全 文 ：植物营养与肥料学报 ２０１５，２１（２）：４６７－４７４ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．２０１５０２２２
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｈｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｌａｎｔｎｕｔｒｉｆｅｒｔ．ｏｒｇ
收稿日期：２０１３－１０－２９ 接受日期：２０１４－０５－０４
基金项目：国家自然科学基金项目（３１１７１５０４，３１１０１１２２）；广西自然科学基金项目（２０１１ＧＸＮＳＦＦ０１８００２，２０１３ＧＸＮＳＦＡＡ０１９０８２）；广西八桂学者
和特聘专家专项基金；广西农科院博士后项目（桂农科博２０１００１６）资助。
作者简介：邢永秀（１９７２—），女，山西代县人，博士，副教授，主要从事甘蔗栽培生理与生物固氮研究．Ｅｍａｉｌ：ｘｉｎｇ２００２０２０８＠１６３ｃｏｍ
通信作者 Ｅｍａｉｌ：ｌｉｙｒ＠ｇｘｕ．ｅｄｕ．ｃｎ；ｌｉｙｒ＠ｇｘａａｓ．ｎｅｔ
接种固氮菌 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０对甘蔗光合
特性和主要矿质营养元素含量的影响
邢永秀１，２，３，莫 遥２，罗丽静２，魏春燕２，杨丽涛１，２，李杨瑞１，２
（１广西农业科学院，中国农业科学院甘蔗研究中心，农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室，
广西甘蔗遗传改良重点实验室，南宁 ５３０００７；２广西大学农学院，亚热带农业生物资源保护与利用国家
重点实验室，南宁 ５３０００４；３广西作物遗传改良与生物技术重点开放实验室，南宁 ５３０００７）
摘要：【目的】甘蔗是最重要的糖料和能源作物，生物量大，产量高，但大量氮肥的使用不仅增加了甘蔗的种植成
本，而且对农田环境造成了污染。发挥与甘蔗联合固氮的生物固氮菌的作用，是降低甘蔗氮肥施用量的方法之一。
Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０是从广西种植的甘蔗体内分离到的具有固氮能力的菌株。为了探讨该菌对甘蔗的促生效应及其
在甘蔗上的应用潜能，本文研究了接种该固氮菌对甘蔗光合特性及矿质元素含量的影响。【方法】采用桶栽方法，
在甘蔗的分蘖期用接种菌株淋浇４个不同甘蔗品种的根际，在处理后的３０ｄ和６０ｄ取样分析该菌对甘蔗的光合
生理和矿质营养元素含量的影响。【结果】接种菌株对４个甘蔗品种的叶绿素含量和净光合速率有一定的促进作
用，但不同品种之间存在差异。处理３０ｄ后，淋浇固氮菌处理的甘蔗品种ＲＯＣ２２的叶绿素含量明显提高，比对照
增加２３％。另外３个甘蔗品种（Ｂ８、ＧＴ２１和ＧＴ２８）处理组的叶绿素含量均有一定的提高，但与对照相比差异不显
著。处理３０ｄ后，只有ＲＯＣ２２和Ｂ８品种的净光合速率高于对照，且ＲＯＣ２２品种处理与对照间的差异达到了显著
水平。处理６０ｄ后，４个甘蔗品种的净光合速率均高于处理３０ｄ，而且各品种接种处理均高于对照，其中以对
ＲＯＣ２２和ＧＴ２１的促进效果最为明显，达到了显著水平。接种处理对不同甘蔗品种的营养元素含量影响不同，接种
处理对４个甘蔗品种叶片中的氮元素含量有促进作用，其中对 ＲＯＣ２２的促进效果最为明显，接种处理比对照增加
５９８％。接种固氮菌对甘蔗叶片磷和钾元素含量的影响不明显。接种固氮菌对４个甘蔗品种叶片的铁、锰元素含
量的影响不明显；ＲＯＣ２２叶片中的锌含量及 ＲＯＣ２２和 Ｂ８叶片中的铜含量接种处理与对照相比显著提高。【结
论】接种 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０固氮菌对甘蔗光合特性及矿质元素含量的影响与甘蔗品种有关，其中对ＲＯＣ２２品种的促
生效果最为明显。研究结果可为固氮菌株 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０在甘蔗上的进一步应用提供参考依据。
关键词：甘蔗；联合固氮菌；光合特性；矿质营养
中图分类号：Ｓ５６６１０１；Ｓ１４４３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１５）０２－０４６７－０８
ＥｆｅｃｔｓｏｆｉｎｏｃｕｌａｔｉｎｇｎｉｔｒｏｇｅｎｆｉｘｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａＫｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０
ｏｎｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｍｉｎｅｒａｌｎｕｔｒｉｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｓｕｇａｒｃａｎｅ
ＸＩＮＧＹｏｎｇｘｉｕ１，２，３，ＭＯＹａｏ２，ＬＵＯＬｉｊｉｎｇ２，ＷＥＩＣｈｕｎｙａｎ２，ＹＡＮＧＬｉｔａｏ１，２，ＬＩＹａｎｇｒｕｉ１，２
（１ＧｕａｎｇｘｉＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ／ＳｕｇａｒｃａｎｅＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ／
ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｕｇａｒｃａｎｅＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｎｅｔｉｃＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ（Ｇｕａｎｇｘｉ），ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ／ＧｕａｎｇｘｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ
