【摘 要】
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农户要想增加玉米的产量和收入,大多数是通过增肥、增密等方法,这些方法会导致污染环境和倒伏的情况。前人进行了抗倒品种选育、减肥配施等相关研究。但如何同时在降低环境污染、增加密度,降低肥料施用量的条件下提高玉米的抗倒伏能力和产量,已成为了玉米栽培和育种上亟待解决的重要问题。植物内生菌在促进植物生长发育和提高抗逆方面的功能已被普遍发现,据此本试验通过利用功能微生物解决限制玉米的高产因素,如倒伏、肥料利用
【基金项目】
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国家重点研发计划课题（2017YFD0300802）； 国家自然科学基金课题（31960381）； 国家自然科学基金课题（32060434）； 农业部华北黄土高原地区作物栽培科学观测实验站（25204120）； 国家玉米产业技术体系（CARS-02-63）；
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农户要想增加玉米的产量和收入,大多数是通过增肥、增密等方法,这些方法会导致污染环境和倒伏的情况。前人进行了抗倒品种选育、减肥配施等相关研究。但如何同时在降低环境污染、增加密度,降低肥料施用量的条件下提高玉米的抗倒伏能力和产量,已成为了玉米栽培和育种上亟待解决的重要问题。植物内生菌在促进植物生长发育和提高抗逆方面的功能已被普遍发现,据此本试验通过利用功能微生物解决限制玉米的高产因素,如倒伏、肥料利用效率低的问题。试验进行了玉米内生菌的促生抗倒伏功能研究,通过室内平板分离菌株、盆栽试验功能验证、温室试验功能验证、大田试验功能验证筛选出3株对玉米具有促生和抗倒功能的菌株。其中大田试验设菌处理和氮肥处理2个因素,采用随机区组设计,3次重复,菌处理设3个处理:SMC（菌剂:麸皮+秸秆粉+复合菌群）;CM（剂:麸皮+秸秆粉）;CK（不加任何材料）;肥梯度设3个处理纯氮220 kg/hm~2(N220)、纯氮110 kg/hm~2(N110)和0 kg/hm~2（N0）。为了验证其促生和抗倒功能,通过测定和分析菌剂（SMC）的单株菌分泌生长激素吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid,IAA）、嗜铁素相对含量和解磷量、玉米植株的地上部形态指标和地下部形态指标、以及构建的菌群（SMC）在大田的苗期、吐丝期、成熟期各时期的形态指标,玉米灌浆速率、茎秆组分含量、茎秆力学等抗倒指标及产量和氮肥利用效率。从单株菌对玉米各指标的影响到构建的内生菌群（SMC）在大田对玉米促生和抗倒各指标的影响两个角度阐明内生菌的促生和抗倒功能,研究结果为当地玉米节肥、抗倒、增产、增效提供技术支撑。试验结果如下:（1）GF-55、GF-57、GF-60处理与对照相比较,玉米地上部和地下部指标均有显著提高,其中GF-55、GF-60根干重提升最为显著分别为231.25%、100%,GF-55、GF-57、GF-60根长提升最为显著分别为141.68%、42.52%、131.85%。菌株GF-55、GF-57、GF-60分泌生长激素吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid,IAA）分别为30.88μg/m L、38.60μg/m L、38.60μg/m L;嗜铁素相对含量分别为50.20%、30.50%、0;解磷量分别为58.43 mg/L、12.08 mg/L、32.19 mg/L。经鉴定GF-55为莫拉维假单胞菌,GF-57、GF-60为克雷伯氏菌属。（2）其中GF-55在温室条件下显著提高玉米吐丝期后茎秆的抗倒伏效果,茎秆力学以玉米茎秆弯曲强度提升最为显著较对照提高55.83%。茎秆组分以木质素含量提升显著为48.01%。（3）将上述3株菌与GF-46（Bacillus velezensis）和真菌Piriformospora indica进行组配,形成复合菌群。将菌群制备成菌剂（SMC）进行田间应用。通过对玉米全生育期各项指标的测定对复合菌群的功能进行研究发现:复合菌对玉米苗期和吐丝期的生长发育均有显著促进作用。特别是苗期根系活力提高1.78倍,吐丝期根系干重和菌根侵染率均提高,SMC加速籽粒灌浆最高提升30.43%,木质素的含量提升33.30%。（4）复合菌在减少一半追氮量时施加SMC能够提高玉米的产量为,在SMC N0、SMC N110、SMC N220分别较CK N0、CKN110、CK N220增产4.41%、10.61%、10.40%。增加了玉米的产量和收益。复合菌对玉米具有节肥、抗倒、增产、增收的能力。
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