复合微生物菌剂的筛选及促生效果的研究.pdf

现 代 农 业 研 究Modern Agriculture Research第29卷引 言微生物作为有机肥中的重要成分1，将其分离提纯并制成微生物菌剂可实现有针对性的促进植物生长等功效2。根据微生物的性质，一般具有固氮、解磷、解钾等作复合微生物菌剂的筛选及促生效果的研究复合微生物菌剂的筛选及促生效果的研究（1.广西民族大学海洋与生物技术学院广西，南宁530007；2.横州市新福镇农业水利站广西，南宁530322；3.广西绿友农生物科技股份有限公司广西，南宁530007）【摘要】微生物菌肥作为当前一种作物产量更高、品质较优良、环境更加友好无污染的新型绿色肥料，不仅能够迅速增加田间土壤表面的综合肥力，还能够显著改善气候和优化调配优质土壤。微生物作为微生物菌肥的重要成分，将其分离提纯并制成微生物菌剂可实现有针对性的促进植物生长等功效。为了筛选出高效的微生物菌剂，通过单株菌对柑橘枳壳苗的促生盆栽试验，筛选获得促生效果明显的菌株，然后通过沃柑盆栽试验筛选最优的菌株组合并探究该组合对作物的促生效果，最后以玉米、柑橘、桉树为对象进行肥料增效试验。试验共筛选出25株对枳壳小苗有明显促生作用的菌株；将筛出的25株菌株随机组合开展试验，筛选出最优的3株菌，分别为藤黄微球菌、枯草芽孢杆菌、拟蕈状芽孢杆菌。将这3株菌混合开展促生效果试验，试验结果表明：与对照组相比，浇灌该组合菌的沃柑株高增加87.50%、地径增粗52.48%。施用添加有该组合微生物菌剂的肥料，桉树苗比对照组株高增加0.33%、地径增粗9.16%；玉米比对照组鲜重增加1.25%、干重增加1.25%；沃柑比对照组地径增粗7.48%。【关键词】促生菌；微生物菌剂；柑橘；桉树；玉米中图分类号：S144.1文献识别码：A文章编号：2096-1073（2024）01-0058-62卢杰1，2，马丽娟1，罗春婷1，钟仪珊1，黄文善3，朱英芝1*LU Jie1,2,MALijuan1,LUO Chunting1,ZHONG Yishan1,HUANG Wenshan3,ZHU Yingzhi1*Abstract As a new type of green fertilizer with higher crop yield,better quality and more friendly and pollution-freeenvironment,microbial fertilizer can not only rapidly increase the comprehensive fertility of soil surface in the field,but alsosignificantly improve the climate and optimize the allocation of high-quality soil.As an important component of microbialfertilizer,microorganisms can be purified and prepared into microbial agents to promote plant growth.In order to screen outefficient microbial agents,through the pot experiment of promoting growth of a single strain on Fructus aurantii,the strains withobvious growth promoting effect were screened,and then the optimal strain combination was screened through the potexperiment of mandarin orange to explore the growth promoting effect of the combination on crops.Finally,the fertilizerefficiency experiment was conducted with corn,citrus and eucalyptus.A total