ｏｆＳｕｇａｒｃａｎｅＧｅｎｅｔｉｃＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３０００７，Ｃｈｉｎａ；２ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＣｏｌｅｇｅｏｆＧｕａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ／
ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｕｂｔｒｏｐｉｃａｌＢｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅｓＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３０００４，Ｃｈｉｎａ；
３ＧｕａｎｇｘｉＣｒｏｐＧｅｎｅｔｉｃＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔａｎｄＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３０００７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ】Ｓｕｇａｒｃａｎｅ（ＳａｃｃｈａｒｕｍｏｆｉｃｉｎａｒｕｍＬ．）ｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｕｇａｒａｎｄｅｎｅｒｇｙｃｒｏｐｗｉｔｈｈｉｇｈ
ｂｉｏｍａｓｓａｎｄｈｉｇｈｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｃｈｅｍｉｃａｌｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｉｎｓｕｇａｒｃａｎｅｉｓ
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
ｖｅｒｙｃｏｍｍｏｎｉｎＣｈｉｎａ，ｗｈｉｃｈｎｏｔｏｎｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔ，ｂｕｔａｌｓｏｃａｕｓｅｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｕｔｉｏｎ．Ａ
ｐｏｓｓｉｂｌｅｍｅｔｈｏｄｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｇａｒｃａｎｅｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｉｓｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｉｘａｔｉｏｎｂａｃｔｅｒｉａ．Ｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎ
ｆｉｘｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａ（ＮＦＢ）ｓｔｒａｉｎＫｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０ｗａｓｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍｓｕｒｆａｃｅｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄｒｏｏｔｓｏｆｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒ
ＲＯＣ２２Ｉｔｓｅｆｅｃｔｏｎｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｍｉｎｅｒａｌｎｕｔｒｉｅｎｔａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｓｕｇａｒｃａｎｅｗａｓ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．【Ｍｅｔｈｏｄｓ】Ｆｏｕｒｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒｓｗｅｒｅｐｌａｎｔｅｄｉｎｐｏｔｓ．ＴｈｅｓｔｒａｉｎＫｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０ｗａｓｉｎｏｃｕｌａｔｅｄ
ｔｏｔｈｅｐｌａｎｔｓｂｙｒｏｏｔｗａｔｅｒｉｎｇａｔｔｈｅｔｉｌｅｒｉｎｇｓｔａｇｅ．Ｅｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｏｎｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄ
ｍｉｎｅｒａｌｎｕｔｒｉｅｎｔａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｏｕｒｃｕｌｔｉｖａｒｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄａｆｔｅｒｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆ３０ａｎｄ６０ｄａｙｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
