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4株根际促生菌对核桃生长及生理特性影响

4株根际促生菌对核桃生长及生理特性影响   摘 要:采用盆栽试验,研究了4株核桃根际促生菌 (PGPR) X12、X65、X95、X128对核桃苗的促生作用。结果表明,各菌株均能促进核桃苗根系生长,提高根系活力及叶片光合特性,其中X95、X128菌株对核桃主要生长指标有明显的促进作用,而X128的促进作用最明显。综合分析,以X128在核桃微生物肥料的生产与研制中具有较大应用潜力。   关键词:核桃;根际促生菌(PGPR);盆栽;生长指标;生理特性   中图分类号:S154.39+S664.101 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2014)04-0077-03   核桃(Juglans regia L.)是世界上重要的坚果和木本油料树种。我国核桃栽培历史悠久,种质资源丰富[1],栽培面积居世界首位,然而,与世界核桃生产先进的国家相比,我国核桃的生产还有很大的差距,存在产量低、产品质量差,缺乏市场竞争力等问题,出口量仅居世界第二。化学肥料的施用虽然在一定程度上提高了核桃的产量和品质,但同时也造成了土壤肥力下降,生态环境污染等问题,因此开发新型微生物肥料已经成为核桃生产可持续发展的重要方向之一。   微生物肥料功效的核心环节是选育性能优良菌株[2]。植物根际促生菌(Plant Growth-promoting Rhizobacteria, PGPR)能够促进植物生长、防治病害、增加作物产量,对土壤中有害病原微生物与非寄生性根际有害微生物有生防作用,能促进植物吸收矿物质营养,并可产生有益植物生长的代谢产物,从而促进植物的生长发育[3,4]。因此,开展核桃PGPR菌株的筛选和应用,研制新型微生物肥料来提高核桃的产量和质量具有重要的现实意义。目前,关于PGPR对核桃生长及其生理生化特性影响的报道不多。本试验研究了4株PGPR菌株对核桃苗木的植株生长、叶片光合特性、叶绿素含量以及根系活力等的影响,旨在筛选对核桃促生效果较好的优良菌株,为核桃微生物肥料的研制提供参考。   1 材料与方法   1.1 试验材料   供试土壤为潮土,土壤碱解氮、速效磷和速效钾的含量分别为27.96、26.52 mg/kg和79 mg/kg,有机质含量为6.83 g/kg。   植物材料:核桃苗选用生长一致的一年生实生苗。试验用盆高20 cm,直径30 cm。   菌种与菌悬液:菌种由山东省林业科学研究院、山东农业大学联合从核桃根际土中,利用小麦叶片保绿法及萝卜子叶增重法筛选。   菌悬液制备方法:将菌株X12、X65、X95、X128分别接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基,37℃,180 r/min,摇床培养2 d,用无菌水将发酵液稀释至2×108 CFU/mL。   1.2 试验处理   试验于2013年3月中旬在山东省林业科学研究院试验苗圃进行。采用盆栽试验,每盆装土9 kg。共设5个处理,处理1~处理4分别在核桃苗根部周围加入X12、X65、X95、X128的菌液20 mL,处理5设为对照,加入相同体积的培养基。每处理重复5次,共25盆。   1.3 测定与分析方法   于2013年9月25日采集核桃根系和地上部样品,利用游标卡尺将根系直径按照0~1、1~3 、3~5 mm和 5 mm进行分级,测地下部和地上部鲜重,并分别用直尺和游标卡尺测株高和地径。然后将样品于105℃烘箱中杀青15 min,80℃烘箱中烘至恒重,测定其根系和地上部干重。   用便携式叶绿素仪测定核桃叶片的SPAD (Soil and Plant Analyzer Development) 读数。采用英国产的ADC Lci型便携式光合作用仪测定核桃叶片的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、细胞间隙CO2浓度(Ci)。于上午10∶00~11∶00,选取每株核桃枝条中部3片成熟叶(叶片距地面高度处于CO2气体相对稳定的1.3~1.4 m)进行测定。根系活力采用氯化三苯基四氮唑法测定。   1.4 统计分析   采用 Excel 2007处理数据并制图,SPSS软件进行方差分析和多重比较 (LSD法,P   3 讨论与结论   植物根际是一个由植物根系、细菌、真菌、放线菌及土壤动物组成的多因素相关联的复杂系统[7]。根的生长情况直接影响地上部的生长、营养状况及产量,因此对核桃根系构建水平的研究以及根系活力的测定能够反映植株的生长状况以及对营养水分等的吸收状况。核桃根际促生菌能够增加核桃的根冠比和地径,提高主根在总根系中的比例和总根重,根系活力也显著提高。核桃主根发达,根系深,活力强,尤其是幼龄树表现更明显,据河北农业大学的观察,1年生核桃树主根垂直生长的长度为干高的5.33倍,随着树龄增大,主根生长势逐渐减慢,侧根数增多;核桃根系还存在菌根,它们比正常的吸收根短而粗[8],树高、干

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