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作者简介:

陈苏(1993-),硕士研究生,研究方向为植物根际微生态。E-mail:996016206@qq.com。

通讯作者:

付学琴,E-mail:1203826333@qq.com。

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目录contents

    摘要

    为研究适合长江中下游地区水稻生长的微生物肥料提供优良的菌种资源,采用选择性培养基法从东乡野生稻根际中分离筛选出 A2、A5、A8、A11、A16、A18 菌株 6 株根际促生菌(PGPR),并对菌株的促生特性和生态适应性进行测定。结果表明,分离筛选出的 6 株 PGPR 在促生特性和生态适应性方面存在差异,A5 和 A18 菌株有溶磷能力,A2、A5、A11、A18 菌株有产生铁载体能力,A5、A8 和 A18 菌株有溶钾能力,6 株菌株均有产生生长素的能力和产 ACC 脱氨酶的能力;A5 和 A18 菌株表现出极强的耐酸碱性,在不同酸碱条件下均生长旺盛;A5 和 A18 菌株可在 NaCl 浓度为 1.2 mol·L-1 的培养基上生长,表现出极强的耐盐性;A5、A8 和 A18 菌株可在聚乙二醇含量为 30% 的培养基上生长,表明其能耐受重度干旱;A2、A5 和 A18 菌株可在含有不同稀释浓度的乙草胺培养基上生长,表明其可耐受除草剂;6 株菌株可在含有不同浓度的嘧菌酯和吡虫啉的培养基上生长,其中 A5 和 A18 菌株生长最为旺盛,表明 6 株菌株均有耐药性,且 A5 和 A18 菌株耐受性最强。优选 A5 和 A18 菌株进行 16S rDNA 基因序列分析鉴定,A5 菌株为温哥华假单胞菌 Pseudomonas vancouverensis,A18 菌株为 Pantoea cypripedii。水稻田间试验结果显示,在减施 50% 氮肥的条件下,与不接种对照相比,接种 A5、A18 和 A5+A18 菌株可分别增产 23.11%、17.33% 和 29.68%,表明接种 A5、A18 和 A5+A18 菌株对水稻有很好的促生增产效果,其中接种复合菌的效果最佳。

    Abstract

    The aim was to provide excellent bacteria resources for microbial fertilizers suitable for rice production in the middle and lower reaches of the Yangtze River. Six PGPR strains A2,A5,A8,A11,A16 and A18 were isolated and screened from the rhizosphere of Dongxiang wild rice by the selective medium method,and the growth-promoting characteristics and ecological adaptability of the strains were determined. The results showed that the six PGPR strains isolated and screened differed in their growth-promoting characteristics and ecological adaptability. Strains A5 and A18 were able to dissolve phosphorus,strains A2,A5,A11 and A18 were able to produce siderophores,strains A5,A8 and A18 were able to dissolve potassium,and all 6 strains were able to produce IAA and ACC deaminase;strains A5 and A18 exhibited strong acid and alkali resistance,and grew vigorously under different acid and alkali conditions;strains A5 and A18 could grow on a medium with a NaCl concentration of 1.2 mol·L-1 ,showing extremely strong salt tolerance;strains A5,A8 and A18 could grow on a medium with a polyethylene glycol content of 30%,indicating that they could tolerate severe drought;strains A2, A5 and A18 grew on media containing different dilutions of acetochlor,indicating that they could tolerate herbicides. The 6 strains could grow on the culture medium containing different concentrations of azoxystrobin and imidacloprid. Among them, the strains A5 and A18 grew most vigorously,indicating that all the 6 strains were all resistant,and the strains A5 and A18 were the most tolerant. Preferably,the strains A5 and A18 were analyzed and identified by the 16S rDNA gene sequence. The strain A5 was Pseudomonas vancouverensis,and the strain A18 was Pantoea cypripedii. The rice field test results showed that with 50% reduction of nitrogen fertilizer,the yield of rice inoculated strains A5,A18 and A5+A18 increased by 23.11%, 17.33% and 29.68%,respectively,which indicated that the inoculation of strains A5,A18 and A5+A18 had a very good effect on the growth and production of rice,and the effect of inoculation with compound bacteria was the best.

