不吸水鏈霉菌公主嶺新變種對(duì)大豆生長和產(chǎn)量的影響

杜茜,初佳芮,汪洋洲,袁鳳玲,張正坤,路楊,徐文靜,隋麗,陳光,潘洪玉,李啟云

摘要 [目的]明確農(nóng)抗769作為免疫誘抗劑在大豆不同生育期和生長環(huán)境下對(duì)其產(chǎn)生的影響。[方法]以農(nóng)用生防菌不吸水鏈霉菌公主嶺新變種（農(nóng)抗769）為試驗(yàn)材料，采用盆栽、田間種植等方法研究了該鏈霉菌對(duì)大豆生長的促生作用。[結(jié)果]不同品種的大豆對(duì)農(nóng)抗769菌液的敏感性不同，其中農(nóng)抗769菌液澆灌處理的大豆出苗率可提高1.2%～16.9%。不同生育期和種植環(huán)境大豆株高、莖粗、葉面積及根系等生長勢指標(biāo)的變化略有不同，各項(xiàng)指標(biāo)的增長最多分別可達(dá)19.63%、37.35%、23.22%和19.92%，不吸水鏈霉菌公主嶺新變種菌液對(duì)大豆生長的促生效果明顯。菌液澆灌可提高大豆產(chǎn)量，其貢獻(xiàn)在于促進(jìn)大豆結(jié)莢數(shù)的增加。[結(jié)論]農(nóng)抗769菌液對(duì)大豆出苗、生長及產(chǎn)量均具有促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞 不吸水鏈霉菌公主嶺新變種；大豆；促生作用

中圖分類號(hào) S476 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）06-0130-03

Effect of Streptomyces ahygrosscopicus gongzhulingensis n.var.on Growth and Yield of Soybean

DU Qian1，2，CHU Jiarui1，3，WANG Yangzhou1 et al （1.Plant Protection Institute，Jilin Academy of Agricultural Sciences，Gongzhuling，Jilin 136100；2.College of Plant Science，Jilin University，Changchun，Jilin 130062；3.College of Life Science，Jilin Agricultural University，Changchun，Jilin 130118）

Abstract [Objective] The aim was to clear effect of Streptomyces ahygrosscopicus gongzhulingensis n.var.on growth and yield of soybean.[Method] The pot trials and field experiments were used to investigate effect of Streptomyces ahygrosscopicus gongzhulingensis n.var （Nongkang 769） on soybean growth，development and production.[Result] The watering with S.gongzhulingensis solutions significantly promoted the soybean emergence rate and growth as judged from plant height，stem diameter，leaf size and root length，and they were increased by 12%-16.9%，19.63%，37.35%，23.22% and 19.92%，respectively.This enhancement was also observed in soybean production.Watering with S.gongzhulingensis solutions increased pod number but not 100seed weight.[Conclusion] It is demonstrated that S.gongzhulingensis has significant potential for the improvement of soybean growth and seed production.

Key words Streptomyces ahygrosscopicus gongzhulingensis n.var.；Soybean （Glycine max）；Effect of growth promotion

大豆是世界上主要的油料作物、飼料作物及重要的工業(yè)原料。不吸水鏈霉菌公主嶺新變種（Streptomyces ahygrosscopicus gongzhulingensis n.var.Uan et Zhang 1974）（農(nóng)抗769）是一株對(duì)真菌有廣譜抑菌作用的生防放線菌菌株，其代謝產(chǎn)物被稱為公主嶺霉素，是一種自然生物合成的混合制劑，曾被應(yīng)用于水稻、高粱、小麥等作物土傳病害的防治，具有廣泛的抑菌譜，對(duì)多種蔬菜和大田作物的病原菌具有較好的拮抗作用[1]，前期試驗(yàn)中觀察到其對(duì)植物具有免疫誘抗的作用特點(diǎn)，可促進(jìn)植物生根、發(fā)芽、生長勢及抗逆性?；诖?，筆者以大豆為試驗(yàn)材料，深入系統(tǒng)地調(diào)查了施用農(nóng)抗769菌液對(duì)大豆生長的影響，明確了農(nóng)抗769作為免疫誘抗劑在大豆不同生育期和生長環(huán)境下對(duì)其產(chǎn)生的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料。大豆品種：九農(nóng)21（高感，生產(chǎn)品種）、Jack（中感，模式品種）、沈農(nóng)9號(hào)（中感，生產(chǎn)品種）、Williams82（高抗，模式品種）、吉育71（高抗，生產(chǎn)品種），均由吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院轉(zhuǎn)基因大豆課題組提供。

1.1.2 生防菌。農(nóng)抗769：吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所生物農(nóng)藥實(shí)驗(yàn)室保存，以改良的高氏1號(hào)培養(yǎng)基（769-1）培養(yǎng)[1]。

