聶登壁 施文

摘要 根際微生物對植物的生長發(fā)育起到重要作用。本文從促生菌株的促生機制及其在烤煙大田生產中的應用研究入手，闡明促生菌株是如何發(fā)揮促生效果促進植物生長的，為綠色煙葉的發(fā)展提供理論依據，在煙草的綠色生態(tài)可持續(xù)發(fā)展中具有重要意義。

關鍵詞 煙草；根際促生菌；促生作用；研究進展

中圖分類號 S572；Q939.96 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）10-0008-01

植物根際促生菌（PGPR）是指生存于植物根表和根際，能間接或直接地促進、調節(jié)植物生長的微生物[1]。研究表明，在植物根系中廣泛存在著根際促生菌，包括芽孢桿菌屬和假單胞桿菌屬在內的20多個菌屬都具有促生防病的潛能[2]。據報道，熒光假單胞菌（Pseudomonas fluorescens）RB242能夠有效促進煙草生長[3]，地衣芽胞桿菌（Bacillus licheniformis）[4]、多粘類芽孢桿菌（Paenibacillus polymyxa）[5]具有防治煙草黑脛病的作用。

1 根際促生菌的促生機制

1.1 產生植物生長激素和調節(jié)劑

根際促生菌可產生細胞分裂素、赤霉素、IAA等多種植物激素，這些植物激素和生長調節(jié)劑對煙草的生命活動進行調控，同時可以通過促進根系吸收土壤中的水分和養(yǎng)分[6]促進煙草的生長發(fā)育。

1.2 增加磷的有效性

一些PGPR（如桿菌屬、假單胞桿菌屬）可以通過分泌有機酸來溶解土壤中存在的不溶性磷，降低土壤pH值，使不溶性磷轉變?yōu)榭扇苄粤?，提高土壤中磷的利用率，從而增加煙株對磷的吸收和利用[7]。

1.3 固氮作用

對于固氮菌屬的根際促生菌，能將空氣中的分子氮轉化為有機氮，供自身和植物使用。在很大程度上能改善作物的氮素營養(yǎng)，豐富氮素含量，提高氮素的吸收和利用[8]。

1.4 解鉀作用

有研究報道，硅酸鹽細菌（鉀細菌）具有分解鉀礦物的能力，能有效提高土壤中可利用鉀的含量，鉀細菌除提供鉀素營養(yǎng)之外，還具有刺激生長和抗病害的作用[9]，煙草屬于喜鉀作物，鉀細菌的存在，能改善煙草對鉀元素的吸收利用狀況，促進對鉀元素的需求。

1.5 產生嗜鐵素

根際促生菌能生產并釋放小分子的嗜鐵素，嗜鐵素通過結合土壤中的不溶鐵，再通過植物和微生物細胞膜的特殊通道進入體內，將氧化鐵還原，增加了作物對土壤中不溶鐵的利用[10]。

2 煙草根際促生菌在烤煙上的應用

2.1 煙草根際促生菌在煙草育苗中的應用

將煙草根際促生菌制成生物有機肥應用到煙草育苗中，可以有效地提高煙草苗期的發(fā)芽率、煙苗成苗素質，對煙苗的農藝性狀也有促進作用。吳小平等[11]研究表明，烤煙漂浮育苗過程中葉面噴施光合細菌菌液，可明顯提高煙苗的葉綠素含量和成苗素質。席淑雅等[12]從烤煙根際篩選得到2株促生菌株A03和B04，制成PGPR菌肥，用于烤煙漂浮育苗可明顯提高成苗素質、種子發(fā)芽率和對煙草病害的抗性，菌株A03和B04能夠提高煙苗莖高、莖粗、莖干重和根鮮重以及烤煙種子發(fā)芽率，表明該2株烤煙根際細菌能夠產生植物激素。

2.2 煙草根際促生菌在煙草大田期中的應用

2.2.1 減少化肥的施用量。PGPR菌通過解磷、解鉀、固氮、產生嗜鐵素，分泌有機酸或酶類等作用來改善煙草的根際微環(huán)境，釋放土壤和化肥中的不溶性磷素和鉀素，從而改善煙草的營養(yǎng)狀況，直接或間接地增強了土壤肥力，為煙株提供了多種營養(yǎng)元素，降低了化肥的施用量。有研究報道，施用PGPR菌肥可適當減少化肥用量（減少常規(guī)氮磷鉀施肥量的20%），在現蕾期，除B元素的有效性降低外，其他9種礦質元素N、P、K、Ca、Mg、Cu、Zn、Mn的有效性均有所提高，同時可以改變根際微生物區(qū)系，提高烤煙根際微生物生物量碳含量[13]。張朝輝等[14]研究發(fā)現，施用解鉀菌肥可以提高根際細菌的數量，施用解鉀菌肥除Mg的有效性略有降低外，其他元素的有效性均有不同程度提高。劉劍君等[15]研究表明，對分離自烤煙根際的固氮菌菌株N05制成菌肥應用于烤煙生產中，在減施氮肥的情況下，可提高烤煙根際固氮菌數量和礦質元素的有效性。

2.2.2 減少農藥的施用量。PGPR菌通過產生抗生素、在煙草根際定殖后與病原菌產生營養(yǎng)競爭和位點競爭、產生誘導抗性系統(tǒng)等來減少煙草土傳病害的發(fā)生，從而可以減少農藥的施用量，為烤煙的綠色生態(tài)發(fā)展奠定基礎。方敦煌等[4]用促生菌GP13防治煙草黑脛病，有較好的生防效果；顧金剛等[16]篩選得到2株菌RB-42和RB-89，2株菌通過產生抗生素類物質抑制煙草黑脛病的病原菌生長，從而減少黑脛病害的發(fā)生。劉艷霞[17]從田間原位土壤中篩選得到2株菌株，制成生物有機肥應用于盆栽和田間試驗中，可以大大降低青枯病的發(fā)病率。施用拮抗菌二次發(fā)酵的生物有機肥要較直接施入拮抗菌液體發(fā)酵液效果更明顯，而多株拮抗菌混合施入的效果要顯著優(yōu)于單一拮抗菌。

3 展望

PGPR是土壤中重要的一類微生物，在農業(yè)生產上有著舉足輕重的地位，PGPR作為生物肥料中研發(fā)和應用的熱點，從多年的研究實踐來看，PGPR菌肥的廣泛使用效果較好。當前，隨著化學肥料、農藥的大量使用，造成了土壤板結、土壤養(yǎng)分失調、土壤質量下降、環(huán)境污染等一系列問題[18]，世界各國對農業(yè)可持續(xù)發(fā)展問題日益關注。王羅竑等[19]研究認為，應用生物有機肥料可以減少病蟲草害的發(fā)生，改善土壤物理性狀，提高了作物的產量和質量，具有較高的生態(tài)效益和經濟效益[20]。合理開發(fā)、利用微生物有機肥可使農業(yè)生產走上可持續(xù)的發(fā)展道路[21]。

PGPR的開發(fā)利用取決于PGPR的篩選，如何篩選得到促生效果好、生防作用強、定殖能力強的菌株是關鍵，同時，還應加強對煙農施用PGPR肥料的指導，包括施用時間、施用方法等，因地制宜，才能使PGPR菌肥成功地應用到烤煙生產的過程中，發(fā)揮其最大功效。

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