  • 水稻(Oryza sativa)是世界上最重要、消耗最大的粮食作物之一,随着世界人口的不断增长,对其产量的需求也在快速增长[1]。为了追求更多的产量满足人类需求,自 20 世纪 80 年代以来,水稻生产中单位面积化肥投入不断增加,当前有的农户施氮量已经高达 260 kg·hm-2,远高于合理施氮量 150 kg·hm-2 的水平。大量的氮肥投入不仅加剧硝态氮肥的淋失和铵态氮肥的挥发,带来土壤板结、酸化、微生物群体结构破坏、地表水或地下水的硝酸盐含量严重超标等系列生态环境污染,而且严重危害农业的可持续发展[2-6]

  • 根际促生菌(PGPR)是指生长在根周围或根表面的土壤中,能够产生和分泌各种物质直接或间接刺激植物生长的一类有益细菌。大量研究表明,PGPR 可通过固氮、溶解土壤中的无机磷和有机磷、分泌植物激素如生长素(IAA)等直接促进水稻生长,也可通过产胞外多糖、嗜铁素、有机酸等直接或间接减缓非生物胁迫带来的压力。与传统水稻生产中施加化肥相比,PGPR 配制成的微生物肥料不仅节省了水稻种植成本,同时还降低了水稻生产对环境的污染。因此,开发高效的 PGPR 菌剂已成为当前研究的热点之一[47-9]。近年来,国内外学者针对水稻已经研发了很多微生物接种剂。如 Pham 等[10]利用盆栽试验研究发现,通过接种斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A15 可以显著提高水稻苗的干重以及根的干重。de Salamone 等[11]研究发现,在大田条件下联合使用巴西固氮螺菌(Azospirillumbrasilense)和荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens),对水稻的收获指数和水稻产量均有显著的促进作用,分别提高了 16.0%、20.2%。但目前为止,还未见从野生稻根际筛选出的多功能 PGPR。

  • PGPR 在实际大田应用中的效果还会受到气候条件、土壤环境、植物基因型等多重因素的影响[12-16]。因此,PGPR 菌剂的开发不仅要关注菌株的促生特性,还应关注其生态适应性,如耐盐、耐酸碱、耐干旱能力等,以及对农业生产中常用农药的抗性,筛选具有多功能的菌种,才能增加其生产适应性。因此,本研究从江西东乡野生稻根际土中分离筛选出多功能促生菌株,并综合评价了其解磷解钾功能、合成 IAA 和产铁载体能力以及生态适应性,研究了其在水稻减氮增效中的潜力,为探索适用于长江中下游地区水稻生产的微生物肥料提供科学依据。

  • 1 材料与方法

  • 1.1 菌株分离筛选所用培养基

  • 用 LB 固体培养基分离培养菌株,用 PKO 无机磷培养基和蒙金娜固体培养基筛选培养解磷菌[17],用 CAS 培养基筛选培养产铁载体菌株[18],用钾长石粉固体培养基筛选培养解钾菌[19],用改良的 LB 液体培养基筛选培养合成 IAA 菌株[20],用 ADF 固体培养基筛选培养产 ACC 脱氨酶菌株[21]。耐酸碱性分别用 pH 为 4、5、6、7、8、9、 10 的基础培养基测定; 耐盐性分别用含 NaCl 浓度为 0.17、0.34、0.51、0.68、0.85、1.03 和 1.20 mol·L-1 的基础培养基测定;采用不同浓度聚乙二醇(PEG 6000)配制耐干旱培养基进行耐干旱测定[22];耐农药基础培养基配制:选取江西水稻常用除草剂乙草胺、杀菌剂嘧菌酯、杀虫剂吡虫啉,按照农药说明书的最高和最低使用浓度区间均分设 4 个浓度梯度,并计算 4 个梯度每 100 mL 的用量 (乙草胺稀释倍数为 200、400、550、750 倍,相应的农药含量为 4500、2250、1636、1200 mg·L-1; 嘧菌酯稀释倍数为 800、1000、1200、1500 倍,相应的农药含量为 312.5、250、208、167 mg·L-1; 吡虫啉释倍数为 4000、6500、9500、12000 倍,相应的农药含量为 88、54、37、29 mg·L-1),分别配制相应含量农药的 LB 固体培养基[23]

