解磷、溶磷菌對水稻種子萌發(fā)的影響

1、解磷、溶磷菌對水稻種子萌發(fā)的影響摘要：為明確解磷、溶磷菌對水稻種子萌發(fā)的影響， 以龍粳22號水稻種子， 解磷菌P1、P2, 溶磷菌P3、P4為材料， 通過將不同菌株的發(fā)酵液隨機(jī)組合， 制成不同混合菌劑。采用培養(yǎng)皿濾紙培養(yǎng)法， 每次噴灑2mL的不同菌劑， 以清水作為對照， 通過測定培養(yǎng)23d及56d的各組水稻種子芽長和根長的變化， 研究不同解磷、溶磷菌株及不同菌株之間混合對水稻種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明：不同單菌制備的菌劑中解磷菌P2和溶磷菌P4對芽的促生長效果最佳， 解磷菌P2對根的促生長效果最佳；不同混合菌劑中P2P4對芽的促生長效果最佳， P1P3對根的促生長效果最佳。關(guān)鍵詞：解磷菌； 溶磷

2、菌； 水稻； 種子萌發(fā)；在土壤中， 微生物在磷的循環(huán)中起著十分重要的作用， 一方面它可以通過生物固定作用， 固定一部分有效磷， 而這部分被固定的磷隨著微生物的死亡可重新釋放出來， 轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锟衫玫牧?；另一方面?由于微生物的活動， 土壤有機(jī)質(zhì)或動植物殘?bào)w中的磷轉(zhuǎn)化成有效磷， 供植物吸收利用。經(jīng)過國內(nèi)外長期的實(shí)驗(yàn)研究表明， 解磷菌或溶磷菌 （phosphate-solubilizing microorganisms） 是一種對自然土壤里存在的和附著在植物根際上能使難溶性、不溶性的磷轉(zhuǎn)化成容易被植物所吸收和利用的可溶性磷的微生物。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中， 溶磷菌是土壤中一類不可或缺的微生物。1962年

3、Kobus在報(bào)道中提出， 土壤的物理結(jié)構(gòu)、有機(jī)物質(zhì)含量的多少、土壤肥力的強(qiáng)弱及類型、耕作的方式與耕種的措施等這些因素均會影響溶磷菌在土壤中的數(shù)量和類型1.趙小蓉等2研究發(fā)現(xiàn)， 根際土壤中溶磷菌的數(shù)量比土體中的溶磷菌數(shù)量多， 表明土壤中存在著強(qiáng)烈的根際效應(yīng)。溶磷微生物在土壤中的數(shù)量不僅與加入土壤中的磷源種類有關(guān)， 還與土壤的類型有著密切的聯(lián)系， 到目前為止， 溶磷菌中很多活性較強(qiáng)的菌分布在作物根際的不同部位3.土壤中種類繁多且數(shù)目龐大的微生物對土壤肥力的形成起著至關(guān)重要的作用， 氮、磷和鉀都是作物生長和發(fā)育必不可少的大量元素， 而微生物的作用就是對土壤中的氮、磷和鉀等主要養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和供給。溶磷菌

4、和硅酸鹽細(xì)菌 （又稱鉀細(xì)菌） 可以將土壤中固定態(tài)磷和固定態(tài)鉀分解， 并轉(zhuǎn)化成為農(nóng)作物可直接吸收和利用的有效磷及有效鉀， 與此同時(shí)分泌出很多種可以促進(jìn)植物生長的促生長活性物質(zhì)4.目前， 在生物學(xué)和農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域， 研究學(xué)者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的， 且具有溶磷能力的微生物。部分研究表明， 將此類微生物劃分為能分解有機(jī)磷和能分解無機(jī)磷的兩種微生物， 而其主要是根據(jù)溶磷微生物的分解底物不同來歸類的， 但是這種分類方法對溶磷微生物還存在一定難度， 如鏈霉菌屬 （Streptomyces sp.） 既能溶解有機(jī)磷， 又可以溶解無機(jī)磷5.在我國， 解磷微生物肥料的應(yīng)用已經(jīng)有很多年6, 但發(fā)展速度緩慢， 應(yīng)用也

