全 文 ：doi:10. 11838 /sfsc. 20140218
基于不同基质和剂量的溶磷菌液
对黔南扁穗雀麦种子发芽的影响
李显刚1，班镁光1，周泽英1，舒健虹2* ，王普昶2，龙金梅1
(1. 黔南州饲草饲料工作站，贵州 都匀 558000;2. 贵州省草业研究所，贵州 贵阳 550006)
摘 要:为研究筛选可提高或促进黔南扁穗雀麦 (Bromus carticus cv. Qiannan)种子萌发、幼根发生的溶磷菌，探
索供试培养基对溶磷菌的生长及黔南扁穗雀麦种子萌发的影响，开展了溶磷菌 Br24 在以 LB和 PDA培养基为基质
的不同剂量处理下对黔南扁穗雀麦种子发芽影响的培养试验。结果表明，改良 LB 培养基是溶磷菌生长较好的基
质;经 PDA培养液处理的扁穗雀麦种子，出苗速度和出苗整齐度较好;以 LB和 PDA作为培养基质，活化 48 h的
Br24 菌液浸种 6 min或分别接种菌液量不超过 2 mL与 1 mL，扁穗雀麦种子发芽率最好。菌株 Br24 可作为溶磷接
种剂，具有一定生产和推广应用价值。
关键词:培养基;溶磷菌;黔南扁穗雀麦;种子发芽
中图分类号:S144. 9;S543 + . 8 文献标识码:A 文章编号:1673 － 6257 (2014)02 － 0088 － 05
收稿日期:2013 － 05 － 19;最后修订日期:2013 － 07 － 24
基金项目:贵州省社会发展攻关“贵州优异禾草根际促生菌研究
及其生物菌肥的研制与开发”［黔科合 NY字 (2011)3104 号］。
作者简介:李显刚 (1983 －)，男，贵州遵义人，研究生，畜牧
师，主要从事草原监测监管及草地微生物资源与生态研究方面的
工作。通讯作者为舒健虹。
黔南扁穗雀麦 (Bromus carticus cv. Qiannan)是
贵州省草业所选育的国家级优质牧草新品种，该品
种具再生性和分蘖能力强、产草量高、草层密度
大、叶量丰富、品质好、抗逆性强及冬季青绿等优
点，有助于解决贵州家畜冬、春青饲料短缺的难
题。在目前贵州省实施退耕还林还草，种草养畜工
程中，喀斯特地区土壤中磷的亏缺，制约着牧草产
量的提高。溶磷微生物能够依靠自身的代谢产物或
与其他生物协同溶解土壤中的难溶无机磷，提高土
壤中可溶性磷的含量，改善植物磷营养状况［1，2］;
同时还能促进植物激素如 3 －吲哚乙酸 (IAA)的
合成和分泌，促进植物的生长，所分泌的有机酸与
Ca － P、Fe － P和 Al － P 等进行螯合，使难溶磷转化
成为有效磷［3］。这类微生物制剂的使用有望成为解
决牧草营养需求和顺利实施种草养畜工程的重要技
术手段之一。
其中溶磷菌对促进植物种子的萌发、根系生长
的作用大小，主要表现在促进植物根系的伸长、分
支、增粗及根系对营养元素的吸收等方面，从而直
接影响到植物生长、株高及其产量［4，5］。不同的培养
基和不同浓度的溶磷菌对种子的发芽有一定影响，
为了能在生产中合理利用菌肥，选取分离自扁穗雀
麦根际溶磷能力强，具有分泌 IAA功能的 4 个菌株，
通过一系列相关试验，旨在明确溶磷菌株与作物相
适应的接种效应，为其在种子处理和菌种制备方面
提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 不同培养基下溶磷菌生长的观测
1. 1. 1 培养基及菌种
A:LB培养基 (酵母粉 0. 5 g，蛋白胨 1 g，
NaCl 0. 6 g，蒸馏水 100 mL，pH 值 7. 2);B:
PDA培养基 (土豆 20 g，葡萄糖 1 g，蒸馏水 100
mL);C:改良的 LB 培养基 (酵母粉 0. 5 g，可溶
性淀粉 0. 882 g，NaCl 0. 6 g，蒸馏水 100 mL，pH
值 7. 2)。供试菌株为 Br7、Br13、Br17、Br24，均
分离筛选自扁穗雀麦根际，部分性能见表 1。
表 1 菌株的部分性能
菌株 溶磷量 (P2O5 mg·L －1) IAA值 (无色氨酸 mg·L －1)
Br7 138. 98 1. 30
Br13 201. 52 10. 39
Br17 303. 60 8. 28
Br24 369. 16 2. 90
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中国土壤与肥料 2014 (2)
1. 1. 2 菌悬液制备及菌落特性观察
将各供试溶磷菌划线接种于 LB固体培养基上活
化培养 24 h，并制成菌悬液 (浓度约为 108 cfu·
