光合細(xì)菌對大豆的根瘤及產(chǎn)量的影響*

丁洪玲，張慶宇，黃初女，王光達，王　亮，李永一

（延邊州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林　龍井　133400）

光合細(xì)菌對大豆的根瘤及產(chǎn)量的影響*

丁洪玲，張慶宇，黃初女，王光達，王亮，李永一**

（延邊州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林龍井133400）

以高油大豆品種吉育202和普通大豆品種延11為試驗材料，探討在各生育期光合細(xì)菌處理對大豆的農(nóng)藝性狀、根瘤、脂肪以及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：1）處理3的根長、根瘤數(shù)、根干重在始花期差異顯著，處理6的農(nóng)藝性狀除始花期外整個生育期差異最明顯；2）光合細(xì)菌含量的增加，大豆的產(chǎn)量和脂肪含量明顯提高。

大豆；根瘤；脂肪；產(chǎn)量

光合細(xì)菌（Photosynthetic Bacteria，簡稱PSB）是一種微生物生化產(chǎn)品，以光為能源，在厭氧光照或好氧黑暗條件下利用自然界中有機物、硫化物、氨氮等為養(yǎng)進行生長和繁殖的微生物[1]。據(jù)研究，光合細(xì)菌具有一定的固氮能力，同時具有促進水稻、大豆、蔬菜等作物根系和植株發(fā)育、促進花蕾和果實的形成、促進早熟及土壤有機物的消化等作用[2]。除此之外，光合細(xì)菌能促進有益微生物的增值，具有抑制病原菌的能力，還可有效降解土壤中殘留有毒物質(zhì)，對凈化土壤有良好作用[3]。

近年來隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，研究者對光合細(xì)菌肥做了大量的研究和開發(fā)，取得了提高作物產(chǎn)量，改良土壤的效果[4-10]。但是關(guān)于光合細(xì)菌對大豆根瘤以及脂肪含量的影響的論文并不多見。因此，研究不同含油量大豆的根瘤生長特性以及利用光合細(xì)菌對大豆含油量與根瘤數(shù)，產(chǎn)量的影響分析，將為進一步利用光合細(xì)菌，充分發(fā)揮大豆根瘤的固氮能力，提高作物氮利用率提供重要的理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1供試材料

大豆品種為普通大豆品種延11，高油大豆品種吉育202[11]，光合細(xì)菌為“延農(nóng)光配1號”配方培養(yǎng)的細(xì)菌，細(xì)菌個體數(shù)為64.6億/mL以上的Rho?dopseudomonas Capsulatus[12]。

1.2試驗設(shè)計

本研究共進行6個處理，處理1和處理4為對照，不進行光合細(xì)菌處理，處理2和處理5為10倍光合細(xì)菌處理，處理3和處理6為20倍光合細(xì)菌處理。播種后利用光合細(xì)菌按對應(yīng)濃度進行土壤處理和莖葉處理（見表1）。

隨機區(qū)組設(shè)計，重復(fù)5次，小區(qū)面積為100 m2，壟寬65 cm，株間距15 cm，保苗株數(shù)為2.2萬株/hm2。整個生育期不施肥料，試驗在延邊農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗田進行。

1.3測定方法

株高、根長、根瘤數(shù)、根瘤鮮重、根干重、產(chǎn)量等常規(guī)稱量、計數(shù)法進行。測產(chǎn)時，收獲每2個壟（0.65 cm×2）長度為3 m的大豆，計算單位面積產(chǎn)量后換算公頃產(chǎn)量。

大豆品質(zhì)測定：蛋白質(zhì)含量以及脂肪含量用近紅外谷物品質(zhì)分析儀測定。

表1　光合細(xì)菌處理方法

1.4數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

實驗結(jié)果以測定的平均值表示，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析采用Excel和DPS軟件處理。

2　結(jié)果與分析

大豆的生育時期分為出苗期（VE）、始花期（R1）、結(jié)莢期（R3）、鼓粒期（R6）和成熟期（R7）等五個生育時期。主莖的任何節(jié)位上有一朵花開放時稱始花期，一般從播種到1個月后開花。由表2可知，始花期普通大豆的光合細(xì)菌處理（處理3）比對照根長、根瘤鮮重有顯著差異；但高油大豆的光合細(xì)菌處理（處理5和處理6）比對照（處理4）農(nóng)藝性狀均無顯著差異。整個處理中處理3的根長、根瘤鮮重、根干重的差異最明顯。

