玉米苗期抗旱促生微生物拌种剂应用效果初报

迟 冉，王 辉，赵晓爽，李思怡，孙军德*，曹敏建*

(1.沈阳农业大学，辽宁沈阳 110866;2.辽宁省农科院植保所，辽宁沈阳 110866)

微生物拌种剂中含有促进植物生长的有益菌，其原理是利用微生物生命活动来改善植物生长环境，或产生利于植物生长的生长素、赤霉素、氨基酸等代谢产物，刺激作物的生长和根系的发育，有些微生物同时具有增强植物抗逆性功能，提高作物的抗旱能力，对北方干旱条件下的保苗保产具有重大意义。本试验利用从玉米根际土壤中筛选出的菌株制备成复合拌种剂，进行田间小区试验，研究拌种剂对玉米出苗及产量的影响，对拌种剂的应用效果进行科学评价。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试菌种 枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)和胶质芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)均为沈阳农业大学微生物课题组分离、鉴定及保藏。

1.1.2 种子 试验均采用郑单958品种玉米种子。

1.2 方法

1.2.1 拌种剂的制备与拌种处理 在无菌条件下，将活化菌株接至液体培养基中(250 mL三角瓶内加入50 mL培养基)，最适条件培养，以10%的接种量接种到发酵瓶中，最适条件扩大培养48 h。将2种菌悬液分别稀释至108cfu/mL制成拌种剂，在4℃条件下保存7 d，回复至常温后进行拌种，使菌液均匀粘附于种子表面，阴凉通风处晾干备用［1-2］。共设3个处理，枯草芽胞杆菌拌种剂处理BC、胶质芽胞杆菌拌种剂处理VA、2种拌种剂按照体积比1∶1配比成复合拌种剂处理CR、用无菌水拌种为对照处理CK。

1.2.2 根际微生物测定 采用稀释平板计数法［3］。

1.2.3 田间试验 试验地点为昌图八面城，播种面积为340 m2，8垄(16行)，行间距55 cm，株间距27 cm。

1.2.4 土壤样品采集 根据玉米生长期，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)进行3次采样。采用蛇形5点取样法取全株作物及地下5～20 cm作物根际土样，将样品分别装入无菌袋，用于苗期土壤微生物数量及幼苗生长状况的检测。

1.2.5 测定及计算方法 田间出芽率、平均株高(cm)按照朱广廉［4］的方法测定。丙二醛含量、相对电导率、叶绿素含量测定参考张宪政等［5］的方法。收获期测定指标:

2 结果与分析

2.1 微生物拌种剂对苗期玉米长势的影响

微生物拌种剂对苗期玉米长势的影响结果见表1。由表1可知，3个拌种剂处理组与对照组相比，在植株长势上有很大差异，株高、干重及叶面积都有明显增加，使用拌种剂后作物根系较发达，茎部粗壮，作物叶片颜色较深。2012年与2013年的试验结果表明，使用拌种剂田间促长效果显著，其中使用复合拌种剂的促长效果最明显，两年平均出苗率提高4.6%，株高增加15.4%，干重提高27.9%。

表1 微生物拌种剂对苗期玉米长势的影响Table 1 Effect of liquid microbes on growth of maize seedlings

2.2 微生物拌种剂对苗期玉米理化指标的影响

植物在干旱等逆境条件或本身衰老时，丙二醛是发生膜脂过氧化作用产物之一，作为脂质过氧化指标表示细胞膜脂过氧化程度和对逆境条件反应的强弱。由表2可以看出，3个拌种剂处理玉米叶片中丙二醛含量都低于对照，其中CR处理组含量最低，2 a平均低于对照16.8%。当植物组织受到各种逆境条件时，细胞内部分电解质外渗，外液电导率将增大，用电导仪测定外渗液电导率的变化可以反映出质膜受到伤害的程度，作物电导率变得愈大，表示受害愈重，抗性愈弱。使用拌种剂的作物相对电导率均明显低于对照，其中，使用CR拌种剂的处理组电导率最小。当植物组织处于各种逆境条件如干旱的时候，由于水分缺失，光合作用及氮代谢速率降低。光合作用速率越小，表示受干旱影响越大，抗性越弱，反之则抗性愈强。3组处理的叶绿素含量均高于CK，其中CR处理组的叶绿素含量明显高于对照组，平均提高幅度为6.0%。综合2 a试验结果说明，使用拌种剂能降低作物在环境中受到的伤害，而且复合拌种剂作用效果明显好于单一菌拌种剂。

