不同根瘤菌和栽培基質(zhì)對(duì)云南主栽蠶豆品種“云早15”和“陵西一寸”結(jié)瘤和固氮效果的影響

關(guān)鍵詞根瘤菌；云早15;陵西一寸；適配性；栽培基質(zhì)；適應(yīng)性

中圖分類(lèi)號(hào)S643.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào) 0517-6611（2025）16-0141-08

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.16.032

AbstractObetive]heubstitutionofvegeableswithfababeans，coupledwiththerenngandioculationofhighlyficentroge fixingandbroadlydptieobiadspoiseforfosteringtesustaiabledevelopntofgeablebcoontiuousogt od]Twopotexperimentswereconducted，eployngtwofbabeanvarietiescultivatedinYuxiCityhichnamed“YunzaoNo.”（Y-15） and“Lingxicn”（LX-1）.Hg-fciencyandigcompaibilityzoiafrom1zobastraiswithdiveregeneticbackgrodsere screnedoriaedtsmpaftsftuluebratesooof ationwascariedout.Teshootdryweight，rotdryweight，SPAD，odulenumberandnodledryweightweremeasured.Resultopared withthecontrolteouleumberoduledyeightotdryeigtotdryeightadSADofabeaeefantlyasdteroculatiowihthboe10bistras.esbiosisbetwee“YuzaoN.1”witY-226，WS-113，-13adY5- hibitedsigniicaleesnhotbraslbisof“ng”wit-3-26d 118wasmoeobaf-odeltulatodgfatsil stratetatbeeranoeiniclitubedgtoicanticeaeiodledledyightodtt dryweightadD.osionsscsulledtbasiighcd-spcoi strongadaptabilityrovidinggqualitygeplasmesoucsfrtedveloentandaplicatioofbabanobiaioclantinYuan Province.

Key WordsRhizobia; Yunzao No.15;Lingxiyicun; Compatibility; Culture substrate;Adaptabili

云南省玉溪市被譽(yù)為“云煙之鄉(xiāng)”，年均種植烤煙面積達(dá)3.96萬(wàn) hm² ，年產(chǎn)煙葉8.16萬(wàn)t，是我國(guó)十分重要的烤煙產(chǎn)區(qū)[1]。隨著市場(chǎng)對(duì)冬季露地蔬菜需求的不斷增加，以及當(dāng)?shù)毓喔群徒煌ㄔO(shè)施的逐漸完善，蔬菜-烤煙連作已成為當(dāng)?shù)剌^為普遍的種植模式，并呈逐年增多和迅猛發(fā)展的趨勢(shì)。為了追求更高的經(jīng)濟(jì)收益，蔬菜茬長(zhǎng)期過(guò)量使用化學(xué)氮肥已成為普遍現(xiàn)象。這一方面嚴(yán)重影響了下茬烤煙產(chǎn)值和品質(zhì)2，另一方面導(dǎo)致國(guó)家戰(zhàn)略水源地—撫仙湖面臨嚴(yán)峻的農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)[3]。為保護(hù)撫仙湖水質(zhì)，當(dāng)?shù)卣膭?lì)農(nóng)戶(hù)放棄種植蔬菜，改種施氮量較低的水稻和小麥等糧食作物。然而，這與農(nóng)戶(hù)對(duì)高經(jīng)濟(jì)效益的追求形成了矛盾。

