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Inoculation of nitrogen-fixing bacteria and phosphate-solubilizing bacteria on the growth of Rhizophora stylosa

固氮菌与溶磷菌接种对红海榄生长的影响


采用室内盆栽试验,研究固氮菌(Phy)、溶磷菌(Vib)单接种及双接种对红树植物红海榄植株生长和氮、磷营养的影响.接种后6个月对试验苗的生长指标等测定及分析表明,Phy、Vib单接种或Phy+Vib双接种均能改善红海榄氮、磷素营养,增强其光合作用,进而明显促进植株的生长和生物量的增加;其中Phy+Vib双接种的促生效果最显著,其苗高、茎径、地下生物量、总生物量、根全氮含量、根全磷含量和叶片叶绿素总量分别比未接种的对照苗提高43.3%,11.6%,44.8%,29.9%,29.3%,27.0%和16.8%.固氮菌(Phy)、溶磷菌(Vib)双接种在促进红海榄植株生长方面表现出一定的正交互效应,可用于苗期接种.

The pot experiment was conducted to study the inoculation effects of nitrogen-fixing bacteria(Phy),or/and phosphate-solubilizing bacteria(Vib) on the growth and nutrients uptake of Rhizophora stylosa seedlings.The growth indexes of seedlings were assessed 6 months after inoculation.Statistic analysis revealed that either Phy or Vib inoculation could improve the nutritional status,enhance photosynthesis,and stimulate the growth of seedlings(with the increase of height,ground diameter,and biomass).Dual inoculation of Phy and Vib yielded the highest plant dry weight and nutrient uptake compared to the single inoculation.Dual inoculation of Phy and Vib increased plant dry height,diameter,underground biomass,total biomass,total nitrogen of roots,total phosphorus of roots and total chlorophyll content of leaves by 43.3%,11.6%,44.8%,29.9%,29.3%,27.0% and 16.8% compared to the uninoculated plant,respectively.Dual inoculation shows some positive interaction on the growth of R.stylosa seedlings,and has great potential for inoculation at seedling stage.


全 文 :第27卷第4期
2008年8月
生态科学
EcologicalS ience
27(4):222-226
Aug.2008
固氮菌与溶磷菌接种对红海榄生长的影响
李玫P,何雪香2,廖宝文1
1.中国林科院热带林业研究所,广州510520
2.广东省林业科学研究院,广州510520
【摘要】 采用室内盆栽试验,研究固氮菌(Phy)、溶磷菌(Vib)单接种及双接种对红树植物红海榄植株生长和氮、
磷营养的影响。接种后6个月对试验苗的生长指标等测定及分析表明,Phy、Vib单接种或Vhy+VIb双接种均能改善红
海榄氮、磷素营养,增强其光合作用,进而明显促进植株的生长和生物量的增加;其中Phy+Vib双接种的促生效果最
显著,其苗高、茎径、地下生物量、总生物量、根全氮含量、根全磷含量和叶片叶绿素总量分别比未接种的对照苗提高
43.3%,II.6%,44.8%,29.9%,29.3%,27.O%和16.8%。固氮菌(Phy)、溶磷菌(Vib)双接种在促进红海榄植株
生长方面表现出一定的正交互效应,可用于苗期接种。
关键词:红海榄;固氮茵;溶磷菌;接种
中图分类号:S722.3 文献标识码:A 文章编号:1008.8873(2008)04—222.05
Inoculationofn trogen—-fixingbacteriaandphosphate·-solubilizingbacteriaonthe
growthofRhizophorastylosa
LIMeil,HEXue-xian92,LIAOBao。wenl
,.ResearchInstituteofTropicalForestry,CAEGuangzhou510520,China
2.GuangdongForestResearchInstitute,Guangzhou510520,China
Abstract:ThepotexperimentWasconductedtostudytheinoculationeffectsofnitrogen-fixingbacteria(Phy),or/and
phosphate·solubilizingbacter a(Vib)onthegrowtha dnutrientsup akeofRhizophorastylosaseedlings.Therowthindexesof
seedlingswereassessed6monthsafterinoculation.Statistican ly isrevealedthateitherPhyorVibinoculationcouldimprove
thenutritionalstatus,alh柚cep otosynthesis,andst mulatethegrowthofseedlings(withtheincreaseofh ight,grounddiameter,
andbiomass).DualinoculationofPhyandVibyieldedthehighestplantdryweightandnutrientuptakecomparedtothesingle
inoculation.Duali oc lationofPhyandVibincreasedplantryheight,diameter,undergroundbiomass,totalbiomass,total
nitrogenofroots,totalphosphorusofrootsandtotalchlorophyllcontentofleavesby43.3%,11.6%,44.8%,29.9%,29.3%,
27.O%and16.8%comparedtothuninoculatedplant.respectively.Dualnoculationsh wssomepositiveinteractiononthe
growthofR.stylosaseedlings,andhasgreatpotentialforinoculationtseedlingstage.
