免费文献传递   相关文献

Effects of combined application of potassium silicate and Streptomyces pctum bio-control agents on growth, yield and quality of strawberry under continuous cropping in greenhouse

硅酸钾与密旋链霉菌Act12菌剂配施对连作草莓生长、果实产量及品质的影响



全 文 :中国生态农业学报 2012年 3月 第 20卷 第 3期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Mar. 2012, 20(3): 315−321


* 陕西省科技攻关项目(2004K02-G7)及长江学者和创新团队发展计划项目(PCSIRT, IRT0748)资助
** 通讯作者: 薛泉宏(1957—), 男, 教授, 主要从事微生物生态与资源利用研究。E-mail: xuequanhong@163.com
申光辉(1985—), 男, 博士研究生, 主要从事微生物资源利用研究。E-mail: ghshen@nwsuaf.edu.cn
收稿日期: 2011-06-29 接受日期: 2011-10-28
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2012.00315
硅酸钾与密旋链霉菌 Act12菌剂配施对连作
草莓生长、果实产量及品质的影响*
申光辉1 薛泉宏2** 陈 秦2 王玲娜1 赵 娟1 薛 磊1
(1. 西北农林科技大学生命科学学院 杨凌 712100; 2. 西北农林科技大学资源环境学院 杨凌 712100)
摘 要 为了探索硅酸钾与生防放线菌配合施用对草莓连作障碍的修复效果, 以“红太后”草莓为材料, 采用
日光温室栽培, 研究了硅酸钾与密旋链霉菌 Act12 菌剂配施对连作草莓生长、果实产量及品质的影响。结果
表明: (1)硅酸钾与密旋链霉菌 Act12菌剂配施对日光温室连作草莓具有明显的防病促生作用, 可使连作 3年草
莓 1级苗比例提高 44.7%, 3级苗比例下降 58.3%, 连作 4年草莓死亡率降至 0%; 连作 3年草莓植株总鲜重、
根鲜重、叶片数及叶片鲜重分别增加 73.7%、71.3%、11.1%及 38.7%。(2)硅酸钾与密旋链霉菌 Act12 菌剂配
施对草莓开花、果实产量及品质有明显影响, 可使连作 3年草莓开花提前 10 d, 花蕾数提高 17.0%, 果实数、
单果鲜重及单株产量分别增加 18.6%、90.6%及 126.2%, 盛果期草莓果实可溶性固形物含量、糖酸比及维生素
C含量分别提高 21.7%、36.2%及 27.0%; 可显著提高连作 4年草莓单果鲜重和单株产量(P<0.05), 增幅分别为
194.7%和 359.1%。(3)硅酸钾与密旋链霉菌 Act12菌剂配施可提高草莓的诱导抗性, 草莓叶片可溶性蛋白含量
和盛果期 PPO酶活性分别提高 67.4%和 101.0%。由此可知, 硅酸钾与密旋链霉菌 Act12菌剂配施可显著促进
连作草莓生长, 提高果实产量及品质, 增强植株抗病性, 可有效缓解日光温室草莓连作障碍, 在生产上具有较
好应用潜力。
关键词 硅酸钾 密旋链霉菌 Act12 草莓 连作障碍 温室 产量和品质 抗病性
中图分类号: S144.2; S154.39 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2012)03-0315-07
Effects of combined application of potassium silicate and Streptomyces pctum
bio-control agents on growth, yield and quality of strawberry under
continuous cropping in greenhouse
SHEN Guang-Hui1, XUE Quan-Hong2, CHEN Qin2, WANG Ling-Na1, ZHAO Juan1, XUE Lei1
(1. College of Life Sciences, Northwest A&F University, Yangling 712100, China; 2. College of
Resources & Environment, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)
Abstract Continuous cultivation of strawberry generally leads to stunted growth, yield loss and reduced fruit quality. These prob-
lems could be overcome by integrated management approaches such as combined biological, chemical and other control practices. In
this study, the effects of single or combined application of potassium silicate (Si) and Streptomyces pctum (Act12) bio-control agents on
the growth, yield and quality of strawberry (“Hongtaihou” variety) under continuous cropping in greenhouse conditions were evaluated.
The experiment was conducted from Sep. 2008 to Apr. 2009 in greenhouse with continuously cropped strawberry. The results showed
that combined Si and Act12 bio-control agents significantly enhanced strawberry health and growth under continuous cropping. The
ratio of “I” growth-scale strawberry plant increased by 44.7% and that of “III” growth-scale decreased by 58.3% in the third year of
continuous cropping. The death rate of strawberry reduced to almost 0% under Si+Act12 treatment in the fourth year of continuous
cropping. Plant fresh weight, root fresh weight, leaf number and leaf fresh weight of strawberry in the third year of continuous crop-
ping significantly (P < 0.05) increased by 73.7%, 71.3%, 11.1% and 38.7%, respectively. Continuous cropping strawberry for three
consecutive years under Act12+Si treatment antedated blooming for 10 days compared with the control. The bud number was also
316 中国生态农业学报 2012 第 20卷