種植高附加值的豆科經(jīng)濟(jì)作物不僅能夠充分利用豆科作物的生物固氮特性，減少化學(xué)氮肥用量[4]，還可以提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入，是實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)乜沙掷m(xù)發(fā)展的重要舉措。玉溪市得天獨(dú)厚的氣候條件使其成為適合冬季露地鮮食蠶豆的理想生長(zhǎng)地。鮮食蠶豆富含蛋白質(zhì)、胡蘿卜素、氨基酸和酚類(lèi)化合物等[5-6]，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，廣受市場(chǎng)青睞。此外，蠶豆與根瘤菌的共生固氮作用能夠大幅減少化學(xué)氮肥的使用[，有助于緩解后茬烤煙氮素營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩和撫仙湖面源污染風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)滿足農(nóng)戶(hù)對(duì)高經(jīng)濟(jì)效益的追求。因此，以鮮食蠶豆替代蔬菜，篩選并接種高效固氮且適應(yīng)當(dāng)?shù)赝寥赖木辏腔馍鲜雒艿谋厝贿x擇。豆科植物與根瘤菌的共生關(guān)系表現(xiàn)出高度宿主特異性，根瘤菌能否侵染宿主植物形成高效固氮的根瘤主要由它們的遺傳因素所決定[8]。只有二者之間具有良好的匹配性，才能達(dá)到最佳的共生效果[9]。不同菌株接種同一蠶豆品種或同一菌株接種不同蠶豆品種，通常會(huì)表現(xiàn)出

較大差異[10-11] 。

玉溪本土蠶豆品種“云早15”（YZ-15）由于籽粒小、產(chǎn)量較低在市場(chǎng)上趨向遇冷，而近年來(lái)從日本引進(jìn)的蠶豆新品種“陵西一寸\"（LX-1）則因豆粒大、皮薄、肉質(zhì)鮮美、產(chǎn)量高等特點(diǎn)備受市場(chǎng)青睞。2個(gè)品種遺傳背景存在較大差異，可作為篩選廣譜蠶豆根瘤菌的理想供試材料。考慮到土著微生物與接種根瘤菌之間可能存在的不確定性競(jìng)爭(zhēng)拮抗或互利共棲作用，通過(guò)純培養(yǎng)條件下獲得的結(jié)瘤固氮結(jié)果能否真實(shí)反映土壤條件下的結(jié)瘤效果一直是研究中的難點(diǎn)問(wèn)題。豆科植物的根瘤菌接種效果由根瘤菌-豆科植物-土壤所形成的根際微生態(tài)系統(tǒng)所決定，其中土壤的理化性質(zhì)[12-14]，如土壤pH過(guò)高或過(guò)低以及通氣性不良，均會(huì)抑制根瘤菌生長(zhǎng)，對(duì)宿主植物的侵染以及最終的固氮酶活性[15]。目前，高效根瘤菌的篩選通常遵循“因地制宜”的原則，即首先針對(duì)計(jì)劃接種地區(qū)從分離自當(dāng)?shù)氐母鼍谐鹾Y，獲得具有廣譜結(jié)瘤和高效固氮能力的菌株，再通過(guò)以當(dāng)?shù)赝寥罏榛|(zhì)的盆栽或小區(qū)試驗(yàn)評(píng)估。

筆者結(jié)合玉溪市土壤和氣候條件，選擇采自云南省的10株具有不同遺傳背景的蠶豆根瘤菌，通過(guò)蛭石基質(zhì)盆栽試驗(yàn)探究這些不同菌株與當(dāng)?shù)刂髟员就疗贩N“云早15”和外引品種“陵西一寸”的共生匹配性和結(jié)瘤固氮效果差異，并評(píng)估了基于蛭石基質(zhì)盆栽試驗(yàn)篩選的高效固氮菌在土壤基質(zhì)中是否能夠更好地高效結(jié)瘤固氮。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料供試蠶豆品種“云早15\"為云南當(dāng)?shù)刂髟云贩N，購(gòu)自當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶(hù)；“陵西一寸”為日本引進(jìn)的蠶豆品種，購(gòu)自青海省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院。供試蠶豆根瘤菌由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)菌種保藏中心提供，10個(gè)菌株均采集自云南省蠶豆根瘤。菌株編號(hào)、物種名稱(chēng) B0X-T，nodDI 采樣點(diǎn)位置和土壤 pH 等信息見(jiàn)表 1^[16] 。供試土壤取自云南省玉溪市澄江市常年煙-菜輪作試驗(yàn)地，土壤養(yǎng)分含量：硝態(tài)氮 20.1mg/kg ，銨態(tài)氮 4.3mg/kg ，速效氮 24.4mg/kg ，有效磷 128mg/kg ，速效鉀 320mg/kg，pH7.5 0土壤風(fēng)干后過(guò) 2mm 篩，混勻后備用。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)2組盆栽試驗(yàn)均采用二因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)。盆栽試驗(yàn)1主因素為10個(gè)菌株，并設(shè)置不接種作為對(duì)照，副因素為2個(gè)蠶豆品種，分別是云南主栽的當(dāng)?shù)仄贩N“云早15”和引自日本的新品種“陵西一寸”。共22個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)9次。盆栽試驗(yàn)2主因素為3種不同土壤：蛭石體積比的栽培基質(zhì)，分別為 100：0.50：50.0：100 ，副因素為上述2個(gè)蠶豆品種。共6個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)8次。