Keywords:Rhizophorastylosa;nitrogen-finingbacteria;phosphate-solubilizingbacteria;inoculation
收稿日期:2008-06-1l收稿,2008-08.10接受
基金项目:国家“十一五”科技项目(2006BAD03A1402);国家林业局948项目(2004-4-14):
作者简介:李玫(197l一),女,硕士,助理研究员。主要从事湿地生态学研究。E-mail:limei71@:21cn.COl
·通讯作者
万方数据
4期 李玫,等:固氮菌与溶磷菌接种对红树植物红海榄生长影响
1前言(Introduction)
红树林生态系统具有很高的生态、社会和经济价
值,尤其在固岸护堤、发展滩涂养殖与近海渔业、维
持生物多样性、净化环境、提取海洋药物、发展生态
旅游以及维持海岸带生态平衡等方面具有重大的价
值ll】。然而海岸带的不合理开发,已导致红树林面积
急剧减少、种群衰退,红树林造林、恢复、发展和保
护已成为一项十分紧迫的任务【2】。红树林造林的成活
率低~直是我国进行红树林恢复和发展中存在的难
题。有国外研究者建议利用接种PGPB(Plant
growth-promotingbac eria)来促进红树植物幼苗的生
长,已有文献证实PGPB的接种能有效促进红树林幼
苗和胚轴的生长【3,4J。另有研究指出利用有益细菌来
促进植物生长时用混合菌株比用纯菌株更有效【5】,而
PGPB对红树植物的混合接种研究国内尚未见报道。
本文通过溶磷菌与固氮菌双接种对红海榄幼苗生长
效应影响的研究,探讨PGPB双接种在红树林人工营
造上应用的可能性。
2材料与方法(Materialsandmethods)
2.1试验材料
供试植物为红树科植物红海榄(Rhizophora
stylosaGri值);供试溶磷菌为Hbnoaestuarianus菌
株(简称rib);供试固氮菌为肋yllobacterium
myrinacearum菌株(简称Phy),由墨西哥西北生物
研究中心提供。试验前分别采用改良SRSM无机磷
培养基【6】和改良OAB培养基【7】对溶磷菌和固氮菌进
行扩繁,所有供试菌株均进行液体振荡培养 (160
r·min。1),温度30℃,时间3"--5d,制成液体菌剂(菌
数达108cfu·mLd)备用。
2.2试验方法
供试植物一红海榄采自海南省东寨港,挑选成熟
的大小均匀、完好无损的胚轴作试验材料。胚轴先用
0.1%高锰酸钾溶液浸泡消毒,取出后用无菌水冲洗数
次。培养基质经高压灭菌,其组成为50%红壤+40%
河砂+5%火烧土+5%土杂肥。每盆装基质0.5kg,设
4个处理,每处理15盆、每盆1株,采取完全随机
排列。
试验设3个处理和1个对照:处理l,每盆10mL
Vib菌液和10mL灭过菌(热杀)的Phy菌液(Vib);
处理2,每盆10mLPhv菌液和10mL灭过菌的Vib
菌液(Phy);处理3,每盆10mLVib菌液和10mL
Phy菌液(Phy+Vib);对照(CK),每盆10mL灭过
菌的Vib菌液和10mL灭过菌的Phy菌液。施用方法
是在胚轴发芽并长出第1对真叶时,用无菌注射器在
根周注射菌剂5mL。试验从注射菌液起持续6个月。
管理期间,每天每盆灌入等量的无菌水,每月施加一
次盐度为5%0的人工海水(由无菌水添加天然海盐制
成)。试验结束时测量每株苗高、茎径(基径),整株
采收所有幼苗,用蒸馏水冲洗干净,自然晾干后放入
烘箱,105℃烘干至恒重,计算每株总生物量。各组