  • 1.2 菌株筛选鉴定方法

  • 1.2.1 菌株的分离纯化

  • 采用五点取样法从东乡野生稻保护区采集野生稻根际 15~20 cm 土层土壤,轻轻抖掉根际外层土壤,保留根际表面土壤。土样采集完成后立即装入自封袋中贴好标签,带回实验室于 4℃冰箱保存。参照廖婷婷等[24]的方法分离纯化不同菌株。

  • 1.2.2 菌株的促生特性测定

  • 将纯化后的菌株分别接种于含有 PKO 无机磷培养基、蒙金娜固体培养基、CAS 培养基和钾长石固体培养基的培养皿中,于 28.5℃恒温条件下培养 3 d 后,观察菌落周围水解圈,以此来判断该菌株有无相关特性。测量菌体直径以及水解圈(包括菌体)直径,按公式 P=D/d 计算出可溶性指数,其中D 为水解圈直径,d 为菌落直径[25-27]。参照姚玉玲等[28]的方法鉴定菌株产 IAA 能力,并利用标准曲线法计算菌株分泌 IAA 的量;参照 Penrose 等[29] 的方法鉴定菌株产 ACC 脱氨酶能力。

  • 1.2.3 菌株的生态适应性测定

  • 将纯化后的菌株分别接种于耐盐、耐酸碱、耐干旱以及耐农药的培养基中,于 28.5℃恒温条件下培养 3 d,观察菌株生长状况。

  • 1.2.4 菌株鉴定

  • 提取菌株的 DNA,送南昌科畅生物科技有限公司进行 16S rDNA 序列测定。采用 MEGA 7.0 的 Neighbor-Joining 法构建系统进化树,分析菌株的系统发育学特征[14]

  • 1.3 菌株促生效果鉴定

  • 1.3.1 菌液制备

  • 将供试菌株接种于改良的 LB 液体培养基中,置于 28.5℃、180 r·min-1 摇床中振荡培养 2 d,至菌悬液浓度达到 1×1010~1×1011 cfu·mL-1。将菌悬液均匀拌于种子表面(不接种处理用无菌 LB 培养液拌于种子表面),阴干后用 1% 的羧甲基纤维素钠拌种包衣,阴干后即可播种。

  • 1.3.2 试验设计

  • 试验于 2019 年 5 月在江西农业大学农学实验站进行。试验田理化性质:有机质 42.21 g·kg-1,全氮 1.92 g·kg-1,碱解氮 86.50 mg·kg-1,有效磷 23.58 mg·kg-1,速效钾 95.42 mg·kg-1,pH 5.27。

  • 试验田设置了两个施肥区:缺氮区和常规施肥区。缺氮区氮肥施用量为当地常规施肥量的 50%,为 90 kg·hm-2,磷、钾肥施用量分别为 P2O5 80 kg·hm-2、K2O 150 kg·hm-2(所用氮、磷、钾肥料分别为尿素、过磷酸钙、氯化钾);常规施肥区氮肥施用量为 180 kg·hm-2,磷、钾肥施用量与缺氮区一致。氮、钾肥按基肥∶蘖肥 =7∶3 施用,磷肥全部作基肥。水稻品种为 9311。试验设在缺氮区接种 A5 菌株、在缺氮区接种 A18 菌株、在缺氮区接种 A5+A18 菌株、在缺氮区不接种对照(CK1)、在常规施肥区不接种对照(CK2)5 个处理。采取单因素随机区组设计,每个处理重复 3 次,每小区面积为 17.6 m2 ( 长 4.4 m× 宽 4 m)。2018 年 6 月 26 日播种,7 月 22 日栽插。