表1供試菌株信息

Table1 Teststrain information

1.3試驗(yàn)方法挑選顆粒飽滿的蠶豆種子，使用 95% 乙醇和 3% NaClO溶液對(duì)其進(jìn)行表面消毒。將消毒后的種子置于滅菌蛭石中進(jìn)行催芽，催芽過(guò)程在 24°C.12h/12h 晝夜周期下進(jìn)行，期間保持蛭石處于濕潤(rùn)狀態(tài)。

盆栽試驗(yàn)1采用雙層缽栽培法進(jìn)行培養(yǎng)。將稀釋后的1× 低氮營(yíng)養(yǎng)液與蛭石按體積比 1：5 充分拌勻，待高溫滅菌（ 121°C，90min 并冷卻后分裝入 250mL 塑料杯（上口徑12cm ，下口徑 8.5cm ，高 10cm ，底部打孔穿入無(wú)菌紗布條）中作為雙層培養(yǎng)缽的上層；將裝有 300mL 去離子水的玻璃瓶濕熱滅菌處理 121°C，30min ）作為下層，在超凈工作臺(tái)中組裝為完整的雙層培養(yǎng)缽。萌發(fā)后的種子移栽到雙層缽上層蛭石栽培基質(zhì)中，每缽播種1粒種子并接種 1mL 根瘤菌生理鹽水懸液（ OD₆₀₀=0.2AA ，不接種對(duì)照添加 1mL 無(wú)菌生理鹽水。完成移栽和接種后，將培養(yǎng)缽放置于人工氣候室培養(yǎng) 晝夜周期）后收獲。培養(yǎng)期間，定期向玻璃缽補(bǔ)充滅菌去離子水。

20× 低氮營(yíng)養(yǎng)液配方 460mg;KCl75mg;M_eSO₄7H₂O60mg;K₂HPO₄136mg ;檸檬酸鐵 75mg ;微量元素母液 1mL 。微量元素母液配方（1L）： 5H₂MoO₄0.02g 。配制低氮營(yíng)養(yǎng)液和微量元素母液時(shí)，均選用去離子水。

盆栽試驗(yàn)2同樣采用雙層缽培養(yǎng)法。供試土壤和拌過(guò)營(yíng)養(yǎng)液的蛭石（保證蛭石內(nèi) _N，P，K 含量與供試土壤一致）經(jīng)濕熱滅菌處理（ 121°C，90min ）后，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)的3個(gè)土壤：蛭石體積比（ 100：0.50：50 和 0：100 ）分別裝入上層盆缽中。種子消毒、催芽、移栽和接種根瘤菌操作方法，與盆栽試驗(yàn)1保持一致。供試根瘤菌為盆栽試驗(yàn)1篩選的高效結(jié)瘤固氮菌株WS-1_13和YX-2_26的混合菌株，培養(yǎng) 35d 。出苗當(dāng)天每盆澆無(wú)菌去離子水 50mL ，之后每3d澆 1/2 濃度的完全營(yíng)養(yǎng)液 40mL 。此外，每 純土壤基質(zhì)澆無(wú)菌水70mL ，土壤蛭石混合基質(zhì)和純蛭石基質(zhì)澆無(wú)菌水 50mL 。

