全 文 ：作物栽培与土壤肥料
木霉代谢产物对豇豆种子活力及幼苗
生理特性的影响
魏　林1 ,梁志怀1 ,罗赫荣2 ,文吉辉＊
(1.湖南省植物保护研究所 ,湖南 长沙　410125;2.湖南省农业科学院 ,湖南 长沙　410125)
摘　要:应用哈茨木霉T2-16菌株在改良后的GPF培养基中发酵培养的产物 ,对豇豆种子进行浸种处理 ,研究其对种子萌发和苗期
生长的影响。结果表明:该发酵产物在适量浓度下 ,可显著提高豇豆种子的活力指数 ,增进种子的萌发速率 ,并能显著地促进幼苗
地上 、地下部分的生长 ,对幼苗叶片中叶绿素和可溶性蛋白的含量也有显著的增进作用 ,显示了哈茨木霉T2-16在促进植物生长方
面的潜能。
关键词:哈茨木霉;代谢产物;豇豆;种子活力;生理特性
中图分类号:S643.403.201　　文献标识码:A　　文章编号:1006-060X(2004)06-0014-03
Effect of the Metabolic Product of Trichoderma on Seed Vigour
and Physiological Indexes in Cowpea
WEI Lin1 , LIANG Zhi-huai1 , LUO He-rong2 ,WEN Ji-hui＊
(1.Hunan Plant Protection Research Institute , Changsha 410125 , PRC;2.Hunan Academy of Agricultural Sciences , Changsha 410125 , PRC)
Abstract:Cowpea seeds were pretreated with different concentration of the metabolic product of Trichoderma harzianum T2-16 ,
The result showed that the germination rate and vigour indes of cowpea seed pretreated with suitable concentration increased no-
tably , and the conductivity rate decreased compared to the control , and the pretreated with 1∶50 dilution rate was the most effec-
tive.Effects of T2-16 metabolic product on seedling growth of cowpea were positive.It enhanced the length of hypocotyls , the num-
ber and weight of crown gall , in creased the dry weight and fersh weight of leaf , stem and root system , there were similar increases
the content of chlorophyll and protein of cowpea seedling.Trichoderma harzianum T2-16 , therefore , may help cowpea seedlings to
grow.
Key words:Trichoderma harzianum ;metabolic product;cowpea;vigour index;seed;physiological characteristic
　　木霉菌(Trichoderma)是土壤微生物的重要群
落 ,对多种蔬菜病虫害尤其是土传病害具有较好的
防治作用 ,因此在无公害蔬菜生产中具有重要的地
位。但多项研究表明 ,木霉菌活菌体在田间应用中
受环境因素影响比较大 ,防病效果具有不稳定性[ 1] 。
虽然木霉某些发酵代谢产物具有相对的稳定性 ,但
