究结果表明，在所有磷肥处理中，接种处理和石灰处理的净效益均高于未接种处理(见表2)5)．部分预算分析的基础上完成了TSP和菌剂的成本由于石灰是免费提供给该地区的农民指控,很难量化其经济效益一年石灰有长期影响。因此，在部分预算分析中没有考虑石灰成本，而是考虑了TSP和接种剂成本、施肥成本和接种剂与种子混合成本。

部分预算分析表明，23 kg磷肥配施效果较好₂O₅哈⁻¹3.12吨石灰⁻¹接种TAL379的净效益最高，为26569.6 Birr ha⁻¹最高边际返回率为784.7％（表5)．另一方面，控制处理产生了最低的净利益（14983.2 BIRR HA⁻¹)．因此，大豆接种配合施用23 kg磷肥效果较好₂O₅哈⁻¹3.12吨石灰⁻¹因为这增加了大豆产量，从而增加了农民的收入。因此，施磷量为23 kg₂O₅哈⁻¹3.12吨石灰⁻¹TAL379接种是有利可图的，建议研究地区和其他农业生态条件相似地区的农民接种。

4.讨论

通过对试验地预栽土壤理化性质的分析，了解试验地的肥力状况。结果表明，试验场地土壤质地为黏性土。Rienke and Joke [33报道称大豆在壤土质地的土壤中产量较高，但在粘土土壤中也能生长得更好。根据土壤分析，根据Tekalign的评级，实验场地的土壤pH为强酸性[34］.人们发现大豆在5.5-7的pH值下生长良好，任何低于这些值的pH值都会影响其生长，需要加以修正[38］.根据Hazelton和Murphy的评分，实验土壤的有机碳含量为中等[35］.土壤中的有机碳影响土壤的物理，化学和生物学特性，如土壤结构，水保留，营养物质，保留和微生物生物生命和土壤中的活性。该分析进一步表明实验部位的总N含量较低，以维持高作物生产[35］.总氮含量低可能是由于土壤酸性降低了微生物的调节作用，导致有机物分解、氮矿化、植物吸收氮和反硝化作用不足[39］.土壤中的磷水平可以作为指示植物生长是否需要磷肥的指标。土壤有效磷含量低可能是由于Bako地区土壤固磷能力强[40］.

应用石灰、Bradyrhizobium接种、磷对大豆结瘤、物候、生长、产量和产量构成均有显著影响。在相同施磷水平下，与石灰处理的样地相比，在不施用石灰的情况下提高磷水平显著缩短了开花达到50%所需的天数。这是由于石灰减少了土壤酸性的毒性作用，提高了作物的生长性能。土壤中必需养分的有效性和生物活性通常在中等pH值时是最大的，在中等pH值时，有机质分解并释放必需养分，如N、P和s。16报道施用石灰显著提高了普通豆的物候和生长发育。这一结果与Mesfin等人的工作形成了对比[14结果表明，石灰和磷的交互作用对菜豆开花和成熟天数的影响不显著。

接种延迟成熟可能是由于施氮能产生更好的氮素₂接种固定促进了营养生长，延长了植株成熟的天数，而磷则延长了开花的天数，缩短了植株达到生理成熟的天数。该结果得到了Tairo和Ndakidemi的支持[41和Tesfaye等人[42报道了大豆接种Bradyrhizobium与未接种的植物相比，表现出延长的物候发育。

结瘤参数之间存在显著的交互作用Bradyrhizobium×石灰×磷肥施用。磷通过促进根瘤菌根系生长和增殖，为根瘤菌侵染和根瘤形成提供更多的位点，在豆科植物结瘤过程中发挥着重要作用。接种石灰、施用石灰和施磷后，大豆根系产生较多的根瘤，表明石灰和磷在促进根瘤和根瘤菌与寄主植物共生关系方面具有重要作用，从而提高了氮水平₂固定。磷肥施用Bradyrhizobium与不施磷相比，施磷显著提高了根瘤数量Bradyrhizobium［20.］.本研究结果还显示，未接种的地块上很少观察到根瘤菌，这是试验土壤中存在大豆根瘤菌的一个指标[43］.施用石灰的作物表现较好，也与促进有效氮的根瘤发育较好有关₂固定，增加可用氮量以支持生长。

