阿根廷利索公司大豆根瘤菌剂对大豆结瘤及产量的影响

甄 涛，张 武，王笑庸，鹿文成，郭儒东，李宝华，于德水，3*

(1.黑龙江省科学院微生物研究所，黑龙江哈尔滨 150010；2.黑龙江省农业科学院黑河分院，黑龙江黑河 164300；3.黑龙江省科学院高技术研究院，黑龙江哈尔滨 150020)



阿根廷利索公司大豆根瘤菌剂对大豆结瘤及产量的影响

甄 涛1，张 武2，王笑庸1，鹿文成2，郭儒东2，李宝华2，于德水1，3*

(1.黑龙江省科学院微生物研究所，黑龙江哈尔滨 150010；2.黑龙江省农业科学院黑河分院，黑龙江黑河 164300；3.黑龙江省科学院高技术研究院，黑龙江哈尔滨 150020)

摘要[目的]验证阿根廷利索公司大豆根瘤菌剂与北方大豆主栽品种的结瘤能力。[方法]以黑河43号为供试品种，采用完全随机区域排列方式，设5个处理，每个处理用不同的大豆根瘤菌剂(Rizoliq Top、Rizoliq Top + Premax、Signum +Premax-Signum、LLI + Premax-LLI)进行拌种，调查大豆植株的生长性状和小区产量。[结果]Rizoliq Top菌剂数量为国家标准最低标准的5.2倍；包衣后种子带菌量为5.48×104 CFU/mL；菌剂Rizoliq Top+Premax和LLI + Premax-LLI在荚数、粒数、百粒重方面与对照相比差异不显著，但均高于对照，产量显著高于对照，分别增产14.32%和22.96%。[结论]大豆根瘤菌Rizoliq Top+Premax和LLI+Premax-LLI与黑河43号相互适配性好，增产效果显著。Signum+Premax-Signum和Rizoliq Top与黑河主栽品种黑河43号大豆适配性差或不适应黑河环境，导致增产效果不理想。

关键词大豆根瘤菌剂；品种匹配；黑河43号；黑龙江

黑龙江省作为我国大豆种植大省，在20世纪就曾尝试推广接种根瘤菌技术[1-2]，但由于根瘤菌剂质量不稳定和使用方法不当，推广效果不理想。近年来，农户开始逐渐采用这项菌剂技术，其增产抗病效果已得到农户的认可。目前，黑龙江省应用大豆根瘤菌剂可增产10%以上，效果显著[3-5]。黑河43号大豆品种是黑龙江省农业科学院黑河分院选育的优良品种，是黑龙江省的主栽品种之一，目前已累计种植333余万hm2。笔者研究了阿根廷利索公司的根瘤菌剂产品在黑龙江主栽大豆品种上的应用效果，旨在为提高该省大豆产量与品质提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验材料试验地点设在黑龙江省农业科学院黑河分院试验地，土壤类型为草甸暗棕壤，土壤理化性质：土壤速效氮含量219.7mg/kg，速效磷(P2O5)含量115.9mg/kg，速效钾(K2O)含量163.0mg/kg，pH(水∶土=2.5∶1)5.32，有机质含量30.7g/kg。供试品种为黑河43号，由黑龙江省农业科学院黑河分院提供。供试大豆根瘤菌菌剂为RizoliqTop、Signum和LLI，由阿根廷利索公司提供。供试根瘤菌保护剂为Premax、Premax-Signum、Premax-LLI，由阿根廷利索公司提供。其中，RizoliqTop菌剂可以单独使用，也可以与保护剂Premax配合使用，Signum和LLI菌剂必须与相对应的保护剂Premax-Signum、Premax-LLI配合使用。

1.2试验设计共设5个处理(表1)，3次重复。每个处理用不同大豆根瘤菌剂进行拌种[6]。共15个小区，每个小区采用0.6m垄距，7.0m行长。小区内各处理随机分布[7]。各处理田间分布及各小区布局见图1、2。

