全 文 ：文章编号 :100028551 (2003) 032243202
一种提高豆科作物2根瘤菌共生
固氮有效性的方法
刘志芳1 　НАУМОВГ. Ф. 2 　КИСЕЛьМ. С. 2
(11 中国农业科学院原子利用研究所 ,北京　100094 ; 21 乌克兰哈尔科夫农业大学 ,乌克兰　312131)
摘 　要 :本文介绍一种从发芽的冬小麦种子中得到的生理活性提取液 ,以及用这种提
取液对豆科作物种子进行播前处理的方法。该方法可以提高豆科作物2根瘤菌固氮
的有效性 ,从而达到增产的目的。
关键词 :提取液 ;生理活性物质 ;豆科作物 ;生物固氮
收稿日期 :2002201211
作者简介 :刘志芳 (1963～) ,女 ,博士 ,从事玉米育种研究。现工作单位 :中国农业科学院育种栽培研究所。
豆科作物是很好的植物蛋白来源。为提高豆科作物产量而过多施用化肥 ,不仅造成土壤
板结 ,而且造成环境污染。尽管施入根瘤菌剂对提高豆科作物产量、增加蛋白质收获量、改善
产品品质有所帮助 ,但效果不尽人意。
在根瘤菌制剂研究利用的同时 ,乌克兰哈尔科夫农业大学农学系的科学家把注意力投向
异株克生因素的研究和利用上。在研究发芽种子代谢产物的生理生化和微生物特性以及异株
克生特性的基础上 ,他们提出了由发芽的冬小麦种子获得生理活性物质的方法。这种生理活
性物质以提取液的形式存在 ,呈酸性 (pH415～610) 。冬小麦种子发芽过程中产生的分泌物经
水浸提后得到的提取液含干物质 016 % ,单位干物质中含氮 216 %、磷 114 %和钾 211 %。在提
取液中有高活性的维生素 B 族元素硫胺素、吡哆醇、泛酸、烟酸、肌醇、生物素、氧化2还原酶、水
解酶、植物激素2赤霉素、植物生长素、细胞分裂素、核酸、有机酸、氨基酸、碳水化合物等其它化
合物。其中许多物质参与发芽种子代谢过程或为这一过程提供能量。提取液的质量优劣在很
大程度上取决于上述生理活性物质的含量和活性 ,因此 ,作为供体的冬小麦种子质量十分重
要。提取液本身是生理活性物质的平衡体系 ,对周围环境和人无任何危害。种子吸胀萌发过
程中分泌的生理活性物质具有多种生物学功能 ,可以形成生物群落 ,起到促进、抑制、保护、恢
复和调节等作用[1 ] 。
用这种提取液和根瘤菌剂配合进行豆科种子播前处理 ,不仅有利于提高出苗率 ,而且可促
进植株的生长发育 ,保证根瘤菌有充足的能量摄取 ,并提高固氮微生物活性[2 ] ,提高豆科作物
共生固氮的有效性。用提取液与根瘤菌剂混合对大豆、豌豆种子进行播前处理 ,可以提高根瘤
菌的活性和侵染力 ,增加有效根瘤数。经这种方法处理后 ,大豆品种哈尔科夫斯卡娅 35 整个
生育期的有效固氮潜力达到 926312kgΠd·hm2 ,是未处理对照的 219 倍 ,而且保证了植株的良好
发育 ,提高了光合作用水平 ,增加了植株干物重 ,使大豆、豌豆等豆科作物产量提高了 10 %～
34 % ,并增加了蛋白质收获量 ,使产品具有较高的能量有效系数和较低的产品能量价值。
342　核 农 学 报　2003 ,17 (3) :243～244Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
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获得这种生理活性提取液并对豆科作物种子进行播前处理需要经过如下 3 个步骤 :
1 　提取液的制备
将优质冬小麦种子浸入 18～20 ℃的水中浸泡 2h ,然后摊放在大塑料盘中 ,厚度约 1cm ,盖
上两层湿润的滤纸或布。在 18～20 ℃条件下经 3 昼夜 ,种子萌发至芽长不少于种子本身的长
度 ,根长达 2～3cm。在萌发过程中每天搅拌种子 ,湿润 1～2 次。按照种子发芽的操作规程进
行操作 ,在种子和根上形成清晰可见的胶状分泌物。为得到提取液 ,在达到上述状态的萌发种
子中倒入水 (每 kg 干种子加 2L 水) ,然后轻轻挤压搅拌 ,不要将种子压碎 ,因淀粉会使提取液
的质量降低 ,室温下充分搅拌后进行过滤。这时溶液应为浅黄色。过滤后将溶液倒入不透光
的容器中。刚刚得到的新鲜提取液活性最高 ,最好在制取当天用它来制备根瘤菌剂的悬浮液 ,
并进行种子处理。
2 　悬浮液的制备
为了得到提取液和根瘤菌剂的悬浮液 ,以每 hm2 土地提取液的用量标准 ,对大豆、豌豆来
说 ,用 210 %～310 %相对于受体干种子的重量 ,掺入 200g(每 hm2 土地用量标准) 根瘤菌剂 ,搅
拌均匀 ,室温避光条件下放置 1h ,用于播前种子处理。
3 　播前种子处理
用干种子量 210 %的悬浮液处理大豆种子 ,用 310 %的悬浮液处理豌豆、菜豆等大粒豆科
作物种子 ,搅拌均匀。处理后的种子避光 ,放置 1h 使液体被更好地吸收 ,然后进行播种。
冬小麦发芽种子分泌物的生理活性水平和作用效果 ,在很大程度上取决于供体和受体种
子的种属及品种特性、播种质量、种子的新鲜程度、供体种子的栽培及生态条件 ,取决于是否严
格执行提取液的制备及进行种子播前处理的操作规程 ,此外还与土壤中土著根瘤菌的数量及
活性等有关。利用此方法进行豆科作物种子处理时 ,应注意选用优质冬小麦种子做供体 ,并严
格遵循提取液制备方法和种子播前处理的操作规程进行操作。
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