结果表明，两者之间存在显著的交互作用Bradyrhizobium菌株和磷水平对单株荚果数的影响。接种剂的积极作用可能是通过固氮提供了更多的氮，促进了营养生长和株高，从而提高了单株荚果数。这可能再次归因于磷的有效性，这可能会增加光合作用强度，固氮，根系发育，开花，种子形成和结果。据报道，由于磷与接种配合施用，大豆单株荚果数增加[43- - - - - -45］.

株高、一次分枝、籽粒产量和收获指数受其主效应的显著影响Bradyrhizobium只施用石灰和磷。在不同磷水平下，产量和产量构成因素均以69 kg磷水平最高₂O₅哈⁻¹．大豆对施磷的正生长反应可能与随着施磷率的增加磷的更好利用率有关[20.，46］.大豆产量的提高与产量构成因素之间的共生关系有关Bradyrhizobium和大豆植株，导致大气氮固定在根和氨基酸转运到枝条，从而导致产量增加。如此重要的影响Bradyrhizobium其他研究人员也报道了接种对大豆籽粒产量的影响[43，44，47］.

石灰对植物生长的有利影响很可能是由于提高了幼苗的生长条件。结果表明，施用石灰可显著提高土壤养分有效性，特别是磷和钙，因为石灰可提高土壤pH值，使养分获得最大有效性。另一个原因可能是石灰中和了酸性土壤，从而为根的生长创造了一个有利的环境，也使本地土壤中的磷可供植物吸收[48］.

用接种，石灰和磷申请获得的较高产率表明了根瘤菌技术和石灰在酸性土壤中以低磷率有效地为豆科植物提供氮作为无机氮肥料，对于资源贫乏、无力购买昂贵投入的农民来说，这是一个更好的选择。此外，这些结果还表明根瘤菌在研究区大豆生产的生产包装中接种可能是划算的，因为接种袋相当实惠。

5.结论

土壤酸性和贫瘠的土壤肥力是限制埃塞俄比亚西部作物产量的主要土壤化学制约因素。的应用Bradyrhizobium大豆、石灰和磷在结瘤、音系、生长、产量和产量构成因素上存在显著差异。因此，可以得出结论，使用Bradyhizobium由于石灰和磷的残留效应，在同一地块上即使在种植第二年也能提高大豆作物产量的重要措施Bradyhizobium土壤和庄稼上都有石灰。然而，由于本研究是在一个地点对一个大豆品种进行的，因此必须在多个地点重复试验，以确定不同成熟度组的大豆品种对适当的比例或组合的反应Bradrhizobium品种，石灰和磷肥，可以最大限度地提高作物的生产力，并减少研究区域的土壤酸性问题。

数据可用性

作者声明，他们可以根据请求在任何时间提交数据。在当前研究中使用和/或分析的数据集将在合理的要求下由通讯作者提供。

的利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

作者的贡献

Alemayehu Dabessa发起了研究，撰写了研究方案，进行了研究，进行了数据录入和分析，撰写了手稿。Tamado Tana参与了研究计划和手稿的分析、方法、监督、写作、审查和编辑，也阅读并批准了最终的手稿。

致谢

特别感谢德国联邦经济合作与发展部通过第1号赠款提供财政支持。IIT021通过豆类选择项目进行这项研究，该项目由奥罗米亚农业研究所(OARI)和国际畜牧业研究所(ILRI)合作实施。

