細黃鏈霉菌（AMCC 400001）對油菜促生作用研究

郭建軍，張永江，丁方軍，陳士更，張銘鑠，周波

（1.山東省德州市農業科學研究院，253015；2.嘉興浙華農業技術開發有限公司；3.山東農大肥業科技有限公司；4.土肥資源高效利用國家工程實驗室，山東農業大學生命科學學院）

細黃鏈霉菌（AMCC 400001）對油菜促生作用研究

郭建軍1，張永江2，丁方軍3，陳士更3，張銘鑠4，周波4

（1.山東省德州市農業科學研究院，253015；2.嘉興浙華農業技術開發有限公司；3.山東農大肥業科技有限公司；4.土肥資源高效利用國家工程實驗室，山東農業大學生命科學學院）

對細黃鏈霉菌（AMCC 400001）菌劑促進油菜生長效應及最適施用濃度的確定進行了盆栽試驗。試驗結果表明，該菌劑的使用對提高油菜產量具有顯著作用，以高濃度（T3，1×107cfu/g）為最適用量，油菜鮮質量、冠根比與對照相比分別提高了65.35%和25.01%；在提高葉綠素含量、促進光合作用及蒸騰作用方面，高濃度（T3）用量也有顯著作用；細黃鏈霉菌（AMCC 400001）還可以明顯促進油菜根系的生長發育。

細黃鏈霉菌；油菜；促生；產量

油菜（Brassica napus）又名油白菜等，是我國種植面積最大的莖葉用蔬菜作物之一，其產量占世界的30%左右。我國冬油菜產區集中在長江流域，春油菜產區集中在東北和西北地區[1]。隨著我國農業產業政策的調整及油菜作物產區的市場發展，油菜種植業在我國具有相當大的發展空間。

鏈霉菌（Streptomycetaceae）是抗生素類物質的主要生產菌，在微生物產生的20 000多種活性物質中，鏈霉菌占到60%以上[2，3]，是一類作物有益菌。細黃鏈霉菌（Streptomyces microflavus）作為鏈霉菌屬（Streptomyces）內的一個種類，在自然栽培條件下，其自身代謝產物可有效地促進植物生長[2]，由中國農業科學院發現的細黃鏈霉菌“5406”抗生菌可產生玉米素、激動素等有效活性成分，已廣泛應用于果樹、蔬菜等多種植物栽培上[4]，并對蔬菜等作物具有明顯的促生、抗病作用。由鏈霉菌產生的抗生素能夠抑制多種植物病原菌的生長，因此鏈霉菌具有防治作物病蟲害的作用[5]。劉燕娟等[6]、張清霞等[7]、潘文道等[8]、李新等[9]均研究報道放線菌對不同作物病害有較強的抑制作用。因此，本研究選用實驗室保藏的細黃鏈霉菌（AMCC 400001）菌株發酵產物開發成微生物菌劑，通過盆栽試驗的方法研究該菌劑不同用量對油菜生長、產量及品質的影響，在此基礎上進一步探討細黃連霉菌對油菜的促生作用，以期為油菜科學合理的施用生物菌肥提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

盆栽試驗土壤取自山東農業大學南校區試驗站試驗田，植株氮磷鉀含量與供試土壤基本理化性狀均采用常規方法分析[11]。土壤基本理化性狀如表1。

表1 供試土壤基本理化性狀

試驗用油菜種子采購自山東農大種業有限公司的齊魯青一代雜交種。供試菌種（AMCC 400001）由山東農業微生物菌種資源保藏中心提供。

1.2 栽培設計

試驗以土壤盆栽方式進行，盆缽直徑30 cm，高20 cm，每盆裝土約10 kg，每盆定植油菜3株。試驗用微生物菌劑設置低（T1，1×105cfu/g）、中（T2，1×106cfu/g）、高（T3，1×107cfu/g）3個濃度梯度，以不加菌劑處理為對照（CK），共計4個處理，每個處理重復3次，采用完全隨機排列。所有處理按照一般生物有機肥的使用標準，每盆施入有機肥 （有機質≥40%）50 g（以干基計）。從油菜定植開始，采用大田管理措施進行除草等農事操作，不補施肥料，進行水分管理，生長期為40 d。

1.3 測定項目及方法

①光合作用速率與蒸騰作用速率的測定 采用便攜式光合蒸騰儀 （CB-1102），于無風晴朗天9：00～11：00，測定油菜最后一片完全張開的葉片，每個重復測兩組數值。

