根瘤菌+低磷肥助力非洲菜豆增产？

菜豆是一种豆科植物，能够与土壤中的根瘤菌形成共生关系。根瘤菌将大气中的氮转化为氨，为豆科植物提供氮素营养。然而，由于土壤中根瘤菌有效性较低，菜豆成为食用豆类中固氮效率最低的种类之一。有研究表明，优良的根瘤菌菌株对菜豆种子进行预接种能够增强固氮作用，从而促进菜豆植株生长，提高籽粒产量。作为埃塞俄比亚最重要的食用豆类之一，在当地，菜豆由于缺乏改良品种，以及大多数农户既不使用根瘤菌接种剂，也不按照推荐用量使用矿物肥料，农田土壤中氮和磷含量很低，进而造成菜豆籽粒产量相当低。同时，在埃塞俄比亚，磷有效性低是限制菜豆产量的最主要因素。那么根瘤菌和低磷肥联合使用是否可以提高菜豆产量呢？

非洲科学院院士、非洲科学院院长、中国工程院外籍院士、南非茨瓦尼科技大学教授Felix D. DAKORA长期以来深耕生物固氮机理及相关的应用技术研究。为研究上述问题，DAKORA教授联合他的同事Tarekegn Y. SAMAGO博士以在埃塞俄比亚两种高产潜力大的菜豆品种Hawassa Dume和Ibbado作为研究对象，选择了两种优质的根瘤菌菌株HB-429和GT-9，设置不同水平的磷肥，以研究接种根瘤菌的菜豆在不同水平磷的处理下植株生长、根瘤形成以及籽粒产量等情况。该研究已发表于《农业科学与工程前沿》（英文）期刊2025年第12卷第1期，DOI: 10.15302/J-FASE-2024556。

结果显示，与未接种的对照相比，这两个菜豆品种对根瘤菌接种有着强烈的响应，在2012年和2013年，HB-429菌株的表现均优于GT-9菌株。在2012年，接种HB-429菌株后，单株地上部生物量、根瘤数量以及根瘤干物质重量分别增加了9%、40%和54%；在2013年，相应的增幅分别为20%、39%和13%。同时，单株荚果数、单株荚果数和籽粒产量分别比2012年提高56%、51%和49%，比2013年提高38%、25%和69%。而用GT-9菌株对菜豆进行接种，在2012年和2013年也分别使籽粒产量提高了35%和68%。

此外，对菜豆品种施用磷肥也效果显著。对菜豆品种施用10–30千克/公顷的磷肥，在2012年，单株地上部生物量、根瘤数量以及根瘤干物质重量分别增加了7%–39%、23%–59%和59%–144%；在2013年，相应的增幅分别为10%–40%、21%–43%和12%–35%。相较于未施用磷肥的对照组，在2012年，仅施用10千克/公顷的磷肥，单株豆荚数量、单荚种子数量以及籽粒产量分别增加了10%、30%和61%；在2013年，相应的增幅分别为11%、11%和38%。

这项研究表明，单独接种菜豆根瘤菌，或者将其与磷肥施用相结合，均可以提高菜豆的籽粒产量。这说明向埃塞俄比亚资源匮乏的农民推荐施用这些农艺设施有助于当地菜豆产量的提高。与Ibbado品种相比，Hawassa Dume产量更高。因此推荐埃塞俄比亚的农民采用Hawassa Dume菜豆品种，结合使用根瘤菌接种剂HB-429菌株以及施用20千克/公顷的磷肥，会获得较高的菜豆产量。