【Ｒｅｓｕｌｔｓ】Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｒａｔｅｓａｎｄｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｃｕｌｔｉｖａｒｓａｒｅａｆｅｃｔｅｄ
ｄｉｆｅｒｅｎｔｌｙｂｙｔｈｅｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｗｉｔｈＫｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０Ａｆｔｅｒ３０ｄａｙｓｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｓｓｉｇｎｉｔｉｃａｎｔｌｙｔｈｅ
ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｌｅａｖｅｓｏｆｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒＲＯＣ２２（ｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ２３％），ｓｌｉｇｈｔｌｙｉｎｔｈｅｏｔｈｅｒｔｈｒｅｅ
ｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒｓＢ８，ＧＴ２１ａｎｄＧＴ２８，ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｕｎｉｎｏｃｕｌａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓ．Ｔｈｅｎｅｔｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｒａｔｅｓｏｆ
ｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒＲＯＣ２２ａｎｄＢ８ａｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓａｆｔｅｒ３０ｄａｙｓ，ａｎｄｔｈｅｒｅａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ．
Ｔｈｅｎｅｔｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｒａｔｅｓｏｆｔｈｅｆｏｕｒｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒｓｉｎｏｃｕｌａｔｅｄｔｈｅｓｔｒａｉｎａｆｔｅｒ６０ｄａｙｓａｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅ
ａｆｔｅｒ３０ｄａｙｓ．Ｔｈｅｎｅｔｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｒａｔｅｓｏｆｔｈｅｆｏｕｒｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｃｏｎｔｒｏｌｓａｆｔｅｒ
ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ６０ｄａｙｓ．ＴｈｅｅｆｅｃｔｓｏｆｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｎｅｔｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｒａｔｅｓａｒｅｂｅｔｅｒｉｎｔｈｅｃｕｌｔｉｖａｒｓＲＯＣ２２
ａｎｄＧＴ２１Ｔｈｅｅｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｏｎｔｈｅｎｕｔｒｉｅｎｔｅｌｅｍｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｓａｒｅｄｉｆｅｒｅｎｔ．Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆ
ＮｉｎｔｈｅＮＦＢｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｇｒｏｕｐａｒｅａｌｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐｆｏｒｔｈｅｆｏｕｒｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒｓ，
ｅｓｐｅｃｉａｌｙｉｎｃｕｌｔｉｖａｒＲＯＣ２２（ｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ５９８％）．ＴｈｅｒｅａｒｅｎｏｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＰａｎｄＫｉｎａｌｔｈｅ
ｃｕｌｔｉｖａｒｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｇｒｏｕｐａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐ．Ａｍｏｎｇｔｈｅｆｏｕｒｃｕｌｔｉｖａｒｓ，ｔｈｅＺｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎ
ｌｅａｖｅｓｏｆＲＯＣ２２ａｎｄｔｈｅＣｕｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｌｅａｖｅｓｏｆＲＯＣ２２ａｎｄＢ８ａｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｂｙｉｎｏｃｕｌａｔｉｎｇ，
ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌ．【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ】ＴｈｅｅｆｅｃｔｓｏｆｉｎｏｃｕｌａｔｉｎｇＫｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０ｏｎｔｈｅｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｍｉｎｅｒａｌｃｏｎｔｅｎｔｓｄｅｐｅｎｄｏｎｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒｓ．Ｔｈｅｅｆｅｃｔｉｓｍｏｓｔｏｂｖｉｏｕｓｉｎｔｈｅｓｕｇａｒｃａｎｅ
ｃｕｌｔｉｖａｒＲＯＣ２２ａｍｏｎｇｔｈｅｓｅｌｅｃｔｅｄｆｏｕｒｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈｏｕｌｄｂｅｃａｒｉｅｄｏｕｔｆｏｒ
ｄｉｆｅｒｅｎｔｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒｓｆｏｒｔｈｅｅｆｅｃｔｉｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｔｒａｉｎＫｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶ｓｕｇａｒｃａｎｅ牷ａｓｓｏｃｉａｔｉｖｅｎｉｔｒｏｇｅｎｆｉｘｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａ牷ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ牷ｍｉｎｅｒａｌｎｕｔｒｉｅｎｔ
氮素是植物生长的三要素之一，世界主要糖料
作物和能源作物甘蔗，因其生物量大，产量高，需氮
量较大。大量氮肥的使用在提高甘蔗产量的同时也
增加了甘蔗的种植成本，也造成农田和周边环境的
污染。发掘甘蔗的生物固氮潜力是降低甘蔗生产成
本的有效手段之一。已有研究表明，甘蔗联合固氮
菌可以通过生物固氮提高根际矿质营养的可利用
性、提高根系的吸收面积和提高寄主的生化过程等
机制来提高植物对矿质营养的吸收［１－２］。据报道，
甘蔗内生固氮菌可以提供甘蔗生长所需氮素的
３０％ ８０％［２－３］，还可以促进甘蔗生长，增加其生物
量，促进根系发育和提高氮素含量［４－５］，提高甘蔗的
根系活力［６］。Ｍｕｎｕｓａｍｙ等［７］用菌株 Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ
ｖｉｅｔｎａｍｉｅｎｓｉｓ、 Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ、
Ｈｅｒｂａｓｐｉｒｉｌｕｍｓｅｒｏｐｅｄｉｃａｅ单个或混合处理甘蔗，在不
使用氮肥的情况下，叶片氮含量增加约４０％，总的
生物量增加约４２％。
Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０是本课题组从甘蔗体内分离
到的具有固氮能力的内生固氮菌，且具有溶磷和溶
铁的特性，对甘蔗组培苗具有促进生长的作用［８］，
但其在甘蔗不同生育期的效果如何还未有报道。本
试验采用淋根接种的方法，研究接种该固氮菌对甘
蔗光合特性和矿质元素积累的影响，以期为该菌在
甘蔗上的应用提供科学依据和参考。
１ 材料与方法
１１ 供试材料
本试验于２０１２年７月在广西大学甘蔗研究所
进行。采用桶栽试验，桶直径５０ｃｍ，高４５ｃｍ，每桶
装土壤３０ｋｇ。土壤基本性状为：有机质含量２１４７
ｇ／ｋｇ，全氮 ２１７ｇ／ｋｇ，全磷 ０７１ｇ／ｋｇ，全钾 １６６９
ｇ／ｋｇ，速效氮 ８１６７ｍｇ／ｋｇ，有效磷 ７４３ｍｇ／ｋｇ，速
效钾７１００ｍｇ／ｋｇ。
供试甘蔗品种为 ＲＯＣ２２、Ｂ８、ＧＴ２１和 ＧＴ２８的
健康种苗。试验所用菌株为 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０，菌株
活化后用ＬＢ培养基培养过夜，然后用无菌蒸馏水
８６４
２期 邢永秀，等：接种固氮菌 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０对甘蔗光合特性和主要矿质营养元素含量的影响
稀释至１０９ｃｆｕ／ｍＬ备用。
１２ 试验设计
当甘蔗品种炼苗成活后，每个品种移栽大小、长
势较一致的植株１０株，每桶１株，共４０桶。在甘蔗
分蘖初期，每个甘蔗品种的其中５桶作为处理组，围
绕根系周围浇淋上述培养好的 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０菌
液４００ｍＬ，另外５桶浇淋４００ｍＬ无菌蒸馏水作为
对照组，每处理５次重复，１０ｄ后再按上述方法接种
一次。在整个试验过程中，除了在移栽时每桶添加
２ｇ复合肥外（Ｎ∶Ｐ∶Ｋ比例为１８∶７∶１６），相当于每
公顷施纯Ｎ１７ｋｇ，Ｐ２Ｏ５１０５ｋｇ，Ｋ２Ｏ１７ｋｇ），甘蔗生
长期间只进行水分和虫害管理。
１３ 测定项目与方法
１３１叶绿素含量 在接种处理后的３０ｄ和６０ｄ，
分别选取各处理３株生长良好、无病虫害、叶面积相
近的甘蔗＋１叶叶片中上部，用 ＳＰＡＤ－５２０型叶绿
素仪（柯尼卡美能达公司生产）测定其叶绿素相对
含量。
１３２光合气体交换参数 在晴天上午９：００ １１：
００，各处理选取３株生长良好的甘蔗，用美国 ＬＩ－
ＣＯＲ公司生产的ＬＩ－６４００ＸＴ光合作用系统测定其
＋１叶片的净光合速率（Ｐｎ）、蒸腾速率（Ｔｒ）、细胞
间隙二氧化碳浓度（Ｃｉ）和气孔导度（Ｇｓ）。测定时
设置控制叶片温度３０℃，用人工光源６４００－０２Ｂ，光
照２０００μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ），测定叶面积６ｃｍ２。