of 25 strains of Fructus aurantii were screened,which could promote growth of Fructus aurantii seedlings.The 25 strains were randomly combined for the test,and the optimal3 strains were selected,which were Micrococcus luteus(labeled as GXMD-hs-11052)and Bacillus subtilis(labeled as:GXMD-hs-13035),Bacillus mycoides(labeled Gxun-30).The three strains were mixed to carry out growth promotion test.The testresults showed that:compared with the control group,the plant height increased by 87.50%and the ground diameter increasedby 52.48%.Compared with the control group,the plant height and ground diameter of eucalyptus seedlings increased by 0.33%and 9.16%when the fertilizer was added with the combined microbial agent.Compared with the control group,fresh weight anddry weight of corn increased by 1.25%and 1.25%.Compared with the control group,the ground diameter increased by 7.48%.A mixture of three strains was selected in the experiment,which had significant growth promotion effect on citrus,eucalyptus,maize and other crops,and provided the basis for the following large-scale application,which is of great significance for thedevelopment of green friendly fertilizer.Key words plant growth-promoting rhizobacteria;microbial agent;citrus;eucalyptus;corn（1.College of Marine and Biotechnology,Guangxi University for Nationalities Nanning,Guangxi 530007;2.Hengzhou City Xinfu Town agricultural water station Nanning,Guangxi 530322;3.Guangxi Lvyounong Biotechnology Co.,Ltd.Nanning,Guangxi 530007）Study on the Screening and Growth Promoting Effect of CompositeStudy on the Screening and Growth Promoting Effect of CompositeMicrobial AgentsMicrobial Agents收稿日期：2023-08-16作者简介：卢杰（1996-），男，壮族，广西南宁人，本科，农艺师，主要从事农业种植工作。*通讯作者：朱英芝（1981.10-），女，副教授，研究方向：植物病毒、植物病原，E-mail：。58用，可有效地活化土壤中的营养元素，在根际形成生态供肥区，同时可分泌出生长促进素和抗生素类物质，提高生长活性，抑制病害发生，从而达到增产目的3。