?解磷菌對(duì)油麥菜的促生作用

摘 要：為了探討解磷菌對(duì)作物的促生作用，以自主篩選保藏的4株解磷菌為試材，采用盆栽試驗(yàn)，研究了解磷菌對(duì)油麥菜的促生作用。結(jié)果表明：4株解磷菌對(duì)油麥菜的生長均有促進(jìn)作用，以W-3菌株處理對(duì)油麥菜的促生效果最好，不僅油麥菜的株高明顯高于其他處理，而且其植株鮮重、干重和根干重分別比CK增加40.26%、58.02%和33.33%，其次是W-1菌株處理，其植株鮮重、干重和根干重分別比CK增加11.17%、35.80%和33.33%；對(duì)油麥菜采收后盆栽土壤有效磷含量和pH值進(jìn)行分析的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，W-3和W-1菌株處理后其土壤有效磷含量分別為41.39和40.22 mg/kg，分別比CK高9.96%和6.85%，pH值分別為7.70和7.72，分別比CK降低3.14%和2.89%。因此，解磷菌可分泌致酸物質(zhì)導(dǎo)致土壤pH值下降，使土壤中難溶性磷溶解，從而有效提高土壤中有效磷含量，以W-3菌株處理的效果最好，其次是W-1菌株處理。

關(guān)鍵詞：油麥菜；解磷菌；促生作用；有效磷；pH值

中圖分類號(hào)：S144 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2023）03-0031-05

Abstract：A potted experiment was carried out to investigate the promoting effect of four inorganic phosphate-solubilizing dominant strains on the growth and development of lettuce （Lactuca sativa var. longifoliaf） seedlings. The results showed that all the four phosphate-solubilizing microorganisms promoted the lettuce seedlings growth， particularly strain W-3 performed the best with the plant height significantly higher than the other treatments; compared with CK， strain W-3 treatment increased fresh plant weight by 40.26%， dry plant weight by 58.02% and dry root weight by 33.33%; strain W-1 treatment ranked the second， which increased fresh plant weight by 11.17%， dry plant weight by 35.80% and dry root weight by 33.33%. After harvest， the available phosphorus content of the pot soil inoculated with strains W-3 and W-1 was 41.39 and 40.22 mg/kg， respectively， 9.96% and 6.85% higher than CK， and the pH value was 7.70 and 7.72， respectively， 3.14% and 2.89% lower than CK. In conclusion， phosphate-solubilizing microorganisms could effectively improve the content of available phosphorus in soil by secreting acidogenic substances to reduce soil pH and dissolve insoluble phosphorus in the soil. Strain W-3 treatment had the best effect， followed by strain W-1 treatment.

Key words： Lactuca sativa var. longifoliaf; phosphate-solubilizing microorganisms; growth promoting effect; soil available phosphorus; pH value

土壤中能被植物吸收利用的有效態(tài)磷僅占全磷量的2% ～3%，施入的磷肥當(dāng)季利用率僅為5% ～25%，大量殘留的磷在土壤中極易形成難溶解、難吸收的磷酸鹽[1-3]。因此，常常依靠在耕作中不斷施入磷肥來維持土壤中較高的有效磷含量以供作物高產(chǎn)所需，這不僅造成了高成本、低效率和嚴(yán)重浪費(fèi)，而且也加劇了土壤板結(jié)、酸化及水體污染等環(huán)境問題[4-5]。解磷微生物是指能夠?qū)⑼寥乐兄参镫y以直接吸收利用的磷轉(zhuǎn)化為可吸收利用形態(tài)的一類微生物。一般認(rèn)為，解磷微生物能夠分泌有機(jī)酸使土壤的pH值降低，還能與鐵、鋁、鈣等離子結(jié)合使難溶性磷酸鹽溶解[6-7]。利用解磷微生物降解土壤中難溶性磷，不僅具有高效、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，還具有與土壤親和的特點(diǎn)，因此人們?cè)絹碓街匾曔@方面的研究[8-9]。由于不同種類的解磷菌或同種不同菌株之間的解磷能力都有明顯差異，因此篩選出具有高效解磷能力的菌株尤為重要。近年來，解磷菌的應(yīng)用是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，并在番茄、綠豆、小麥、辣椒、玉米、苦蕎等作物上得到廣泛應(yīng)用[10-15]，但其在油麥菜（Lactuca sativa L.）上的應(yīng)用卻鮮有報(bào)道。于是，筆者以自主篩選保藏的4株解磷菌為試材，采用盆栽試驗(yàn)，研究了解磷菌對(duì)油麥菜的促生作用，以期為解磷菌在蔬菜栽培中的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試土壤與裝盆 盆栽試驗(yàn)用土為賀州城郊菜園土，主要理化性狀為含水量30%、pH值7.60 ～ 7.66、全磷3.04 g/kg、速效磷39.82 mg/kg。采集土壤后剔除土樣中的石粒、硬塊、根茬殘?bào)w、蚯蚓、螞蟻等雜物和動(dòng)植物殘?bào)w，自然晾干，充分混勻后分裝到花盆中。花盆選用內(nèi)口徑為21 cm，高23 cm的塑料盆，每盆裝土量為1.5 kg。

