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双绿5号蚕豆根瘤菌的分离及其包衣处理的效果

2012-01-19陈小央

浙江农业科学 2012年5期
关键词:根瘤根瘤菌衣剂

陈小央

(勿忘农集团有限公司,浙江 杭州 310020)

研究结果表明,接种根瘤菌可以显著地提高蚕豆的产量,增加土壤肥力[1-5]。因此,对浙江省主栽的蚕豆新品种双绿5号[6]进行根瘤菌有效共生匹配筛选,开展蚕豆种子包衣技术试验,对包衣效果进行初步比较,以期为蚕豆种子包衣商品化提供技术支持,进而提高蚕豆种子质量,加快双绿5号种子的推广应用。

1 材料与方法

1.1 材料

双绿5号蚕豆种子由本公司生产。

根瘤菌培养基 (YMA):甘露醇10 g,酵母粉1 g,土壤浸出液200 mL,调整pH值为7.2,加入琼脂粉 20 g,补足水至 1 000 mL。121℃下灭菌30 min。

1.2 方法

1.2.1 蚕豆根瘤菌的分离与纯化

菌种来源取自于双绿5号蚕豆高产区萧山农业对外综合开发区17工段农场,选择健壮株开花后结荚前拔取5株,检查根瘤菌,挑选色鲜饱满的根瘤进行分离。先用无菌水清理根瘤表面污泥,接着在75%酒精中清洗浸泡1 min,然后用升汞消毒根瘤表面,最后分别用75%酒精和无菌水清洗2遍,压碎根瘤,用接种针蘸取瘤液在YMA平板上进行划线分离,30℃培养2 d。挑取无色半透明粘稠的单菌落进行纯化,纯化方法见文献[1,7]。

1.2.2 蚕豆根瘤菌回接菌株培养

将供试菌株先接到YMA斜面活化,然后转接于装有YMA液体培养基的三角烧瓶,30℃过夜培养至对数期,用平板法检测含菌量为1亿·mL-1。

灭菌处理。将试验所需用的镊子、培养皿、滤纸、玻璃棒包好,在121℃下灭菌30 min。分别称取75 g蛭石装入塞有纱布条的塑料杯中,在下层的玻璃瓶中注入50 mL蒸馏水,将装有蛭石的塑料杯置于玻璃瓶上,再用牛皮纸包扎好,将其放入高压锅中间歇灭菌3 h,温度为121℃ 。

蛭石栽培及接种。双层钵法:将4粒正常萌发一致,根长1 cm左右的蚕豆种子置于发酵好的根瘤菌液中,浸泡15 min(以淹没种子为宜),用无菌镊子夹取其植入装有无菌蛭石的塑料杯中,每杯种植1粒,再沿各种子根部加入该菌液2 mL。在底层的供水瓶中装入低氮营养液 (液面不能高于上层钵底部),用牛皮纸封口 (所用材料均提前灭菌),同时在牛皮纸中间剪一小洞 (直径约1 cm)。同时设不浸泡接种根瘤菌的为对照,以上步骤均在超净台上进行,然后转入光照强度为6 000~10 000 lx,昼夜温度为 (25±5)℃,日照时数14 h的日光室中培养。待蚕豆生长35 d后收取。收取时用水冲洗净根,分别测定每株蚕豆的有效根瘤数 (以呈现粉红色为标准)、鲜瘤重、植株地上部干物重。

1.2.3 根瘤菌种衣剂不同药种比较

将发酵液为主要成分,按照重量百分比与成膜剂配制成根瘤菌种衣剂,每处理称取双绿5号蚕豆种子 2 kg,按药种比 1∶20,1∶35,1∶50 和 1∶70 分别折算种衣剂药液重量,置于密封容器内摇匀后,在通风良好的室内自然晾干,温度为 (27±2)℃,相对湿度约70%,观察种子包裹效果,从每个处理的种子中随机取出200粒,用目测法观察包衣完整度。4~14 d测定发芽势和发芽率,测定方法GB/T 3543.4—1995纸间法进行,4次重复,每处理100粒,结果进行生物统计。余下的种子播种进行田间试验,随机区组排列,小区面积3.33 m2,4次重复,四周设保护行,株距25 cm,行距100 cm,每穴播1粒。播后30 d,检查成苗率,开花时检查根瘤数,收获后考查产量。