微生物菌剂中含的多种活性微生物成分能直接有效的分解植物土壤环境中所具有的活性有机物4，能迅速有效地促进土壤中所有的无机养分物质循环，已达到充分地发挥了其作用在整个植物-作物土壤生态系统建设中应有的经济价值5。微生物菌剂多为混合用微生物菌剂，一般是由两种或多种微生物按照一定比例均匀混合以后进行体外繁殖和培养，充分发挥各种菌群彼此间的协同相互补充作用，使其达到更好地促生效果6。菌群的其他生命活动也可以迅速分解植物土壤组织中残存的有害化学物质，促进了植物组织对某些营养物质的吸收利用。有些微生物芽孢还能自动释放植物生长激素7，能抑制各种有害土壤微生物的自然生长或繁殖，兼具高效化肥、普通土壤有机肥等两者并存的天然优点8。混合微生物菌剂中的菌群之间的特殊生命活动可以通过分解减少土壤介质中残留的有毒化学物质，促进植物体内及植物根系对营养物质有效吸收。因此将不同功能的微生物有机组合成微生物菌群，使其协同增效，达到更好的作物促生效果，也是将来促生微生物的发展趋势9。科学合理地向土壤肥料配方中加入大量的有益微生物，达到合理有效地提高我国土壤有机质体系中的各种有益微生物群体的正常生长活力10，补充土壤养分，微生物菌肥技术因此得到一定的发展11。其优点在于肥效和利用率高，成本低，无毒无害，是一种环境友好型肥料，也是无机肥料的有效替代12。1 试验内容与方法1 1.1 1 单菌株促生试验使用枳壳苗开展试验，具体步骤如下：试验准备：将枳壳试验苗移栽至装有土加基质（两者的比例1 1）的花盆中，确保原始的土营养相对一致。缓苗一个月时间后，选取长势相对一致的枳壳苗开展试验。试验设置：分别设置试验组和对照组，其中试验组用菌株发酵液浇灌，对照组用等量的LB液体培养基浇灌，共设置45个处理，每个处理5株枳壳苗，做好试验标记后，按组随机摆放成两列。浇灌菌剂方式和测量方法：缓苗后开始浇灌菌液，试验组每株试验苗浇100 mL稀释菌液（用水将5 mL菌株发酵液分别稀释10倍和100倍），对照组每株试验苗浇100 mL稀释培养液（用水将5 mL PDB液体培养基分别稀释10倍和100倍）。每两周浇一次，浇菌4次之后，使用直尺、游标卡尺等测量每株枳壳试验苗的株高、地径、根长和叶片数等指标，做好数据记录。再浇4次，测量各株枳壳的相应指标，整理分析试验数据，结束一个阶段。1 1.2 2 混合菌株促生试验分为沃柑盆栽试验和沃柑基地试验以及最优组合促生效果探究试验。用一年生且长势相对一致的沃柑苗开展试验，具体步骤如下：每个试验都设置试验组和对照组，其中试验组用菌株发酵液浇灌，对照组用等量的LB液体培养基浇灌。沃柑盆栽试验设置：共设置14个试验组（分别为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N组，每组包含3株菌）和一个对照组及一个空白对照-水处理，每个处理5棵沃柑苗，做好标记后按组随机摆放，每株试验苗用量程为5 mL移液枪浇5 mL株发酵液再用烧杯浇45 mL来水，对照组每株试验苗浇5 mL PDB液体培养基再浇45 mL，空白对照组每株浇50 mL。沃柑基地试验设置：共设置19个试验组（分别为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、M1、M2、M3、M4、N1、N2、N3、N4组，每组包含多株菌）和一个对照组以及一个空白对照-水处理，并设置两个浓度梯度（菌液稀释十倍和百倍即分别浇灌50 mL和5 mL剂）。菌液浇灌方式和数据测量方法：在浇灌菌液之前先对试验苗进行修枝，只留一条枝作为试验对象。缓苗后将其他地方长出的芽全部去掉，然后开始浇菌，每四周浇一次，浇两次后使用直尺、游标卡尺等测量试验苗的株高、地径等指标，共浇3次，测量3次。在浇灌菌剂前，测量初始数据，4个月后再次测量相关指标。筛选最优组合：经以上两个试验结果分析和综合考虑菌株的特性，从试验效果较好的组合中包含的菌株中选取3株菌即藤黄微球菌（GXMD-hs-11052）、枯草芽孢杆菌（GXMD-hs-13035）、拟蕈状芽孢杆菌（Gxun-30）作为最优组合，然后用于一年生沃柑苗进行试验，探究该组合的促生效果。1 1.3 3 菌株增效试验1.3.1 桉树肥料增效试验将购买来的桉树试验苗移栽至装有土+基质（1 1）的花盆中，确保原始的土营养相对一致，使桉树苗适应新土质，缓苗一个月时间后，挑去长势相对一致的桉树苗开展试验。