兩株鏈霉菌對小麥玉米的促生增產(chǎn)作用及機理研究.pdf

1、小麥和玉米是中國北方種植面積最大的兩種作物，其生產(chǎn)水平直接影響我國糧食安全。2015年中國小麥和玉米平均單產(chǎn)分別為5.39 t/hm2和5.89 t/hm2，無論與國內(nèi)的最高產(chǎn)量還是與國外的最高產(chǎn)量比都有很大差距，還有很大的增產(chǎn)潛力。除育種及優(yōu)化栽培措施外，尋求新的增產(chǎn)途徑是目前亟待解決的問題。研究表明，有益細菌及真菌能促進小麥玉米生長、提高產(chǎn)量，但缺乏放線菌對小麥玉米的促生增產(chǎn)研究。本文重點研究了兩株防病促生多功能放線菌對小麥玉米的促

2、生增產(chǎn)作用及相關機理。主要結果如下:
　　1.兩株鏈霉菌可促進小麥幼苗生長，提高其誘導抗性。①適宜菌劑包衣量和浸種濃度處理對小麥種子萌發(fā)及幼苗生長均有顯著的促進作用。包衣量為10、20mg/粒時，小麥發(fā)芽率較對照分別提高41.9％、31.3％，稀釋10和102倍的浸提液浸種種子活力較對照分別提高31.8％和21.7％;適量菌劑包衣處理對砂培小麥根系鮮質(zhì)量、植株總鮮質(zhì)量及葉面積較對照分別增加220.0％～300.0％、85.2％～1

3、44.0％及129.5％174.2％。②在土培試驗中，適量菌粉包衣處理小麥葉片POD、PPO活性分別較對照提高46.7％～60.0％、52.5％，但對PAL、MDA的影響未達到顯著水平。砂培試驗中，適宜稀釋度發(fā)酵液浸種可使小麥葉片MDA較對照下降34.0％～40.2％。
　　2.兩株鏈霉菌劑種子包衣對小麥穗分化有顯著促進作用。①包衣量為2.5mg/粒時，能明顯促進小堰22號莖生長錐伸長，顯著增加小堰22號小麥二棱期、護穎分化期的小

4、穗原基數(shù)、小花原基數(shù)及小花原基分化期的頂端小穗原基數(shù)，對高大1號二棱期至小花原基分化期的小穗數(shù)及小花原基數(shù)和雌雄蕊花原基數(shù)增加均有促進作用。②菌劑包衣處理能夠促進小堰22號揚花高峰期提前，增加統(tǒng)計時間段內(nèi)單穗累計開花數(shù)量，對高大1號的開花進程沒有顯著影響，但促進了單穗累計開花數(shù)量。③菌劑包衣處理顯著提高了小麥4粒、5粒小穗比例，降低了1粒、2粒小穗的比例，增加了大型穗和中型穗的比例及穗粒數(shù)，降低了小型穗的比例。小堰22號及高大1號均表現(xiàn)

5、出相同趨勢。
　　3.兩株鏈霉菌通過種子包衣對小麥的生物特性、生理生化特性及產(chǎn)量提高均有明顯影響。①菌劑包衣能促進小麥根系生長，在返青期，包衣量2.5mg/粒及5.0mg/粒處理次生根鮮質(zhì)量均較對照增加50％，次生根系條數(shù)分別增加62.6％及42.9％，根系總鮮質(zhì)量均增加75％。②菌劑包衣提高了小麥誘導抗性及抗逆性。分蘗期，包衣量2.5mg/粒處理葉片POD酶活性較對照提高21.2％，灌漿初期5.0mg/粒處理PPO酶活性較對照增

6、加了29.4％，MDA含量降低了36.7％，根系活力增加了24.3％，包衣量2.5mg/粒及5.0mg/粒硝酸還原酶活性較對照分別提高37.4％及65.9％。③放線菌包衣可提高小麥凈光合速率。小麥灌漿初期，包衣量2.5mg/粒及5.0mg/粒處理葉片綠色度、凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度和單葉水分利用率均較對照有所增加，其中，5.0mg/粒處理的小麥凈光合速率較對照增加24.0％。④菌劑包衣對小麥穗結構及產(chǎn)量有明顯影響，包衣量2.5mg

7、/粒處理中大穗型麥穗所占比例較對照增加30.3％，小穗型麥穗所占比例較對照降低22.6％，小麥大穗中的4粒小穗數(shù)增加48.6％。包衣量2.5mg/粒處理小區(qū)實收產(chǎn)量較對照增加4.9％。
　　4.兩株鏈霉菌對玉米的促生作用及對關中夏玉米的增產(chǎn)效果明顯。①用稀釋102～103倍的婁徹氏鏈霉菌D74發(fā)酵液浸種促使玉米胚根長度增加19.0％～41.3％，根系鮮質(zhì)量增加60.0％～86.7％;稀釋102～103倍的密旋鏈霉菌Act12發(fā)酵液

8、浸種促使玉米胚根和胚軸長度分別增加28.3％～40.0％和50.0％～63.2％;適宜濃度的D74和Act12混合發(fā)酵液提高了玉米種子活力，稀釋103倍使玉米出苗率提高61.6％，包衣處理對出苗有顯著的抑制作用;盆栽試驗中，50mg/粒處理時POD、PPO及PAL酶活性較對照分別提高了27.0％、16.8％及21.4％。②小區(qū)試驗中，當菌劑包衣量為180mg/粒時，小區(qū)玉米出苗率、密度分別增加14.9％、15.8％;根系活力、POD和P

9、AL酶活性及凈光合速率均有增加，MDA含量降低，灌漿中期籽粒干質(zhì)量較對照均增加7.7％，實收產(chǎn)量增加10.1％;180mg/粒+微量元素處理對玉米出苗率、密度及灌漿期籽粒干質(zhì)量也有同樣作用，增產(chǎn)率6.7％。
　　5.兩株鏈霉菌對渭北旱作春玉米的促生增產(chǎn)作用。①菌劑包衣和浸種處理對旱地玉米出苗均有促進作用，其中，包衣處理出苗提前1天，浸種和浸種+微量元素處理使出苗提前2天，包衣及浸種的出苗率較對照分別提高4.3％及3.9％;在所有處

10、理中包衣與浸種處理對玉米株高、穗位和地上生物量的增加均有促進作用，其中浸種處理較對照的地上生物量增加27.9％。②包衣處理較對照單穗質(zhì)量、穗長度、結實長度、每行籽粒數(shù)和單穗籽粒質(zhì)量分別增加了5.6％、4.0％、5.6％、6.2％和5.9％，禿尖長度減小了16.8％，單株產(chǎn)量和最終產(chǎn)量分別增加了17.7％和11.5％與對照差異均達到顯著水平。③浸種處理較對照單穗質(zhì)量、穗長度、結實長度、每行籽粒數(shù)、單穗籽粒質(zhì)量、單穗籽粒數(shù)、單株產(chǎn)量均有增加