用于拌蛭石的營(yíng)養(yǎng)液配方（1L）： Ca（NO₃）₂0.013g ：NH₄Cl0.006_g;CaSO₄0.460_g;KCl0.090_g;MgSO₄?7H₂O 0.060_g;K₂HPO₄ 0.170_g ；檸檬酸鐵 0.075g ；微量元素母液1mL_c 微量元素母液配方（1L）： H₃BO₃2.86g;MnSO₄1.81g ZnSO₄0.22g;CuSO₄?5H₂O0.80g;H₂MoO₄0.02go4=0.02govol0³ 。完全營(yíng)養(yǎng)液成分 （1L）：K₂SO₄0.131g;MgSO₄ ： 7H₂O 0. 078 g;K₂HPO₄0.044g;CaSO₄0.344g;KCl7.45×10^-3g 檸檬酸鐵0.025g;H₃BO₃ 6.2×10^-4g;MnSO₄1.5×10^-4g;ZnSO₄1.6×10^-4

1.4測(cè)定項(xiàng)目與方法利用葉綠素儀（SPAD-502PLUS，Ja-pan）測(cè)定蠶豆葉片葉綠素含量，記為SPAD值，從倒2葉位開(kāi)始依次向下，每株測(cè)定5片葉，每葉重復(fù)5次。蠶豆植株沿根部水平剪斷，將根瘤與根系分離并用吸水紙吸干根瘤表面水分，用百分之一天平分別測(cè)定莖葉鮮重、根鮮重和瘤鮮重，統(tǒng)計(jì)結(jié)瘤數(shù)。然后，將處理好的各部分樣品置于 105^°C 烘箱中殺青 30min，80^°C 烘至恒重，用 1/1000 天平稱(chēng)量莖葉干重、根干重和瘤干重。

1.5數(shù)據(jù)分析應(yīng)用SAS9.2軟件進(jìn)行單因素和2因素方差分析，采用Duncan統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)法在 α=0.05 水平下進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，利用Pearson相關(guān)系數(shù)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)。應(yīng)用Origin Pro9.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1接種根瘤菌對(duì)2個(gè)蠶豆品種生長(zhǎng)和結(jié)瘤的影響2因素方差分析結(jié)果表明，蠶豆品種和根瘤菌株均顯著影響根瘤數(shù)和瘤干重，且對(duì)于根瘤數(shù)，二者間存在顯著交互作用（表2）。依據(jù)“云早15”與10種菌株結(jié)瘤數(shù)和瘤干重的單因素方差分析結(jié)果，將10個(gè)菌株劃分為高效（HG）、中效（MG）和低效（LG）結(jié)瘤3個(gè)組，組內(nèi)結(jié)瘤數(shù)和瘤干重則不存在顯著差異（圖1）。其中YL-1_35、YX-2_26、WS-1_13和YL-1_23平均結(jié)瘤數(shù)顯著高于其他2組，定義為高效結(jié)瘤組；中效組YX-1_35、YX-2_43、YX-1_10和WS-1_18平均結(jié)瘤數(shù)和瘤干重均顯著高于低效組SZ_18和SZ_23。當(dāng)?shù)刂髟云贩N“云早15”的根瘤數(shù)和瘤干重，顯著高于引進(jìn)品種“陵西一寸\"（表2、圖1）。除高效組和中效組根瘤數(shù)外，上述分組結(jié)果仍適用于引進(jìn)品種“陵西一寸”。

表2不同蠶豆品種和根瘤菌菌株對(duì)蠶豆結(jié)瘤和生長(zhǎng)指標(biāo)影響的2因素方差分析

Table2Two-factor varianceanalysisof thenodulationand growth promoting effectsoffaba beanvarieties andrl

