郝振萍 王歡 司逸茹
摘要:以竹柳扦插苗為試材,通過盆栽試驗,研究解磷真菌(Mortierella sp. SM-1)對竹柳扦插苗生根、植株生長以及礦質(zhì)元素吸收的影響。結(jié)果表明,竹柳扦插苗的地上部干質(zhì)量及葉面積較對照都有明顯優(yōu)勢。與對照相比,施入解磷真菌竹柳扦插苗的生根率、初生根條數(shù)、根干質(zhì)量等地下生長指標沒有顯著差異。解磷真菌能夠提高竹柳扦插苗葉綠素含量,同時降低了葉綠素a/葉綠素b值。土壤中施入解磷真菌后,竹柳扦插苗葉片中P含量顯著提高,N、Ca、K等礦質(zhì)元素含量較對照也有顯著提高,表明解磷真菌能促進竹柳扦插苗對P、N、Ca、K等元素的吸收。
關(guān)鍵詞:竹柳;解磷真菌;礦質(zhì)元素
中圖分類號: Q945.79 文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2015)03-0169-02
磷是植物生長過程中必需的營養(yǎng)元素之一,但由于其在土壤中極易被固定導致有效性降低,土壤中的有機磷不能被植物直接吸收,因此,缺磷成為限制植物生長的主要因子之一[1]。增施磷肥雖然能改善土壤缺磷狀況,但磷肥中可溶性磷酸鹽極易被土壤固定。近年來,選用解磷菌劑改善土壤養(yǎng)分狀況、增加土壤磷有效利用率成為研究熱點[2-4]。解磷菌是指能夠?qū)⒅参镫y以吸收利用的磷轉(zhuǎn)化為可吸收利用形態(tài)的微生物,包括細菌、真菌、放線菌等。作物生產(chǎn)中將解磷菌作為肥料直接施入土壤,通過其生長代謝在作物根際形成磷供給較充分的微區(qū),改善土壤磷元素供給狀況,增加作物磷素吸收量,促進作物生長,提高作物產(chǎn)量[5-8]。解磷真菌與解磷細菌相比,雖然數(shù)量、種類較少,但由于其溶解磷能力較強,且遺傳性狀更穩(wěn)定,因此,關(guān)于解磷真菌的研究越來越多[9]。竹柳(全稱美國竹柳)隸屬楊柳科(Salicaceae)柳屬(Salix),是美國寒竹、朝鮮柳、筐柳雜交選育的優(yōu)良雜交品系,具有生長速度快、耐鹽堿、耐水淹、抗寒等特性,是工業(yè)原料林、鹽堿地造林、湖泊灘涂造林、園林綠化、環(huán)境生物修復的理想樹種,具有極大的推廣價值及廣闊的發(fā)展前景[10]。不少學者已陸續(xù)在竹柳引種、繁殖、病蟲害防治及抗性生理等方面開展相關(guān)研究[11-15],但關(guān)于竹柳扦插生根的研究不多,僅毛曉霞報道了關(guān)于激素對竹柳扦插生根的影響[16]。本研究探討竹柳扦插苗根部土壤接種解磷真菌后植株生根、生長以及礦質(zhì)元素吸收變化的規(guī)律,旨在為開發(fā)利用微生物菌肥提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
試驗在金陵科技學院園藝學院園藝實驗站玻璃溫室內(nèi)進行。選長約10 cm不帶葉的1年生竹柳嫩枝扦插苗,用50%多菌靈1 000倍液浸泡材料0.5 min,殺死切口微生物。浸泡后材料基部沾500~1 000 mg/L ABT生根粉溶液5 s,備用。采用盆栽法,試驗設(shè)2個處理:對照組(CK)、解磷真菌組(Mo),每盆填充300 g樣土;解磷真菌組(Mo)先在土層深約5 cm處均勻噴撒20 mL毛霉菌劑(Mortierella sp.SM-1),然后在菌劑上覆蓋5 cm試驗樣土。每處理12盆,3次重復。試驗組扦插苗插入時保證扦插苗切口能與毛霉菌劑接觸[17]。
1.2 方法
1.2.1 生長參數(shù)測定 插條扦插50 d后計算生根率。每盆隨機選取2棵苗,記錄初生根條數(shù),測量最長初生根的長度、株高、葉面積,稱量地上部枝條以及根部干質(zhì)量。扦插前及處理50 d后分別取葉片測定葉綠素含量。
1.2.2 礦質(zhì)元素含量測定 處理50 d后隨機取第2~4張葉,用蒸餾水清洗干凈并烘干,粉碎、消解后采用等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)測定P、N、Ca、K等元素的含量。
1.2.3 數(shù)據(jù)分析 用SAS軟件統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。