1.1.2 供試油麥菜 于2020年11月5日，挑選長勢(shì)一致的油麥菜幼苗，每盆定植3株，置于簡易大棚中離地50 cm的鐵架網(wǎng)上。移栽成活后每天澆等量無菌水以保持土壤濕潤，待油麥菜植株長好后備用。

1.1.3 供試解磷菌與菌液制備 供試的W-1（青霉菌屬）、W-2（酵母菌屬）、W-3（黃絲曲霉菌屬）、W-4（黑曲霉菌屬）4株解磷菌由桂東經(jīng)濟(jì)植物開發(fā)利用實(shí)驗(yàn)室自主篩選保藏。用接種環(huán)分別挑取各供試菌株斜面菌落，在PDA固體斜面培養(yǎng)基上劃線，置30℃恒溫箱培養(yǎng)48 h后，放入4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩⑿泵婢N接于裝有50 mL PDA培養(yǎng)基的250 mL三角瓶中，在30℃、180 r/min往復(fù)搖床上培養(yǎng)16 h即得種子液。將種子液轉(zhuǎn)入滅菌離心管中，10 000 r/min離心15 min，倒掉上清液，用無菌水反復(fù)洗滌離心管底部菌體后，用無菌水重懸并用分光光度計(jì)調(diào)節(jié)吸光度值OD600到0.1，制備的菌液濃度即為105～" 106個(gè)/mL[16-17]。

1.2 試驗(yàn)方法

準(zhǔn)備好的盆栽油麥菜用解磷菌處理，設(shè)無菌水（CK）、W-1菌株、W-2菌株、W-3菌株和W-4菌株共5個(gè)處理。每個(gè)處理3盆，設(shè)3次重復(fù)。油麥菜定植5 d后，按100 g干土接入15 mL菌液的比例以灌根的形式分別用不同處理液進(jìn)行灌溉。定植10 d后每盆施尿素0.968 4 g和硫酸鉀1.909 2 g。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 油麥菜生長情況 處理后每5 d測(cè)量油麥菜的株高，記錄油麥菜的長勢(shì)。處理35 d后采收，并測(cè)量、記錄油麥菜的鮮重、干重和根干重。

1.3.2 盆栽土壤的有效磷含量和pH值 采收油麥菜時(shí)采集植物根際土壤（以種植前土壤為對(duì)照），測(cè)定土樣中有效磷含量和pH值。土壤中有效磷含量采用鉬銻抗比色法[18]測(cè)定，pH值用高精度pH計(jì)測(cè)定。

1.3.3 菌株解磷能力測(cè)定 將1 mL不同菌株種子液（菌濃度為105 ～" 106個(gè)/mL）分別接種到裝有50 mL無機(jī)磷液體培養(yǎng)基的250 mL三角瓶中，以接種1 mL無菌水為對(duì)照，在30℃、180 r/min往復(fù)搖床上培養(yǎng)7 d。吸取10 mL發(fā)酵液裝入離心管中，在4℃、4 000 r/min離心20 min，吸取2.5 mL上清液測(cè)定可溶性磷含量和發(fā)酵液的pH值，測(cè)定方法同上。

1.4 數(shù)據(jù)處理分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2010軟件整理和繪圖，用SPSS 22.0軟件進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同解磷菌株在液體培養(yǎng)基中的解磷能力和pH值比較

由圖1可以看出，解磷菌在無機(jī)磷液體培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng)7 d后，4株解磷菌發(fā)酵液上清液中的可溶性磷含量為78.94 ～" "117.21 mg/L，均顯著高于CK（2.92 mg/L），且各處理間的差異均達(dá)顯著水平。其中W-4菌株的解磷能力最強(qiáng)，發(fā)酵液上清液中可溶性磷含量為117.21 mg/L，是CK的40.14倍；其次是W-3菌株，發(fā)酵液上清液中可溶性磷含量為107.66 mg/L，是CK的36.87倍；稍弱的是W-2和W-1菌株，發(fā)酵液上清液中可溶性磷含量分別為82.56和78.94 mg/L，即4株解磷菌的解磷能力依次為W- 4＞W(wǎng)-3＞W(wǎng)-2＞W(wǎng)-1。

由圖2可知，4株解磷菌發(fā)酵液的pH值為3.19 ～" 4.73，均顯著低于CK（6.81），且各處理間的差異均達(dá)顯著性水平。其中W-1菌株的pH值最高，為4.73；W-2和W-3菌株的次之，分別為3.95和3.41；W-4菌株的最低，為3.19。這說明解磷菌能分泌致酸物質(zhì)使pH值下降，從而使難溶性磷溶解。