②葉綠素含量的測定 采用葉綠素儀測定葉綠素相對含量，每株油菜測3次數據，取平均值。同時采用乙醇丙酮（1∶1）混合液浸提、紫外可見分光光度計比色法測定葉綠素絕對含量[10]。

③地上部分與地下部分鮮質量的測定 將植株帶根收獲后，清水稍微沖洗去除泥土及雜質，吸干水分，將根剪下，稱重。

④地上部分干質量的測定 將剪下的地上部分放至80℃鼓風干燥箱內烘0.5 h后，降溫至75℃烘干至恒重。

⑤冠根比的測定 冠根比系指植株地上部分鮮質量與根鮮質量之比。

1.4 數據分析

數據分析采用SAS統計分析軟件和Excel作圖軟件。

表2 不同濃度細黃鏈霉菌菌劑對油菜生長狀況的影響

2 結果與分析

2.1 細黃鏈霉菌菌劑不同施用濃度對油菜產量的影響

表2結果顯示，施用不同濃度的細黃鏈霉菌菌劑能不同程度地提高油菜生物量與冠根比。與CK處理相比，油菜地上部單株鮮質量分別增加20.98%、51.65%、65.35%，3個處理均與CK差異極顯著。地下部鮮質量分別增加 4.15%、25.81%、32.26%，冠根比分別增加15.79%、20.73%、25.01%。不同濃度菌劑處理間存在顯著差異，以高濃度（T3）處理油菜單株鮮質量最高， 分別比 T1、T2高36.67%、9.04%（P<0.05）。

2.2 細黃鏈霉菌菌劑不同施用濃度對油菜根系特征的影響

圖1反映了施入不同濃度細黃鏈霉菌（AMCC 400001）菌劑對油菜根系形態的影響，選取4個主要參數包括總根長（A）、根表面積（B）、根體積（C）、根尖數（D）來進行測定分析。施入發酵菌劑后，油菜根系發育狀況總體優于CK，除根體積外其余3個參數的增長趨勢隨著施入量的增加呈現先上升后下降的趨勢。

施用不同濃度細黃鏈霉菌菌劑處理與CK相比，總根長依次增加4.16%、182.90%、16.60%，根表面積除T1外，T2、T3分別增加27.74%、2.72%，根體積分別增加337.84%、68.69%、126.29%，根尖數除T3外，T1、T2分別增加27.10%和95.17%。總根長中T2、T3與CK相比差異極顯著，根表面積只有T3與CK具有極顯著差異，根體積各處理與CK相比差異顯著，根尖數中T1、T2與CK相比差異顯著。各施用放線菌菌劑處理間相比，總根長、根體積和根尖數各處理間差異顯著且總根長達到極顯著水平。分析結果表明，施入細黃鏈霉菌菌劑后能夠促進油菜根系生長，但是不同濃度對根系促生的效果有所差異。

2.3 細黃鏈霉菌菌劑不同施用濃度對油菜葉綠素含量以及光合、蒸騰作用速率的影響

表3結果顯示，細黃鏈霉菌菌劑不同濃度處理與CK相比，葉綠素總量具有極顯著差異， 只有 T3高出3.84%，T1、T2有所降低。葉綠素總量各處理濃度間差異顯著。與CK相比，T2、T3葉綠素相對含量差異達到顯著水平，比 CK高 8.06%、8.79%。施用放線菌菌劑對葉綠素總量以及相對含量提高效果不明顯。

圖1 不同濃度細黃鏈霉菌菌劑對油菜根系特征的影響

表3 不同處理對油菜葉綠素含量、光合與蒸騰作用速率的影響

放線菌菌劑不同濃度對油菜光合作用速率與蒸騰作用速率的影響呈現上升的趨勢。除T1外，T2、T3光合作用速率分別比 CK提高 3.84%、41.64%，不同濃度放線菌菌劑處理之間差異達到顯著水平。除T1外，T2、T3蒸騰作用速率分別比CK高16.36%、17.09%，不同濃度放線菌菌劑處理之間差異不顯著，說明施入低濃度放線菌菌劑對光合、蒸騰作用都有一定的抑制作用，而隨著施用濃度的增加則表現出一定的促進作用，以高濃度T3增加效果最明顯。