注：* .Plt;0.05 ，** Plt;0.01 ，***.Plt;0.001。

與對(duì)結(jié)瘤影響基本一致，蠶豆品種和根瘤菌菌株均顯著影響蠶豆莖葉干重、根干重和葉片SPAD等生長(zhǎng)指標(biāo)，且二者之間存在顯著交互作用（表2）。對(duì)于云南當(dāng)?shù)仄贩N“云早15”而言，10種根瘤菌單接種處理與不接種根瘤菌對(duì)照相比均顯著增加了莖葉干重和根干重，增幅分別為 154%～350% 和 53%～184% （圖2）；其中，菌株YX-2_26和YL-1_35的效果表現(xiàn)較好，這與其根瘤數(shù)和瘤十重結(jié)瘤指標(biāo)最優(yōu)保持一致（圖1）。除低效組2個(gè)菌株和中效組YX-1_35菌株外，其他菌株的接種處理均顯著提高了葉片SPAD值。高效組、中效組和低效組菌株對(duì)“云早15”莖葉十重、根十重和葉片SPAD組內(nèi)平均值的影響規(guī)律，與其對(duì)根瘤數(shù)和瘤干重的影響規(guī)律基本一致（圖1、圖2）。

對(duì)于引進(jìn)品種“陵西一寸”而言，盡管10種菌株均增加了其莖葉干重、根干重和葉片SPAD值，但其變化規(guī)律與“云早15\"稍有差異（圖2）。首先，低效組2種菌株SZ_18和SZ_23未顯著提高莖葉干重和葉片SPAD值；其次，高效組和中效組菌株對(duì)莖葉干重、根干重和葉片SPAD組內(nèi)平均值的影響不顯著；再次，從對(duì)莖葉干重、根干重和葉片SPAD值的促生效果綜合評(píng)價(jià)，中效組的WS-1_18和高效組中的WS-1_13表現(xiàn)最佳（圖2）。

相關(guān)性分析結(jié)果表明，根瘤數(shù)和瘤干重分別與莖葉干重、根干重和葉片SPAD呈顯著正相關(guān)（圖 3，Plt;0.01） 。2個(gè)蠶豆品種的莖葉干重、根干重和葉片SPAD之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，3項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均受結(jié)瘤效果（根瘤數(shù)、瘤干重）的顯著影響（表3）。

2.2栽培基質(zhì)對(duì)蠶豆生長(zhǎng)和結(jié)瘤的影響2因素方差分析結(jié)果表明，栽培基質(zhì)中土壤：蛭石混合比例顯著影響蠶豆根瘤數(shù)、瘤干重、莖葉干重、根干重和葉片SPAD（表4）;蠶豆品種僅顯著影響葉片SPAD，對(duì)其他參數(shù)不存在顯著影響。除瘤干重外，栽培基質(zhì)和蠶豆品種對(duì)其他參數(shù)的影響，不存在顯著交互作用（表4）。

純土壤基質(zhì)中的“云早15”和“陵西一寸”莖葉干重最高，其次是土壤蛭石等比混合基質(zhì)（ 50：50） ，純蛭石基質(zhì)則最低，且3種栽培基質(zhì)之間存在顯著差異，而2個(gè)蠶豆品種間差異不顯著（圖4）；純蛭石基質(zhì)中的2個(gè)蠶豆品種根干重顯著低于純土壤基質(zhì)和土壤蛭石混合基質(zhì)，但純土壤基質(zhì)和土壤蛭石混合基質(zhì)之間無(wú)顯著差異；純土壤基質(zhì)和土壤蛭石混合基質(zhì)中的2個(gè)蠶豆品種葉片SPAD均顯著高于純蛭石處理，且同一栽培基質(zhì)中“陵西一寸”葉片SPAD顯著高于“云早15\"（圖4）。2個(gè)蠶豆品種在純土壤基質(zhì)和土壤蛭石混合基質(zhì)中的生長(zhǎng)效果均優(yōu)于純蛭石基質(zhì)，這可能是因?yàn)橥寥乐杏袡C(jī)質(zhì)對(duì)蠶豆生長(zhǎng)有促進(jìn)效果，