2.2 不同解磷菌株對(duì)油麥菜幼苗生長的促進(jìn)作用

2.2.1 對(duì)油麥菜株高的影響 由圖3可知，以W-3菌株處理后油麥菜的株高明顯高于其他處理，說明W-3菌株對(duì)油麥菜的促生效果最好。由表1可知，處理前，W-3菌株處理的油麥菜苗株高只比CK高4.80%；處理5 d后，W-3菌株處理的油麥菜苗株高比CK高12.15%，說明此時(shí)菌株的活力強(qiáng)，其分解土壤中的難溶性磷較多從而促進(jìn)了油麥菜的生長，隨著時(shí)間推移，由于解磷能力有所減弱而使其促生效果相應(yīng)減弱；到采收（處理后35 d）時(shí)，W-3菌株處理的油麥菜株高仍比CK高9.20%。

2.2.2 對(duì)油麥菜植株鮮重、干重和根干重的影響 由表2可知，解磷菌處理后油麥菜的植株鮮重比CK增加1.17% ～40.26%，其中以W-3菌株處理的植株鮮重最重，為10.80 g，比CK增加40.26%，且顯著重于其他處理，其次是W-1菌株處理，比CK增加11.17%；植株干重比CK增加8.64% ～58.02%，其中以W-3菌株處理的植株干重最重，為1.28 g，比CK增加58.02%，其次是W-1菌株處理，比CK增加35.80%，且W-3菌株處理的植株干重顯著重于除W-1菌株處理以外的其他處理；植株根干重比CK增加6.67% ～33.33%，其中以W-1和W-3菌株處理的植株干重較重，均為0.20 g，比CK增加33.33%，顯著重于CK和W-2菌株處理。由此可見，W-3菌株處理對(duì)油麥菜的促生作用效果最好，其植株鮮重、干重和根干重分別比CK增加40.26%、58.02%和33.33%；其次是W-1菌株處理，其植株鮮重、干重和根干重分別比CK增加11.17%、35.80%和33.33%。因此，W-3和W-1菌株處理的油麥菜植株長勢(shì)明顯比CK好（見圖4）。

2.3 不同解磷菌株對(duì)盆栽油麥菜土壤有效磷和pH值的影響

由表3可知，油麥菜采收后盆栽土壤的有效磷含量依次為W-3＞W(wǎng)-1＞W(wǎng)-4 ＞W(wǎng)-2＞CK，W-3和W-1菌株處理后其土壤有效磷含量分別為41.39和40.22 mg/kg，分別比CK高9.96%和6.85%；pH值為W-3＜W-1＜W-4＜W-2＜CK，W-3和W-1菌株處理后其土壤pH值分別為7.70和7.72，分別比CK降低3.14%和2.89%。這說明解磷菌處理可通過分泌致酸物質(zhì)使土壤pH值下降而使難溶性磷溶解，從而能有效提高土壤中有效磷含量，以W-3菌株處理的效果最好，其次是W-1菌株處理。

3 討 論

盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，W-3菌株處理對(duì)油麥菜的促生效果最好，不僅油麥菜的株高明顯高于其他處理，而且其植株鮮重、干重和根干重分別比CK增加40.26%、58.02%和33.33%，其次是W-1菌株處理，其植株鮮重、干重和根干重分別比CK增加11.17%、35.80%和33.33%；油麥菜采收后測(cè)定盆栽土壤的有效磷含量和pH值，發(fā)現(xiàn)W-3和W-1菌株處理后其土壤有效磷含量分別為41.39和40.22 mg/kg，分別比CK高9.96%和6.85%，pH值分別為7.70和7.72，分別比CK降低3.14%和2.89%，說明解磷菌處理可通過分泌致酸物質(zhì)使土壤pH值下降而使土壤中難溶性磷溶解，從而提高土壤中有效磷含量，以W-3菌株處理的效果最好，其次是W-1菌株處理。不同解磷菌株在液體培養(yǎng)基中的解磷能力測(cè)定結(jié)果表明，W-1、W-2、W-3和W-4菌株培養(yǎng)后發(fā)酵液上清液中可溶性磷含量分別為78.94、82.56、107.66和117.21 mg/L，均顯著高于CK的2.92 mg/L，且各處理間的差異均達(dá)顯著水平，雖然W-4菌株的解磷能力最強(qiáng)，但在盆栽試驗(yàn)中對(duì)油麥菜植株的生長并沒有明顯的促進(jìn)作用，而盡管W-1菌株的解磷能力最低，但其對(duì)油麥菜植株鮮重、干重和根干重的促生作用僅次于W-3菌株處理，這可能與解磷菌在土壤中的適應(yīng)能力有關(guān)。

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（責(zé)任編輯：肖光輝）