  • 1.3.3 水稻测定指标及方法

  • 水稻孕穗期(栽插后 40 d),在每个试验小区内随机选取 4 株植株,测定水稻株高、地上部及根干重、绿叶面积和叶绿素、可溶性蛋白质含量;在成熟期测定水稻籽粒产量。株高测定为水稻根基部到最上部叶尖所能到达的长度。挖取完整的水稻根部,并将水稻的根和地上部分离,将根洗净,与地上部一同在 80℃烘箱中烘干,测定地上部及根干重。利用叶绿素仪(SPAD-502 Plus),测定水稻最新 3 片完全展开叶中的叶绿素含量,每片展开叶测下部、中部、叶尖 3 部分。参照于玲玲等[30] 的方法测定叶面积指数(LAI),参照考马斯亮蓝 G-250 法[31]测定叶片中可溶性蛋白质含量。

  • 在成熟期(栽插后 70 d)从每个小区收获未取样的植株 2 行,测定籽粒产量。

  • 1.4 数据处理

  • 采用 DPS 7.55 和 Excel 2010 进行数据整理、方差分析和绘图。

  • 2 结果与分析

  • 2.1 菌株的分离纯化

  • 从东乡野生稻根际土壤中,共分离纯化出 89 株形态不同的菌株,经过对其促生特征的逐一分析,最终筛选出了 6 株功能多且能力强的促生菌进行促生特性和生态适应性测定,6 株菌株的编号分别为 A2、A5、A8、A11、A16、A18;经菌株间拮抗试验表明,6 株菌株间不存在拮抗作用。

  • 2.2 菌株的促生特性

  • 从表1 可以看出,A2、A5、A8、A11、A16、 A18 菌株促生特性存在差异。A5 和 A18 菌株在 PKO 无机磷培养基和蒙金娜固体培养基上均可产生水解圈,两株菌对无机磷的可溶性指数和对有机磷的可溶性指数分别为 1.38、1.51 和 1.50、1.47,其他菌株未产生水解圈,说明只有这两株菌株具有溶解土壤中难溶的无机磷和有机磷的能力。产生铁载体能力检测表明,菌株 A2、A5、A11、A18 均能产生铁载体,且 A5 菌株的可溶性指数最高,为 2.19,其他菌株未产生水解圈,说明只有这 4 株菌株具有产铁载体的能力。解钾能力检测表明,A5、 A8 和 A18 菌株可在解钾培养基上产生水解圈,其中 A5 菌株可溶性指数最高,为 2.44,其他菌株未产生水解圈,说明只有这 3 株菌株具有解钾的能力。

  • 表1 筛选出的 6 株 PGPR 菌的促生特性

  • 根据标准曲线 y=0.0296x-0.0032(R 2=0.9986),分别计算出 6 株菌株的 IAA 合成量(图1)。从图1 可以看出,6 株菌株均有产生 IAA 的能力,其变化范围为 2.29~25.84 mg·L-1,不同菌株间 IAA 合成量差异显著,其中 A5 菌株分泌 IAA 的量最高,为 25.84 mg·L-1;A8 和 A16 菌株分泌 IAA 的量显著低于其他菌株,分别为 2.40 和 2.29 mg·L-1