注：不同小寫(xiě)字母表示單個(gè)菌株間差異顯著（ Plt;0.05 ）;不同大寫(xiě)字母表示依據(jù)單個(gè)菌株單因素方差分析結(jié)果分組后，組間差異顯著（ Plt;0.05 。 Note：Diffrent lowercase letters indicate significant difference between individual strains （ Plt;0.05 ）;differentcapital letters indicatesignificant diffrence （ Plt;0.05 ） between groups based on the results of one-way ANOVA of individual strains.

圖1不同菌株對(duì)蠶豆“云早15”和\"陵西一寸\"結(jié)瘤指標(biāo)的影響

Fig.1Effectsof10 rhizobia strainsonthenodulationofYZ-15andLX-1offababean

“云早15\"和“陵西一寸”2個(gè)蠶豆品種在3種栽培基質(zhì)中均可結(jié)瘤，在純土壤基質(zhì)中的結(jié)瘤數(shù)最多，其次是土壤蛭石混合基質(zhì)，而在純蛭石基質(zhì)中結(jié)瘤數(shù)最少，且三者間存在顯著差異，而2個(gè)蠶豆品種間差異不顯著（圖4）。“云早15”在純土壤基質(zhì)和土壤蛭石混合基質(zhì)中的瘤干重和瘤鮮重顯著高于純蛭石基質(zhì)，且二者間不存在顯著差異；“陵西一寸”的瘤干重和瘤鮮重與其根瘤數(shù)變化趨勢(shì)一致（圖4）。2個(gè)蠶豆品種在純土壤基質(zhì)和土壤蛭石混合基質(zhì)中的根瘤數(shù)、瘤干重和瘤鮮重均顯著高于純蛭石基質(zhì)處理（圖4），這可能是因?yàn)橥寥览砘再|(zhì)更適宜混合菌株的生存。

不同栽培基質(zhì)條件下，莖葉干重、根干重和SPAD與根瘤數(shù)和瘤干重均呈顯著正相關(guān)關(guān)系，隨著根瘤數(shù)和瘤干重增加，蠶豆莖葉干重、根干重和葉片SPAD均呈顯著增加趨勢(shì)（圖5表3）。

3討論

豆科植物接種根瘤菌，實(shí)現(xiàn)減施化肥和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，從而達(dá)到環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益雙贏的目標(biāo)，已被廣泛研究和應(yīng)用[17-19]。然而，根瘤菌-宿主植物-土壤作為一個(gè)復(fù)雜的生命共同體，接種根瘤菌的結(jié)瘤固氮和促生效果，則受到根瘤菌種類(lèi)、宿主品種和定殖環(huán)境的顯著影響[20]。針對(duì)不同蠶豆品種，篩選出具有廣譜結(jié)瘤和高效固氮的根瘤菌株，并評(píng)價(jià)其在土壤基質(zhì)中的促生效果，以期為未來(lái)在大田中應(yīng)用提供理論支撐和資源基礎(chǔ)，是該研究關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題