2.4 細黃鏈霉菌菌劑不同施用濃度對油菜植株地上部氮磷鉀含量的影響

表4結果表明，施用細黃鏈霉菌菌劑可以一定程度促進油菜植株營養生長。不同濃度處理與CK相比，全氮含量依次增加11.36%、9.10%、9.28%，全磷含量增加14.22%、17.92%、23.34%，全鉀含量增加10.56%、24.16%、9.94%。不同濃度菌劑處理間相比，全氮含量以T1最高，達到50.30 g/kg，處理之間差異不顯著；全磷含量以T3最高，處理之間具有顯著差異；全鉀含量以T2最高，分別比 T1、T3增加12.3%、12.94%。分析數據說明，植株地上部氮、磷、鉀含量增加幅度因細黃鏈霉菌施用濃度不同而有所差異，植株全氮含量不同濃度處理間沒有明顯差異，全磷含量以高濃度處理的最高，全鉀含量以中濃度處理的最高。

表4 不同處理對油菜地上部氮磷鉀含量的影響

3 討論與結論

細黃鏈霉菌作為一種資源豐富的微生物類群，在促進植物生長及病害生物防治方面具有十分重要的作用[12]，其菌體本身及產生的抗菌物質在控制病害發生、促進植株生長等方面都有良好表現。段春梅等[13]研究表明，施用放線菌對黃瓜幼苗有顯著地促生作用，并使黃瓜產生誘導抗性。許英俊等[14]研究表明，3株放線菌對草莓有促生作用且對多酚氧化酶（PPO）活性有顯著的影響。本試驗結果表明，細黃鏈霉菌（AMCC 400001）菌劑對油菜生長有顯著的促進作用，以高濃度（T3，1×107cfu/g）處理為最佳用量，油菜鮮質量、冠根比與對照相比分別提高了65.35%和25.01%。

葉綠素含量直接影響植物的光合能力、干物質積累以及抗病性[15]，而植物體內氮素含量與植物葉片中的葉綠素含量有非常密切的關系。細黃鏈霉菌菌劑施入土壤后，油菜地上部分氮素含量顯著提高，同時油菜的葉綠素含量、光合作用及蒸騰作用能力也相應提高。本試驗結果表明，T3處理的高濃度用量可顯著提高油菜葉綠素含量及光合作用能力。

根系是植物從土壤中吸收水分和營養的主要器官，其發育強弱影響植物地上部器官的生長發育。本試驗中施用細黃鏈霉菌（AMCC 400001）菌劑處理的油菜根系發育指標與對照相比有一定程度的提高，以中濃度（T2，1×106cfu/g）處理效果最顯著。

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Growth-promoting Effects ofStreptomyces microflavus(AMCC 400001)on Brassica napus

GUO Jianjun1,ZHANG Yongjiang2,DING Fangjun3,CHEN Shigeng3, ZHANG Mingshuo4,ZHOU Bo4
(1.Dezhou Academy of Agricultural Sciences,Shandong 253015; 2.Jiaxing Zhehua Agricultural Technology Development Co.,Ltd.; 3.Shandong Agricultural University Fertilizer Science and Technology Co.,Ltd.; 4.National Engineering Laboratory for Efficient Utilization of Soil and Fertilizer Resources, College of Life Science,Shandong Agricultural University)

The pot experiment was carried out to study the growth-promoting effects of the fungi agentStreptomyces microflavus (AMCC 400001)on rape (Brassica napus)and to determine its optimal working concentration.The results showed that,the fungi agent played a significant role on increasing the rape yield.The high concentration treatment T3(1×107cfu/g)was most suitable,and the fresh weight and crown root ratio of rape were increased by 65.35%and 25.01% respectively compared to those of the control.The T3treatment also showed significant effects on increasing chlorophyll content and promoting the photosynthesis and transpiration.In addition,S.microflavus (AMCC 400001)could also significantly improve the rape root growth and development.

Streptomyces microflavus;Brassica napus;Growth promotion;Yield

S144；S634.3

A

1001-3547（2013）24-0058-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2013.24.022

“十二五”國家科技支撐計劃（2011BAD11B01），山東省自主創新成果轉化重大專項（2012ZHZX1A0409）資助，嘉興市科技計劃項目（2011BZ6014）

郭建軍（1972-），男，高級農藝師，農業推廣碩士，主要從事農作物病蟲草害及微生物菌劑的研究開發工作，E-mail：gjj3185@163.com

周波（1972-），通信作者，副教授，主要從事資源微生物學及生物肥料研究，E-mail：zhoubo2798@126.com

2013-08-30