光合细菌对大豆的根瘤及产量的影响*

丁洪玲，张庆宇，黄初女，王光达，王　亮，李永一

（延边州农业科学院，吉林　龙井　133400）

光合细菌对大豆的根瘤及产量的影响*

丁洪玲，张庆宇，黄初女，王光达，王亮，李永一**

（延边州农业科学院，吉林龙井133400）

以高油大豆品种吉育202和普通大豆品种延11为试验材料，探讨在各生育期光合细菌处理对大豆的农艺性状、根瘤、脂肪以及产量的影响。结果表明：1）处理3的根长、根瘤数、根干重在始花期差异显著，处理6的农艺性状除始花期外整个生育期差异最明显；2）光合细菌含量的增加，大豆的产量和脂肪含量明显提高。

大豆；根瘤；脂肪；产量

光合细菌（Photosynthetic Bacteria，简称PSB）是一种微生物生化产品，以光为能源，在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中有机物、硫化物、氨氮等为养进行生长和繁殖的微生物[1]。据研究，光合细菌具有一定的固氮能力，同时具有促进水稻、大豆、蔬菜等作物根系和植株发育、促进花蕾和果实的形成、促进早熟及土壤有机物的消化等作用[2]。除此之外，光合细菌能促进有益微生物的增值，具有抑制病原菌的能力，还可有效降解土壤中残留有毒物质，对净化土壤有良好作用[3]。

近年来随着分子生物学技术的发展，研究者对光合细菌肥做了大量的研究和开发，取得了提高作物产量，改良土壤的效果[4-10]。但是关于光合细菌对大豆根瘤以及脂肪含量的影响的论文并不多见。因此，研究不同含油量大豆的根瘤生长特性以及利用光合细菌对大豆含油量与根瘤数，产量的影响分析，将为进一步利用光合细菌，充分发挥大豆根瘤的固氮能力，提高作物氮利用率提供重要的理论依据。

1　材料与方法

1.1供试材料

大豆品种为普通大豆品种延11，高油大豆品种吉育202[11]，光合细菌为“延农光配1号”配方培养的细菌，细菌个体数为64.6亿/mL以上的Rho⁃dopseudomonas Capsulatus[12]。

1.2试验设计

本研究共进行6个处理，处理1和处理4为对照，不进行光合细菌处理，处理2和处理5为10倍光合细菌处理，处理3和处理6为20倍光合细菌处理。播种后利用光合细菌按对应浓度进行土壤处理和茎叶处理（见表1）。

随机区组设计，重复5次，小区面积为100 m2，垄宽65 cm，株间距15 cm，保苗株数为2.2万株/hm2。整个生育期不施肥料，试验在延边农业科学院试验田进行。

1.3测定方法

株高、根长、根瘤数、根瘤鲜重、根干重、产量等常规称量、计数法进行。测产时，收获每2个垄（0.65 cm×2）长度为3 m的大豆，计算单位面积产量后换算公顷产量。

大豆品质测定：蛋白质含量以及脂肪含量用近红外谷物品质分析仪测定。

表1　光合细菌处理方法

1.4数据处理与统计分析

实验结果以测定的平均值表示，数据的统计分析采用Excel和DPS软件处理。

2　结果与分析

大豆的生育时期分为出苗期（VE）、始花期（R1）、结荚期（R3）、鼓粒期（R6）和成熟期（R7）等五个生育时期。主茎的任何节位上有一朵花开放时称始花期，一般从播种到1个月后开花。由表2可知，始花期普通大豆的光合细菌处理（处理3）比对照根长、根瘤鲜重有显著差异；但高油大豆的光合细菌处理（处理5和处理6）比对照（处理4）农艺性状均无显著差异。整个处理中处理3的根长、根瘤鲜重、根干重的差异最明显。

表2　始花期光合细菌对大豆农艺性状的影响

主茎最上部4个具有充分生长的叶片着生的节中，任何一个节位有5 mm长的幼荚时称结荚期，一般从播种到35～40 d。由表3可知，在结荚期高油大豆的光合细菌处理（处理5和处理6）比对照（处理4）根瘤数、根瘤鲜重有显著差异；但普通大豆的光合细菌处理（处理2和处理3）比对照（处理1）农艺性状均无显著差异。整个处理中处理6的植株高度、根瘤数、根瘤鲜重的差异最明显。

主茎上有一个荚达到成熟时的正常色泽，即为成熟期。由表4可知，在成熟期对高油大豆进行光合细菌处理（处理5）与对照植株高度以及根瘤数（处理4）有显著差异；处理6比处理4植株高度、根长、根瘤数、根瘤鲜重、根干重均有显著差异。普通大豆的光合细菌处理（处理3）比对照根干重有显著差异；而植株高度、根长、根瘤数、根瘤鲜重比对照无显著差异。整个处理中处理6的农艺性状的差异最明显。

大豆的粒数，荚数，百粒重直接影响大豆的产量。由表5可知，光合细菌处理的大豆与对照粒数以及荚数有显著差异，并各处理中处理6与对照差异最显著。光合细菌处理（处理3、处理5和处理6）的大豆比对照大豆产量均有所增加。各处理中处理6的产量最高比对照增产23.52%。

