玉米苗期抗旱促生微生物拌種劑應用效果初報

遲 冉，王 輝，趙曉爽，李思怡，孫軍德*，曹敏建*

(1.沈陽農業大學，遼寧沈陽 110866;2.遼寧省農科院植保所，遼寧沈陽 110866)

微生物拌種劑中含有促進植物生長的有益菌，其原理是利用微生物生命活動來改善植物生長環境，或產生利于植物生長的生長素、赤霉素、氨基酸等代謝產物，刺激作物的生長和根系的發育，有些微生物同時具有增強植物抗逆性功能，提高作物的抗旱能力，對北方干旱條件下的保苗保產具有重大意義。本試驗利用從玉米根際土壤中篩選出的菌株制備成復合拌種劑，進行田間小區試驗，研究拌種劑對玉米出苗及產量的影響，對拌種劑的應用效果進行科學評價。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試菌種 枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilis)和膠質芽胞桿菌(Bacillus mucilaginosus)均為沈陽農業大學微生物課題組分離、鑒定及保藏。

1.1.2 種子 試驗均采用鄭單958品種玉米種子。

1.2 方法

1.2.1 拌種劑的制備與拌種處理 在無菌條件下，將活化菌株接至液體培養基中(250 mL三角瓶內加入50 mL培養基)，最適條件培養，以10%的接種量接種到發酵瓶中，最適條件擴大培養48 h。將2種菌懸液分別稀釋至108cfu/mL制成拌種劑，在4℃條件下保存7 d，回復至常溫后進行拌種，使菌液均勻粘附于種子表面，陰涼通風處晾干備用［1-2］。共設3個處理，枯草芽胞桿菌拌種劑處理BC、膠質芽胞桿菌拌種劑處理VA、2種拌種劑按照體積比1∶1配比成復合拌種劑處理CR、用無菌水拌種為對照處理CK。

1.2.2 根際微生物測定 采用稀釋平板計數法［3］。

1.2.3 田間試驗 試驗地點為昌圖八面城，播種面積為340 m2，8壟(16行)，行間距55 cm，株間距27 cm。

1.2.4 土壤樣品采集 根據玉米生長期，于2012年5月28日(苗期)、2012年10月1日(成熟期)、2013年5月30日(苗期)進行3次采樣。采用蛇形5點取樣法取全株作物及地下5～20 cm作物根際土樣，將樣品分別裝入無菌袋，用于苗期土壤微生物數量及幼苗生長狀況的檢測。

1.2.5 測定及計算方法 田間出芽率、平均株高(cm)按照朱廣廉［4］的方法測定。丙二醛含量、相對電導率、葉綠素含量測定參考張憲政等［5］的方法。收獲期測定指標:

2 結果與分析

2.1 微生物拌種劑對苗期玉米長勢的影響

微生物拌種劑對苗期玉米長勢的影響結果見表1。由表1可知，3個拌種劑處理組與對照組相比，在植株長勢上有很大差異，株高、干重及葉面積都有明顯增加，使用拌種劑后作物根系較發達，莖部粗壯，作物葉片顏色較深。2012年與2013年的試驗結果表明，使用拌種劑田間促長效果顯著，其中使用復合拌種劑的促長效果最明顯，兩年平均出苗率提高4.6%，株高增加15.4%，干重提高27.9%。

表1 微生物拌種劑對苗期玉米長勢的影響Table 1 Effect of liquid microbes on growth of maize seedlings

2.2 微生物拌種劑對苗期玉米理化指標的影響

植物在干旱等逆境條件或本身衰老時，丙二醛是發生膜脂過氧化作用產物之一，作為脂質過氧化指標表示細胞膜脂過氧化程度和對逆境條件反應的強弱。由表2可以看出，3個拌種劑處理玉米葉片中丙二醛含量都低于對照，其中CR處理組含量最低，2 a平均低于對照16.8%。當植物組織受到各種逆境條件時，細胞內部分電解質外滲，外液電導率將增大，用電導儀測定外滲液電導率的變化可以反映出質膜受到傷害的程度，作物電導率變得愈大，表示受害愈重，抗性愈弱。使用拌種劑的作物相對電導率均明顯低于對照，其中，使用CR拌種劑的處理組電導率最小。當植物組織處于各種逆境條件如干旱的時候，由于水分缺失，光合作用及氮代謝速率降低。光合作用速率越小，表示受干旱影響越大，抗性越弱，反之則抗性愈強。3組處理的葉綠素含量均高于CK，其中CR處理組的葉綠素含量明顯高于對照組，平均提高幅度為6.0%。綜合2 a試驗結果說明，使用拌種劑能降低作物在環境中受到的傷害，而且復合拌種劑作用效果明顯好于單一菌拌種劑。