3.1不同根瘤菌株對(duì)2種蠶豆結(jié)瘤和生長(zhǎng)的影響根瘤菌菌株和蠶豆品種的適配性，是影響蠶豆高效結(jié)瘤和生長(zhǎng)的首要因素[17，21-22]。蠶豆-根瘤菌共生具有高度的宿主專(zhuān)一性，這從根瘤菌株和蠶豆品種之間的顯著交互作用可以得到很好驗(yàn)證。從中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)菌種保藏中心初選的10種菌株，均可與2種蠶豆結(jié)瘤，但同一蠶豆品種接種不同根瘤菌株，或者不同蠶豆品種接種同一根瘤菌株，蠶豆根瘤數(shù)、瘤干重、莖葉干重、根干重和SPAD均存在顯著差異。其中，根瘤數(shù)、瘤干重是評(píng)價(jià)蠶豆-根瘤菌共生效率的重要指標(biāo)[23]。依據(jù)與云南本地蠶豆品種“云早15\"結(jié)瘤效果的不同，該研究將10種供試菌株劃分為高效（HG）中效（MG）和低效（LG）結(jié)瘤組。其中，高效結(jié)瘤組（HG）與“云早15”的結(jié)瘤效果最好，根瘤數(shù)多、瘤干重大，且均顯著高于低效（LG）結(jié)瘤組。高效菌的結(jié)瘤特點(diǎn)表現(xiàn)為根瘤數(shù)多而單位瘤干重較小，中效菌表現(xiàn)為根瘤數(shù)較多且單位瘤干重較大，低效菌則表現(xiàn)為根瘤數(shù)少且單位瘤干重小。與“云早15”相比，上述分組方式仍適用于外引蠶豆品種“陵西一寸”，但10種供試菌株與“陵西一寸”的結(jié)瘤效果顯著低于“云早15”。這可能是由于10種供試菌株均收集自云南當(dāng)?shù)赝寥溃c本地蠶豆適配性更強(qiáng)，而并非是外引品種的優(yōu)勢(shì)菌株。

表32種蠶豆結(jié)瘤和生長(zhǎng)指標(biāo)的相關(guān)性分析

Table 3Correlation analysis of the nodulation and growth promoting indexes of twovarieties offaba bean

注：*.Plt;0.05，** Plt;0.01 ，***. Plt;0.001 。

表4栽培基質(zhì)和蠶豆品種對(duì)蠶豆結(jié)瘤和生長(zhǎng)指標(biāo)影響的2因素方差分析Tabl4Tocealsofofriedueubatesoolatigohpromoeoffba bean

注：*.Plt;0.05，**.Plt;0.01，***.Plt;0.001。

此外，2種蠶豆接種根瘤菌后均有顯著促生效果，葉片SPAD、莖葉干重和根干重均顯著提高[24-25]。瘤干重的增加與根瘤的促生效果呈顯著正相關(guān)關(guān)系[26]，蠶豆葉片 SPAD、莖葉干重和根干重均隨根瘤數(shù)和瘤干重增加而顯著升高。在低氮栽培基質(zhì)中，根瘤菌與植物根系發(fā)揮共生固氮作用，為植株地上部提供生長(zhǎng)所需的氮源，表現(xiàn)為葉片SPAD升高、植株光合作用增強(qiáng)和光合效率提高[27]，從而促進(jìn)蠶豆莖干重和根干重顯著增加。根瘤數(shù)越多、瘤干重越大，根瘤菌-蠶豆共生固氮作用越強(qiáng)，促生作用越顯著。但2種蠶豆的促生效果受不同菌株的顯著影響。“云早15”與菌株YL-1_23、WS-1_13、YL-1_35和YX-2_26的共生效果較好，接種上述菌株后莖葉干重、根干重、葉片SPAD和根瘤數(shù)均顯著高于其他菌株，其中接種菌株YX-2_26后的莖葉干重最高，固氮促生效果最佳；“陵西一寸\"則與菌株WS-1_13和WS-1_18的共生效果較好，接種上述2種菌株后的根瘤數(shù)和根瘤干重較高，對(duì)莖葉干重和葉片SPAD的提升效果最佳。根瘤菌與蠶豆品種之間存在雙向選擇，不同菌株與不同蠶豆品種的親和力不同，其結(jié)瘤固氮的效果也存在較大差異[18，28]。對(duì)結(jié)瘤效果、葉片SPAD和生物量進(jìn)行綜合分析，2個(gè)蠶豆品種和10種供試菌株中，最佳匹配組合為YX-2_26-云早15和WS-1_13-陵西一寸。