mL －1，即波长 660 nm，OD值 0. 5)，后将活化菌种点
接于A、B、C 3种固体培养基中，28℃培养24 ～72 h，
观察并记录各菌株在不同培养基上的菌落特性。
1. 1. 3 溶磷菌在液体培养条件下的生长特性测定
无菌条件下，将制备好的菌悬液各 0. 2 mL接种
于灭菌的 A、B、C 培养液 (15 mL·管 －1)中，以
接种等量无菌水为对照，每处理 3个重复。摇匀后置
于 28℃振荡培养 48 h，用紫外可见分光光度计 (波长
660 nm)测定吸光度 (A值)，以确定菌液浓度。
1. 2 不同培养基对扁穗雀麦种子发芽的影响
1. 2. 1 培养基
A:LB培养基;B:PDA 培养基;C:改良的
LB培养基;D:减半的 LB培养基 (酵母粉 0. 25 g，
蛋白胨 0. 5 g，NaCl 0. 6 g，蒸馏水 100 mL，pH 值
7. 2)。A、B、C培养基成分同 1. 1. 1。
1. 2. 2 试验方法
选当年收获的饱满扁穗雀麦种子，用 50℃水浸
泡过夜，在 75%酒精中浸泡 30 s并搅动，无菌水洗
3次，再用 0. 1%HgCl2 浸泡 4 min，用无菌水洗涤至
无氯化汞残留 (5 ～6次)。在培养皿底铺垫 4层无菌
滤纸，用吸管向培养皿内加入 5 mL无菌蒸馏水，并
分别加入对应的 B、C、D液体培养基 2 mL，后放入
消毒种子 50 粒;在 A培养皿中放入用 LB 培养基浸
泡 6 min 后的种子 50 粒，各处理重复 3 次。25℃、
12 h光照培养箱中进行发芽培养并观察种子发芽情
况，观察时间为 14 d，每天定时、定量补给无菌水。
1. 3 溶磷菌 Br24 在不同培养基、不同剂量处理下
对扁穗雀麦种子发芽的影响
1. 3. 1 培养基及菌种
LB培养基和 PDA 培养基同 1. 1. 1 中的 A、B。
菌株为 Br24。
1. 3. 2 试验方法
种子处理、发芽床制备同 1. 2. 2。将菌种 Br24
活化及制成菌悬液后，按菌悬液与培养基比例为
1∶ 100接种于 LB、PDA 的灭菌培养液中，28℃振荡
培养 48 h备用。
在铺有滤纸的无菌培养皿内，加入 5 mL 无菌
蒸馏水，分别在 A 与 B (2、3、4)处理中加入
Br24 菌液 1、2、3 mL，然后放入消毒的种子 50
粒;A (1)和 B (1)培养皿中放入用 Br24 菌液浸
泡 6 min的种子 50 粒［6］;以灭菌蒸馏水培养皿中培
养无菌种子作对照，记为 CK，每处理 3 个重复，
见表 2。培养及观察时间同 1. 2. 2。
表 2 不同培养基质的不同剂量对种子的处理
培养
基质
处理
1 2 3 4
LB培养
基 (A)
菌液
浸种 6 min
1 mL菌液 2 mL菌液 3 mL菌液
PDA培养
基 (B)
菌液
浸种 6 min
1 mL菌液 2 mL菌液 3 mL菌液
1. 4 测定项目
以种子芽长等于种子长的一半，根长等于种子
长时即计为发芽，或根长为种子长的 1. 5 倍为发
芽［7］，测定发芽时间及发芽率。发芽率 = (该时段
已发芽种子数 /种子总数) × 100%;发芽势 = 9 d
内正常发芽的种子数 /供试种子数 × 100%。
2 结果与分析
2. 1 不同培养基中溶磷菌生长情况
从表 3 可看出，除菌株 Br17 在 B 培养基中生
长慢外，各供试菌株在 3 种培养基中生长速度多为
中等或快，其中 Br24 在 3 种培养基中生长速度较
其余菌株快，菌落为半湿润 (A 培养基)或湿润
(B、C培养基);除菌株 Br17 在 A、B 培养基中菌
落粘稠外，其余菌株在 3 种培养基中菌落多为半湿
润或湿润。
表 3 各菌株在供试培养基中生长的情况及 OD值
菌株 培养基 生长速度 干湿度 形态 透明度 OD值
Br7 A 中等 湿润 凸起 不透明 0. 574 ± 0. 032B
B 中等 湿润 凸起 不透明 0. 947 ± 0. 062A
C 中等 半湿润 扁平 不透明 0. 949 ± 0. 060A
Br13 A 中等 半湿润 扁平 不透明 0. 968 ± 0. 059B
B 中等 湿润 凸起 半透明 1. 035 ± 0. 059A
C 中等 半湿润 扁平 不透明 1. 547 ± 0. 082A
Br17 A 中等 粘稠 扁平 不透明 1. 145 ± 0. 016A
B 慢 粘稠 扁平 不透明 0. 451 ± 0. 017B
C 中等 湿润 凸起 不透明 1. 203 ± 0. 051A