随机取3株上的烘干叶片磨碎后过60目筛,全N、全
P的含量采用HCl04.H2S04消煮法,全氮用扩散法测
定,全磷用钼锑抗比色法测定【8】。叶绿素含量测定用
分光光度法【9J,每处理随机取5株,将每株的取相应
位置的功能叶片5片剪细,称重时随机取样,测定后
取5株平均值。
2.3统计方法
试验数据采用Excel和SPSS进行统计分析。
3结果与分析(Resultsandanalysis)
3.1不同处理对红海榄植株生长的影响
接种6个月后的红海榄生长指标测量结果显示
(见表1),苗高依次为Phy斗-Vib>Phy>Vib>CK;
Phy,Vib单接种或Phy+Ⅵb双接种对植株的高生
长都有不同程度促进;经差异显著性分析,接种处
理组的苗高均显著高于对照,其中Phy+Ⅵb双接种
的效果极显著(P<0.01)。
从茎径看,Phy+Ⅵb组,Phy组和Vib组的平均茎
径分别比对照组增长11.6%,6.7%和5.2%;经差异显
著度检验,无论单接种或双接种均显著促进了茎径增
长,而双接种Phy+Ⅵb与单接种之间差异达到显著,
表明双接种在促进茎径增粗方面效果最佳。从植株叶
片数看,Phy+Vib组,Phy组,Vib组和CK组分别平
均为6.4片,6.4片,7.1片和6.0片;单接种与双接种对
叶片数增长均有一定的促进作用,但经差异显著性分
析,仅双接种组与对照组相比差异显著(P<0.01)。
由上可见,双接种对苗高、茎径和叶片的生长促进作
用最明显,表明Phy、Vib同时接种对红海榄植株生长
有一定的协同促进作用。
万方数据
寰1不同菌株接种对红海榄幼苗生长的影响
Table1EffectsongrowthofR izophorastylosaseedlingsoculatedwithdifferentstrains
注(na忙):同列中不同小写字母代表差异显著∽0.05),不同大写字母代表差异极显著(pstatisticallysignificantatp3.2不同处理对红海榄植株生物量影响
试验表明(见表1),Phy+Ⅵb组,Phy组和Vib
组植株平均总生物量分别比对照组增长29.9%,
19.4%和17.2%;经差异显著度检验,不同处理组的
平均总生物量均显著高于对照,其中双接种的又显著
高于单接种的,表明双接种更有利于促进红海榄总生
物量的增长。各试验组红海榄平均地下生物量大小为
Phy+Vib>Phy>Vib>CK。Phy+Vib组,Phy组和
Vib组的平均地下生物量分别比对照增长44.9%,
28.8%和25.6%;经差异显著度检验,各接种组的平
均地下生物量均极显著高于对照组,而Phy+Vib组
又极显著高于Vm组的,表明接种PGPB可促进根生
长,尤其是双接种的促生效果更佳。
无论Phy、Vib单接种或双接种都可促进红海榄
地下生物量及总生物量的增长,而双接种的促进作用
最明显,表明Phy、Ⅵb同时接种显示出一定的正交
互效应。有研究认为PGPB主要是促进根的生长及对
营养物质的吸收【5J,本研究支持该结论。
3.3不同处理对叶片叶绿素含量影响
叶片叶绿素含量与其氦素营养状况之间有高度正
相关lIoJ,叶绿素含量可以作为叶片氮浓度的指标【111。
通过测定叶片叶绿素含量可以了解植物氮供应状况。
各组叶片叶绿素含量的测定结果显示,不论是总叶绿
素还是叶绿素a或叶绿素b,处理组的均比CK高,即
Phy+Ⅵb>Phy>Vib>CK。经差异显著性检验,Phy
组和Vib组显著高于对照,而Phy+Vib组的极显著高
于对照。结果表明,PGPB接种能提高红海榄叶片叶