１３３甘蔗叶片氮、磷、钾元素含量 在接种处理后
６０ｄ，取每个处理健康的甘蔗 ＋１叶剪下带回实验
室清洗擦干后，放入烘箱于１０５℃杀青３０ｍｉｎ，６５℃
烘干４８ｈ后用微型粉碎机粉碎相应样品，过筛后装
入封口袋中备用。样品的消化按文献［９］的方法。
叶片氮含量的测定参照孔祥生等［１０］的方法；磷含量
用钼蓝比色法；钾含量用火焰分光法测定［１１］。
１３４甘蔗叶片Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ元素含量 准确
称取样品０２０００ｇ，放入干燥的消煮管底部，加浓
ＨＮＯ３５ｍＬ，在管口放上弯颈小漏斗，在远红外消煮
炉中加热，待溶液蒸发到约２ｍＬ左右时，再加入２
ｍＬ高氯酸，消煮至冒白烟，消化到液体变为无色透
明为止，然后转到 ５０ｍＬ容量瓶中并定容。利用
ＺＥＥｎｉｔ７００Ｐ原子吸收分光光度计测定 Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｍｇ的含量。
１３５产量 收获时将每个处理的蔗茎放在一起，
称重、计算各处理的蔗茎产量。
１４ 数据处理
试验数据采用 ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２００３软件整理、
作图，ＳＰＳＳ１７０软件进行统计分析，采用 ＤＵＮＣＡＮ
法进行多重比较。
２ 结果与分析
２１ 接种固氮菌对叶绿素含量的影响
叶绿素直接参与光能的吸收和能量转化，叶绿
素含量的高低会影响甘蔗的光合能力。由表 １可
知，接种固氮菌 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０对４个甘蔗品种叶
片叶绿素含量均有不同程度的影响。接种３０ｄ后，
甘蔗品种ＲＯＣ２２的叶绿素含量比对照提高了２３％，
差异显著；甘蔗品种Ｂ８、ＧＴ２１和ＧＴ２８的叶绿素含量
均有一定的提高，但３个品种的接种处理与对照的差
异均不显著，４个甘蔗品种中接种固氮菌 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａ
ｓｐ．１２０对 ＲＯＣ２２和Ｂ８的效果较好。接种６０ｄ后，４
个甘蔗品种叶片的叶绿素含量都有一定的提高，但接
种处理与对照间均未达到差异显著水平。
２２ 接种固氮菌对不同甘蔗品种叶片气体交换的
影响
从图 １Ａ可以看出，接种固氮菌 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．
１２０３０ｄ后，ＲＯＣ２２、Ｂ８两品种叶片的净光合速率
（Ｐｎ）高于对照，且 ＲＯＣ２２的接种处理与对照的差
异达到了显著水平。ＧＴ２８叶片的净光合速率与对
照差异不明显，而 ＧＴ２１的接种处理却低于对照。
接种６０ｄ后，４个甘蔗品种叶片的净光合速率比接
种３０ｄ时高，各品种接种处理的净光合速率均高于
对照，以ＧＴ２１的提高幅度最大，ＲＯＣ２２和 ＧＴ２１品
种的接种处理与对照间叶片净光合速率也达到了显
著差异水平。图１Ｂ显示，接种固氮菌对４个甘蔗品
种的蒸腾速率有不同的效应。在接种处理３０ｄ后，
ＲＯＣ２２、Ｂ８、ＧＴ２８３个品种叶片的蒸腾速率（Ｔｒ）均
高于对照，其中 ＲＯＣ２２的效果最为明显，接种处理
与对照间的差异达到了显著水平。在接种６０ｄ后，
除ＲＯＣ２２外，其他３个品种叶片的蒸腾速率（Ｔｒ）均
高于对照，但各处理间的差异不显著。接种
Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ１２０固氮菌对各甘蔗品种细胞间ＣＯ２浓
度的影响如图１Ｃ，处理３０ｄ后，Ｂ８、ＧＴ２１、ＧＴ２８的
接种处理的胞间ＣＯ２浓度均高于各对照，或与对照
相近，但差异均不显著。接种 ６０ｄ后，Ｂ８、ＧＴ２１、
ＧＴ２８品种接种处理叶片胞间 ＣＯ２浓度明显高于对
照，差异达到了显著水平。接种固氮菌对不同甘蔗
品种气孔导度（Ｇｓ）的影响如图１Ｄ所示。从图中可
以看出，在接种３０ｄ后，ＲＯＣ２２、Ｂ８、ＧＴ２８３个品种
接种处理的 ＋１叶叶片气孔导度高于对照，但只有
ＲＯＣ２２的接种处理与对照间的差异达到了显著水
９６４
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
图１ 接种 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０固氮菌对不同甘蔗品种气体交换参数的影响
Ｆｉｇ．１ ＧａｓｅｘｃｈａｎｇｅｉｎｆｏｕｒｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒｓｉｎｏｃｕｌａｔｅｄｗｉｔｈＫｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０
［注（Ｎｏｔｅ）：柱上不同字母表示处理间差异达５％ Ｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓａｂｏｖｅｔｈｅｂａｒｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｍｏｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｔｔｈｅ５％ ｌｅｖｅｌｓ．］
平。接种６０ｄ后，４个甘蔗品种接种处理的叶片气
孔导度均高于对照，其中以ＧＴ２８和ＧＴ２１的效果最
为明显，但均与对照的差异不显著。
２３ 接种固氮菌对甘蔗氮、磷、钾含量的影响
从表２可以看出，不同甘蔗品种 ＋１叶片的氮
含量接种处理均高于对照，４个甘蔗品种叶片的含
氮量均以ＲＯＣ２２最高，各品种接种处理叶片的氮含
量表现为 ＲＯＣ２２＞Ｂ８＞ＧＴ２１＞ＧＴ２８，但只有
ＲＯＣ２２品种的接种处理与对照的差异达到了显著
水平，ＲＯＣ２２品种的接种处理与 ＧＴ２８接种处理和
对照间的差异也达到了显著水平。接种固氮菌对各