significantly (P < 0.05) enhanced by 17.0% under Si+Act12 treatment. Fruit number, single fruit weight and per-plant yield under
Si+Act12 treatment increased by 18.6%, 90.6% and 126.2%, respectively. Compared with the control, fruit contents of total soluble
solid, sugar-to-acid ratio and vitamin C at full fruit stage increased by 21.7%, 36.2% and 27.0%, respectively. Leaf soluble protein
increased by 67.4% and leaf PPO activity related with disease resistance at full fruit stage significantly (P < 0.05) increased by 101.0%
under Act12+Si treatment. The combined application of Si+Act12 agents significantly improved single fruit weight and per-plant fruit
yield of strawberry in the fourth year of continuous cropping by 194.7% and 359.1%, respectively. These results suggested that the
combined application of Si and Act12 bio-control agents not only promoted strawberry growth and yield and quality of fruit, but also
enhanced plant disease resistance. It was concluded that the application of Si+Act12 agents had the potential for alleviating the adverse
effects of continuous cropping of strawberry in greenhouse conditions.
Key words Potassium silicate, Streptomyces pctum Act12, Strawberry, Continuous cropping obstacle, Greenhouse, Fruit
yield and quality, Disease resistance
(Received Jun. 29, 2011; accepted Oct. 28, 2011)
草莓营养丰富, 富含维生素 C, 种植经济效益
好, 已成为我国重要的特种经济作物之一。目前我
国草莓种植面积居世界第一。随着产业规模扩大 ,
草莓连作种植面积增加, 连作障碍逐年加重, 产量
和品质下降, 已成为草莓产业发展的瓶颈[1]。已有研
究证明, 密旋链霉菌(Streptomyces pctum)Act12活菌
制剂对草莓[2−3]、甜瓜[4]及黄瓜[5]等作物具有良好的
防病促生作用 , 同时可降解草莓根泌自毒物质 [6],
修复连作土壤微生物生态 [2], 减轻连作带来的经济
损失。硅可提高水稻[7]、黄瓜[8]及草莓[9]等作物诱导
抗性, 增强作物抗逆性, 提高作物产量和品质[10−11]。
目前硅肥与生防菌剂配施对连作草莓生长及品质影
响的研究尚少见报道。本试验重点研究硅酸钾与密
旋链霉菌Act12菌剂配施对日光温室连作草莓生长、
果实产量及品质的影响, 旨在探索硅肥与放线菌剂
联合施用缓解草莓连作障碍, 提高草莓产量和品质
的可行性 , 为草莓连作障碍化学−微生物双重修复
研究提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
供试草莓为从意大利引进的品种 “红太后 ”
(Fragaria ananassa Duch “Hongtaihou”)。供试放线菌
密旋链霉菌 Streptomyces pctum Act12分离自青藏高
原, 由西北农林科技大学资源环境学院微生物资源
研究室保存, 经 28 ℃固态发酵脱水制成活菌孢子粉,
菌数为 1.48×109 cfu·g−1。该菌具有良好的抑菌抗病解
毒及促生作用[12]。草莓栽培土壤为陕西省关中地区特
有的 土, 土壤 pH 8.0, 可溶性盐分含量 0.40 g·kg−1,
有机质 20.01 g·kg−1, 速效氮 70 mg·kg−1, 速效磷 124
mg·kg−1, 速效钾 368 mg·kg−1, 有效硅 60 mg·kg−1。
1.2 试验方法
1.2.1 试验处理
试验于 2008 年 9 月—2010 年 4 月在陕西省杨
凌区杨村乡南庄已连作 2 年草莓的日光温室内进
行。2008 年 9 月移栽草莓幼苗, 2009 年 4 月在第 3
年连作草莓收获后间苗, 按常规施肥灌溉管理, 让
草莓原地繁育幼苗, 2009年 8月 26日去除老苗, 每
行留 55株新苗, 再按移栽后常规施肥灌溉措施管理,
于 2009 年、2010 年分别调查测定第 3 年、第 4 年
连作草莓相关性状。
试验设对照 CK、单施密旋链霉菌菌剂(Act12)、
单施硅酸钾(Si)和菌剂与硅酸钾配施(Act12+Si)4个
处理, 每处理重复 3垄, 每垄(0.6 m×6.5 m)2行, 每
行 55株。
菌剂接种: 2008年草莓移栽时穴施接种, 每穴施
入 5 g活菌数为 1.48×109 cfu·g−1的菌剂, 再将大小一
致的草莓幼苗用水浸湿根系, 蘸根接种菌粉后移栽,
接种量为 6.70×109 cfu·株−1, 总接种量为 14.10×109
cfu·株−1。2009年 10月 23日以穴施方式向草莓根部
补接菌剂, 每株接种量 7.50×109 cfu·株−1。
硅肥施用: 草莓移栽时将硅酸钾溶液与土壤混
匀成泥浆状蘸根, 施硅量(以 SiO2计)为 60 mg·株−1。
菌剂+硅肥配施 : 草莓移栽时采用硅酸钾溶液
与稀释菌粉拌匀后蘸根施入, 施用量分别同菌剂接
种处理和硅肥施用处理。
1.2.2 连作 3~4 年不同处理草莓生长状况及死亡率
调查
2009年 3月 25日调查植株生长状况, 按照表 1
分类标准对各试验处理连作 3 年草莓苗进行分级,
叶面积参照叶长宽系数法[13], 每处理重复 3 垄, 分
别计算每垄Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级苗比例及植株死亡率。2010
年 4月 10日调查各试验处理连作 4年草莓植株死亡
率, 每处理重复 3垄。
1.2.3 连作 3 年不同处理草莓开花、结果及生物量
测定
记录始花期, 2008 年 11 月 12 日调查各处理所
有草莓植株(330 株)开花及结果情况; 2008 年 12 月
第 3期 申光辉等: 硅酸钾与密旋链霉菌 Act12菌剂配施对连作草莓生长、果实产量及品质的影响 317


