耐盐碱促生细菌对红小豆的促生作用及其对根际微生态的影响

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:langya925
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黑龙江省大庆市地处松嫩平原,部分土地盐碱化程度较重。盐碱土中含有大量的耐盐碱菌株,其中部分具有特殊的促生功能,可以作为有益促生菌促进植物生长,提高植物对盐碱的抗性。本研究以大庆地区盐碱土为实验材料分离耐盐碱促生菌,挑选促生功能较全、促生效果较好的菌株进行菌种鉴定,应用红小豆种子发芽和插条试验验证促生菌在盐碱胁迫条件下的促生效果,选择促生效果好的菌株组成2组复合菌剂,通过插条试验比较2组复合菌剂的促生效果,最终选择促生效果好的一组进行红小豆盐碱土盆栽试验。主要结论如下:从盐碱土中分离得到43株形态各异的耐盐碱细菌,随后对分离得到菌株进行促生功能定性定量复筛,选取5株固氮、溶磷、解钾、产植物激素IAA和产ACC脱氨酶功能较好的菌株进行菌种鉴定,确定29号菌株为卓贝尔氏菌属细菌,另外4株菌株为盐单胞菌属细菌。这5株促生菌用于后续的红小豆促生试验。取红小豆插条,分别接种5株单菌及选取3株菌株混合制成的两种组合T1和T2的菌剂,验证盐碱胁迫下对于红小豆插条侧生根的促生效果,结果显示接种耐盐碱促生菌后能够显著增加盐碱胁迫下红小豆插条侧生根的生根数量和根长,促进红小豆根系的生长,缓解盐碱胁迫对红小豆生长的抑制作用。将红小豆种子种于盐碱土土壤中,浇施经筛选后促生效果较好的复合菌剂T1,正常培养40 d后取样,结果显示接种菌剂后红小豆鲜重、地上部干重、株高、叶片数、叶绿素含量及叶面积分别增加了48.04%、57.62%、35.45%、32.86%、31.50%和50.94%;施入菌剂后,处理组根长、根干重、根鲜重及根体积与未施菌剂相比显著增加了90.49%、118.64%、105.02%和294.81%;接种菌剂后红小豆植物体叶和根部SOD、POD、CAT及APX活性和MDA含量显著降低;植株叶片及根系的可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量显著提高,增幅达到了28.9%、34.89%、107.21%、50.0%、307.48%和94.2%;植株根系活力显著高于未施菌剂处理,提高了69.62%;叶片中抗氧化酶相关基因均下调,菌剂的施入对红小豆叶片中抗氧化酶相关基因的表达量具有明显的影响。复合菌剂施入种植红小豆的土壤中,40 d后发现土壤理化性质发生了改变。土壤p H和可溶性盐含量显著降低,有效缓解了土壤盐碱化程度;土壤中速效养分碱解氮、有效磷、速效钾含量及土壤各种酶活性均得到显著提升,为植物的生长发育创造了适宜的生存条件。对施入复合菌剂后种植红小豆的土壤细菌多样性进行测定,主要细菌门类为变形菌门和放线菌门。施入菌剂与未施菌剂土壤相比,微生物群落多样性及丰度具有显著差异。促生菌剂的施入使土壤细菌群落多样性及丰度均得到显著提升。在细菌群落属水平上分析结果表明硝化螺菌属和norank_c__Actinobacteria等菌属丰度随着菌剂的施入而得到明显增加。对施入复合菌剂后种植红小豆的土壤真菌多样性进行检测,主要真菌门类为子囊菌门、接合菌门和UN-k-Fungi。通过LDA分析和Lef Se分析两种处理中真菌各水平下的差异物种,结果显示对照土壤中子囊菌门的丛赤壳科及其下属的镰刀菌属显著富集,而菌剂处理土壤中被孢霉属相对丰度明显增加。本研究通过分离并鉴定了大庆草原盐碱土壤中几株具有植物促生能力的耐盐碱细菌,通过室内试验和室外试验对单株细菌和复合菌剂的植物促生效果进行了检验,发现复合促生菌剂能够显著改善红小豆根际盐碱土壤理化性质,增强植株盐碱抗性,施入盐碱土壤中可以促进植株的生长。
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