品种磷含量的影响以Ｂ８和ＧＴ２８较明显，但与对照
的差异均不显著。４个甘蔗品种 ＋１叶的钾含量为
１１０ １８２ｍｇ／ｇ之间，接种处理对４个甘蔗品种
叶片钾含量的影响均不明显，只有ＲＯＣ２２品种的接
种处理与ＧＴ２８品种的对照显著差异。以上结果说
明，用固氮菌 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０淋根处理后对ＲＯＣ２２
品种叶片的氮含量有较明显的促进效果，对４个品
种叶片的磷含量和钾含量的影响不明显。
２４ 接种固氮菌对甘蔗叶片铁、锰、铜、锌和镁含量
的影响
固氮菌对４个甘蔗品种叶片铁、锰、铜、锌和镁
含量的影响如表３所示。４个品种相比较，ＧＴ２１叶
片中的铁含量较低，接种固氮菌对４个甘蔗品种叶
片铁含量的影响不太明显，各处理间差异均未达显
著水平。４个甘蔗品种叶片中锰含量以 ＧＴ２８的对
照最低，接种处理对４个品种叶片的锰含量的影响
均不显著，各处理间只有 ＲＯＣ２２Ｔ与 ＧＴ２１ＣＫ、
ＧＴ２８Ｔ和ＧＴ２８ＣＫ的差异达到了显著差异水平。铜
是植物体内的极微量元素，过多会造成中毒，缺乏会
影响植物生长发育。接种固氮菌处理提高了
ＲＯＣ２２和Ｂ８叶片的铜含量，且这两个品种接种处
理与对照间的差异达到显著水平；接种固氮菌降低
了ＧＴ２１和ＧＴ２８叶片的铜含量，但与对照的差异不
显著。各处理间相比，ＲＯＣ２２Ｔ与其他各处理间的
差异都达到了显著水平，Ｂ８Ｔ与 ＧＴ２１Ｔ和 ＧＴ２１ＣＫ
间也有显著差异。锌元素在植物体内有重要的功
能，尤其对生长素的合成。不同甘蔗品种 ＋１叶锌
含量以ＧＴ２１品种最高，接种处理只提高了 ＲＯＣ２２
品种叶片中的锌含量，且与对照有显著差异，但降低
了Ｂ８、ＧＴ２１和 ＧＴ２８叶片中的锌含量，Ｂ８和 ＧＴ２１
的接种处理与对照有显著差异，４个甘蔗品种＋１叶
镁含量的相差不大，接种处理各品种叶片镁的含量
有所降低，但与对照的差异不显著。
０７４
２期 邢永秀，等：接种固氮菌 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０对甘蔗光合特性和主要矿质营养元素含量的影响
表１ 接种固氮菌 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０后不同甘蔗品种叶绿素的相对含量
Ｔａｂｌｅ１ Ｃｈａｎｇｅｓｏｆｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｌｅａｖｅｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒｓｗｉｔｈｏｒｗｉｔｈｏｕｔｉｎｏｃｕｌａｔｉｎｇｏｆ
Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
接种后３０天 ３０ｄａｙｓａｆｔｅｒｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ
含量（ＳＰＡＤ）
Ｃｏｎｔｅｎｔ
增加（％）
Ｉｎｃｒｅａｓｅｄ
接种后６０天 ６０ｄａｙｓａｆｔｅｒｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ
含量（ＳＰＡＤ）
Ｃｏｎｔｅｎｔ
增加（％）
Ｉｎｃｒｅａｓｅｄ
ＲＯＣ２２Ｔ ３００７±１３４ａ ２３ ３０７３±１２９ａ １１５
ＲＯＣ２２ＣＫ ２４４４±０６５ｂ ２７５６±０７６ａ
Ｂ８Ｔ ２６３８±０７７ｂ ７７３ ３０３５±０８９ａ ０８３
Ｂ８ＣＫ ２４３４±０７２ｂ ３０１０±０９５ａ
ＧＴ２１Ｔ ２１０６±０６６ｃ ３８０ ３１４５±０６８ａ ６４７
ＧＴ２１ＣＫ ２０２±０７７９ｃ ２９５４±０７４ａ
ＧＴ２８Ｔ ２４９６±１４０ｂ ３３０ ３２９８±１４２ａ ４５７
ＧＴ２８ＣＫ ２４１９±１２８ｂ ３１５４±１０２ａ
注（Ｎｏｔｅ）：Ｔ—固氮菌接种处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ；ＣＫ—无菌蒸馏水处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄｄｉｓｔｉｌｅｄｗａｔｅｒ．同列数据后不同
字母表示同一品种不同处理间差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎａｃｏｌｕｍｎａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｕｌｔｉｖａｒ
ａｍｏｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｔｔｈｅ５％ ｌｅｖｅｌ．
表２ 接种 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０固氮菌后不同甘蔗品种的氮、磷、钾含量（ｍｇ／ｇ）
Ｔａｂｌｅ２ ＴｈｅＮ，ＰａｎｄＫｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｌｅａｖｅｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒｓｗｉｔｈｏｒｗｉｔｈｏｕｔｉｎｏｃｕｌａｔｉｎｇ
ｏｆＫｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
Ｎ
含量（ｍｇ／ｇ）
Ｃｏｎｔｅｎｔ
增加（％）
Ｉｎｃｒｅａｓｅｄ
Ｐ
含量（ｍｇ／ｇ）
Ｃｏｎｔｅｎｔ
增加（％）
Ｉｎｃｒｅａｓｅｄ
Ｋ
含量（ｍｇ／ｇ）
Ｃｏｎｔｅｎｔ
增加（％）
Ｉｎｃｒｅａｓｅｄ
ＲＯＣ２２Ｔ １５５±０４ａ ５９８ ０３３±０００ａ ３０ １８２±００２ａ ９８
ＲＯＣ２２ＣＫ ９７±０２ｂｃ ０３０±００１ａ １６７±００３ａ
Ｂ８Ｔ １０８±０２ａｂ ２１０ ０３８±０００ａ １３０ １６１±００１ａ ２３