1.2 方法

1.2.1 大豆出苗率的測定。采用盆栽法，從大豆播種開始，持續(xù)以1×104 cfu/mL農(nóng)抗769菌液適時(shí)澆灌，以清水澆灌為對(duì)照，在溫室中培養(yǎng)，至大豆不再出苗為止，連續(xù)多日記錄并統(tǒng)計(jì)大豆的出苗情況。共設(shè)5組重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100粒種子。

1.2.2 大豆生長勢的測定。在盆栽和田間2種生長條件下，播種后持續(xù)以1×104 cfu/mL農(nóng)抗769菌液適時(shí)澆灌，以清水澆灌作為對(duì)照，待植株生長至第1片復(fù)葉完全展開時(shí)，隨機(jī)取樣，測定株高、三出復(fù)葉中間葉的葉面積、莖直徑和主根長度等生長指標(biāo)，共設(shè)5組重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30株。

1.2.3 大豆產(chǎn)量性狀的測定。大豆播種后以1×104 cfu/mL農(nóng)抗769菌液適時(shí)澆灌，以清水澆灌作為對(duì)照。收獲大豆后，每組處理隨機(jī)選取50株測定與產(chǎn)量相關(guān)的各項(xiàng)指標(biāo)，包括單株總豆莢數(shù)、豆莢重及百粒重等。豆莢重的測定選取粒數(shù)為3的豆莢，每組稱量50個(gè)。共設(shè)3次重復(fù)。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。采用 Excel 2007處理數(shù)據(jù)并制圖，采用DPS v7.05軟件進(jìn)行方差分析和多重比較，應(yīng)用 Duncans 新復(fù)極差法（SSR 法）進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用農(nóng)抗769對(duì)大豆種子出苗率的影響 種子萌發(fā)并破土出苗是種苗建成的第1步，種子萌發(fā)和出土能力受到很多因素的影響，如溫度、土壤水分、種子深度等[2]，而種子大小[3]、種子活力、芽勢等種子自身的特性也同樣影響著種苗的建成。由表1可知，播種后以1×104 cfu/mL農(nóng)抗769菌液澆灌，5個(gè)品種的出苗率均高于清水對(duì)照，表明農(nóng)抗769的施用可提高豆種的出苗率，其中農(nóng)抗769對(duì)沈農(nóng)9號(hào)、Williams82的出苗率影響較大，比清水對(duì)照分別提高了16.90%和15.07%，而對(duì)九農(nóng)21的出苗率的影響最小，僅比對(duì)照提高了1.20%。不同品種的出苗率增長幅度有所不同，農(nóng)抗769影響下5個(gè)品種出苗率提高幅度為沈農(nóng)9號(hào)>Williams82>Jack>吉育71>九農(nóng)21。上述試驗(yàn)結(jié)果表明，農(nóng)抗769菌液可提升大豆種子的活力和芽勢，但由于品種特性的差異，不同品種對(duì)農(nóng)抗769誘導(dǎo)反應(yīng)的敏感度有所不同，其中以沈農(nóng)9號(hào)和Williams 82對(duì)農(nóng)抗769的誘抗反應(yīng)最敏感。

2.2 施用農(nóng)抗769對(duì)大豆幼苗生長勢的影響 由圖1～2可知，以農(nóng)抗769菌液澆灌大豆，不同生育期和生長環(huán)境中沈農(nóng)9號(hào)和Williams82這2個(gè)品種在表型上表現(xiàn)出一致的變化趨勢，但同一品種的大豆在溫室中栽培和在大田條件下幼苗期卻表現(xiàn)出不同的生長趨勢，與清水對(duì)照相比，各指標(biāo)表現(xiàn)出來的差異顯著不同。溫室盆栽的大豆，農(nóng)抗769澆灌促進(jìn)了大豆幼苗的生長，沈農(nóng)9號(hào)的株高和莖粗分別比對(duì)照增加了14.94%和10.00%，Williams82分別增加了19.63%和1500%。田間種植的大豆株高和莖粗卻比對(duì)照有所降低，沈農(nóng)9號(hào)分別較低了19.93%和5.58%，Williams82分別降低了597%和1552%。盆栽和大田種植的大豆，農(nóng)抗769的引入均對(duì)大豆根系的生長有顯著的促進(jìn)作用，盆栽條件下，沈農(nóng)9號(hào)和Williams82的主根長度比對(duì)照分別增長了510%和1537%，田間種植分別增加了8.28%和16.41%；大豆幼苗的葉片在農(nóng)抗769的影響下呈現(xiàn)縮小的趨勢，沈農(nóng)9號(hào)盆栽時(shí)葉面積降低了26.81%，大田種植降低了1338%，Williams82盆栽時(shí)葉面積降低了13.02%，大田種植降低了2.23%。農(nóng)抗769誘導(dǎo)下田間種植的大豆在分枝期各項(xiàng)指標(biāo)均呈現(xiàn)增強(qiáng)的趨勢，沈農(nóng)9號(hào)在株高、莖粗、葉面積和主根長4個(gè)方面分別比對(duì)照增加了9.79%、8.70%、1074%和19.92%，而Williams82也分別增加了16.80%、37.35%、23.22%和2.65%。