　收稿日期:2004-09-17
基金项目:湖南省自然科学基金项目(04C0079)
作者简介:魏　林(1970-), 女 , 湖南双峰县
人 ,助理研究员 , 在读博士生 ,主要从事植物病
害防治研究工作。
＊文吉辉系湖南农业大学生物安全科技学院
2004级硕士研究生。
目前还很少有实际应用的事例 ,尤其在蔬菜上的应
用还几乎是空白。为了使该极具希望的生防因子得
到有效的应用 ,我们对其相对稳定的代谢产物在防
治蔬菜病害和对蔬菜生长影响方面作了初步研究。
试验结果显示:哈茨木霉T2-16发酵代谢产物除了对
许多病害具有防治作用外(研究结果另文发表),对
豇豆 、黄瓜 、番茄等蔬菜苗期生长也具有明显的促进
作用。本文报道了代谢产物对豇豆生长过程的作用
效果。
1　材料与方法
1.1　供试木霉菌株发酵产物的制备
供试菌株为本实验室从长沙地区采集的
土样中分离得到并鉴定 , 编号为哈茨木霉 T2-16
　湖南农业科学　2004 ,(6):14 ～ 16 , 18　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Hunan Agricultural Sciences　
DOI :10.16498/j.cnki.hnnykx.2004.06.006
(Trichoderma harzianum)。将该菌在 PDA 平板固体
培养基上于 26 ℃培养下 7 d 后 , 用适量灭菌的
0.1%吐温 80将平板表面孢子洗脱 ,孢子悬浮液通
过两层无菌纱布过滤后 ,将其终浓度调至 1×108 个
/ml 孢子 。在装有 150 ml 改良 GPF 培养液[ 2] 的
500 ml三角瓶中 ,接种 10 ml T2-16孢子悬浮液 ,置于
摇床中于 28 ℃、180 r/min条件下发酵培养 10 d。以
不接种的GPF 培养液为对照 。然后将发酵液用 G3
耐酸漏斗经0.22μ滤膜真空过滤 ,得到的无菌滤液
高压灭菌后备用。对照进行相同处理 ,作各处理的
参比对照液。
1.2　T2-16发酵产物对豇豆种子活力和幼苗
几个生理指标影响的测定
豇豆品种为江西省丰城市袁渡蔬菜种子站出售
的“十月红冬豇” 。实验时挑选大小 、饱满程度基本
一致的种子 ,表面消毒后分别浸入盛有 20 ml以下 5
个处理溶液的培养皿中:哈茨木霉 T2-16发酵产物稀
释10倍的原液 、稀释 50倍的原液 、稀释 100倍的原
液 ,GPF培养液参比对照液和作空白对照的灭菌水 。
浸泡 6 h后 ,用玻板直立发芽法测定各处理种子的
发芽率 、发芽指数和活力指数 ,每处理 40粒 ,重复 3
次;并另取每处理种子 20粒 ,用蒸馏水反复冲洗后 ,
吸干表面水分 ,置于 50 ml蒸馏水中于 25 ℃下浸泡
12 h后 ,再测定各浸泡液电导率[ 3] ,重复 2次。
各项生理指标测定均利用盆栽幼苗进行:按照
上述的方法用哈茨木霉 T2-16发酵产物稀释 10倍的
原液 、稀释 50倍的原液 、GPF 培养液参比对照液和
作空白对照的灭菌水 4种处理液进行浸种处理 ,2 d
后在各处理的发芽种子中 ,选择萌发一致的种子进
行盆栽 ,每盆播 3粒种子 ,调查其出苗率 ,并于子叶
出土后定苗 ,使每盆留下长势较一致的健苗一株 ,
30 d后测定不同处理的幼苗地上部分(苗高 、上下胚
轴之比 、鲜质量 、干质量等)、地下部分(主根长 、根鲜
质量 、根瘤数 、根瘤质量等)的生长量 ,以及幼苗中叶
绿素含量(丙酮法[ 4])、可溶性蛋白质含量(考马斯蓝
法[ 5])。每处理 30盆 ,重复 3次 。
2　结果与分析
2.1　木霉发酵产物对豇豆种子活力的影响
各处理豇豆种子的几个活力指标见表 1。表 1
表明 ,哈茨木霉 T2-16发酵液不同浓度浸种处理的豇
豆种子 ,其发芽势 、发芽率及活力指数都不同程度地
大于参比对照和清水对照 ,其中以 T2-16发酵原液稀
释50倍液的效果最好 ,其活力指数极显著地高于两
对照;经发酵液处理的种子外渗电导率都显著地低