表1　各种不同处理菌剂使用情况

注：①，②，③，④，⑤(CK)分别表示5个试验设计。Note：①，②，③，④，⑤ (CK)were five test designs.图1　试验小区各处理随机分布示意Fig.1　Schematic diagram of randomly distribution in different treatments of each test plot

图2　试验小区布局设计Fig.2　Layout design of test plot

1.3测定项目与方法

1.3.1根瘤菌剂质量的检测。利用YMA平板涂布法，将阿根廷利索公司的3种菌剂分别稀释至10-7和10-8后涂布YMA平板。每个梯度3次重复，每个重复2个对照。于29.5 ℃恒温培养7d，同时利用PGA培养基检测霉菌率[8]。

1.3.2单粒种子接种量的测定。 取拌菌后的50粒种子置于含有50mL无菌水的125mL摇瓶中，200r/min震荡12min，分别稀释10-3和10-4进行涂布，每个梯度3次重复，每个重复2个对照。于29.5 ℃恒温培养7d。

1.3.3大豆植株调查。在初荚期(R3)和收获期(R8)进行调查。其中，R3期每处理各取5株，调查株高、根瘤数(主根根瘤数、侧根根瘤数、总根瘤数)、植株干重。收获期(R8)采用5点取样法每个点位取样1m2，调查株高、单株荚数、单株粒数、单位面积产量[9-10]。每处理3次重复。

1.4数据处理采用Excel和DPS7.05进行数据统计。

2结果与分析

2.1不同菌剂质量及种子带菌量我国微生物肥料标准(GB20287—2006)中规定根瘤菌剂有效活菌数≥2×109CFU/mL，霉菌数≤3×106CFU/mL。经测定，RizoliqTop、Signum、LLI的有效活菌数分别为(10.40×109±0.92)、(9.20×109±0.60)、(9.36×106±0.90)CFU/mL，分别是国家标准最低限的5.20、4.60和4.68倍。在3种菌剂中均未检出霉菌。因此，阿根廷利索公司提供的根瘤菌剂符合我国根瘤菌剂相关标准。

2.2不同菌剂包衣后种子带菌量经7d29.5 ℃培养，在YMA平板上检测数据如下：RizoliqTop、RizoliqTop+Premax、Signum+Premax-Signum、LLI+Premax-LLI4种根瘤菌经拌种后种子表面的有效活菌数均在4.0×104CFU/mL以上，分别为(5.48±0.17)、(5.10±0.25)、(4.10±0.38)、(4.30±0.15)×104CFU/mL。

2.3不同菌剂接菌根瘤数量与干重由表2可知，各处理间的株高、主根根瘤数、主根根瘤干重、侧根根瘤干重及根瘤总干重与CK差异不显著；处理①、②、④的侧根根瘤数和根瘤总数与CK差异显著，处理③与CK差异不显著；各处理间的植株干重与CK差异不显著，处理①与处理②差异显著。此外，根瘤数量与根瘤干重不成成比，说明虽然形成根瘤但是有效结瘤很少，因而造成根瘤的干物质积累较少。

2.4不同菌剂对大豆产量及产量构成因子的影响由表3可知，各处理间的荚数、单株粒数、百粒重与CK差异不显著；各处理间株高与CK差异不显著，处理①、③与处理④差异显著；处理②、④的产量与CK和处理①、③差异显著；处理④、②较CK分别增产22.96%和14.32%。综上所述，增产因素与株高无关，与荚数、粒数、百粒重有关。处理②、④与CK相比可以提高单株荚数、单株粒数、百粒重，但差异不显著，各因素均高于CK，在产量与CK相比差异显著，增产效果明显。

表2　不同菌剂处理对大豆根瘤的影响

注：同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著。

Note：Differentlowercasesinthesamerowindicatedsignificantdifferencesat0.05level.

表3　不同菌剂处理对大豆产量构成因子的影响

注：同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著。

Note：Differentlowercasesinthesamerowindicatedsignificantdifferencesat0.05level.