由圖3～4可知，不同的生長環(huán)境和生育期，大豆面對(duì)農(nóng)抗769的誘導(dǎo)所表現(xiàn)出的生長特征有所不同。在大豆的幼苗期，與對(duì)照相比在生長環(huán)境較為優(yōu)越的溫室中表現(xiàn)為植株高且粗壯，葉片變小，主根增長，根系發(fā)達(dá)，而在生長環(huán)境較為惡劣的大田中則表現(xiàn)為植株較矮，莖粗，葉面積較大，主根增長，根系發(fā)達(dá)。比較發(fā)現(xiàn)2種生長環(huán)境中植株的根系較對(duì)照都更為發(fā)達(dá)。不同生長環(huán)境的2種表型是大豆更適應(yīng)生長環(huán)境的表現(xiàn)。大田栽培的大豆長至分枝期，各項(xiàng)生長指標(biāo)較對(duì)照均更有優(yōu)勢，隨著大豆的生長，田間生長環(huán)境中農(nóng)抗769菌液對(duì)大豆的促生作用日漸凸顯，在大豆分枝期大豆株高、莖粗、葉面積及主根長度等生長指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照，更有利于儲(chǔ)備養(yǎng)分，從而改善其生育狀況，促進(jìn)結(jié)實(shí)。農(nóng)抗769菌液對(duì)盆栽與田間種植的大豆的生長勢產(chǎn)生的影響不同，可能與田間生長環(huán)境復(fù)雜、影響因素多有關(guān)。但田間種植的大豆在分枝期各項(xiàng)生長勢指標(biāo)均較對(duì)照高，表明農(nóng)抗769施用在大豆生長不同的生育期均具有促生作用，但作用效果是否顯著與生長環(huán)境和品種有關(guān)。農(nóng)抗769的引入可以促進(jìn)大豆在生育期內(nèi)生長勢的增加，為大豆的增產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。

2.3 施用農(nóng)抗769對(duì)大豆產(chǎn)量性狀的影響 大豆生育狀況和產(chǎn)量的變化受品種遺傳[4]、無機(jī)礦質(zhì)營養(yǎng)[5]、土壤水分[6-8]、播種密度[9]、栽培模式與技術(shù)[10-13]等因素的影響。由圖5～7可知，相同的種植條件下，農(nóng)抗769菌液澆灌下的大豆單株總豆莢數(shù)高于清水處理，其中沈農(nóng)9號(hào)比對(duì)照提高了5.60%，Williams82比對(duì)照提高了31.53%。施用農(nóng)抗769顯著提高了豆莢重，沈農(nóng)9號(hào)和Williams82的豆莢重分別較對(duì)照提高了11.7%和10.4%。但農(nóng)抗769菌液對(duì)大豆百粒重的影響不顯著，Williams82和沈農(nóng)9號(hào)分別比對(duì)照高出023%和0.07%。農(nóng)抗769菌液澆灌下的大豆收獲后，總豆莢數(shù)、豆莢重、百粒重均高于清水處理，表明田間施用農(nóng)抗769可提高大豆產(chǎn)量，貢獻(xiàn)主要在于促進(jìn)大豆的分枝和結(jié)莢，提高的幅度與大豆品種有關(guān)。

3 結(jié)論與討論

農(nóng)抗769的施用可提高大豆種子的出苗率，出苗率提高的幅度與大豆品種有關(guān)。農(nóng)抗769的施用對(duì)大豆苗期生長具有一定的促生增效和提高抗逆能力的作用，農(nóng)抗769菌液能夠增加分枝期大豆的分枝數(shù)量和大豆單株節(jié)莢數(shù)量從而提高大豆產(chǎn)量，同時(shí)農(nóng)抗769因其對(duì)農(nóng)作物病原菌具有直接的拮抗作用，具有降低大豆病害發(fā)生的潛力，可為大豆穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)，表明在大豆栽培過程中農(nóng)抗769在田間具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。農(nóng)抗769可作為發(fā)展綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的微生物菌劑的投入品，該研究結(jié)果對(duì)農(nóng)抗769作為微生物肥料的菌種及其生產(chǎn)實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。

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