Br24 A 快 半湿润 扁平 半透明 1. 133 ± 0. 016B
B 快 湿润 凸起 不透明 1. 315 ± 0. 013A
C 快 湿润 扁平 不透明 1. 491 ± 0. 021A
注:24 h内能见菌落为快 (菌落直径约为 0. 5 cm);48 h内菌落直
径达 0. 5 cm为中等;72 h内菌落直径达 0. 5 cm 为生长较慢。同一
列数据后不同字母表示差异达 0. 01 显著水平。下同。
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中国土壤与肥料 2014 (2)
对同一菌株而言，在 C培养基中生长的速度快
于 A和 B，即菌悬液 OD 值在 C 中大于在 A 与 B
中。除菌株 Br17 外，菌株 Br7、Br13、Br24 在 B培
养基中的 OD值均大于同一菌株在 A 培养基中 OD
值，且差异达到极显著水平 (p ＜ 0. 01);菌株
Br17 在 B培养基中生长速度较 A培养基慢，OD 值
差异达到极显著水平 (p ＜ 0. 01);不同菌种在同一
培养基中的生长速度也不一致。综上分析可知，同
一菌种在 3 种不同培养基中生长繁殖速度各异，其
中 C (改良 LB)培养基相对更适合供试菌株的生
长，其次为 B (PDA)培养基，在 A (LB)培养基
中菌株生长最慢。
2. 2 不同培养基对扁穗雀麦种子发芽的影响
从表 4、图 1 得知，D 处理的扁穗雀麦种子发
芽率最低，仅为 42. 20%，说明 D 处理抑制了扁穗
雀麦种子胚根的生长;A、B、C处理的扁穗雀麦种
子发 芽 率 均 在 80% 以 上，分 别 为 89. 68%、
89. 56%和 80. 00%，扁穗雀麦种子胚根生长快，须
根多，但发芽率未达到 90%以上。
表 4 不同培养基对扁穗雀麦种子
发芽率及发芽势的影响 (%)
处理 发芽率 较 D增加 发芽势 较 D增加
A 89. 68A 47. 48 48. 25BC 35. 58
B 89. 56A 47. 36 60. 00A 47. 33
C 80. 00AB 37. 80 35. 00BC 22. 33
D 42. 20B — 12. 67C —
图 1 不同培养基处理扁穗雀麦种子的发芽情况
发芽势是反映种子出苗速度和出苗整齐度的重
要指标，从图 1 可看出，B 处理的扁穗雀麦种子出
苗最整齐，发芽势达到 60. 00% (表 4)，较 D 高
47. 33%;其次为 A、C处理的种子，发芽势分别为
48. 25% 和 35. 00%;D 处 理 最 差，发 芽 势 仅
为 12. 67%。
2. 3 溶磷菌 Br24 在不同培养基、不同剂量处理下
对扁穗雀麦种子发芽的影响
从图 2 可看出，接种菌株 Br24 不同剂量的 A
培养基 (LB)处理扁穗雀麦种子，发芽培养 14 d
后，A1、A2、A3 3 个浓度处理具有提高或加速其
发芽的作用，其中 A1、A2 两个浓度处理的扁穗
雀麦种子发芽势较高，且 A1 处理与 CK 处理的扁
穗雀麦种子的发芽势差异达极显著水平 (p ＜
0. 01);A2 与 CK 处理未达到极显著差异 (p ＞
0. 01)。A4 处理的扁穗雀麦种子发芽势不及 CK，
为最低，这可能与菌液浓度过大，抑制了种子的
萌芽有关系。用 A 液培养的溶磷菌株 Br24 处理扁
穗雀麦种子，发芽势大小为处理 A1 ＞ A2 ＞ A3 ＞ CK
＞A4。
图 2 不同剂量 A培养液处理的扁穗雀麦
种子发芽势比较
注:图柱上不同字母表示差异达
到 0. 01 显著水平。下同。
用 B液培养的溶磷菌株 Br24 各处理去接种扁
穗雀麦种子，经 14 d的培养后，扁穗雀麦种子发芽
势见图 3。由图 3 可看出，各处理的扁穗雀麦种子
发芽势差异较大，其中 B1 处理的扁穗雀麦种子发
芽势最高，为 96%，其次为接种 1 mL菌液的 B2 处
理，发芽势最差的为 B3 和 B4 处理，低于 CK 处理
的扁穗雀麦种子的发芽势。其中 B1 处理的扁穗雀
麦种子发芽势较 CK 处理高 17. 33%，差异达极显
著水平 (p ＜ 0. 01)，而 B2 与 CK 处理的扁穗雀麦
种子发芽势差异未达极显著水平 (p ＞ 0. 01)。用 B
液培养的溶磷菌株 Br24 处理扁穗雀麦种子，发芽
势大小为处理 B1 ＞ B2 ＞ CK ＞ B3 ＞ B4。
图 3 不同剂量 B培养液处理的扁穗雀麦
种子发芽势比较
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中国土壤与肥料 2014 (2)