  • 图1 筛选出的 6 株 PGPR 菌株 IAA 合成能力

  • 注:不同小写字母表示不同菌株间差异显著(P <0.05)。下同。

  • 根据标准曲线 y=0.6794x + 0.0089(R 2=0.9962),分别计算出 6 株菌株的 ACC 脱氨酶活性(图2)。从图2 可以看出,6 株菌株均能产 ACC 脱氨酶,其变化范围为 0.016~0.119 U·mg-1,不同菌株间 ACC 脱氨酶活性差异显著,其中 A5 菌株产的 ACC 脱氨酶活性最高,为 0.119 U·mg-1,其次是 A18 菌株,为 0.0741 U·mg-1;A2、A8、A11 和 A16 菌株间差异不显著。

  • 2.3 菌株的生态适应性

  • 从表2 可以看出,A2、A5、A8、A11、A16、A18菌株的耐酸碱性、耐盐性和耐干旱方面均存在差异。A5 和 A18 菌株表现出极强的耐酸碱性,在不同酸碱条件下均生长旺盛;A2 菌株在 pH 为 10 的培养基上不能生长,说明其不耐极碱性条件;A8 和 A11 菌株在 pH 为 4 的培养基上不能生长,说明其不耐极酸性条件;A16 菌株在 pH 为 4、5、9、 10 的培养基上均不能生长,说明其不耐强酸和强碱条件。在耐盐性方面,A5 和 A18 菌株耐盐性最强,可在 NaCl 浓度为 1.20 mol·L-1 的培养基上生长;A8 菌株耐盐性次之,可在 NaCl 浓度为 1.03 mol·L-1 的培养基上生长;A2 菌株耐盐性最弱,在 NaCl 浓度高于 0.51 mol·L-1 的培养基上不能生长。在耐干旱方面,A2、A5、A8、A11、A16、A18 菌株有差异。A5、A8 和 A18 菌株可在 PEG 6000 含量为 30% 的培养基上生长,说明其能耐受重度干旱;A2 和 A11 菌株在 PEG 6000 含量为 20% 的培养基上能生长,说明其能耐中度干旱。

  • 图2 筛选出的 6 株 PGPR 菌株 ACC 脱氨酶活性

  • 表2 不同酸碱度和不同 NaCl 浓度及不同 PEG 浓度条件下 6 株 PGPR 的生长状况

  • 注:“+”表示 PGPR 生长,“+”越多表示 PGPR 生长越旺盛;“—”表示无 PGPR 生长。下同。

  • 从表 3 可以看出,A2、A5、A8、A11、A16、A18 菌株表现出不同的耐药性。A2、A5 和 A18 菌株均可在含有不同稀释浓度的乙草胺培养基上生长,其中 A5 菌株生长最为旺盛,说明 A2、A5 和 A18 菌株耐受除草剂,且 A5 菌株耐受性最强;A11 菌株可在稀释 550 倍以上乙草胺培养基上生长,说明其对除草剂具备一定耐受性;A8 和 A16 菌株不能耐受乙草胺。6 株菌株可在含有不同浓度的嘧菌酯和吡虫啉的培养基上生长,其中 A5 和 A18 菌株生长最为旺盛,说明 A2、A5、A8、A11、A16、A18 菌株均具有较强的耐杀菌剂和杀虫剂特性,且 A5 和 A18 菌株耐受性最强。

  • 表3 不同农药稀释倍数下 6 株 PGPR 的生长状况

  • 2.4 菌株的鉴定

  • 测序获得菌株 A5 的 16S rDNA 序列大小为 1459 bp,菌株 A18 的 16S rDNA 序列大小为 1464 bp。基于 A5 和 A18 菌株 16S rDNA 基因序列 Blast 比对结果,构建系统发育树,结果如图3、4 所示。A5 菌株与系统发育最近的 Pseudomonas vancouverensis 菌种的 16S rDNA 基因序列同源性为 99%,A18 菌株与系统发育最近的 Pantoeacypripedii 菌种的 16S rDNA 基因序列同源性为 96%。因此,A5 菌株为温哥华假单胞菌(Pseudomonas vancouverensis),A18 菌株为 Pantoeacypripedii