分为试验组和对照组，其中试验组施用添加有本研究提供混合菌剂的肥料，对照组施用未添加微生物菌剂的肥料。做好标记后，随机摆放。缓苗后施肥，试验组每株试验苗施20 g添加有1%本研究提供的微生物菌剂的肥料，对照组每株试验苗施20 g 未添加微生物菌剂的肥料。只施肥一次，定期浇水。在施肥前，测量初始数据，主要使用直尺、游标卡尺等测量试验苗的株高、地径等指标；两个月后再次测量相关数据。并做好记录。1.3.2 玉米肥料增效试验选取一块土质较为均匀的试验地，播种玉米。待玉米长出10 cm后，对试验地进行划区后开展试验。作试验组和对照组，其中试验组施用添加有本研究提供的微生物菌剂的肥料，对照组施用未添加微生物菌剂的肥料。做好标记。卢杰，马丽娟，罗春婷等：复合微生物菌剂的筛选及促生效果的研究59现 代 农 业 研 究Modern Agriculture Research第29卷试验组每株试验苗施20 g添加本研究提供的微生物菌剂的肥料，对照组每株试验苗施20 g未添加微生物菌剂的肥料。只施肥一次。待玉米成熟后摘下带回试验室进行相关数据测量，玉米主要测量的指标为产量，即玉米的干重和鲜重，本研究采用选取1000粒玉米进行称重来测定。1.3.3 沃柑肥料增效试验使用一年半生沃柑苗开展试验。具体步骤如下：挑取长势相对一致的沃柑苗开展试验。作试验组和对照组，其中试验组施用上述添加有本试验提供的微生物菌剂的肥料，对照组施用未添加微生物菌剂的肥料，做好标记。其中试验组每株试验苗施0.5 kg添加有本研究提供的微生物菌剂的肥料，对照组每株试验苗施0.5 kg未添加微生物菌剂的肥料，只施肥一次。在施肥前使用游标卡尺测量试验苗的地径作为初始数据。两个月后再次测量地径指标，记录数据并整理分析。2 试验结果2 2.1 1 单菌株促生试验试验结果表明，在两个月内，与对照组相比多株菌株对枳壳苗具有促生效果，其中浇灌菌株GXMD-hs-11052发酵液的枳壳苗相比于对照组的枳壳苗株高增加10.24%、地径增粗12.86%，叶片数增多59.41%。浇灌菌株GXMD-hs-13035发酵液的枳壳苗相比于对照组的枳壳苗株高增加 14.59%、地径增粗 84.64%，叶片数增多41.18%。浇灌菌株Gxun-30发酵液的枳壳苗相比于对照组的枳壳苗株高增加4.42%、地径增粗43.21%，叶片数增多3.92%。试验结果如图1所示。图图2 2沃柑各指标对比图沃柑各指标对比图2 2.2 2 混合菌株促生试验沃柑苗盆栽试验结果：14个处理中，C、H、A、D、I、M、B处理组的沃柑株高增量比对照组多，以上7组中均出现的菌株为303.3（菌株代号）；C、N、D、A处理组的沃柑地径增粗量比对照组多，以上4组处理中均出现的菌株为47.5.20、13035（菌株代号），提高发芽速度效果较明显的有C、B、D、E、A、K组，以上6组处理中均出现的菌株为303.3、47.5.20、60710、13035、A1（菌株代号）。根据三个指标最优组合均出现的菌株，我们获得对柑橘促生最优的菌株为303.3、47.5.20、13035（菌株代号）共三株菌。沃柑基地试验结果：稀释十倍菌液的19个处理中，D、H、N1、N2、N3、F处理组的沃柑苗地径增粗量比试验组多，以上4个组中均出现的菌株为11085-1、47.5.20、A5（菌株代号），以上2组中均出现的菌株为11052、38IAA（菌株代号）。稀释百倍菌液的19个处理中，J、M4、M2、N4、N1、K处理组的沃柑苗径增粗量比试验组多，以上3个组中均出现的菌株为303.3、11085-1、60710（菌株代号）。经分析获得最优组合为藤黄微球菌（拉丁学名：Mi-crococcus luteus 标记为：GXMD-hs-11052）、枯草芽孢杆菌（拉丁学名：Bacillus subtilis 标记为：GXMD-hs-13035）、拟蕈状芽孢杆菌（拉丁学名：Bacillus mycoides 标记为：Gxun-30），以这三个菌为组合对沃柑中苗进行促生验证。最优组合试验结果：在4个月内，经过浇灌最优组合的菌剂的沃柑在株高和地径上相比于对照组均明显增加，其中试验组的株高比对照组增加87.50%、试验组的地径比对照组增加52.48%。