综上分析，无论采用 LB 或者 PDA 培养基作为
活化基质，菌株 Br24 的菌悬液浸泡扁穗雀麦种子
约 6 min，一定程度上可加速其发芽;接种过高浓
度的 Br24 菌悬液，反而抑制了扁穗雀麦种子的发
芽，一方面可能抑制了种子胚根的生长，另一方面
可能是菌株的生长消耗了种子发芽时所需要的足够
氧气，使其窒息或者延缓了发芽。
2. 4 种子的发芽动态
通过图 4 可知，随菌株的生长，即菌液量的
增加，在第 9 d，除 A4 处理外，A1、A2、A3 处
理的扁穗雀麦种子的累积发芽数均提升较快，且
均高于 CK;在第 9 d 至 14 d 之间，A1、A2、A3
处理的扁穗雀麦种子的累积发芽数逐步下降，但
发芽率始终高于 CK。A1 在第 9 d时达到发芽高峰
期，A3 和 A2 发芽高峰期在第 11 d，发芽高峰期
较 A1 推迟 2 d;到 14 d 时 A1 的最大累积发芽率
为 96%，A3 和 A2 的最大累积发芽率分别为
94%、92. 64%;CK 和 A4 处理中，发芽高峰期
在第 11 d，第 14 d达到的最大累积发芽率分别为
80. 67%、80. 00%，均与 A1 处理的累积发芽率差
异达极显著水平。在 A培养基质的 A2 和 A3 处理
中，扁穗雀麦发芽数受促进或抑制影响均较小，
发芽动态曲线均与 A1 处理相似，由此可见，用 A
液作为培养基质时，最佳处理为 A1 (活化 48 h
菌液浸种 6 min)或接种菌液量不超过 2 mL。
图 4 Br24 在 A培养液不同处理
下对扁穗雀麦种子发芽率的影响
由图 5 可知，采用 B基质的各处理，扁穗雀麦
种子的发芽动态曲线变化趋势与采用 A基质的各处
理结果相似，即在第 9 d 前，B1 处理 (活化 48 h
菌液浸种 6 min)、B2 处理 (接种菌液 1 mL)的扁
穗雀麦种子的累积发芽数均提升较快，接种菌液量
过大的 B3 和 B4 处理未能提升扁穗雀麦种子的累积
发芽数，反而抑制了其正常发芽。B1 在第 9 d 达到
发芽高峰期，到 14 d 时最大累积发芽率为 96%;
B2 发芽高峰期在第 11 d，14 d 时的最大累积发芽
率为 95%;CK、B3 和 B4 在第 14 d 时最大累积发
芽率分别为 88. 67%、79. 33%和 71. 33%，发芽高
峰期分别在第 12、11 和 10 d，发芽高峰期均较 B1
处理迟。可见用 B液作为培养基质时扁穗雀麦种子
催芽的最佳处理为 B1 (活化 48 h 菌液浸种 6 min)
或接种菌液量不超过 1 mL，均有利于其种子的发芽
和生长。
图 5 Br24 在 B培养液不同处理
下对扁穗雀麦种子发芽率的影响
3 讨论与结论
近年来，探寻新肥源 (尤其是生物肥源)以
替代或部分替代化肥的研究倍受关注［8］，其中以
植物生长促进菌 (PGPＲ)［9］为原料研制而成的微
生物肥料在我国农业生产中应用较多。如冯宝华
等［10］研究复合微生物肥料对青菜的应用效果、曹
国军等［11］研究微生物肥料对水稻的产量影响、汉
晓红等［12］研究微生物肥料对小麦增产、孙世清
等［13］研究施用复合微生物肥料 (解磷及解钾微生
物)对棉花的作用效果及叶小梅等［14］研究促生菌
102 对青菜、番茄种子的发芽率及根长影响等研
究结果都表明，施用微生物肥料后、一方面不仅
可以提高其作用对象的产量和品质，另一方面还
具有促进种子的萌发、提高发芽率和苗期成活率
的作用。但微生物肥料在牧草上的应用相对较为
薄弱。本研究寻找适合各菌株培养生长的最佳基
质和提高扁穗雀麦种子发芽效果的最好处理方法，
是研究有利扁穗雀麦生长的微生物肥料的重要基
础工作。
研究表明，不同菌种在同一培养基，同一菌种
在不同培养基中生长繁殖速度不一，供试菌株在改
良的 LB培养液中生长较在 LB培养液中好，且培养
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中国土壤与肥料 2014 (2)
基中可溶性淀粉比蛋白胨价格低，降低了研发成
本。PDA培养基处理的扁穗雀麦种子出苗速度最
快、最整齐，说明 PDA 液对种子的胚根生长影响
最弱，对提高其种子的出苗速度和出苗整齐度具有
良好效果;减半的 LB 处理的扁穗雀麦种子发芽率
最差，有抑制胚根生长的影响，长出的胚根短且前
端成褐色。因为种子萌发前期所需的主要是水分，
培养基中大量的蛋白胨可能阻碍了种皮膨胀、软
化，不能使更多的氧透过种皮进入种子内，呼吸作