绿素含量、促进苗木光合作用,从而促进苗木的生长
和营养物质积累,双接种的促生效应更明显。
3.4不同处理对红海榄氮、磷含量的影响
接种处理对红海榄氮含量的影响见图1。接种Ⅵb
菌明显提高植株根系和叶片全氮含量,经Ⅵb菌接种
处理后分别比对照增加14.9%和11.0%;接种Phy菌的
植株根部和叶片全氮含量分别比对照增加18.0%和
15.8%:双接种处理的分别比对照增加29.3%和
23.4%。经差异显著性检验,无论根部还是叶片全氮
含量,Phy、Vib单接种都极显著高于对照(但两者之
间差异不显著),而双接种的又显著高于单接种的。
表明无论单接种或双接种均可明显改善红海榄的氮
素营养,而双接种更有利于植株对氮的吸收。
表2不同接种处理叶片叶绿素含量比较
Table2Effectofinoculationtreatmentso eonten缸of
chlorophyllin见stylosaseedlings
生长6个月后测定各处理的植株全磷含量(图2)。
接种Phy菌的植株根部和叶片全磷含量分别比对照增
加13.5%和10.7%;Vib菌处理后分别比对照增加
19.O%和13.1%;双接种处理分别比对照增j3127.O%
和21.5%。无论根部还是叶片全磷含量,Phy、Vib单
接种都极显著高于对照(但两者之间差异不显著),而
双接种处理又极显著高于单接种的。结果表明,无论
单接种或双接种都促进了红海榄对磷的吸收,而双接
万方数据
4期 李玫,等:固氮菌与溶磷菌接种对红树植物红海榄生长影响 225
种的促进作用明显大于单接种。
与单一菌接种相比,双接种更能有效地发挥两菌
种的优势,体现出协同促进效应。N、P是植物生长
所必需的主要营养元素,红树植物大多生长在贫瘠的
海岸滩涂上,N、P都很缺乏。固氮菌ahy与溶磷菌Vib
双接种于红海榄苗木,固氮菌Phy可增加植物对N素
的吸收,而溶磷菌Vib能在贫瘠的土壤中增加植物对P
和其它微量元素的吸收,两者协同作用促进了植株的
生长及营养状况。
圈l不同接种处理对红海校舍氯量的影响
Fig.IEffectofinoculationtreatmentOnnitrogenco tent
ofR.stflasaseedlings
圈2不同按种处理对红海檀含群量的影响
FigaEffectofinoeulationtreatmentOilphosphoruscontent
of觅sty/osaseedling
4结论与讨论(Conclusionand scussion)
利用固氮菌Phy及溶磷菌Vib对红树植物红海榄
苗木双接种可极显著地(p现为苗高增加,地下生物量和总生物量增大,叶片和
根部全氮、全磷含量增加。双接种在促进植株生长方
面表现出一定的正交互效应,其促生效果明显优于单
接种。这与秦芳玲Btl、蔡宣榭121、Rojas[131等对植
物促生菌的双接种研究结果相似。
固氮菌Phy、溶磷菌Vib单接种均可改善红海榄
根部和叶片氮、磷营养,对促进苗木生长、生物量增
加有明显的促进作用。固氮菌Phy的接种对红海榄促
生效应大于溶磷菌Vib的。至今已有大量研究表明植
物促生菌的接种可促进植物(尤其是苗期)的生长及
对营养元素的吸收[14~17],本研究也验证了该观点。
无论单接种或双接种固氮菌Phy、溶磷菌Vib,
均可提高红海榄叶绿素含量、促进光合作用,进而促
进苗木生长和物质积累,尤以双接种促生效果更佳。
在红树林苗圃和宜林滩涂上(土壤N、P含量低)建
议试行固氮菌和溶磷菌的双接种技术,以培育健壮的
