木霉对盐胁迫下中华枸杞的促生作用及其菌肥在盐碱地中的应用

来源 :烟台大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:sky_fly2005
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黄河三角洲地区滨海盐碱土地面积广阔,且盐碱含量高、土壤养分低,严重影响了该区域内农业尤其是经济作物的种植业发展。施用微生物制剂是盐碱地改良的有效措施,而木霉可以改善土壤环境、促进植物生长,且环境友好,是制备菌肥菌剂的理想菌株。中华枸杞(Lycium chinense)耐盐耐涝能力强,经济价值高,适宜在滨海盐碱地推广种植。研究木霉对枸杞抗盐能力的影响机制,可促进枸杞在盐渍土壤中生存生长,为滨海盐碱地中的枸杞推广种植提供理论依据,服务于黄河三角洲区域的开发利用工作。本研究利用前期分离得到的一株生防木霉专利菌株,通过对其耐盐能力和促生特性进行分析,评估其应用于生物有机肥的可能性,并通过正交试验对发酵条件进行优化,制备出可用于室内和野外试验的木霉菌肥菌剂产品。通过设计室内实验,研究盐胁迫下木霉对枸杞离子平衡和PSⅡ的保护作用,揭示木霉提高枸杞抗盐能力的作用机制,并进一步研究盐渍土条件下木霉菌肥菌剂对枸杞的促生作用。最后,通过设计野外小区试验,研究木霉菌肥菌剂在田间条件下对滨海盐碱土的改良作用和对枸杞的促生作用,验证其施加效果。本研究主要实验结果如下:1.木霉促生特性研究及菌剂菌肥制备为研究前期获得的生防木霉菌株应用于盐碱地作物促生的可能性,本研究对该菌株耐盐能力和促生特性进行了测定,结果表明该菌株在1000 mmol·L-1NaCl条件下仍可长出菌丝,具有较强的耐盐能力;促生特性方面,该菌株具有较强的嗜铁素、ACC脱氨酶分泌能力和溶解无机磷、有机磷能力,且可分泌少量IAA,适宜应用于盐碱地作物生长。通过多因素正交试验筛选得出菌肥最优发酵条件为木霉接种量20%、麦麸含量2.5%、温度28℃、时间15 d,菌剂最优发酵条件为KH2PO4 1%、木霉接种量20%、湿度60%、时间4 d、温度25℃。经后续验证实验,菌肥有效活菌数可达2×10~8 CFU/g,菌剂孢子数可达3×1010个/g,均符合行业标准要求,可用于相关的施加实验。2.木霉对盐胁迫下枸杞根与叶内离子平衡和光系统II的影响通过设计营养土盆栽试验,利用NaCl溶液浇灌处理制造盐胁迫条件,研究在养分充足条件下木霉对盐胁迫下枸杞植株离子运移过程和光合机构的影响。结果表明在300 mmol·L-1的NaCl胁迫条件下,木霉可显著增强枸杞根系中的Na+外排及向地上部转运,保障K+吸收,维持植株体内离子平衡,从而减轻离子毒害和氧化胁迫对PSⅡ的损伤,保护光合机构,使枸杞在盐胁迫下维持光合性能,减少生物量损失。3.木霉菌肥菌剂对盐渍土壤中枸杞的促生作用利用盐碱土盆栽实验,研究木霉菌肥和菌剂在中等盐度的贫瘠土壤中对枸杞生长的促进作用。结果表明,菌肥中的木霉可调节钾钠离子吸收转运和水分吸收,缓解渗透胁迫和离子毒害引起的氧化胁迫,维持植物光合作用,但作用效果不持久,培养后期植株光合性能出现明显下降;菌肥中的有机质可增强植物养分尤其是K+的吸收,促进叶绿素合成,但作用较为迟效,且对叶片相对含水率和Na+转运的作用效果不显著。施加菌肥处理效果始终优于单施菌或单施肥,且处理期间植株光合性能未受明显影响,具有更强的促生能力。4.黄河三角洲滨海盐碱地木霉菌肥菌剂施加效果分析通过设计野外田间试验研究滨海盐碱土地中施加木霉菌肥菌剂的作用效果,结果表明木霉菌肥可显著提高土壤保水能力,改善土壤结构,调节土壤养分含量,对滨海盐渍土壤具有一定的改良作用;同时调节植株水分吸收、离子积累和光合作用,减轻氧化胁迫,显著增加植株生物量和产量。菌剂处理效果不及菌肥处理,但在不施加外源养分的情况下仍具备一定的调控能力。
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