用受到抑制，种子萌发受到影响［15］。因此，适时
适量的浸泡作用和营养供给有利于种子的发芽。
采用促生菌浸种来提高牧草种子发芽率和发芽
时间，其功效是活菌体起关键作用，在应用于浸种
时，每粒种子上必须吸附上适宜数量的活菌，才能
通过微生物作用促进根尖细胞分裂及发芽，起到营
养、促生作用。菌株 Br24 在 LB、PDA 两种培养基
质的不同剂量处理下接种扁穗雀麦种子，最佳处理
为活化 48 h 菌液浸种 6 min 或接种菌液量不超过 2
mL或 1 mL，均使其种子的发芽高峰期提前 2 d 左
右，且均有利于其种子的发芽和生长。研究结果可
作为研制适合扁穗雀麦微生物接种剂的前期基础资
料。而菌株 Br24 具有对哪些农牧作物起促生作用
及其机理，最佳剂量为多少，还需进一步试验加以
验证。
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Effects of bacterial suspension of different substrates and different dose on the germination of Qiannan flat bromegrass seed
LI Xian-gang1，BAN Mei-guang1，ZHOU Ze-ying1，SHU Jian-hong2* ，WANG Pu-chang2，LONG Jin-mei1 (1. Forage
Work Station of Qiannan State，Guizhou Duyun 558000;2. Guizhou Institute of Prataculture，Guizhou Guiyang 550006)
Abstract:In order to find out the phosphate solubilizing bacteria which can improve or promote seed germination，radicle
growth of flat bromegrass from Qiannan，the influence of the selected media to phosphate solubilizing bacteria growth and to
the seed germination were detected． The test results of strain Br24 on the flat bromegrass seed germination under the treat-
ments with different doses based on LB and PDA media showed that the improved LB medium was better than the PDA medi-
um for the phosphate solubilizing bacteria growth． Meanwhile，the seeds under the treatments of liquid PDA culture had a
better ratio and uniformity of seedling emergence compared with other processing． The best treatment for seed germination
rate was to make the seeds soaked in liquid LB or PDA medium with strain Br24 for 6 minutes or to inoculate aforementioned
bacterial suspension by the quantity not more than 2 mL and 1 mL respectively． The strain of Br24 has potential as phosphor-
us solubilizing inoculants and has good application effect and promising development in future．
Key words:culture medium;phosphate solubilizing bacteria;Qiannan flat bromegrass;seed germination
—29—
中国土壤与肥料 2014 (2)