普通大豆蛋白质含量40%，脂肪含量20%；而高蛋白大豆的蛋白质含量为45%以上，高油大豆的脂肪含量为22%以上。脂肪和蛋白质含量是大豆的2个重要品质性状。由表6可知，光合细菌处理影响大豆的脂肪含量，光合细菌处理的大豆脂肪含量比对照高，各处理中处理3和处理6的脂肪含量最高。

表3　结荚期光合细菌处理对大豆农艺性状的影响

表4　成熟期光合细菌处理对大豆农艺性状的影响

表5　光合细菌对大豆产量的影响

表6　光合细菌处理对大豆品质的影响

3　结论与讨论

根瘤菌和光合细菌可以提高农作物产量，改善农作物品质，发达国家已经把根瘤菌和光合细菌广泛利用在农业上。同时我国研究者也已经研究根瘤菌和光合细菌对农作物的农艺性状、产量以及品质的影响，并开始利用在农业生产上。王庆胜[13]研究根瘤菌对大豆产量及品质的影响表明，根瘤菌可以提高大豆的蛋白质和脂肪的含量，并增加大豆的产量。吴小平[14]研究表明，光合细菌可提高大豆植株叶绿素含量，增加大豆根瘤数，促进大豆对土壤养分的吸收，提高籽粒产量，改善大豆品质。本研究利用光合细菌处理普通大豆品种延11和高油大豆品种吉育202，通过调查各生育期的农艺性状、脂肪含量以及产量等性状，发现始花期普通大豆用20倍光合细菌处理比对照根长、根瘤鲜重、根干重有显著差异，高油大豆比对照无显著差异。结荚期高油大豆比对照根瘤数、根瘤鲜重有显著差异，而普通大豆比对照无显著差异。成熟期高油大豆比对照各农艺性状均有显著差异，普通大豆比对照无显著差异。在整个生育期中，处理3的根长、根瘤数、根干重在始花期比其他处理差异最明显，处理6的农艺性状比对照差异最明显。从上述结果看，用光合细菌处理高油大豆比普通大豆能更有效地提高脂肪含量和产量，而且光合细菌含量越高脂肪含量和产量越高。

[1]徐成斌,孟雪莲,马溪平,等.光合细菌的特性及其在产业中的应用[J].现代农业科技,2010(9):11-12.

[2]史清亮,贺跃武,马玉珍,等.光合细菌在农业上的应用研究[J].山西农业科学,2000,28(2):3-6.

[3]张信娣,史永军,陈银科.光合细菌和有机肥对土壤主要微生物类群的影响[J].中国土壤与肥料,2007(3):59-62.

[4]彭智平,李文英,徐培智,等.光合细菌剂对菜心产量和品质的效应评价[J].广东农业科学,2012(1):11-13.

[5]王春虎,张胜利,王俊平,等.不同浓度光合细菌肥对小麦生长和产量的影响[J].广东农业科学,2011(16):48-50.

[6]齐树杰,林多,徐丽丽,等.光合细菌肥在花椰菜育苗上的应用效果[J].长江蔬菜,2008(12):42-43.

[7]李俊霖,孟玉平,赵利华.光合细菌对温室茄子产量及品质的影响[J].现代农业科技，2012(11):76-77.

[8]齐树杰,李颖,李庆典.尿素及光合细菌肥对韭菜生长和品质的影响[J].中国农学通报,2009,25(15):148-152.

[9]林多,赵磊,陈宁,等.光合细菌肥对黄瓜生长和品质的影响[J].北方园艺,2010(3):9-11.

[10]夏青,夏宏,张晋风.光合细菌菌液对甜椒生长的影响研究[J].中国生态农业学报,2006,14(2):114-115.

[11]范旭红,王跃强,张云峰,等.超高油大豆新品种吉育202选育报告[J].大豆科技,2012(4):63-64.

[12]韩云哲,黄哲禹,李钟民,等.光合细菌分离鉴定及其培养基配方研究[J].延边大学农学学报,2010,32(4):265-268.

[13]王庆胜.根瘤菌对大豆产量及品质的影响[J].黑龙江农业科学,2010(9):138.

[14]吴小平,郑耀通,曹榕彬,等.大豆田间施用光合细菌的效果[J].福建农林大学学报,2003,32(1):117-119.

EffectsofPhotosyntheticBacteriaonNoduleandYieldofSoybean

Ding Hongling,Zhang Qingyu,Huang Chunv,Wang Guangda,Wang Liang,Li Yongyi
(Yanbian Academy of Agricultural Sciences,Longjing 133400,Jilin,China)

Soybean varieties yan 11 and jiyu 202 as experimental material,effects of photosynthetic bacterial on the agronomic trait，nodules,fat content and yield of soybean were studied.The results showed that:1)On root length,nodule number and root weight of treatment 3，there were significant differences in the beginning of flowering.On agronomic trait of treatment 6，there were significant differences except for beginning of flowering.2)As content of photosynthetic bacteria levels increased，the yield and fat content of soybean were increased as well.

Soybean;Nodules;Fat;Yield

S565.1

A

1674-3547(2016)05-0009-05

2016-09-02；

2016-09-27

丁洪玲，助理研究员，主要从事大豆育种及栽培研究，E-mail:1210406861@qq.com

吉林省人力资源和社会保障厅留学回国人员博士后启动项目基金

**通讯作者：李永一，副研究员，延边农业科学研究院博士后工作站人员，E-mail:lyygood79@163.com