25 日分别采集各处理 15 株草莓测定单果重及单株
产量; 2009 年 3 月 30 日分别采集各处理 10 株草莓
测定生物量。
1.2.4 连作 3年不同处理草莓果实品质测定
初果期和盛果期分别采集草莓样品, 每处理采
集 10 个成熟度一致的果实, 研碎过滤得滤液, 用手
持折光仪测定可溶性固形物, 苯酚硫酸法测定可溶
性糖[14], 酸碱滴定法测定可滴定酸, 2,6-二氯靛酚滴
定法测定抗坏血酸[15]。
1.2.5 连作 3 年不同处理草莓叶片叶绿素和可溶性
蛋白含量及 PPO活性测定
叶片叶绿素含量用 SPAD-502 叶绿素含量测定
仪测定, 重复 15 株, 每株 3 片叶; 叶片可溶性蛋白
含量测定采用考马斯亮蓝法[14]; 叶片 PPO活性测定
采用邻苯二酚法[16]。各处理均重复 3次。
1.2.6 连作 4年不同处理草莓生长及产量测定
2010年 4月 8日分别按前述方法测定草莓植株
生物量、单果重及单株产量。
1.2.7 数据分析
所有试验数据采用 DPS 7.5 数据处理软件进行
处理, 采用 Duncan’s 新复极差法进行差异显著性测
验。并用下式计算处理效应(TE):
TE=(Dt−DCK)/DCK×100% (1)
式中, Dt和 DCK分别为处理和对照的调查值或测量值。
2 结果与分析
2.1 硅酸钾与菌剂配施对连作草莓植株生长及死
亡率的影响
从表 2可以看出, 与对照相比, 单施菌剂、单施
硅酸钾及菌剂+硅肥配施处理均可显著提高连作 3
年草莓 1 级苗比例, 降低 3 级苗比例及连作 4 年草
莓的死亡率(P<0.05), 其中 1级苗比例较对照分别提
高 92.2%、123.7%和 44.7%, 3级苗分别降低 56.4%、
55.1%和 58.3%; 但单施菌剂、单施硅酸钾与菌剂+
硅肥配施处理之间 1 级苗和 3 级苗比例均无显著差
异(P>0.05); 连作 4 年草莓植株死亡率分别为 3.3%,
0.9%和 0%, 显著低于对照, 且菌剂+硅肥配施处理
植株死亡率显著低于单施菌剂及单施硅酸钾处理。
2.2 硅酸钾与菌剂配施对连作 3年草莓开花、结果
及生物量的影响
从表 3可以看出, 与对照相比, 单施菌剂、单施
硅酸钾及菌剂+硅肥配施处理可使草莓开花时间提
前 6~10 d; 草莓花蕾数明显提高, 其中单施硅酸钾
处理花蕾数及开花数增幅最大 , 分别为 112.8%及
22.0%, 花蕾数增幅达显著水平(P<0.05)。单施菌剂
处理单株开花数及开花率较对照分别降低 11.0%、