2 結(jié)果與分析
2.1 解磷真菌對竹柳扦插苗生長的影響
解磷真菌接種的竹柳扦插苗初生根長度、地上部干質(zhì)量及葉面積均與對照組(CK)差異顯著。但生根率、根干質(zhì)量、株高與對照組相比差異不顯著(表1)。
2.2 解磷真菌對竹柳扦插苗葉綠素含量的影響
葉綠素是植物進行光合作用時吸收、傳遞光能的重要物質(zhì),其含量高低在一定程度上反映植物光合作用的強弱。從圖1可以看出,50 d時,解磷真菌組(Mo)竹柳扦插苗葉綠素含量與對照組(CK)相比顯著增加。50 d時,解磷真菌組(Mo)的總?cè)~綠素(a+b)、葉綠素a、葉綠素b含量較對照組(CK)分別增長了47.5%、44.4%、55.6%。葉綠素a/葉綠素b的值較對照組(CK)低,與葉綠素含量的變化趨勢相反,表明解磷真菌對竹柳扦插苗葉綠素b的促進效應(yīng)較葉綠素a大。
2.3 解磷真菌對竹柳扦插苗葉片礦質(zhì)元素含量的影響
與對照相比,竹柳扦插苗施入解磷真菌后,P、N、Ca、K含量均顯著高于對照(圖2)。
3 結(jié)論與討論
本研究結(jié)果表明,竹柳扦插苗的地上部干質(zhì)量及葉面積較對照都有明顯優(yōu)勢,這與郜春花等研究結(jié)果[18]一致。與對照相比,施入解磷真菌竹柳扦插苗的生根率、初生根條數(shù)、根干質(zhì)量等地下生長指標沒有顯著差異,這可能是由于解磷真菌施入早期對根生長的促進作用較明顯,隨著時間的延長,促進作用慢慢減弱[19]。葉綠素含量是反映植物光合速率的重要生理指標之一。汪艷潔等認為,解磷菌能降低伊樂藻葉綠素含量[20]。本試驗結(jié)果表明,解磷真菌能夠提高竹柳扦插苗葉綠素含量,與蔣欣梅等研究結(jié)果[21]一致,同時降低了葉綠素a/葉綠素b值,可能是因為50 d中陰天較多,導致竹柳提高了對藍紫光的利用率,說明解磷真菌能夠提高竹柳扦插苗在幼苗期利用弱光的能力[22-23]。解磷微生物對提高土壤有效磷含量、促進植物生長有著非常重要的作用[24]。本研究表明,土壤中施入解磷真菌后,竹柳扦插苗葉片中P含量顯著提高,N、Ca、K等礦質(zhì)元素含量較對照也有顯著提高,表明解磷真菌能促進竹柳扦插苗對P、N、Ca、K等元素的吸收,由此可知,解磷真菌對提高土壤肥力、改善植物營養(yǎng)等具有重要的意義[25]。綜上所述,解磷真菌處理下的竹柳扦插苗在地上部干[JP+1]質(zhì)量、葉面積、葉綠素含量及礦質(zhì)元素P、N、K、Ca吸收等方面都有著較為明顯的優(yōu)勢。解磷真菌在竹柳的引種、繁殖、推廣上具有一定的應(yīng)用價值,可以作為微生物菌肥進行開發(fā)推廣。
參考文獻:
[1]Kochian L V,Hoekenga O A,Pineros M A. How do crop plants tolerate acid soils? Mechanisms of aluminum tolerance and phosphorous efficiency[J]. Annual Review of Plant Biology,2004,55:459-493.
[2]Ei-Tarabily K A. Nassar A H,Sivasithamparam K.Promotion of growth of bean(Phaseolus vulgaris L.)in a calcareous soil by a phosphate-solubilizing,rhizosphere competent isolate of Micromonospora endolithica[J]. Applied Soil Ecology,2008,39(2):161-171.
[3]Hameeda B,Harini G,Rupela O P,et al. Growth promotion of maize by phosphate-solubilizing bacteria isolated from composts and macrofauna[J]. Microbiological Research,2008,163(2):234-242.