5、不廣泛。本研究主要利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的解磷、溶磷菌株發(fā)酵液處理水稻種子， 通過測定水稻種子萌發(fā)的根長與芽長， 明確解磷溶磷菌對水稻發(fā)芽的作用， 為菌株及其混合菌株進(jìn)一步應(yīng)用提供理論依據(jù)。1 材料與方法1.1 材料1.1.1 菌株解磷菌P1、P2, 溶磷菌P3、P4, 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生物技術(shù)系微生物實(shí)驗(yàn)室保存。1.1.2 水稻品種龍粳22, 由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院水稻研究室提供。1.2 方法1.2.1 培養(yǎng)基配置牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基：5g牛肉膏， 5g蛋白胨， 10g氯化鈉， 1520g瓊脂， pH 7.07.2, 水1L.溶化后分裝滅菌 （121， 20min） .1.2.2 菌株培養(yǎng)與菌劑

6、準(zhǔn)備將不同菌種的菌株從保藏狀態(tài)恢復(fù)到室溫狀態(tài)， 在無菌條件下， 挑選部分菌落劃線接種到新的培養(yǎng)基中培養(yǎng)， 從而得到生長良好的單菌落。在無菌條件下， 挑取平板上單菌落到50mL液體培養(yǎng)基中， 28， 100r.min-1, 24h搖床培養(yǎng)， 然后利用24h的菌液為菌種擴(kuò)大培養(yǎng)， 接種量均為1%, 將每種均擴(kuò)大為500mL.配制11個不同復(fù)合菌劑， 處理1:P1、P2等比例復(fù)配；處理2:P1、P3等比例復(fù)配；處理3:P1、P4等比例復(fù)配；處理4:P2、P3等比例復(fù)配；處理5:P2、P4等比例復(fù)配；處理6:P3、P4等比例復(fù)配；處理7:P1、P2、P3等比例復(fù)配；處理8:P1、P2、P4等比例復(fù)配；

7、處理9:P1、P3、P4等比例復(fù)配；處理10:P2、P3、P4等比例復(fù)配；處理11:P1、P2、P3、P4等比例復(fù)配。1.2.3 水稻種子萌發(fā)處理方法選取質(zhì)地均勻的龍粳22水稻種子， 通過自來水浸泡24h, 每隔4h換水1次。每個處理選取100粒露白一致的種子， 分別擺放于培養(yǎng)皿中的濾紙上， 噴灑2mL不同處理的菌劑， 每個處理6次重復(fù)， 以清水為對照， 培養(yǎng)皿蓋上的濾紙噴灑相同處理的菌劑保濕， 將培養(yǎng)皿置于25溫箱中培養(yǎng)。1.2.4 發(fā)芽試驗(yàn)檢測方法挑選每個處理的3次重復(fù)， 通過MICROTEK （MRS-9600TFU2L） 電子掃描儀和其配套的測量軟件掃描測量記錄培養(yǎng)23d種子的芽長和根

8、長， 其余3次重復(fù)用于測量培養(yǎng)56d種子的芽長和根長。1.2.5 數(shù)據(jù)分析使用SPSS Statistics 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。2 結(jié)果與分析2.1 不同單獨(dú)菌株處理對種子萌發(fā)的影響由圖1可知， 參試的解磷菌和溶磷菌對水稻種子的芽和根的生長都有一定促進(jìn)作用， 與對照組清水相比， 存在著明顯生長差異， 2d芽長解磷菌P1有顯著促進(jìn)作用， 5d芽長解磷菌P2和溶磷菌P4有顯著促進(jìn)作用；2d根長P1、P2和P4對根具有顯著的促進(jìn)作用， 5d根長解磷菌P2對根具有顯著的促進(jìn)作用。圖1 單菌處理對種子2d和5d芽長和根長的影響不同小寫字母表示種子處理在同一天數(shù)下差異顯著性 （P<0.0