3结论与讨论

(1)该研究表明，阿根廷利索公司生产的根瘤菌质量优良，RizoliqTop、Signum和LLI3种菌剂的数量可达国家标准的4.6～5.2倍，且均未检出霉菌。经测定，不同菌剂包衣后种子带菌量，以RizoliqTop最高，达5.48×104CFU/mL，Signum+Premax-Signum最低，仅4.10×104CFU/mL。各处理间的株高、主根根瘤数、主根根瘤干重、侧根根瘤干重及根瘤总干重均与对照差异不显著；对照组未施用根瘤菌的侧根根瘤数和根瘤总数显著高于处理①、②、④；各处理间的植株干重与对照无显著差异，处理①与处理②差异显著。不同根瘤菌剂处理对大豆产量构成的影响与株高无关，与荚数、粒数、百粒重有关。处理②和处理④在产量方面显著高于CK，其他各因素均高于对照但不显著；与对照相比，处理②、④分别增产14.32%和22.96%。

(2)综上，大豆根瘤菌RizoliqTop+Premax和LLI+Premax-LLI与黑河43号适配性好，增产效果显著。Tomar等[11]研究表明，不同的大豆类型和品种间由于根系分泌物不同，造成根瘤菌对刺激大豆形成根瘤也存在显著差异，根瘤菌对宿主的专一性与品种的差异性有关[11]。因此，大豆根瘤菌RizoliqTop和Signum+Premax-Signum增产效果不理想可能是由于其与黑河43号品种适配性差或不适应黑河环境等[12]。为更好地推广大豆根瘤菌剂在黑龙江省的应用，寻找与该省主流大豆品种相匹配的广谱高效的大豆根瘤菌剂迫在眉睫[13-14]。

参考文献

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作者简介甄涛(1986- )，男，山东泰安人，助理研究员，从事大豆根瘤菌及分子生物学研究。*通讯作者，研究员，从事生物技术、微生物学研究。

收稿日期2016-04-25

中图分类号S 144.3

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)16-134-03

EffectsofRhizobiaInoculantsfromRizobacterArgentinaS.A.ontheSoybeanNodulation?andItsYields

ZHENTao1,ZHANGWu2,WANGXiao-yong1,YUDe-shui1,3*etal

(1.InstituteofMicrobiology,HeilongjiangAcademyofSciences,Harbin,Heilongjiang150010; 2.HeiheBranchofHeilongjiangAcademyofAgriculturalSciences,Heihe,Heilongjiang164300;3.InstituteofAdvancedTechnology,HeilongjiangAcademyofAgriculturalSciences,Harbin,Heilongjiang150020)

Abstract[Objective] To test the nodulation ability of rhizobia inoculants produced by Rhizobacter Argentina S.A. to nodulate host legume plants of main soybean cultivar in the north of China. [Method] By adopting the randomized complete block design, five treatments were designed with Heihe 43 as the tested varieties. Different soybean nitragins (Rizoliq Top, Rizoliq Top + Premax, Signum +Premax-Signum, LLI + Premax-LLI) were used for each treatment. The growth traits and plot yield of soybean plant were investigated. [Result] Rizoliq Top was 5.2 times of the minimum standards in national standards. The number of rhizobium after coating was 5.48×104 CFU/mL. Rizolip Top+Premax and LLI+Premax-LLI were higher than CK in pod number and seed number per plant and 100-seed weight, but there were no significant differences. The yields were obviously higher than that in CK, which increased by14.32% and 22.96%, respectively. [Conclusion] Rizoliq Top+Premax and LLI+Premax-LLI have a good mutual compatibility with Heihe 43, showing significant yield increasing effects. The unsatisfactory performances of Signum+Premax-Signum and Rizoliq Top are possibly due to their poor adaptation to Heihe43 which is the main soybean cultivar, or they are not suited to climatic conditions of Heihe city.

Key wordsRhizobia inoculants; Variety match; Heihe 43; Heilongjiang