苜蓿接种:固氮最多的多年生,前提是"立得住"
苜蓿的季节固氮量,在我们方案的所有豆科里最高,但前提是它在建植当年就结瘤良好。它的伙伴苜蓿中华根瘤菌是专一的,而它的软肋是酸性土。
苜蓿(Medicago sativa,又称紫花苜蓿)是世界上产量最高的多年生牧草豆科,也是我们服务的作物里固氮量最大的。它整季不断再生、不断固氮,年复一年,所以一季的固氮总量在这组里居首:综述给出健康草地约为每年 150–500 kg N/公顷,远高于任何一年生谷物豆科。但这份回报的每一分,都系在一件事上:在建植第一年立起一片结瘤良好的草地。苜蓿是多年生,播种时的决策会贯穿整片草地的一生——而建植期结瘤不足的草地,几乎再也补不回来。本文,就讲怎么把这一年做对。
为什么苜蓿比我们服务的任何作物都固得多
有两点让苜蓿与众不同。其一,它是多年生:一次播种,一年可刈割数次、可持续数年,每一次再生都在固氮,而不只是一季。其二,整株就是产品——一种高蛋白牧草——所以作物在氮上投入很重;而在结瘤良好时,这些氮的大头都来自空气。两者叠加,让苜蓿既是最大的固氮者,也是"结瘤失败最亏"的作物,因为亏掉的不是一季,而是好几年。
苜蓿的回报逐年累积,这把双刃剑两面都利:一片建植好、结瘤好的草地,能在往后数年的每一茬里还氮;而建植差的一片,也要把这个亏欠背上一样久。建植当年,不是众多决策里的一个,而是那个决策。
专一的伙伴——苜蓿中华根瘤菌
苜蓿不会跟随便哪种根瘤菌结瘤。它的伙伴是苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti),也是给草木樨和一年生苜蓿属牧草结瘤的同一物种,这群之外的都不行——把三叶草或大豆的接种剂用到苜蓿上,只会白费。正因为关系专一,在从没种过苜蓿或其亲缘的地里,对的中华根瘤菌通常并不存在,新建草地都该接种。就算是多年前种过苜蓿的地,常驻种群也在两茬之间衰减,给新播种再接一次种,是便宜的保险。
对酸性土的软肋:苜蓿的"阿喀琉斯之踵"
要说苜蓿有一个可预料的失败点,那就是酸性土。植株和它的根瘤菌都对酸度异常敏感:pH 一降到约 6 以下,结瘤就急剧下降;而在酸性土里变得可溶的铝和锰,对幼苗和中华根瘤菌都有直接毒害。实用的目标是土壤 pH 约 6.5–7.0——在这个区间里,植株、细菌,以及它们需要的养分,都过得舒服。
纠正的时机,和"纠不纠正"一样重要。农用石灰反应慢、在土壤剖面里下移也慢,所以必须在播种之前——常常提前几个月——就施下去、翻混好,才能把幼苗结瘤那一层的 pH 提上来。播种当天才撒石灰,对那决定性的第一年几乎没用。说白了,在酸性地上,接种和施石灰其实是同一个决策,要一起做、还要趁早。
决定一片苜蓿的,是两件事:对的中华根瘤菌在不在场,以及土壤 pH 够不够高、让它能干活。给种子接种,并在播前几个月对酸性土施石灰,让幼苗结瘤时 pH 正合适。两根撬杠,缺一根都不行。
建植当年,决定整片草地的一生
因为苜蓿寿命长,建植当年就定下了一条日后很难改的轨迹。第一年结瘤良好的草地,此后数年每一茬都固氮;而建植得稀疏、结瘤不足的一片,会一直稀疏下去,封行更慢,也更容易被杂草钻空子。对一片已经立着的多年生作物,没有切实可行的办法"再接一次种"来补救糟糕的开局——窗口就在建植期。所以,苜蓿是最不该在接种、pH 或苗床质量上省钱的作物。
苜蓿建植清单
| 要素 | 目标 | 为什么重要 |
|---|---|---|
| 根瘤菌 | 新地用 S. meliloti 接种 | 对的伙伴通常缺席 |
| 土壤 pH | 播前数月施石灰至约 6.5–7.0 | 酸性土里结瘤会崩;石灰反应慢 |
| 苗床 | 紧实、细碎、有墒 | 小粒种子需要良好的土壤接触 |
| 播种深度 | 浅播,约 1–2 cm | 小种子播深就出不来 |
| 钼 | 充足 | 固氮酶依赖它;酸性土常缺 |
| 杂草防除 | 干净起步 | 幼苗早期竞争力弱 |
盐碱地与边际土地:苜蓿一举两得的地方
苜蓿也是最耐盐的牧草之一,又是深根多年生,因而成了改良盐碱地和边际土地的主力——而那正是有效土著根瘤菌最稀缺、接种响应最大的地方。在这类土地上,作物一举两得:一边产牧草,一边用主根把土壤撑开,而它固定的氮和残茬,又给后续作物重建地力。所以在复垦地上把作物与对的中华根瘤菌配上,既是农艺决策,也是养地决策——而这里也是接种最不"可选"的地方,因为没有那个伙伴,作物根本没法在那些最需要它的土壤上立住。
田间怎么做
产品、包衣与时机
用苜蓿专用、带 S. meliloti 的 Nodu™。要注意:很多苜蓿种子出售时就已预接种或包了石灰衣,而那层接种剂是有保质期的,所以要看日期——种子陈旧或久存的,宁可重新接种,别指望一年前包上的那层衣。无论哪种剂型,都要阴凉避光,趁菌还没老之前把它播进地里。
苗床与播种
苜蓿种子很小,所以苗床必须紧实、细碎、有墒,种子要浅播,约 1–2 cm。播得太深,或者播进疏松、干燥的苗床,幼苗还没出土就把自己耗光了;而一株够不到阳光的苗,再多接种剂也救不回来。播到有墒处,并把播期安排在幼苗能在高温或低温胁迫来临前立住。
苜蓿建植通常怎么失败
多数失败的苜蓿草地,都能归到一份很短的清单里,而每一条都能在播种时防住:
- 酸性土从没施过石灰,或施得太晚、来不及把 pH 提上来。
- 预接种种子陈旧或久存,里面的菌早已死去。
- 种子播得太深,小幼苗根本没出土。
- 疏松或干燥的苗床,把根瘤菌或幼苗弄死了。
- 任由杂草在头几周里把起步慢的幼苗盖住。
底线:苜蓿的固氮回报在我们服务的作物里最高,而且逐年返还——但前提是第一年建植得好。播种时就把伙伴(S. meliloti)、pH(趁早施石灰到 6.5–7.0)和苗床都弄对,因为给一片多年生草地结瘤,没有第二次机会。