1.2.4 根瘤菌种衣剂包衣种子贮藏比较

6月收获双绿5号蚕豆种子,将种子按药种比1∶35包衣好,自然晾干到水分符合国标 GB 4401.2—1996,用未包衣种子作对照。采用塑料袋密封包装,在种子仓库常温下保存,分别于密封后15,30,60,90和120 d测定其发芽率,观察种子发芽力情况。

2 结果与分析

2.1 蚕豆根瘤菌的分离与纯化

从蚕豆新鲜株根系上分离到根瘤菌纯化株1株R,在YMA平板上为无色半透明粘稠的圆形单菌落,隆起,表面光滑,有荚膜。

2.2 根瘤菌回接效果

将菌株R用双层钵培养法培养,结果结瘤数(平均每株62.5个)显著高于不接菌对照,鲜瘤重也明显高于对照,证明分离的菌株R能有效侵染双绿5号蚕豆根系,而且对蚕豆地上部分干物质积累的增加有显著作用,与不接种的对照相比对茎叶干物质积累增加97.5%(表1)。

表1 根瘤菌回接处理的效果

2.3 根瘤菌种衣剂不同药种比包衣种子效果

由表2可知,不同包衣药种比对蚕豆种子的包衣处理效果差异明显,除 1∶70外,1∶20,1∶35,1∶50包衣完整度81% ~90%。发芽率与发芽势除了1∶20低于对照外,其余药种比均高对照或相等。

表2 种衣剂不同药种比处理的发芽情况

从表3结果可看出,在1∶20的药种比时成苗率受到较大影响,根瘤数随着药种比的减少而减少,但均远远高于不包衣对照。包衣的处理有效分枝数、单株结荚数和鲜荚产量均高出不包衣对照,但鲜荚产量以药种比1∶35的最高,显著高于不包衣对照。

表3 根瘤菌种衣剂不同药种比处理的效果

2.4 根瘤菌种衣剂包衣种子贮藏效果

从表4结果说明,用根瘤菌包衣双绿5号种子进行一个常温贮藏周期 (从收获到播种)120 d,对发芽力没有劣变的影响。

表4 根瘤菌种衣剂包衣种子不同贮存时间对发芽率的影响

3 小结与讨论

根瘤菌对于蚕豆生产具有显著的增产作用,可大大减少田间化肥用量,省工省本,对提高产品品质,降低环境污染具有重要意义。本试验中纯化的R菌株分离自双绿5号蚕豆生长株根系根瘤,与双绿5号蚕豆有很好的共生匹配性,可以作为生产上推广应用的菌株。

双绿5号蚕豆为大粒型圆扁形蚕豆,包衣时种子转动速度慢,难度较大。为了达到包衣效果与成本兼顾的目的,种子包衣的药种比以1∶35较为合适,若减少药种比,提高包衣浓度,虽然能提高包衣均匀度和完整度,但会明显增加包衣厚度,成本增加,又影响出苗,主要表现为根的正常生长受到抑制;而增加药种比,降低包衣浓度,则使包衣不完整均匀,又影响菌肥效果。

根瘤菌包衣种子贮藏试验结果表明,从当年6月蚕豆种子收获,到9-10月播种,按1∶35的药种比包衣处理,对发芽和田间成苗没有明显影响。但要注意包衣后种子包装贮藏前水分必须在GB 4401.2—1996规定的范围内,即≤12%,否则会对发芽成苗产生不良影响。

[1] 奥巴托.共生固氮技术手册 [M].蒋有绎,周枫,译.北京:科学出版社,1987:109-113.

[2] 王清湖,敬岩,张惠,等.提高蚕豆共生固氮效应的研究[J]. 土壤,1997(6):307-310.

[3] 缪礼鸿,周俊初.根瘤菌竞争性研究进展 [J].华中农业大学学报,2003,22(1):84-89.

[4] 王文丽,李娟,卢秉林.蚕豆根瘤菌的分离、筛选及其肥效研究 [J].干旱地区农业研究,2010,28(6):112-115.

[5] 李爱萍,赖永红,廖海林,等.蚕豆种子包衣技术及其应用效果 [J].福建农业科技,2002(5):28-29.

[6] 张真,张彭达,应必鹏,等.蚕豆双绿5号的种植表现及栽培技术 [J].浙江农业科学,2010(5):944-945.

[7] 黄新,王亚琴,刘建新,等.接种根瘤菌对不同紫花苜蓿品种结瘤和生物学产量的影响 [J].浙江农业学报,2005,17(6):391-394.

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