表 1 草莓长势等级分类标准
Table 1 Standard of growth status scale of strawberry plant
长势等级
Growth status scale
株高
Plant height (cm)
叶片数
Leaf number
叶面积
Leaf area (cm2)
生长状况
Growth status
1级
Scale Ⅰ ≥8 ≥10 ≥25
整株叶片深绿色, 叶片挺拔, 光泽鲜亮
The plant showed dark green and upward leaves with bright luster
2级
Scale Ⅱ 4~8 5~9 16~25
新叶叶片绿色, 叶片平铺, 光泽较淡
The young leaves of plant were green, flat and light luster
3级
Scale Ⅲ 3~6 5~9 ≤16
叶片叶缘变黄, 焦枯, 枯黄
Most leaves margins showed withered and yellow
4级
Scale Ⅳ — — —
整株枯亡
The whole plant showed withered or died

表 2 硅酸钾与菌剂配施对草莓长势及死亡率的影响
Table 2 Effect of combined application of potassium silicate and S. pctum Act12 on growth status and death rate of
continuously cropped strawberry %
连作 3年草莓不同级别苗比例
Ratio of different growth status scales of strawberry continuously cropped for 3 years
植株死亡率
Plant death rate
1级
Scale Ⅰ
2级
Scale Ⅱ
3级
Scale Ⅲ
连作 3年
Continuous cropping
for 3 years
连作 4年
Continuous cropping
for 4 years
处理
Treatment
比例
Ratio
处理效应
Treatment effect
比例
Ratio
处理效应
Treatment effect
比例
Ratio
处理效应
Treatment effect
死亡率
Death rate
死亡率
Death rate
处理效应
Treatment effect
CK 20.2±3.9b — 48.7±5.1a — 31.1±7.2a — 0 10.0±0.2a —
Act12 38.9±4.3a 92.2 47.5±6.3a −2.3 13.6±6.4b −56.4 0 3.3±0.2b −66.7
Si 45.3±3.3a 123.7 40.8±6.0a −16.2 13.9±3.4b −55.1 0 0.9±0.2c −90.9
Act12+Si 29.3±3.5a 44.7 57.7±7.4a 18.6 13.0±2.6b −58.3 0 0.0±0.0d −100.0
同列不同字母表示 Duncan’s 多重比较差异显著(P<0.05), 下同。Different letters within a column indicate significant differences (P < 0.05)
according to Duncan’s multiple range test. The same below.

318 中国生态农业学报 2012 第 20卷


6.6%, 但单株花蕾数增加 23.4%, 表明菌剂处理开
花、结果较对照提前, 与始花期提前观察结果吻合。
而菌剂+硅肥配施对草莓花蕾数、开花数及开花率无
显著影响(P>0.05)。
从表 4 可以看出, 单施菌剂、单施硅酸钾及菌
剂+硅肥配施处理增加了草莓果实数量、单果鲜重及
单株产量。其中菌剂+硅肥配施处理单株产量较单施
菌剂和单施硅酸钾处理增加显著(P<0.05), 单株产
量较对照提高 126.2%。菌剂+硅肥配施处理单果鲜
重较对照提高 90.6%, 与单施菌剂处理差异显著(P<
0.05), 而与单施硅酸钾处理差异不显著(P>0.05)。
从表 5 可以看出, 单施菌剂、单施硅酸钾及菌
剂+硅肥配施处理可显著增加植株总鲜重、根鲜重
及叶片数 (P<0.05), 其中单施菌剂处理植株总鲜
重、根鲜重及叶片数较对照分别增加 106.5%、
135.5%和 19.4%, 单施硅酸钾处理植株总鲜重、根
鲜重及叶片数较对照分别增加 93.7%、118.0%和
25.0%, 菌剂+硅肥配施处理植株总鲜重、根鲜重及
叶片数较对照分别增加 73.7%、71.3%和 11.1%, 其
中植株总鲜重、叶片数单施菌剂处理和单施硅酸钾
处理差异不显著(P>0.05)。菌剂+硅肥配施处理草莓
叶片鲜重较对照增幅高达 38.7%, 与单施菌剂处理
差异显著(P<0.05)。
2.3 硅酸钾与菌剂配施对连作 3年草莓果实品质的
影响
由表 6 可以看出, 单施菌剂、单施硅酸钾及菌
剂+硅肥配施处理均可显著改善草莓果实品质。其中
菌剂+硅肥配施处理初果期和盛果期果实可溶性固
形物含量及可溶性总糖含量增幅分别达 31.6%、
61.4%和 21.7%、21.7%, 均高于单施菌剂和单施硅
酸钾处理。盛果期, 各处理草莓果实可滴定酸含量
较对照下降 8.7%~10.7%, 降幅显著(P<0.05), 但菌
剂+硅肥配施与单施菌剂、单施硅酸钾处理之间无显
著差异。初果期和盛果期各处理果实糖酸比较对照
提高 10.5%~33.8%和 2.2%~36.2%, 且菌剂+硅肥配
施处理均高于单施菌剂和单施硅酸钾处理。