参考文献

1. H. S. Laswai, J. J. Mpagalile, V. C. K. Silayo，和W. R. Ballegu，“坦桑尼亚在食品配方中的大豆使用”，刊于首届全国大豆利益攸关方研讨会论文集，第52-59页，2005年11月，坦桑尼亚莫罗戈罗。视图:谷歌学者
2. J. Mahamood, Y. A. Abayomi, M. O. Aduloju，“大豆基因型对磷肥施用的生长和产量响应比较，”非洲生物技术杂志，第8卷，第2期6，pp。1030-1036,2009。视图:谷歌学者
3. 刘x,工业大学。吴慧仁等，“世界大豆成熟期的遗传变异与成熟群体的地理分布”，育种科学，第67卷，第5期3，页221-232,2017。视图:出版商的网站|谷歌学者
4. H. Mekonnen和K. Kaleb，“埃塞俄比亚大豆贸易趋势”，农业与环境管理研究杂志，第3卷，第2期。9，第477-484页，2014。视图:谷歌学者
5. 中央统计局《主要农作物面积和产量农业抽样调查报告》中央统计机构，第1卷，第21-22页，2016。视图:谷歌学者
6. K. Georgis, A. Abebe, A. Negasi, L. Dadi，和W. Sinebo，“埃塞俄比亚谷物/豆类间作研究”，刊于CIMMYT东部和南部非洲农场研究网络报告， (CIMMYT)出版物，El Batán, MX，美国，1990。视图:谷歌学者
7. 施氮和施氮对产量和产量性状的影响bradyrhizobia接种大豆(大豆生长在埃塞俄比亚西南部吉玛的酸性土壤中。生物、农业和保健杂志，第3卷，第2期。7，第139-143页，2013。视图:谷歌学者
8. A. Deressa, N. Chewaka，和T. gelto，“埃塞俄比亚中部和西部农田土壤酸性状况调查”。土地利用系统的多样性利用:满足人类需求的可持续和有机方法。”土壤科学与环境管理, 2007年。视图:谷歌学者
9. 豆科植物和根瘤菌对酸性土壤的耐受性植物营养研究进展，第2卷，63-91页，1986。视图:谷歌学者
10. 福伊，“酸性土壤中氢、铝和锰毒性的生理效应”，刊于土壤酸性和石灰性， F. Adams, Ed.， ASA, CSSSA和SSSA，麦迪逊，WI，美国，第二版，1984。视图:谷歌学者
11. F. Abubakari, F. M. Tetteh, F. Abubakari, H. O. Tuffour，和A. Aduwu，“改善豆科作物结瘤和固氮以提高小农农业系统产量的策略”，全球农业与生态学报，第4卷，第4期。4, pp. 185-190, 2016。视图:谷歌学者
12. M. Wood, J. E. Cooper, and A. J. Holding，“土壤酸性因素与三叶草结瘤”，植物和土壤第78期3，页367-379,1984。视图:出版商的网站|谷歌学者
13. P. O. Kisinyo, S. O. Gudu, C. O. Othieno, J. R. Okalebo, and P. A. Opala，“石灰、磷和根瘤菌的影响田菁属野大麻在肯尼亚西部酸性土壤中的表现非洲农业研究杂志， vol. 7, pp. 2800-2809, 2012。视图:谷歌学者
14. 2 .施石灰和施磷水平对扁豆产量及产量构成因素的影响菜豆l .)品种强风化粘磐土在埃塞俄比亚的沃莱塔地区，亚洲作物科学杂志，第6卷，第2期3, pp. 245-253, 2014a。视图:谷歌学者
15. C. Achalu, G. Heluf, K. Kibebew，和T. Abi，“从埃塞俄比亚西部奥罗米亚不同的土地利用系统收集的酸性土壤中，大麦对石灰的响应”，生物多样性与环境科学杂志，第2卷，第2期7, pp. 1-13, 2012。视图:谷歌学者
16. N. D. Hirpa, G. Setegn, B. Geremew, M. Firew，“普通大豆基因型对土壤酸性的响应”(菜豆在埃塞俄比亚西部内乔的野外条件下，”明星杂志，第2卷，第2期3，第3 - 15页，2013。视图:谷歌学者