于两对照处理 ,其中以 T2-16发酵原液稀释 50倍液
处理的最低 。
　表 1　 不同处理对豇豆种子活力的影响
处理 发芽势 发芽率(%)
发芽
指数
活力
指数
电导率
(μs/ cm/ g)
原液稀释 10倍液 91.67 95.83 35.47 138.33＊ 43.04
原液稀释 50倍液 95.83 98.33 38.93 　179.86＊＊ 39.81
原液稀释 100倍液 90.00 94.17 34.67 130.71 49.11
GPF培养液 82.50 87.50 31.47 115.81 　60.05＊
CK(灭菌水) 81.67 85.83 30.87 114.22 　59.79＊
　注:＊表示差异达显著水平, ＊＊表示差异达极显著水平 ,下同。
2.2　T2-16发酵产物浸种对豇豆出苗率的影
响
不同处理下 ,豇豆种子的出苗率的比较见图 1。
由图 1可看出 ,经木霉菌 T2-16发酵滤液两种浓度处
理过的种子出苗率分别为 88.3%和 83.3%,都高于
对照无菌水(68.3%)和参比对照 GPF 培养液处理
(56.7%),其中以稀释 10倍的原液处理的效果最好。
图1　不同处理对豇豆种子出苗率的影响
2.3　木霉发酵产物对幼苗根系发育的影响
表 2的结果显示 ,经 T2-16发酵滤液两个浓度处
　表 2　 不同处理对豇豆地下部分生长的影响
处理 主根长(cm)
根鲜质
量(g)
根冠鲜
质量比
根瘤数
(个/株)
根瘤质量
(mg/株)
稀释 10倍的原液 22.6 5.82 0.38 　59.6＊ 　　85.00＊＊
稀释 50倍的原液 19.4 5.58 0.43 　55.8＊ 　60.55＊
GPF培养液 18.2 4.45 0.48 36.4 26.71
CK(无菌水) 19.0 3.22 0.44 33.0 32.50
理的豇豆幼苗地下部分的主要生长指标均优于两个
对照 ,尤其是根瘤数和根瘤质量 ,其中 T2-16发酵产
物稀释 50倍的原液极显著高于对照 。经 T2-16发酵
滤液处理的豇豆根质量的增强 ,增加了植株对养分
和水分的吸收 ,尤其是根瘤的数量和大小的增加 ,提
15第6 期　　　　　　　　　　　魏　林等:木霉代谢产物对豇豆种子活力及幼苗生理特性的影响　　　　　　　　　　
高了豇豆对氨态氮的利用 ,从而对植株的生长起到
了很好的促进作用 。此外 ,T2-16发酵液培养基成分
对豇豆地下部分的生长无促进现象 。
2.4　木霉发酵产物对幼苗地上部分生长的
影响
结果表明 ,T2-16发酵液浸种后 ,豇豆的苗高 、地
上部分鲜质量和干质量显著高于对照与参比对照 ,
其中稀释 10倍的发酵原液处理的这 3项指标都极
显著地高于两对照 ,也略好于稀释 50倍的发酵原
液 ,但两者间的差异不显著。经 T2-16发酵液处理的
豇豆上 、下胚轴的长度都略低于无菌水处理的 ,但两
者上 、下胚轴之比都高于对照 ,说明 T2-16发酵产物
对上 、下胚轴的作用并不一致 ,对上胚轴的作用高于
下胚轴 ,这可能是由于生长点在上胚轴的缘故 。该
试验也再次证明了 T2-16发酵液培养基成分对豇豆
的地上部分生长无明显促进作用。
　表 3　 不同处理对豇豆地上部分生长的影响
处理 上胚轴长(cm)
下胚轴
长(cm)
上下胚
轴之比
苗高
(cm)
地上部分鲜
质量(g/株)
地上部分干
质量(g/株)
稀释10倍的原液 7.23 3.95 1.83 110.15＊＊ 15.22＊＊ 1.418＊＊
稀释50倍的原液 7.16 4.09 1.75 86.85＊ 13.01＊ 1.100＊
GPF 培养液 7.08 4.47 1.58 58.24 9.28 0.620
CK(无菌水) 7.25 4.36 1.66 55.19 7.30 0.561
2.5　木霉发酵产物对豇豆幼苗叶绿素和蛋
白质含量的影响
不同处理对豇豆幼苗蛋白质含量的影响见图
2;对植株叶绿素含量的影响见图 3。由图 2 、图3可
图 2　不同处理幼苗蛋白质含量
看出 ,木霉 T2-16发酵产物的两个浓度对豇豆幼苗蛋