3.2不同栽培基質(zhì)對(duì)2種蠶豆結(jié)瘤和生長(zhǎng)的影響根瘤菌-宿主植物-土壤三者是一個(gè)復(fù)雜的生命共同體，根瘤菌的結(jié)瘤固氮能力除受到菌株和宿主植物種類(lèi)的影響外，還會(huì)受到土壤環(huán)境的制約[29]。土壤理化性狀、通氣狀況和土著微生物等均會(huì)影響根瘤菌對(duì)宿主植物的侵染，從而影響結(jié)瘤[14.30]。根瘤菌必須針對(duì)宿主植物和種植環(huán)境兩方面進(jìn)行篩選[29]，只通過(guò)砂培（水培）篩選出的高效根瘤菌，實(shí)際應(yīng)用到田間時(shí)，其結(jié)瘤固氮效果顯著降低[31]。因此，需通過(guò)土壤基質(zhì)栽培試驗(yàn)進(jìn)一步評(píng)估。相較于蠶豆品種，不同栽培基質(zhì)對(duì)蠶豆根瘤數(shù)、瘤干重、莖葉干重、根干重和葉片SPAD的影響更加顯著，這也與前人研究結(jié)果相吻合。此外，與不同菌株類(lèi)似，在不同栽培基質(zhì)中，蠶豆莖葉干重、根干重和葉片SPAD也與根瘤數(shù)和瘤干重呈顯著正相關(guān)，結(jié)瘤能力始終是評(píng)價(jià)促生效果的直觀指標(biāo)。

初篩所得菌株YX-2_26和WS-1_13在滅菌土壤中適配性均較好，可與蠶豆“云早15\"和“陵西一寸”高效共生，且結(jié)瘤固氮能力和促生效果顯著高于純蛭石。這從土壤中有機(jī)碳含量會(huì)顯著影響根瘤菌固氮量可以得到解釋[32]。但土壤和蛭石混合基質(zhì)瘤干重、瘤鮮重、根干重和葉片SPAD均與純土壤無(wú)顯著差異（圖4）。這可能是因?yàn)楣┰囃寥酪堰^(guò)篩，2種栽培基質(zhì)通氣性無(wú)顯著差異，均有利于根瘤菌結(jié)瘤。除土壤理化性狀影響外，根際土壤中還存在大量土著根瘤菌和微生物，土著根瘤菌結(jié)瘤固氮能力弱但競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)，且一些微生物會(huì)對(duì)根瘤菌產(chǎn)生拮抗作用[20.33]，均不利于外部接種的根瘤菌劑效果的發(fā)揮。該研究選擇的根瘤菌均來(lái)自云南本地，屬于土著根瘤菌，具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)瘤能力。但篩選出的2個(gè)高效結(jié)瘤菌株，是否與非滅菌土壤具有較好的匹配性，有待進(jìn)一步在田間進(jìn)行驗(yàn)證。

4結(jié)論

該研究結(jié)果表明，接種根瘤菌可顯著提高蠶豆結(jié)瘤固氮和光合作用能力，促進(jìn)蠶豆生長(zhǎng)。其中，“云早15”與菌株YX-2_26、WS-1_13、YL-1_23和YL-1_35共生效果較好，“陵西一寸\"與菌株WS-1_13、YX-2_26和WS-1_18共生效果較好，接種上述菌株對(duì)蠶豆莖葉干重、根干重和葉片SPAD均有顯著提升效果。2個(gè)蠶豆品種和根瘤菌的最佳匹配組合分別為YX-2_26-云早15和WS-1_13-陵西一寸。且YX-2_26和WS-1_13混合菌劑在滅菌土壤基質(zhì)中對(duì)2種蠶豆的固氮促生效果比純蛭石基質(zhì)中效果更佳，莖葉干重、根干重、葉片SPAD、根瘤數(shù)和瘤干重等指標(biāo)均更高。但篩選出的2種高效根瘤菌與非滅菌土壤中的微生物作用如何，還有待通過(guò)大田試驗(yàn)進(jìn)一步研究。

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