表 3 硅酸钾与菌剂配施对连作 3年草莓开花的影响
Table 3 Effect of combined application of potassium silicate and S. pctum Act12 on flowering of strawberry continuously
cropped for 3 years
始花期 Flowering time 花蕾数 Bud number 开花数 Flower number 开花率 Flowering rate
处理
Treatment
日期(年-月-日)
Date
(year-month-day)
提前天数
Days in advance
(d)
花蕾数
Bud number
per plant
处理效应
Treatment effect
(%)
开花数
Flower number
per plant
处理效应
Treatment effect
(%)
开花率
Flowering
rate (%)
处理效应
Treatment
effect (%)
CK 2008-11-01 0 0.94±0.25b — 0.82±0.37a — 92.07±3.64a —
Act12 2008-10-26 6 1.16±0.48b 23.4 0.73±0.18a −11.0 86.01±8.31a −6.6
Si 2008-10-22 10 2.00±0.00a 112.8 1.00±0.15a 22.0 94.59±0.21a 2.7
Act12+Si 2008-10-22 10 1.10±0.29b 17.0 0.77±0.27a −6.1 94.00±9.94a 2.1

表 4 硅酸钾与菌剂配施对连作 3年草莓产量的影响
Table 4 Effect of combined application of potassium silicate and S. pctum Act12 on yield of strawberry continuously cropped for 3 years
果实数 Fruit number 单果鲜重 Single fruit weight 单株产量 Yield per plant
处理
Treatment 单株果实数
Fruit number per plant
处理效应
Treatment effect (%)
单果鲜重
Single fruit weight (g)
处理效应
Treatment effect (%)
单株产量
Yield per plant (g)
处理效应
Treatment effect (%)
CK 4.3±0.3b — 16.0±0.5b — 68.8±4.5d —
Act12 5.8±1.4a 34.9 17.5±1.1b 9.4 101.5±3.8c 47.5
Si 5.8±1.5a 34.9 24.0±0.9a 50.0 139.2±6.8b 102.3
Act12+Si 5.1±1.2ab 18.6 30.5±0.8a 90.6 155.6±4.7a 126.2

表 5 硅酸钾与菌剂配施对连作 3年草莓植株生长和生物量的影响
Table 5 Effect of combined application of potassium silicate and S. pctum Act12 on growth of strawberry continuously cropped for 3 years
植株总鲜重
Plant fresh weight
根鲜重
Root fresh weight
叶片数
Leaf number
叶片鲜重
Leaf fresh weight 处理
Treat-
ment
植株总鲜重
Plant fresh weight
(g·plant−1)
处理效应
Treatment
effect (%)
根鲜重
Root fresh weight
(g·plant−1)
处理效应
Treatment
effect (%)
单株叶片数
Leaf number per
plant
处理效应
Treatment
effect (%)
叶片鲜重
Leaf fresh weight
(g·leaf−1)
处理效应
Treatment
effect (%)
CK 30.98±14.98b — 8.94±3.88c — 10.8±0.5c — 1.42±0.15bc —
Act12 63.96±14.00a 106.5 21.05±1.60a 135.5 12.9±0.3a 19.4 1.50±0.14b 5.6
Si 60.01±16.38a 93.7 19.49±6.01ab 118.0 13.5±0.6a 25.0 1.92±0.02a 35.2
Act12+Si 53.81±15.33a 73.7 15.31±2.44b 71.3 12.0±0.2ab 11.1 1.97±0.09a 38.7

第 3期 申光辉等: 硅酸钾与密旋链霉菌 Act12菌剂配施对连作草莓生长、果实产量及品质的影响 319


从表 6 还可以看出, 单施菌剂处理和单施硅酸
钾处理使初果期草莓果实维生素 C 含量分别降低
16.3%和 11.3%, 但与对照差异不显著(P>0.05), 盛
果期草莓果实维生素 C 含量较对照分别下降 14.5%
和 26.4%, 与对照差异显著(P<0.05)。而菌剂+硅肥
配施处理使初果期和盛果期草莓果实维生素 C含量
较对照分别提高 142.4%和 27.0%, 与对照差异显著
(P<0.05)。
2.4 硅酸钾与菌剂配施对连作 3年草莓叶片叶绿素
含量、可溶性蛋白含量及 PPO活性的影响
由表 7 可以看出, 单施菌剂、单施硅酸钾及菌
剂+硅肥配施处理对草莓叶片叶绿素含量无显著影
响, 但可显著增加叶片可溶性蛋白含量, 其中菌剂+
硅肥配施处理叶片可溶性蛋白含量较对照提高
67.4%, 与对照差异显著(P<0.05), 但与单施菌剂和
单施硅酸钾差异不显著(P>0.05)。初果期单施菌剂、
单施硅酸钾及菌剂+硅肥配施处理叶片 PPO 活性分
别较对照提高 31.9%、36.2%和 21.5%, 与对照差异
均达显著水平(P<0.05); 盛果期单施硅酸钾及菌剂+
硅肥配施处理叶片 PPO活性分别较对照提高 34.3%
和 101.0%, 与对照差异亦达显著水平, 且菌剂+硅
肥配施处理效应显著高于单施硅酸钾处理和单施菌
剂处理(P<0.05)。
2.5 硅酸钾与菌剂配施对连作 4年草莓生长及产量
的影响
由表 4、表 5与表 8可知, 连作 4年草莓植株生
长及单株产量较第 3 年明显下降, 但菌剂和硅肥施
用对下降趋势有减缓作用。由表 8可知, 单施菌剂、