白质 、叶绿素 a、b及叶绿素总含量都具有增长作用 ,
其中仍以木霉发酵产物稀释 10倍液的效果最好 ,其
处理后的幼苗叶绿素 a、b及总含量分别为对照(无
菌水处理)的2.47 、2.46和 2.39倍;蛋白质含量为对
照的 1.89倍 。而作为参比对照的发酵液中培养基
成分对三者的作用与对照的作用相当。试验结果表
明 ,木霉 T2-16发酵产物也可以通过增加豇豆幼苗叶
绿素含量 ,促进光合作用 ,提高蛋白质等的积累 ,进
而达到促进生长的作用 。
图 3　不同处理幼苗叶绿素含量
3　讨　论
蔬菜生产中 ,优质种子是高产稳产的根本保证 ,
而优质种子的基本条件是必须具备高的活力 ,其基
本标志则是成苗表现好 。在衡量豇豆种子活力的各
项指标中 ,种子外渗液电导率和活力指数为其最佳
衡量指标[ 6] 。本实验显示 ,哈茨木霉 T2-16发酵产物
浸种处理 ,可显著提高豇豆种子的活力 ,减少物质外
渗量 ,使豇豆种子有较强的成苗能力和生长性能 。
在木霉对植物生长影响方面 ,国内外的研究主
要集中在木霉菌活菌体 ,多项研究表明 ,在植物根际
施用木霉活菌体或孢子悬浮液 ,可出现促进植物生
长的现象[ 7 ,8] 。在木霉代谢产物对植物生长的影响
方面 ,国外做了较多的研究 ,国内少有报道 ,而且国
外的研究报道多集中于木霉在培养过程中所产生对
植物具有毒性的代谢产物上 ,如 Cutler等实验表明 ,
哈茨木霉可产生对豆类植物具有毒性的物质哈茨吡
啶酮(harzianianopyridone)。而木霉次生代谢产物对
植物生长具有促进作用的研究却少见报道 。也许是
人们普遍认为木霉代谢产物对植物生长具有消极影
响这一观点限制了它作为生防制剂的应用 。本试验
结果却显示 ,哈茨木霉 T2-16发酵产物在适量的浓度
下 ,对豇豆种子活力和苗期生长具有明显的促进作
用 。这可能是:(1)所用的菌株和培养条件不同 。前
人试验结果表明 ,不同的木霉种或菌株其次生代谢
产物有很大的差异;同一菌株在不同的培养基质中
所产生的代谢产物也有所不同。(2)在本试验中 ,对
木霉代谢产物采取特定的处理 ,破坏了对植物有毒
性的物质 ,而对豇豆生长具促进作用的物质尚还存
在 。有关该类活性物质的提 (下转第18页)
16　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　湖南农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 6期
较少 ,虽然千粒质量增加了 ,但产量并不高。
对迟熟大穗型品种临奥 1号而言 ,由于其营养
生长期和生殖生长期相对较长 ,有充足的时间形成
合理的群体 ,如果前期施肥过多或过早(3次施肥),
营养生长过旺 ,加之后期生殖生长也较长 ,当肥量不
足时 ,灌浆后期营养相对较差 ,影响大穗的形成 ,造
成千粒质量较低 ,秃顶增加 ,产量反而不高;2 次追
肥和一次追肥 ,由于加重穗肥的用量 ,有利于生殖生
长和灌浆后期的营养供应 ,促进大穗的形成 ,穗大粒
多 ,千粒质量大 ,产量较高(见表2)。
　表 2　　不同处理对玉米植株性状及经济性状的影响
品种 处理 株高(cm)
穗位
(cm)
穗粒数
(粒)
千粒质量
(g)
湘玉 11号
(1) 215 77 477.3 292.0
(2) 205 70 456.5 299.0
(3) 190.8 65 423.3 302.0
临奥 1号
(1) 257 100 537.8 296.0
(2) 250 97 538.8 317.0
(3) 233 89 529.0 319.0
2.3　不同处理对玉米叶面积系数的影响
叶面积系数的大小是群体结构是否合理的一个
重要指标。研究表明 ,紧凑型品种最大叶面积系数
在4.5左右产量最高 ,而平展大穗型品种最大叶面
积系数在 3.5时最为合理 ,超过 3.5时产量开始下
降;同时玉米产量与灌浆期间的叶面积系数(持绿
性)变化有关 ,持绿性好 ,产量相对较高。本试验中 ,