表2　始花期光合細(xì)菌對大豆農(nóng)藝性狀的影響

主莖最上部4個具有充分生長的葉片著生的節(jié)中，任何一個節(jié)位有5 mm長的幼莢時稱結(jié)莢期，一般從播種到35～40 d。由表3可知，在結(jié)莢期高油大豆的光合細(xì)菌處理（處理5和處理6）比對照（處理4）根瘤數(shù)、根瘤鮮重有顯著差異；但普通大豆的光合細(xì)菌處理（處理2和處理3）比對照（處理1）農(nóng)藝性狀均無顯著差異。整個處理中處理6的植株高度、根瘤數(shù)、根瘤鮮重的差異最明顯。

主莖上有一個莢達到成熟時的正常色澤，即為成熟期。由表4可知，在成熟期對高油大豆進行光合細(xì)菌處理（處理5）與對照植株高度以及根瘤數(shù)（處理4）有顯著差異；處理6比處理4植株高度、根長、根瘤數(shù)、根瘤鮮重、根干重均有顯著差異。普通大豆的光合細(xì)菌處理（處理3）比對照根干重有顯著差異；而植株高度、根長、根瘤數(shù)、根瘤鮮重比對照無顯著差異。整個處理中處理6的農(nóng)藝性狀的差異最明顯。

大豆的粒數(shù)，莢數(shù)，百粒重直接影響大豆的產(chǎn)量。由表5可知，光合細(xì)菌處理的大豆與對照粒數(shù)以及莢數(shù)有顯著差異，并各處理中處理6與對照差異最顯著。光合細(xì)菌處理（處理3、處理5和處理6）的大豆比對照大豆產(chǎn)量均有所增加。各處理中處理6的產(chǎn)量最高比對照增產(chǎn)23.52%。

普通大豆蛋白質(zhì)含量40%，脂肪含量20%；而高蛋白大豆的蛋白質(zhì)含量為45%以上，高油大豆的脂肪含量為22%以上。脂肪和蛋白質(zhì)含量是大豆的2個重要品質(zhì)性狀。由表6可知，光合細(xì)菌處理影響大豆的脂肪含量，光合細(xì)菌處理的大豆脂肪含量比對照高，各處理中處理3和處理6的脂肪含量最高。

表3　結(jié)莢期光合細(xì)菌處理對大豆農(nóng)藝性狀的影響

表4　成熟期光合細(xì)菌處理對大豆農(nóng)藝性狀的影響

表5　光合細(xì)菌對大豆產(chǎn)量的影響

表6　光合細(xì)菌處理對大豆品質(zhì)的影響

3　結(jié)論與討論

根瘤菌和光合細(xì)菌可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量，改善農(nóng)作物品質(zhì)，發(fā)達國家已經(jīng)把根瘤菌和光合細(xì)菌廣泛利用在農(nóng)業(yè)上。同時我國研究者也已經(jīng)研究根瘤菌和光合細(xì)菌對農(nóng)作物的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量以及品質(zhì)的影響，并開始利用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上。王慶勝[13]研究根瘤菌對大豆產(chǎn)量及品質(zhì)的影響表明，根瘤菌可以提高大豆的蛋白質(zhì)和脂肪的含量，并增加大豆的產(chǎn)量。吳小平[14]研究表明，光合細(xì)菌可提高大豆植株葉綠素含量，增加大豆根瘤數(shù)，促進大豆對土壤養(yǎng)分的吸收，提高籽粒產(chǎn)量，改善大豆品質(zhì)。本研究利用光合細(xì)菌處理普通大豆品種延11和高油大豆品種吉育202，通過調(diào)查各生育期的農(nóng)藝性狀、脂肪含量以及產(chǎn)量等性狀，發(fā)現(xiàn)始花期普通大豆用20倍光合細(xì)菌處理比對照根長、根瘤鮮重、根干重有顯著差異，高油大豆比對照無顯著差異。結(jié)莢期高油大豆比對照根瘤數(shù)、根瘤鮮重有顯著差異，而普通大豆比對照無顯著差異。成熟期高油大豆比對照各農(nóng)藝性狀均有顯著差異，普通大豆比對照無顯著差異。在整個生育期中，處理3的根長、根瘤數(shù)、根干重在始花期比其他處理差異最明顯，處理6的農(nóng)藝性狀比對照差異最明顯。從上述結(jié)果看，用光合細(xì)菌處理高油大豆比普通大豆能更有效地提高脂肪含量和產(chǎn)量，而且光合細(xì)菌含量越高脂肪含量和產(chǎn)量越高。

[1]徐成斌,孟雪蓮,馬溪平,等.光合細(xì)菌的特性及其在產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(9):11-12.

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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，助理研究員，主要從事大豆育種及栽培研究，E-mail:1210406861@qq.com

吉林省人力資源和社會保障廳留學(xué)回國人員博士后啟動項目基金

**通訊作者：李永一，副研究員，延邊農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院博士后工作站人員，E-mail:lyygood79@163.com