9、5） , 下同。2.2 不同菌株混合處理對種子萌發(fā)的影響由圖2可知， 不同復(fù)合菌劑對水稻芽的生長均有促進(jìn)作用， 與對照組相比， 2d芽長的P1P3、P1P2P3P4組顯著優(yōu)于對照組， 其它組復(fù)合菌劑均差異不顯著；5d芽長所有組均好于對照組。復(fù)合菌劑P1P2P4對水稻種子的根生長無論是2d還是5d均有抑制作用， 與對照組比差異不顯著， 與其他處理組相比差異顯著；復(fù)合菌劑P2P3與對照組相比對2d根長有顯著促進(jìn)作用， 但5d時(shí)水稻根長受到抑制， 其他復(fù)合菌劑對水稻種子根部生長都有一定的促進(jìn)作用， 但組間差異較大；復(fù)合菌劑P1P3、P2P4、P1P2P3在水稻種子生長的整個過程中對根的影響較大， 5

10、d根長與對照組比較差異顯著；復(fù)合菌劑P1P2前期對水稻種子根的生長影響較小， 中后期有明顯的促進(jìn)作用。圖2 復(fù)合菌劑處理對種子2d和5d芽長和根長的影響3 結(jié)論與討論解磷、溶磷菌中大多數(shù)都具有促進(jìn)作物生長、提高作物產(chǎn)量、抗病的能力7,8, 通過實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)測量分析發(fā)現(xiàn)：從生物菌肥中獲得的解磷菌P1、解磷菌P2和溶磷菌P3、溶磷菌P4對水稻種子萌發(fā)的影響各不相同， 即單個菌種中， 四種菌對水稻種子芽的生長都有促進(jìn)作用， 解磷菌P2對水稻種子根的生長促進(jìn)作用效果最佳， 在實(shí)際農(nóng)業(yè)應(yīng)用中可以給予考慮施用；上述各菌相互混合后， 各組復(fù)合菌劑對水稻種子芽和根生長的作用存在顯著差異性， 有的表現(xiàn)出促進(jìn)作用，

11、 有的表現(xiàn)出抑制作用， 這說明從生物菌肥中獲得的解磷菌和溶磷菌相互混合后的復(fù)雜性， 同時(shí)也是將其是否實(shí)際應(yīng)用于水稻種植所要考慮的原因之一， 其對水稻種子萌發(fā)的具體影響還有待進(jìn)一步研究， 現(xiàn)在用的比較廣泛的分離篩選方法是特殊培養(yǎng)基法， 然后測定溶磷、解磷量， 從而確定溶磷能力的大小， 但是并不是所有的溶磷菌都能在這種培養(yǎng)基上生長的很好， 而且在培養(yǎng)基中所具有的磷種類有限， 會影響菌株的篩選， 因此， 必須研究比較適合的篩選解磷、溶磷菌和測定解磷、溶磷量的方法9,10,11.解磷、溶磷菌對水稻種子萌發(fā)影響的研究， 可有效認(rèn)知生物菌肥對水稻長勢、產(chǎn)量所產(chǎn)生的作用， 從而合理選擇水稻種植時(shí)的施用肥料。

12、同時(shí)也可對解磷、溶磷菌自身的活動機(jī)理深入地研究， 從而為兩種菌肥在以后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用提供可靠地科學(xué)依據(jù)。參考文獻(xiàn)1 Kobus J.The distribution of microorganisms mobilizing phosphorus in different soilsJ.Acta Microbiologia Polonica, 1962, 11:255-264.2 趙小蓉， 林啟美， 孫焱鑫， 等。小麥根際與非根際解磷細(xì)菌的分布J.華北農(nóng)學(xué)報(bào)， 2001 （1） :111-115.3 陸瑞霞， 曾慶飛， 王小利。溶磷菌的解磷促生效應(yīng)及其在未來農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用前景J.現(xiàn)代園藝，

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