早熟紧凑型品种湘玉 11号叶面积系数变化较为合
理的是处理 1 ,而迟熟大穗品种临奥 1号叶面积系
数变化较为合理的是处理 2(详见表 3)。
3　小结与讨论
不同的品种类型对追肥的要求不同。从本试验
可以看出:早熟紧凑型品种的果穗不大 ,增产潜力主
要靠单位面积的穗数。因此 ,在追肥上应以增加有
效穗数为中心。3次追肥和 2次追肥的处理 ,能促
进玉米的早生快发 ,群体和个体生长协调 ,形成较合
理的群体结构 ,减少了空秆 ,产量较高 ,其中 2次追
肥处理与 3次追肥处理比较 ,在产量变化不大的情
况下 ,追肥次数要少一次 ,节省了劳力 ,是本类型品
种较适宜的追肥方案;迟熟大穗型品种则适宜密度
较稀 ,主要靠大穗增产 , 在追肥上应以促大穗为中
心 ,加之前期有较长营养生长期 ,容易形成丰产苗
架 ,因此追肥的重点在中后期 。2 次追肥和一次追
肥的处理正好符合这种品种类型的需肥特点 ,故产
量显著高于 3次追肥的处理。由于 2次追肥与一次
追肥处理的产量相差不大 ,因此此类型的品种以一
次追肥即可 。
　表 3　 不同时期追肥对玉米叶面积系数的影响＊
品种 处理 拔节期(05-06)
吐丝期
(06-07)
收获期
(07-15) 品种 处理
拔节期
(05-13)
吐丝期
(06-17)
收获期
(07-29)
湘玉 11号
(1) 0.53 4.3 0.90
(2) 0.45 3.7 1.07
(3) 0.45 3.2 1.15
临奥 1号
(1) 0.46 3.9 0.72
(2) 0.40 3.6 1.12
(3) 0.41 3.4 1.29
参考文献:
[ 1] 　贺喜全 ,王成根 ,盛良学.稻田春玉米高产高效氮肥施用技术
[ J] .农业现代化研究 , 2000 ,(3):151-154.
[ 2] 　安瑞春 , 盛良学 ,贺喜全.紧凑玉米密肥调控技术研究[ J] .湖
南农业科学 , 1996,(2):22-24.
[ 3] 　张起君 ,黄舜阶 ,刘绍棣, 等.玉米高产开发原理与技术[ M] .
济南:山东科学技术出版社 , 1992.
[ 4] 　李维岳 , 才　卓 , 赵化春 ,等.吉林玉米[ M] .长春:吉林科学
技术出版社 , 2000.
(上接第 16页)取和鉴定 ,以及其促进豇豆幼苗生长
的机理还有待于进一步的研究 。
参考文献:
[ 1] 　郭润芳 ,刘晓光 ,高克祥,等.拮抗木霉在生物防治中的应用与
研究进展[ J].中国生物防治 , 2002 , 18(4):180-184.
[ 2] 　陈碧云 ,周乐聪 ,陆致平.绿色木霉发酵配方与防治油菜菌核
病的研究[ J].中国生物防治 , 2001 , 17(2):67-70.
[ 3] 　陈光仪 ,傅家瑞.PEG 处理种子的条件及其模拟[ J] .种子 ,
1983 ,(3):16-20.
[ 4] 　朱广廉 ,钟海文 ,张爱琴.植物生理学实验[ M] .北京:北京大
学出版社 , 1990.51-54.
[ 5] 　中国科学院上海植物生理研究所.现代植物生理学实验指南
[ M] .北京:科学出版社 , 1999.392-394.
[ 6] 　陈禅友.长豇豆种子活力测定方法的选择[ J] .江汉大学学报 ,
1990 , 7(2):9-11.
[ 7] 　Chang Y C , Baker R.Increased growth of plants in the presence of the
biological control agent Trichoderma harzianum[ J] .Plant Dis , 1986 ,
70:145-148.
[ 8] 　刘云龙 ,何永宏 ,张旭东.哈茨木霉对辣椒生长的影响[ J] .云
南农业大学学报 , 2002, 17(2):345-346.
18　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　湖南农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 6期