表 6 硅酸钾与菌剂配施对连作 3年草莓果实品质的影响
Table 6 Effect of combined application of potassium silicate and S. pctum Act12 on fruit nutrient quality of strawberry
continuously cropped for 3 years
可溶性固形物
Total soluble solid
可溶性总糖
Soluble sugar
可滴定酸
Titratable acid
糖酸比
Sugar to acid ratio
维生素 C
Vitamin C 果期
Fruit period
处理
Treatment 含量
Content
(%)
处理效应
Treatment
effect (%)
含量
Content
(%)
处理效应
Treatment
effect (%)
含量
Content
(%)
处理效应
Treatment
effect (%)
糖酸比
Sugar to
acid ratio
处理效应
Treatment
effect (%)
含量
Content
(mg·kg−1)
处理效应
Treatment
effect (%)
CK 5.7±0.4c — 4.40±0.15b — 1.07±0.03c — 4.1±0.10 — 66.1±17.9b —
Act12 6.8±0.2b 19.3 5.50±0.57b 25.0 1.21±0.03b 13.1 4.5±0.08 10.5 55.3±10.5b −16.3
Si 7.2±0.2ab 26.3 4.50±0.43b 2.3 0.86±0.04d −19.6 5.2±0.14 27.2 58.6±7.3b −11.3
初果期
Primary
fruit
Period
Act12+Si 7.5±0.3a 31.6 7.10±0.98a 61.4 1.29±0.06a 20.6 5.5±0.11 33.8 160.2±27.08a 142.4
CK 6.9±0.4d — 4.84±0.12b — 1.03±0.03a — 4.7±0.15 — 375.1±12.6b —
Act12 7.7±0.2c 11.6 4.65±0.33b −3.9 0.94±0.02b −8.7 4.9±0.14 5.3 320.8±10.5c −14.5
Si 8.1±0.1b 17.4 4.42±0.32b −8.7 0.92±0.04b −10.7 4.8±0.09 2.2 276.2±4.8d −26.4
盛果期
Full
fruit
Period
Act12+Si 8.4±0.2a 21.7 5.89±0.37a 21.7 0.92±0.03b −10.7 6.4±0.13 36.2 476.4±30.4a 27.0

表 7 硅酸钾与菌剂配施对连作 3年草莓叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量及 PPO酶活的影响
Table 7 Effect of combined application of potassium silicate and S. pctum Act12 on leaf chlorophyll content, soluble protein content
and PPO activity of strawberry continuously cropped for 3 years
PPO活性 PPO activity 可溶性蛋白
Soluble protein 初果期 Primary fruit period 盛果期 Full fruit period 处理
Treatment
叶绿素含量
Chlorophyll
content
(SPAD)
含量
Content
(mg·g−1)
处理效应
Treatment effect
(%)
PPO活性
PPO activity
[A298·g−1(FW)·min−1]
处理效应
Treatment effect
(%)
PPO活性
PPO activity
[A298·g−1(FW)·min−1]
处理效应
Treatment effect
(%)
CK 53.17±0.39a 3.31±0.48b — 136.16±5.82c — 107.18±5.87c —
Act12 52.94±1.51a 5.43±0.39ab 64.0 179.60±3.21a 31.9 118.08±10.68c 10.2
Si 51.72±1.13a 5.83±0.21a 76.1 185.43±5.09a 36.2 143.99±10.59b 34.3
Act12+Si 52.12±1.77a 5.54±0.26a 67.4 165.42±6.10b 21.5 215.38±4.99a 101.0

表 8 硅酸钾与菌剂配施对连作 4年草莓生长及产量的影响
Table 8 Effect of combined application of potassium silicate and S. pctum Act12 on growth and yield of strawberry
continuously cropped for 4 years
处理
Treatment
植株总鲜重
Plant fresh weight
(g·plant−1)
根鲜重
Root fresh weight
(g·plant−1)
单株叶片数
Leaf number per
plant
叶片鲜重
Leaf fresh weight
(g·leaf −1)
单株果实数
Fruit number
per plant
单果鲜重
Single fruit weight
(g)
单株产量
Yield per plant
(g)
CK 41.0±2.2b 16.9±0.9b 5.4±0.2c 1.0±0.1b 3.3±1.2a 9.5±0.8c 32.0±2.4d
Act12 62.9±1.6a 24.4±1.3a 8.5±0.1b 1.2±0.1ab 4.2±1.9a 15.0±0.5b 62.5±3.0bc
Si 67.3±3.3a 25.2±2.0a 8.9±0.5ab 1.3±0.1a 5.2±1.0a 15.0±1.3ab 76.4±2.6b
Act12+Si 71.6±4.7a 21.2±2.5a 9.2±0.3a 1.3±0.1a 5.2±2.2a 28.0±1.5a 146.9±2.5a