除此之外，本试验提供的微生物菌剂还对沃柑起促梢作用。试验结果如图2所示。2.3菌株增效试验2.3.1 桉树肥料增效试验试验结果表明，施用添加有本研究提供的微生物菌剂的肥料的桉树苗比对照组生长情况好。在两个月内，图图1 1枳壳苗试验组各指标对比图枳壳苗试验组各指标对比图卢杰，马丽娟，罗春婷等：复合微生物菌剂的筛选及促生效果的研究60图图3 3桉树各指标对比图桉树各指标对比图图图4 4玉米各指标对比图玉米各指标对比图施用添加有本研究提供的微生物菌剂的肥料的桉树苗比对照组株高增加0.33%、地径增粗9.16%，试验结果如图3所示。2.3.2 玉米的肥料增效试验试验结果表明，施用添加本研究提供的微生物菌剂的肥料的玉米比对照组产量高。施用添加有本研究提供微生物菌剂的肥料的玉米相比对照组鲜重增加1.25%、干重增加1.25%，试验结果如图4所示。2.3.3 沃柑的肥料增肥试验试验结果表明，施用添加有本研究提供的微生物菌剂的肥料的沃柑比对照组生长情况好。在两个月内，施用添加有本研究提供的微生物菌剂的肥料的沃柑苗比对照组地径增粗7.48%，试验结果如图5所示。3 总结与讨论本研究经过单菌株促生试验发现浇灌菌株GXMD-hs-11052发酵液的枳壳比对照组株高增加10.24%、地径增粗12.86%、叶片数增多59.41%；浇灌菌株GXMD-hs-13035发酵液的枳壳苗比对照组株高增加14.59%、地径增粗84.64%、叶片数增多41.18%；浇灌菌株Gxun-30 发酵液的枳壳苗比对照组株高增加 4.42%、地径增粗43.21%、叶片数增多3.92%。通过混合菌株促生试验发现，在四个月内，浇灌3株菌混合的菌剂的沃柑苗比对照组株高增加87.50%、地径增粗52.48%。除此之外还对沃柑起促梢效果。通过肥料增效试验，发现施用添加该微生物菌剂的肥料的桉树苗比对照组苗株高增加 0.33%、地径增粗9.16%。施用添加该微生物菌剂的肥料的玉米比对照组鲜重增加1.25%、干重增加1.25%。施用添加该微生物菌剂的肥料的沃柑比对照组地径增粗7.48%。促生菌在促进植物生长上能发挥很大的作用，使用促生菌是减少化肥使用、增加效益、保护土壤的有效方式之一13。本研究通过三个阶段的试验探究43株菌株对植物的促生作用，最终试验结果表明枯草芽孢杆菌、拟蕈状芽孢杆菌和藤黄微球菌对枳壳苗促生效果明显。枯草芽孢杆菌作为植物促生菌14，在改善土壤环境、提高作物抗逆性14、促进作物生长等方面都有良好成效15，16。有研究表明，施用枯草芽孢杆菌菌剂可有效抑制尖孢炭疽菌，控制炭疽病引起的落果，显著提高作物结实率17，18。但是也有研究发现当枯草芽孢杆菌与巴西固氮菌混合施用时，引起了作物根系结构的改变，抑制了作物的生长19。试验筛选出由3株菌株混合的菌剂，对柑橘、桉树、玉米等作物促生效果显著，为接下来的大规模应用提供基础，对开发绿色友好型肥料具有重要意义。参考文献参考文献：1 黄书超，侯栋，岳宏忠，等.三株促生菌及其混合微生物菌剂对莴笋生长和品质的影响J.浙江农业学报，202，33（7）：12121221.2 于振莲.微生物菌肥在农业生产中的价值和应用策略探究J.南方农业，2020，14（08）：189-190.3 李发新.烤烟生产实用新技术M.西安：陕西科学技术出版社，2012：61-62.4 李兰玉，李炳良，余东灿.溶磷解钾微生物菌肥在烤烟上的应用研究J.现代农业科技，2013（14）：223-224.5 高向南.微生物菌肥在农业生产中的价值和应用J.化工管理，2022（01）：51-53.6 魏靖宇，王淼，刘慧芹，等.复合微生物菌剂在农业生产中的应用J.天津农林科技，2020（03）：33-34+37.图图5 5沃柑地径增量沃柑地径增量61现 代 农 业 研 究Modern Agriculture Research第29卷7 卯婷婷，陶刚，赵兴丽，等.4种微生物菌剂对辣椒主要病害的生物防治作用J.中国生物防治学报，2020，36（2）：258264.8 吕博，孟庆忠，张成，等.复合微生物肥对棉花生长与产量的影响J.新疆农业科学，2021，58（6）：1006-1011.9 Yang WL，Gong T，Wang JW，et al.Effects of 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