  • 图3 菌株 A5 的 16S rDNA 序列的系统发育树

  • 图4 菌株 A18 的 16S rDNA 序列的系统发育树

  • 2.5 接种 PGPR 对田间水稻生长及产量的影响

  • 从表4 可知,接种菌株处理对水稻生长性状和籽粒产量产生了显著影响。与对照 CK1(减施氮肥 50%、不接种 PGPR)相比,接种菌株提高了孕穗期水稻株高、地上部干重、根干重、叶面积指数,其中接种 A5 菌株增幅分别为 16.11%、 16.28%、17.65% 和 11.65%,接种 A18 菌株增幅分别为 14.22%、10.10%、17.65% 和 11.41%,接种 A5+A18 菌株增幅分别为 19.58%、22.48%、29.41% 和 16.75%,说明接种菌株能够促进水稻生长,且接种复合菌株的效果最好。接种 A5、A18 和 A5+A18 菌株可显著提高孕穗期水稻叶绿素含量,增幅分别为 11.15%、10.89% 和 29.68%,说明接种菌株能够促进水稻光合作用,且接种复合菌株的效果最明显,但接种菌株对水稻叶片中可溶性蛋白质含量影响不显著。接种 A5、A18 和 A5+A18 菌株可显著提高孕穗期水稻籽粒产量,增产幅度分别为 23.11%、17.33% 和 29.68%,分别达到常规施肥不接种对照处理(CK2)产量的 85.00%、81.02% 和 89.55%,表明接种 A5、A18 和 A5+A18 菌株对水稻有很好的促生增产效果,其中接种复合菌效果最好。

  • 表4 接种促生菌对水稻孕穗期植株生长性状及籽粒产量的影响

  • 注:不同小写字母表示不同处理间差异显著(P <0.05)。

  • 3 讨论

  • 目前,化肥在我国农业生产中过量使用,导致农田土壤质量下降,生态环境遭受破坏,迫切需要用一种绿色高效可持续的肥料来替代化肥, PGPR 菌肥由此应运而生[32-33]。研究发现,PGPR 具有固氮、溶磷、解钾和分泌植物激素等促生特性,能够促进植物生长,减少化肥施用,然而 PGPR 菌株特性和对不同生境的适应性存在明显差异,在一定程度上限制了 PGPR 的应用[8]。因此,迫切需要从不同环境中分离和筛选出更多的高效多功能 PGPR 菌株。本研究从世界上分布最北的东乡野生稻根际这一特殊土壤生境中,筛选出了 6 株功能多且能力强的 PGPR,经促生特性和生态适应性研究表明,菌株 A5 和 A18 表现更为优秀,可以用于研发适合水稻生产的微生物菌肥,为长江中下游水稻区减少氮肥使用提供了技术支持。

  • PGPR 的作用机制呈现多样性。有溶磷能力的 PGPR 可以改善土壤磷供应,保证作物产量[6]。本研究发现,筛选出的 6 株菌株中只有 A5 和 A18 菌株能够溶解土壤中难溶的无机磷、有机磷,这与高亚敏等[34]、宋金秋等[35]只有部分菌具有溶磷能力的结果基本一致,其原因可能与菌株代谢活动、生长环境有关,这是因为有机磷降解主要是酶解作用,微生物可以通过分泌磷酸酶、植酸酶、核酸酶等使有机物去磷酸化来分解有机磷化合物,无机磷主要靠细菌产酸来分解,其具体溶磷机制还有待进一步研究。有产铁载体能力的 PGPR 可直接供给作物铁营养,有效抑制作物病害的发生,促进作物生长;铁载体还可以通过螯合金属提高作物对重金属的耐受性[8]。本研究发现,菌株 A2、 A5、A11、A18 能够产生铁载体,尤以 A5 菌株最好,但这些菌株分泌的铁载体是否可诱导对水稻病害的抗性或具有螯合重金属的能力,还需要进一步深入探讨。同时,本研究还发现,6 株菌株均检测到可分泌 IAA,其变化范围为 2.29~25.84 mg·L-1,菌株分泌激素的能力可能既与菌株代谢活动、生长环境有关,也与激素的稳定性等因素有关,研究发现 IAA 见光易分解,其原因还需要深入研究。