320 中国生态农业学报 2012 第 20卷


单施硅酸钾及菌剂+硅肥配施处理均可显著改善连
作 4年草莓生长状况, 提高果实产量。其中菌剂+硅
肥配施处理效应最明显, 草莓植株总鲜重、根鲜重、
单株叶片数及叶片鲜重较对照分别增加 74.6%、
23.5%、70.4%及 32.7%, 单果鲜重和单株产量较对
照分别增加 194.7%和 359.1%, 与对照差异均达到显
著水平(P<0.05)。草莓单株果实数也有增加, 但与对
照差异不显著(P>0.05)。
3 讨论与结论
本研究表明 , 硅酸钾与密旋链霉菌 S. pctum
Act12 菌剂配施可显著改善日光温室连作草莓生长
状况 , 降低连作草莓死亡率 , 增加植株生物量 , 促
进提前开花, 提高草莓产量及改善果实品质, 有效
缓解日光温室草莓连作障碍; 硅酸钾与菌剂配施可
提高草莓叶片可溶性蛋白含量和 PPO 活性, 增强草
莓抗病性。
另外, 本研究结果也表明, 硅肥+菌剂配施后对
草莓生长及品质影响的协同作用程度及方向不同。
如硅肥+菌剂配合施用后连作 3年草莓品质、连作 4
年草莓产量及死亡率均表现为配施优于菌剂或硅酸
钾单施, 配施的协同影响为正效应, 而硅肥+菌剂配
施对促生作用的协同影响与之相反。如单施菌剂、
单施硅酸钾及菌剂+硅肥配施处理植株总鲜重较对
照分别增加 106.5%、93.7%和 73.7%, 根鲜重较对照
分别增加 135.5%、118.0%、71.3%, 叶片数较对照分
别增加 19.4%、25.0%和 11.1%, 表现出菌剂或硅酸
钾单施优于硅肥+菌剂配施 , 配施的协同影响呈现
出负效应, 其机理尚不清楚。
已有研究表明, 草莓连作障碍的主要表现是植
株生长发育不良、产量和品质下降及发病率与死亡
率提高[1]。其主要原因是草莓根区土壤中病原微生
物数量增加、有益微生物和病原微生物比例失调及
根泌自毒物质累积[17]。利用有益微生物可缓解草莓
连作障碍[18−19]。然而利用放线菌克服草莓连作障碍
的研究不多。Berg等[20]皿内试验发现, Streptomyces
sp. DSMZ 12424对草莓土传病原真菌具有较好的拮
抗作用。许英俊等[3]研究表明, 链霉菌 Act12能显著
促进盆栽草莓根系发育及茎叶生长。孙敬祖等[2]研
究表明, 链霉菌 S. pctum Act12显著促进露地草莓根
系、匍匐茎及地上部分生长。目前尚无放线菌对连
作草莓品质影响的报道。
另有研究表明, 硅肥可以提高黄瓜[10]、甘蔗[21]
等作物抗病性, 增加产量, 提高果实品质。Figueiredo
等[11]研究发现, 叶部喷施硅酸钾可提高草莓果实总
糖含量, 降低酸度, 改善果实着色。硅可通过增强植
物组织机械强度、强化物理屏障及提高诱导抗病性
等途径降低植物病害发生率[22]。Shen等[23]表明, 硅
对草莓土传病害病原真菌并无拮抗作用, 硅酸钾对
草莓土传病原真菌菌丝生长的抑制作用主要是通过
提高培养基 pH实现的。由此推知, 硅提高草莓抗病
性的作用可能是通过其他机制实现的, 故应对硅及
放线菌的抗病机理及协同机制进行深入研究。目前
尚无放线菌与硅肥配合施用对草莓连作障碍修复研
究的报道。
本研究表明, 密旋链霉菌 Act12 菌剂、硅酸钾
单独或配合施用可有效缓解草莓连作障碍, 促进其
生长, 改善其品质, 可作为修复草莓连作障碍的新
技术进行更深入的试验, 并对其作用机制进行深入
研究。
参考文献
[1] 甄文超, 代丽, 胡同乐, 等. 连作对草莓生长发育和根部病
害发生的影响[J]. 河北农业大学学报, 2004, 27(5): 68–71
[2] 孙敬祖, 薛泉宏, 唐明, 等. 放线菌制剂对连作草莓根区微
生物区系的影响及其防病促生作用[J]. 西北农林科技大学
学报: 自然科学版, 2009, 37(12): 153–158
[3] 许英俊, 薛泉宏, 邢胜利, 等. 3 株放线菌对草莓的促生作
用及对 PPO 活性的影响[J]. 西北农业学报 , 2007, 16(6):
146–153
[4] 赵娟, 杜军志, 薛泉宏, 等. 3 株放线菌对甜瓜幼苗的促生
与抗性诱导作用[J]. 西北农林科技大学学报: 自然科学版,
2010, 38(2): 109–116
[5] 段春梅, 薛泉宏, 赵娟, 等. 放线菌剂对黄瓜幼苗生长及叶
片 PPO活性的影响[J]. 西北农业学报, 2010, 19(9): 48–54
[6] 毛宁, 薛泉宏, 唐明. 2 株放线菌对土壤中苯甲酸和对羟基
苯甲酸的降解作用[J]. 西北农林科技大学学报: 自然科学
版, 2010, 38(5): 143–148
[7] Rodrigues F Á, Mcnally D J, Datnoff L E, et al. Silicon en-
hances the accumulation of diterpenoid phytoalexins in rice:
A potential mechanism for blast resistance[J]. Phytopathology,
2004, 94(2): 177–183
[8] Chérif M, Benhamou N, Menzies J G, et al. Silicon induced
resistance in cucumber plants against Pythium ultimum[J].
Physiological and Molecular Plant Pathology, 1992, 41(6):
411– 425
[9] Kanto T, Miyoshi A, Ogawa T, et al. Suppressive effect of
liquid potassium silicate on powdery mildew of strawberry in
soil[J]. Journal of General Plant Pathology, 2006, 72(3):
137–142
[10] Gorecki R S, Danielski-Busch W. Effect of silicate fertilizers
on yielding of greenhouse cucumber (Cucumis sativus L.) in
container culitivation[J]. Journal of Elementology, 2009,
14(1): 71–77
[11] Figueiredo F C, Botrel P P, Teixeira C P, et al. Leaf spraying
第 3期 申光辉等: 硅酸钾与密旋链霉菌 Act12菌剂配施对连作草莓生长、果实产量及品质的影响 321