Ｂ８ＣＫ ９０±０３ａｂｃ ０３１±００６ａ １５８±００９ａ
ＧＴ２１Ｔ ９８±０１ａｂ ８８ ０２９±００４ａｂ －３０ １５９±００５ａ １４２
ＧＴ２１ＣＫ ９０±０１ａｂｃ ０３±００３ａｂ １４０±００２ａ
ＧＴ２８Ｔ ８３±０１ｂｃ １４３ ０２９±００３ａｂ ２６０ １３０±００１５ａｂ ８５
ＧＴ２８ＣＫ ７３±０１ｃ ０２６±００１ｂ １１０±００８ｂ
注（Ｎｏｔｅ）：Ｔ—固氮菌接种处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ；ＣＫ—无菌蒸馏水处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄｄｉｓｔｉｌｅｄｗａｔｅｒ．同列数据后不同
字母表示同一品种不同处理间差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎａｃｏｌｕｍｎａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｕｌｔｉｖａｒ
ａｍｏｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｔｔｈｅ５％ ｌｅｖｅｌ．
２５ 接种固氮菌对甘蔗生物量的影响
从表４可以看出，接种 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０对４个
甘蔗品种的产量和锤度（蔗汁中固溶物的百分含
量，与甘蔗蔗糖分有高度正相关）有一定影响，对
ＲＯＣ２２和Ｂ８品种的产量有一定的促进作用，但对４
个品种的锤度的影响不明显。
３ 讨论与结论
光合作用是植物产量形成的基础，叶绿素在植
物光合作用过程中具有重要作用。吴凯朝等［１２］将
１７４
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
内生固氮菌 Ｙａｎｔｏｅａａｇｇｌｏｍｅｒａｓ接种到不同品种的
甘蔗中，在伸长期叶绿素 ａ含量和净光合速率均高
于对照，但不同品种间有较大差异。宋亚娜等［１３］报
道，接种固氮醋酸杆菌可以显著提高甘薯组培苗的
生物量和叶片叶绿素含量。在本试验条件下，采用
浇淋土壤的方法将固氮菌 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０接种到
甘蔗，结果发现接种处理对４个参试甘蔗品种的叶
绿素含量都有不同程度的提高，其中对ＲＯＣ２２的叶
绿素含量提高效果较明显，比对照增加３７９％，接
种处理与对照间差异达到了显著水平。接种固氮菌
对甘蔗叶片的净光合速率和蒸腾速率有一定的提
高，但对不同的品种影响效果不同，以对 ＲＯＣ２２的
效果最为明显，这与其对甘蔗收获后的生物量的影
响的效果最好相一致。接种固氮菌 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．
１２０对不同甘蔗品种的光合特性影响的效果不同，
除了不同品种间的光合生理效应存在差异外，还可
能与内生固氮菌和甘蔗之间的联合共生关系有关。
因此，需进一步研究该固氮菌株与甘蔗的联合共生
效果，以充分发挥其生物固氮作用。
表３ 接种 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０固氮菌后不同甘蔗品种叶片中的铁、锰、铜、锌、镁含量（ｍｇ／ｋｇ）
Ｔａｂｌｅ３ ＴｈｅＦｅ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｇｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｌｅａｖｅｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒｓｗｉｔｈｏｒｗｉｔｈｏｕｔｉｎｏｃｕｌａｔｉｎｇ
Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
铁 Ｆｅ 锰 Ｍｎ 铜 Ｃｕ 锌 Ｚｎ 镁 Ｍｇ
ＲＯＣ２２Ｔ ２１８５±０９５４ａ １８３４±０２１４ａ ２８７±０１２６ａ ２２６５±０４７ｃ １９２５２±０３３７ａｂ
ＲＯＣ２２ＣＫ ２０７１±０１５３９ａ １５２５±０１９２ａｂｃ １１９±０１ｂ １５６５±０４６ｄ ２１６５０±０９７４ａ
Ｂ８Ｔ ２６５１±０５２４９ａ １５８１±００６５ａｂｃ １２４±００４ｂ ２１５４±０１０５ｃ １７６７４±０９５４ｂ
Ｂ８ＣＫ ２６２７±０７３３７ａ １９７０±０２２４ａ ０６７±０１５ｃ ３３７０±０１２１ｂ ２０６３３±０４２２ａ
ＧＴ２１Ｔ １８３５±０１６５２ａ １６８５±０１８３ａｂ ０４４±００６ｃ ３４７７±０１３３ｂ ２１６５３±０５３８ａ
ＧＴ２１ＣＫ １９３７±０１７０８ａ １１９４±０１４３ｂｃｄ ０５９±００６ｃ ３７８５±０５４ａ ２０４６７±０２８６ａ
ＧＴ２８Ｔ ２１６９±００５４１ａ １１０２±０１４４ｃｄ ０８１±００８ｂｃ ２１５３±０４７ｃ １９４５３±０１２５ａｂ
ＧＴ２８ＣＫ ２４８４±０２０６２ａ ９９３±００５ｄ １０２±００２ｂ ２２４２±０３１ｃ ２１０７６±０４１６ａ
注（Ｎｏｔｅ）：Ｔ—固氮菌接种处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ；ＣＫ—无菌蒸馏水处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄｄｉｓｔｉｌｅｄｗａｔｅｒ．同列数据后不同
字母表示同一品种不同处理间差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎａｃｏｌｕｍｎａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｕｌｔｉｖａｒ
ａｍｏｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｔｔｈｅ５％ ｌｅｖｅｌ．
表４ 接种 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０固氮菌后不同甘蔗品种的产量和锤度
Ｔａｂｌｅ４ ＴｈｅｙｉｅｌｄｓａｎｄｂｒｉｘｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒｓｗｉｔｈｏｒｗｉｔｈｏｕｔｉｎｏｃｕｌａｔｉｎｇＫｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０
项目
Ｉｔｅｍ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
甘蔗品种Ｓｕｇａｒｃａｎｅｃｕｌｔｉｖａｒ
ＲＯＣ２２ Ｂ８ ＧＴ２１ ＧＴ２８
产量Ｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｐｌａｎｔ）
Ｔ １５５ １１６ １０３ １１２
ＣＫ １２０ ０９７ １０１ １００
锤度Ｂｒｉｘ
（％）
Ｔ ２３３３ ２３５３ ２２３２ ２５３０
ＣＫ ２２６７ ２３４６ ２３３０ ２４７０
注（Ｎｏｔｅ）：Ｔ—固氮菌接种处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ；ＣＫ—无菌蒸馏水处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄｄｉｓｔｉｌｅｄｗａｔｅｒ．
固氮菌对提高植物体内营养元素的含量有积极
作用。联合固氮菌可以通过生物固氮、提高根际矿
质营养的可利用性、提高根系的吸收面积和提高寄
主的生化过程等机制来提高植物对矿质营养的吸
收［１］。在温室条件下，Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｖａｒｉｃｏｌａ处理甘蔗
ＧＴ２１组培苗，可促进植株对氮、磷和钾的吸收［１３］。
接种固氮菌株ＵＰＭＢ１０和ＳＰ７可提高香蕉叶片和茎
中氮、磷和钙的含量［１４］。Ｍｕｎｕｓａｍｙ等［７］用几个菌
２７４
２期 邢永秀，等：接种固氮菌 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０对甘蔗光合特性和主要矿质营养元素含量的影响
株单独或混合接种甘蔗发现，在无氮肥的情况下，甘
蔗叶片氮含量增加约４０％。在本试验中，采用根部
淋浇固氮菌液的方法将固氮菌接种到甘蔗后，４个
甘蔗品种都表现出接种处理组叶片的氮含量高于对
照，尤其对ＲＯＣ２２的效果最为明显，处理组叶片氮
素含量增加了５９８％。氮含量的增加是甘蔗生物
固氮的结果，还是接种的固氮菌与甘蔗的互作过程
中通过影响甘蔗的氮代谢，进而对氮素的合成与运
输起到了积极作用，还是接种菌株提高了甘蔗从土
壤中吸收氮素的能力，均有待进一步深入研究。磷
是植物生长很重要的一个营养元素，而土壤中的可
溶性磷非常低，溶磷细菌可能降低了根际土壤的
ｐＨ，使得根际土壤中的一些低分子量的有机酸如苹
果酸、草酸和柠檬酸等分解［１５］。Ｂａｓｔｉａｎ等［１６］证明
Ａ．ｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ和 Ｈ．ｓｅｒｏｐｅｄｉｃａｅ都能在给定的培
养条件下产生ＩＡＡ和赤霉素ＧＡ１、ＧＡ３组分，增强植
物对氮、磷和其他矿质元素的吸收。Ｅｓｔｒａｄａ等［１７］
的研究表明，植物内生固氮菌还具有促进植物根系
生理变化的作用，固氮菌的一些分泌物有助于植物
吸收同化土壤中的磷素。接种固氮菌有利于植物的
生长发育，可能是促进了根系的发育，增加了根系对
矿质营养和水分的吸收［１８－１９］。生物固氮效率的大
小与水分、磷、钾和微量元素含量有关［２０］。本试验
所用的 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０是一个可溶磷和溶铁的固
氮细菌［７］，在本试验条件下，接种固氮菌对甘蔗叶
片的磷含量有一定提高，但处理与对照间磷素含量
差异都未达到显著水平。接种固氮菌株 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａ
ｓｐ．１２０对不同甘蔗品种叶片铜含量的影响不同，接
种提高了 ＲＯＣ２２和 Ｂ８叶片的铜含量，而另外两个
甘蔗品种叶片中的铜含量却有降低趋势。接种处理
只显著提高了 ＲＯＣ２２叶片中的锌含量。对于固氮
菌对植物微量元素含量的影响前人研究较少，固氮
菌对微量元素的影响机制如何，还需要开展深入的
研究。本研究结果表明，接种 Ｋｌｅｂｓｉｅｌａｓｐ．１２０对甘
蔗品种的光合特性及矿质元素含量的影响与甘蔗品
种有关，以对ＲＯＣ２２的促生作用比较明显，但对另
外３个品种的影响结果不一致。
本试验是在土壤未灭菌的情况下进行的接种试
验，接种效果可能不能很好地反映固氮菌的促生性
能，但试验条件更接近甘蔗生长的自然条件，所得结
果对应用该固氮菌制作甘蔗专用微生物菌肥有一定
的参考价值。但也应该指出，本试验所得结果是在
桶栽低氮的条件下获得的，氮肥施用量远低于实际
生产中的氮肥用量。有研究表明，生长在低氮条件
下的甘蔗比种植在高氮肥和中氮肥投入的甘蔗的生
物固氮量大，在低氮土壤上种植的甘蔗品种，固氮菌
接种更容易成功［２１］。因此在实际生产中，进一步研
究不同氮肥配比和固氮菌处理对甘蔗产量和经济效
益的影响，具有重要的实践意义。由于该试验采用
的是将固氮菌培养液淋浇到土壤中的方法，处理后
只对甘蔗的光合作用和叶片矿质元素含量进行了分
析，而该菌对甘蔗根系以及对土壤中矿质营养元素
的影响如何，还待进一步深入研究。
参 考 文 献：
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