[4]田秀平,馬宏穎,盧顯芝. 解磷菌在土壤中解磷能力的研究[J]. 天津農(nóng)學院學報,2013,20(1):28-30.
[5]余 旋,朱天輝,劉 旭,等. 不同解磷菌劑對美國山核桃苗生長、光合特性及磷素營養(yǎng)的影響[J]. 果樹學報,2010,27(5):725-729.
[6]梁艷瓊,雷照鳴,鄭肖蘭,等. 解磷真菌FM菌株對3種作物促生作用的初步研究[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學,2012(24):65-68.
[7]Singh H,Reddy M S. Effect of inoculation with phosphate solubilizing fungus on growth and nutrient uptake of wheat and maize plants fertilized with rock phosphate in alkaline soils[J]. European Journal of Soil Biology,2011,47(1):30-34.
[8]Yu X,Liu X,Zhu T H,et al. Isolation and characterizition of phosphate-solubilizing bacteria from walnut and their effect on growth and phosphorus mobilization[J]. Biology and Fertility of Soils,2011,47:437-446.
[9]李露莉,邱樹毅,謝曉莉,等. 解磷真菌的研究進展[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學,2010,38(7):125-128,124.
[10]郝姍姍,宰學明. NaCl處理對竹柳苗根系活力及抗氧化酶活性的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學,2013,41(15):6587-6588,6670.
[11]朱繼軍,陳必勝,王玉勤,等. 蘇柳、竹柳等速生能源柳引種研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學,2012,40(29):14290-14291,14322.
[12]張 健,李玉娟,張樹清,等. 美國竹柳生物特性與繁殖試驗簡報[J]. 上海農(nóng)業(yè)科技,2009(6):116,118.
[13]陳 惠,張 健,王 棟,等. 江蘇沿海地區(qū)竹柳主要蟲害及防治技術(shù)[J]. 安徽農(nóng)學通報,2011,17(3):119-120.
[14]宰學明,郝姍姍,邵志廣,等. 摩西球囊霉對NaCl脅迫下竹柳苗葉綠素含量和熒光參數(shù)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學,2013,41(8):175-178.
[15]邱 權(quán),潘 昕,李吉躍,等. 速生樹種尾巨桉和竹柳幼苗耗水特性和水分利用效率[J]. 生態(tài)學報,2014,34(6):1401-1410.
[16]毛曉霞. 三種激素對竹柳扦插生根的影響[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學,2013,52(5):1086-1089.
[17]Zhang H S,Wu X H,Li G,et al. Interactions between arbuscular mycorrhizal fungi and phosphate-solubilizing fungus (Mortierella sp.) and their effects on Kostelelzkya virginica growth and soil enzyme activities of rhizosphere and bulk soils at different salinities[J]. Biology and Fertility of Soils,2011,47:543-554.
[18]郜春花,盧朝東,張 強. 解磷菌劑對作物生長和土壤磷素的影響[J]. 水土保持學報,2006,20(4):54-56,109.
[19]王莉晶,高曉蓉,孫嘉怡,等. 土壤解磷微生物作用機理及解磷菌肥對作物生長的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學,2008,36(14):5948-5950,5958.
[20]汪艷潔,鄒聯(lián)沛,占金美. 光合細菌和有機解磷菌對伊樂藻生長的影響[J]. 科技創(chuàng)新導報,2008(28):7-8.
[21]蔣欣梅,夏秀華,于錫宏,等. 微生物解磷菌肥對大棚茄子生長及土壤有效磷利用的影響[J]. 浙江大學學報:理學版,2012,39(6):685-688.
[22]劉悅秋,孫向陽,王 勇,等. 遮蔭對異株蕁麻光合特性和熒光參數(shù)的影響[J]. 生態(tài)學報,2007,27(8):3457-3464.
[23]王建華,任士福,史寶勝,等. 遮蔭對連翹光合特性和葉綠素熒光參數(shù)的影響[J]. 生態(tài)學報,2011,31(7):1811-1817.
[24]秦超琦,吳向華,鄭 琨,等. 解磷菌劑對海濱鹽土有效磷含量及耐鹽油料植物生長的影響[J]. 生態(tài)學雜志,2009,28(9):1835-1841.
[25]余 旋,朱天輝,劉 旭. 不同解磷菌劑對美國山核桃根際微生物和酶活性的影響[J]. 林業(yè)科學,2012,48(2):117-123.