17. B. S. Verde, B. O. Danga, J. N. Mugwe，“有机肥、石灰和矿质磷肥对肯尼亚中部高地腐殖质镍钛土大豆产量和土壤肥力的影响”，国际农业科学研究杂志，第2卷，第2期9，页283-291,2013。视图:谷歌学者
18. D. Nyoki和P. A. Ndakidemi，“影响Bradyrhizobium日本血吸虫以及补充磷对豆科植物生产力的影响，”国际植物与土壤科学杂志，第3卷，第2期。7，第894-910页，2014。视图:出版商的网站|谷歌学者
19. A. Zerihun，D. Alemayehu和W.Temelkechew，“大豆的农场产量反应”（大豆。L (Merrill)在埃塞俄比亚西部gobu sayo地区不同土壤酸性状态下的肥料来源，农学杂志第14卷第2期1, pp. 30-36, 2015。视图:谷歌学者
20. 共接种的评价Bradyrhizobium日本血吸虫和可溶磷假单胞菌对大豆的影响[大豆L.（Merr.）]在Assossa地区，“农业科技学报第14卷第2期1, pp. 213-224, 2012。视图:谷歌学者
21. 农业和农村发展部，作物品种登记第11号。作物开发部门，农业和农村发展部，亚的斯亚贝巴，埃塞俄比亚，2008。
22. l.p. Van Reeuwijk，土壤分析程序，瓦赫宁根国际土壤参考和信息中心(ISRIC)，瓦赫宁根，荷兰，第3版，1992。
23. a . Walkley和a . Black，“测定土壤有机质的degtjareff方法的检验，以及铬酸滴定法的改进建议”，土壤科学，第37卷，第2期1，页29-38,1934。视图:出版商的网站|谷歌学者
24. m·l·杰克逊,土壤化学分析， Prentice Hall of India Pvt. Ltd，新德里，印度，1962年。
25. R. H. Bray和L. T. Kurtz，“土壤中总磷、有机磷和有效磷的测定”，土壤科学，第59卷，第59期第1页，39-46页，1945年。视图:出版商的网站|谷歌学者
26. “饱和铵的阳离子交换容量”，刊于土壤分析方法，C. A. Black，L. E. Ensminger和F. E.Clark，EDS。，PP。891-901，美国农学协会，麦迪逊，麦迪逊Wi，1965年。视图:谷歌学者
27. J. R. Okalebo, K. W. Gathua和P. L. Woomer，土壤和植物分析的实验室方法:工作手册， TSBF-CIAT和神圣非洲，肯尼亚内罗毕，第二版，2002年。
28. P. R. Day， <粒径分析的比重计法>，刊于土壤分析方法。农学第二部分第9期， c.a. Black, Ed.， American Society of Agronomy, Madison, WI, USA, 1965。视图:谷歌学者
29. K. Derib, B. Bobe，和B. Getachew，“在埃塞俄比亚西部Bako地区受石灰影响的大豆结垢和籽粒产量和土壤的选定化学特性”，自然科学研究杂志，第7卷，第5期11页32-48,2017。视图:谷歌学者
30. 陈志强，陈志强，陈志强，等根瘤菌豌豆输送系统。拉康姆猪,阿尔伯塔省,“加拿大植物科学杂志第81卷第1期1，页248- 249,2001。视图:出版商的网站|谷歌学者
31. GenStat,GenStat过程库发布， VSN International Ltd, Osborn, MO, USA，第18版，2016。
32. cimmyt，国际玉米和小麦改良中心从农艺数据到农民建议:经济培训手册， CIMMYT, El Batán, MX，美国，1988。
33. N. Rienke和N. Joke，《大豆和其他豆科植物的栽培》Agrodok-series。Agromisa， CTA出版物，瓦赫宁根，荷兰，2005。视图:谷歌学者
34. 土壤，植物，水，肥料，动物粪便和堆肥分析工作文档，非洲国际畜牧研究中心，亚的斯亚贝巴，埃塞俄比亚，1991年。视图:谷歌学者