苗木、提高造林成活率。
固氮菌和溶磷菌双接种在红树林恢复方面有一
定的应用前景:但需要先开展苗期接种与优良菌种筛
选试验,并探讨适宜的接种途径与方法,以便在大田
应用中能得到最佳接种效果。
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广东省生态学会2008年工作动态
2008年3月18日,广东省科协召开了“全省学会工作会议”。5月30日至6月1日,广东省学会研究
会在深圳召开了学会年会。7月14日,省科协召开了技术创新方法报告会。7月15日,省科协交流部又召开
了“部分省级学会学术交流工作座谈会”。现将有关加强学会工作的精神简述如下:
1.关于新时期学会工作的重要性有三点共识:(1)学会是国家创新体系的重要组成部分;(2)学会是
促进经济社会发展的重要力量;(3)学会是科技工作者之家。
2.关于新时期学会工作的指导思想的两个重点和两个突破口。两个重点是:增强学会自我发展能力和
服务能力;两个突破口是:完善社团法人治理结构和加强办事机构能力建设。
3.关于新时期学会工作的目标要达到“七有”。广东省科协指出:通过努力,到2012年,省科协所属学
会基本做到“七有”。即有较健全的机构,有专职工作人员,有办公场所,有较充足的活动经费,有较完善的
工作制度,有经常性的活动,有较强的自我发展能力。
4.新时期学会的学术交流工作应大力创新活动方式方法;创建品牌;大力推进期刊建设;发挥人才智
力优势,大力开展科技服务;积极承担社会职能,大力开展科普工作,让学术交流多样化,成果化。
5.新时期学会应以会员为本,不断增强学会的凝聚力。要提高学会工作人员的业务知识水平和基本技能。
6.广东省生态学会是伴随改革开放的进程而成长壮大起来的学术团体,成立于1981年6月28日,学
会于1982年创办了《生态科学》刊物,现已连续出刊27年(卷)"76期,成为了国内生命科学领域的核心期
刊。广东省学会应珍惜自己的荣誉应努力创新,奋发图强,坚持科学发展观,贯彻党的“十七大”和省科协
“七大”精神,以实际行动,迎接将于今年十一月广东省生态学会“七大”的召开。
(张社尧)
万方数据
固氮菌与溶磷菌接种对红海榄生长的影响
作者: 李玫, 何雪香, 廖宝文, LI Mei, HE Xue-xiang, LIAO Bao-wen
作者单位: 李玫,廖宝文,LI Mei,LIAO Bao-wen(中国林科院热带林业研究所,广州,510520), 何雪香
,HE Xue-xiang(广东省林业科学研究院,广州,510520)
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGICAL SCIENCE
年,卷(期): 2008,27(4)
被引用次数: 1次

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10. 龚明福.林世利.贺江舟.孙晓棠.韦革宏.Gong Mingfu.Lin Shili.Jiang Zhouhe.Sun Xiaotang.Wei Gehong 苦
豆子内生细菌的分离及拮抗菌的筛选[期刊论文]-塔里木大学学报2006,18(4)

引证文献(1条)
1.牛廷香.邓烈.易时来.简仙水.赵旭阳.王亮.何绍兰 溶磷菌对柑桔嫁接苗磷素营养及生长发育的影响[期刊论文]-
中国南方果树 2011(3)


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