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選擇耐寒大豆根瘤菌接種源

  引用來源:Zimmer, S., Messmer, M., Haase, T., Piepho, H.P., Mindermann, A., Schulz, H., Habekuß, A., Ordon, F., Wilbois, K.P., & Heß, J. (2016).     彙整:劉雨蓁     點閱:174

問題在哪裡?

大豆可以與土壤中大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)共生,並進行生物固氮作用(biological N2 fixation, BNF)。大豆與根瘤菌共生會受環境中的溫度、水分、通氣、pH值、鹽份、土壤氮含量影響,以及大豆根瘤菌菌株的種類、接種源(inoculants)和受接種的大豆品種等影響。

此外,在歐洲土壤中無原生的大豆根瘤菌,因此大豆於播種前需事先接種菌株,然而,適合生物固氮作用之土壤溫度為25-30℃,而中歐地區的土壤溫度一般介於8-15℃,且大豆栽培技術與適應冷涼氣溫的早熟大豆品種才剛開始發展,因此美國商業化的菌株接種源不適用該地區。


採取的改善作為

選三個耐低溫且早熟的大豆品種(Merlin, Bohemians, Protina),分別接種四種大豆根瘤菌接種源(Radicin No. 7, NPPL-Hi Stick, Force 48, Biodoz Rhizofilm),並測試其對大豆產量、蛋白質含量與生物固氮作用的影響。


效果

在德國Grebenstein (DFH)和Saxony-Anhalt (QLB)兩個地方進行根瘤菌接種源測試。結果發現,大豆品種與根瘤菌接種源皆會影響根瘤數、大豆產量、千粒重、蛋白質含量與產量(表1)。相較於無接種的大豆,經接種的產量在DFH和QLB地區分別增加57% (2455 kg/ha)和16% (1634 kg/ha)。在DFH,與無接種的大豆相比,經接種會增加約20%的千粒重,其中Protina品種經接種Biodoz Rhizofilm會增加71%的子粒產量(表2)。而在QLB地區,Bohemians品種經接種會有最高的千粒重(表3)。

此外,大豆品種與接種源皆會影響氮素固定(fixed nitrogen, Nfix)與捕獲空氣氮素比例(nitrogen derived from air in the harvested seeds, Ndfa) (表4),在DFH地區,以Protina品種有較好的Nfix;QLB地區則是以Merlin有較好的Nfix,且三個品種經接種Biodoz Rhizofilm有最高的Ndfa (高於56%)。綜合上述,選出有效的市售接種源對新興大豆栽培區很重要,以Biodoz Rhizofilm接種源可以獲得最高的產量。

 

表1 大豆品種與大豆根瘤菌接種源於ANOVA下對根瘤數、大豆產量、千粒重、蛋白質含量與產量之顯著差異分析。(來源:參考文獻1)

 

表2 大豆品種與大豆根瘤菌接種源於DFH地區之結果。(來源:參考文獻1)

 

表3 大豆品種與大豆根瘤菌接種源於QLB地區之結果。(來源:參考文獻1)

 

表4 大豆品種與大豆根瘤菌接種源於DFH與QLB地區之固氮效果。(來源:參考文獻1)


參考文獻

1.Zimmer, S., Messmer, M., Haase, T., Piepho, H.P., Mindermann, A., Schulz, H., Habekuß, A., Ordon, F., Wilbois, K.P., & Heß, J. (2016). Effects of soybean variety and Bradyrhizobium strains on yield, protein content and biological nitrogen fixation under cool growing conditions in Germany. European Journal of Agronomy, 72, 38–46.


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