35. P. Hazelton和B. Murphy，《解读土壤测试结果》，刊于所有的数字意味着什么， CSIRO出版社，澳大利亚科林伍德，2007年第2版。视图:谷歌学者
36. d·d·布赫兹土壤试验解释和建议手册密苏里大学农学院植物科学系，美国密苏里州哥伦比亚，1993。
37. 粮农组织，土壤描述指南联合国粮农组织，罗马，意大利，2006年，第4版。
38. R. B. Ferguson, C. A. Shapiro, A. R. Dobermann, C. S. Wortmann，“大豆肥料推荐”，NebGuide，第59卷，第6页，2006。视图:谷歌学者
39. P. I. Massawe, K. M. Mtei, L. K. Munishi, and P. A. Ndakidemi， "影响根瘤菌和间作制度对土壤养分和生物固氮的影响(菜豆和白扁豆),“国际微生物学与应用科学杂志，卷。5，不。10，pp。135-149,2016。视图:谷歌学者
40. N. Wakene, N. Kefalew, D. K. Friesen, J. Ronson，和Y. Abebe，“农民田间玉米最佳FYM和NP肥料的确定”，刊于第七届东部和南部非洲区域玉米会议论文集，第387-393页，肯尼亚内罗毕，2002年2月。视图:谷歌学者
41. E. V. Tairo和P. A. Ndakidemi， "Bradyrhizobium日本血吸虫接种和补磷对大豆生长和叶绿素积累的影响(大豆l .),“美国植物科学杂志，第4卷，第4期。12, pp. 2281-2289, 2013。视图:谷歌学者
42. F. Tesfaye, T. Tamado, and A. Anteneh， "大豆对Bradyrhizobium日本血吸虫埃塞俄比亚中央裂谷间作接种和施磷，”南非植物与土壤学报，卷。2017年15日。视图:出版商的网站|谷歌学者
43. B. D. K. Ahiabor, S. L. S. Yeboah, V. Bahari，“大豆磷肥的施用[(大豆L.（merril）]接种根瘤菌以及对农民的经济影响。”美国实验农业杂志，第4卷，第4期。11, pp. 1420-1434, 2014。视图:谷歌学者
44. M. K. Abbasi, A. Majeed, A. Sadiq, S. R. Khan，“在巴基斯坦azad查谟和克什米尔半湿润丘陵地区，施用缓生根瘤菌和磷肥促进大豆生长、产量和结瘤”，工厂生产科学，第11卷，第5期。3, pp. 368-376, 2008。视图:出版商的网站|谷歌学者
45. M. Q. Shahid, M. F. Saleem, H. Z. Khan, S. A. Anjum，“大豆的性能(大豆在不同磷水平和接种下，巴基斯坦农业科学杂志第46卷，第46期4, pp. 237 - 241,2009。视图:谷歌学者
46. P. O. Kisinyo, C. O. Othieno, J. R. Okalebo, M. J. Kipsat, A. K. Serem, D. O. Obiero，“石灰和磷施用对酸性土壤中银合花早期生长的影响”，非洲作物科学会议论文集，第7卷，第1233-1236页，2005。视图:谷歌学者
47. “大豆对接菌的反应bradyrhizobium spp．在埃塞俄比亚东部的Shinille Plains盐渍土壤中，“东非科学杂志，第8卷，第2期2, pp. 79-90, 2014。视图:谷歌学者
48. 6 . m . f .， Y. Belay, H. Abera， "黎明对扁豆产量及产量构成因素的影响"菜豆在埃塞俄比亚南部damot sore地区的酸性土壤中种植的品种。绿色植物育种和作物科学杂志，第2卷，第2期4，第76-81,2014。视图:谷歌学者

版权

版权所有©2021 Alemayehu Dabesa和Tamado Tana。这是一篇发布在知识共享署名许可协议，允许在任何媒介上不受限制地使用、传播和复制，但必须正确引用原作。