  • 目前,国内外研究者分离筛选许多 PGPR,但仅有少部分的种类得到鉴定,如类芽孢杆菌属 (Paenibacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、泛菌属(Pantoea)、伯克霍尔德式菌属(Burkholderia)等[21]。本研究通过 16S rDNA 对优选出的 A5 和 A18 菌株进行分子鉴定发现,A5 菌株为温哥华假单胞菌(Pseudomonas vancouverensis),该菌株具有溶解无机磷、溶解有机磷和分泌 IAA 等的特征,大田生产试验表明其显著增加了水稻株高、生物量和产量,研究结果与王恒煦等[15]研究结果基本一致。A18 菌株为 Pantoeacypripedii,该菌株在大田生产试验中也显著增加了水稻生物量和产量,目前有关 Pantoeacypripedii 的研究报道还相对比较少,但也有学者指出它能增强农作物抗逆性,提升农作物产量[36]。同时研究还发现,A5 和 A18 菌株均有广泛的耐酸碱、耐干旱、耐盐以及耐农药能力,可以在复杂的土壤环境中存活并行使其促生功能。由此推测,本研究所获得的 A5 和 A18 菌株所属的菌类具有广泛的应用价值,但具体作用机制还有待进一步研究。

  • 早期的菌剂大多由单菌株制成,促生功能比较单一,而农作物对促生需求又是多样化的。因此微生物菌剂的研究逐渐趋向于多菌种、多功能的复合菌剂[15]。如 He 等[37]利用 3 种芽孢杆菌制成的微生物复合菌剂能明显提高番茄产量和品质,王继雯等[38]施用 M-14 微生物复合菌剂能有效增加小麦生物量。本研究发现,接种 A5+A18 复合菌株的水稻较单独接种 A5 菌株的株高、地上部干重、根干重、籽粒产量分别增加了 2.99%、5.33%、 10%、5.34%,较单独接种 A18 菌株的株高、地上部干重、根干重、籽粒产量分别增加了 4.69%、 11.27%、10.00%、10.53%,与前人研究的结果基本一致,其原因可能是复合菌剂能够分泌更多的有机化合物和生长激素,促进作物生长和产量增加。研究还发现,在氮肥减半处理大田区接种 A5+A18 菌株,其株高、地上部干重、根干重、籽粒产量比正常施肥对照区分别减少了 11.18%、9.49%、4.55%、 11.67%,这表明接种复合菌剂只能替代部分化肥施用,只有复合菌剂与化肥合理配施,才能实现最佳施用效果,其具体的配施方式有必要进行深入研究。

  • 4 结论

  • 通过选择性培养基,本研究从东乡野生稻根际土壤中筛选出 6 株有不同程度合成 IAA、ACC 脱氨酶、溶磷、解钾、产铁载体等多功能的植物根际促生菌 A2、A5、A8、A11、A16 和 A18; 生态适应性研究发现 6 株菌均有不同程度的耐盐、耐干旱、耐酸碱以及耐农药等特性。优选 A5 和 A18 菌株进行 16S rDNA 基因序列分析鉴定,A5 菌株为温哥华假单胞菌(Pseudomonas vancouverensis),A18 菌株为 Pantoeacypripedii。水稻田间试验结果显示,在减施 50% 氮肥的条件下,与不接种对照相比,接种 A5、A18 和 A5+A18 菌株可增产 23.11%、17.33% 和 29.68%,表明接种 A5、A18 和 A5+A18 菌株对水稻有很好的促生增产效果,具有发展为适合长江中下游地区土壤和气候环境的水稻微生物肥料的潜力。但其促生稳定性仍需在不同地点、不同年份进行田间试验验证。

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