表2 微生物拌种剂对苗期玉米理化指标的影响Table 2 Effects of microbial inoculants dressing on the physiochemical indexes of Maize Seedlings

2.3 使用拌种剂对玉米根际微生物的影响

土壤中的微生物，特别是植物根际微生物是土壤有机体重要组成部分，对于土壤养分转化和吸收有重要作用。施加菌剂对土壤主要微生物数量影响较大，对照组细菌、放线菌和真菌数差异显著。通过稀释平板法对玉米幼苗期的土壤根际微生物数量进行测定，结果见表3。

表3 不同拌种剂对玉米苗期土壤根际微生物数量的影响Table 3 Effects of different seed dressing agent quantity of maize rhizosphere soil microorganism

由表3可知，与对照相比，拌种后作物根际土壤微生物总数增加显著，其中复合拌种剂处理组的增加幅度最大，且在试验中发现，拌种后根际土壤中细菌、真菌和放线菌种类增多。土壤微生物数量和种类的增加，归结于拌种剂中微生物的生长和对土著菌生长的相互促进作用。

2.4 微生物菌剂拌种对玉米经济效益的影响

由表4可以看出，CR、BC和VA处理百粒重均高出对照组，提高幅度为 10.8%、7.2%和2.4%。说明使用拌种剂可提升种粒的饱满程度，提高玉米的品质。经济系数是表示有机物转化为人类所需要的产品的能力，经济系数愈大，说明转化的能力越大，越能达到栽培的目的。由表4可知，CR处理组的经济系数明显高于对照组，BC、VA处理组高于对照组，但差异性并不显著。CR处理在收获期的亩产量高出对照4.2%，说明使用复合拌种剂不但可以提高玉米品质，而且起到了增产的目的。

表4 微生物拌种剂对玉米经济效益的影响Table 4 Effects of microbial fertilizer seed dressing on economic benefits of Maize

3 讨论

玉米对干旱比较敏感，缺水会对玉米生长和产量造成不同程度的影响。近年来的研究表明，根际微生物不仅可刺激植物生长及促进作物增产，而且有提高作物抗逆性的作用。虽然2012年和2013年间降雨量充足，遂未能验证出拌种剂提高种子抗旱性的效果，然而，试验结果表明，使用拌种剂可以提高玉米出苗率，促进玉米幼苗的生长和根系的发育。对幼苗生理指标的检测表明，使用拌种剂可以在一定程度上降低环境对玉米幼苗的伤害，而且可增加玉米根际土壤微生物数量及种类，这将促进土壤有机物的分解，对提高土壤肥力起到一定的作用。同时，使用拌种剂能提高玉米品质，增大经济系数，最终起到增加产量的目的。试验研究表明，复合拌种剂较单一菌拌种剂对玉米的促长作用更为明显，这与卲秀丽［6］研究得出的单一菌株的作用效果远比不上复合菌群对植物的共同作用效果的结果一致。

近年来，随着人们对微生物研究的深入，微生物在农业中的广泛应用越来越受到人们的重视，如能合理地利用微生物和植物之间的互助关系，提高植物自身对干旱等逆境的防卫机制，能在促进作物生长、提高作物品质的同时而又有利于环境友好，实为一举多得，其研究和产业化前景光明、市场广阔，是今后在农业领域研究的热点，同时也是农业生物技术发展的重要领域之一。

［1］ 叶峰.降解三苯类复合微生物菌剂的制备及性能［J］.中国环境科学，2009，29(3):300-305.

［2］ 王敏，姚维传，张从宇，等.抗旱剂对玉米出苗和幼苗生长的影响［J］.中国农学通报.2003，19(4):33-36.

［3］ 沈萍，陈向东.微生物学［M］.北京:高等教育出版社，2008:16-17.

［4］ 朱广廉，钟海文，张爱琴.植物生理学试验［M］.北京:北京大学出版社，1990.

［5］ 张宪政.作物生理研究法［M］.北京:农业出版社，1990.

［6］ 卲秀丽.复合微生物菌剂制备及在大蒜生产中的应用［D］.河南农业大学，2010.