表2 微生物拌種劑對苗期玉米理化指標的影響Table 2 Effects of microbial inoculants dressing on the physiochemical indexes of Maize Seedlings

2.3 使用拌種劑對玉米根際微生物的影響

土壤中的微生物，特別是植物根際微生物是土壤有機體重要組成部分，對于土壤養分轉化和吸收有重要作用。施加菌劑對土壤主要微生物數量影響較大，對照組細菌、放線菌和真菌數差異顯著。通過稀釋平板法對玉米幼苗期的土壤根際微生物數量進行測定，結果見表3。

表3 不同拌種劑對玉米苗期土壤根際微生物數量的影響Table 3 Effects of different seed dressing agent quantity of maize rhizosphere soil microorganism

由表3可知，與對照相比，拌種后作物根際土壤微生物總數增加顯著，其中復合拌種劑處理組的增加幅度最大，且在試驗中發現，拌種后根際土壤中細菌、真菌和放線菌種類增多。土壤微生物數量和種類的增加，歸結于拌種劑中微生物的生長和對土著菌生長的相互促進作用。

2.4 微生物菌劑拌種對玉米經濟效益的影響

由表4可以看出，CR、BC和VA處理百粒重均高出對照組，提高幅度為 10.8%、7.2%和2.4%。說明使用拌種劑可提升種粒的飽滿程度，提高玉米的品質。經濟系數是表示有機物轉化為人類所需要的產品的能力，經濟系數愈大，說明轉化的能力越大，越能達到栽培的目的。由表4可知，CR處理組的經濟系數明顯高于對照組，BC、VA處理組高于對照組，但差異性并不顯著。CR處理在收獲期的畝產量高出對照4.2%，說明使用復合拌種劑不但可以提高玉米品質，而且起到了增產的目的。

表4 微生物拌種劑對玉米經濟效益的影響Table 4 Effects of microbial fertilizer seed dressing on economic benefits of Maize

3 討論

玉米對干旱比較敏感，缺水會對玉米生長和產量造成不同程度的影響。近年來的研究表明，根際微生物不僅可刺激植物生長及促進作物增產，而且有提高作物抗逆性的作用。雖然2012年和2013年間降雨量充足，遂未能驗證出拌種劑提高種子抗旱性的效果，然而，試驗結果表明，使用拌種劑可以提高玉米出苗率，促進玉米幼苗的生長和根系的發育。對幼苗生理指標的檢測表明，使用拌種劑可以在一定程度上降低環境對玉米幼苗的傷害，而且可增加玉米根際土壤微生物數量及種類，這將促進土壤有機物的分解，對提高土壤肥力起到一定的作用。同時，使用拌種劑能提高玉米品質，增大經濟系數，最終起到增加產量的目的。試驗研究表明，復合拌種劑較單一菌拌種劑對玉米的促長作用更為明顯，這與卲秀麗［6］研究得出的單一菌株的作用效果遠比不上復合菌群對植物的共同作用效果的結果一致。

近年來，隨著人們對微生物研究的深入，微生物在農業中的廣泛應用越來越受到人們的重視，如能合理地利用微生物和植物之間的互助關系，提高植物自身對干旱等逆境的防衛機制，能在促進作物生長、提高作物品質的同時而又有利于環境友好，實為一舉多得，其研究和產業化前景光明、市場廣闊，是今后在農業領域研究的熱點，同時也是農業生物技術發展的重要領域之一。

［1］ 葉峰.降解三苯類復合微生物菌劑的制備及性能［J］.中國環境科學，2009，29(3):300-305.

［2］ 王敏，姚維傳，張從宇，等.抗旱劑對玉米出苗和幼苗生長的影響［J］.中國農學通報.2003，19(4):33-36.

［3］ 沈萍，陳向東.微生物學［M］.北京:高等教育出版社，2008:16-17.

［4］ 朱廣廉，鐘海文，張愛琴.植物生理學試驗［M］.北京:北京大學出版社，1990.

［5］ 張憲政.作物生理研究法［M］.北京:農業出版社，1990.

［6］ 卲秀麗.復合微生物菌劑制備及在大蒜生產中的應用［D］.河南農業大學，2010.