and fertirrigation with silicon on the physicochemical attrib-
utes of quality and coloration indices of strawberry[J]. Cien-
ciae Agrotecnologia, 2010, 34(5): 1306–1311
[12] 赵娟, 薛泉宏, 王玲娜, 等. 多功能放线菌 Act12 对土传病
原真菌的拮抗性及其鉴定 [J]. 中国生态农业学报 , 2011,
19(2): 394–398
[13] 乔宝营 , 黄海帆 , 张信栓 , 等 . 草莓叶面积简易测定方法
[J]. 果树学报, 2004, 21(6): 621–623
[14] 陈毓荃. 生物化学实验方法和技术[M]. 北京: 科学出版社,
2002: 95–97
[15] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京: 高等教
育出版社, 2000: 246-248
[16] 高俊凤. 植物生理学实验指导[M]. 北京: 高等教育出版社,
2006: 144–148
[17] 薛泉宏, 同延安. 土壤生物退化及其修复技术研究进展[J].
中国农业科技导报, 2008, 10(4): 28–35
[18] 李保会, 李青云, 李建军, 等. 复合微生物菌肥对连作草莓
产量和品质的影响[J]. 河北农业科学, 2007, 11(1): 15–17
[19] 张丽萍, 黄亚丽, 程辉彩, 等. 土壤微生物制剂防治草莓连
作病害的研究[J]. 土壤, 2007, 39(4): 604–607
[20] Berg G, Marten P, Minkwitz A, et al. Efficient biological con-
trol of fungal plant diseases by Streptomyces sp. DSMZ
12424[J]. Zeitschrift fur Pflanzenkrankheiten und Pflan-
zenaschutz-Journal of Plant Diseases and Protection, 2001,
108(1): 1–10
[21] Ashraf M, Rahmatullah, Ahmad R, et al. Potassium and sili-
con improve yield and juice quality in sugarcane (Saccharum
officinarum L.) under salt stress[J]. Journal of Agronomy and
Crop Science, 2009, 195(4): 284–291
[22] Fauteux F, Rémus-Borel W, Menzies J G, et al. Silicon and
plant disease resistance against pathogenic fungi[J]. FEMS
Microbiology Letters, 2005, 249(1): 1–6
[23] Shen G H, Xue Q H, Tang M, et al. Inhibitory effects of po-
tassium silicate on five soil-borne phytopathogenic fungi in
vitro[J]. Journal of Plant Diseases and Protection, 2010,
117(4): 180–184

JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ
中国科学院遗传与发育生物学研究所
农业资源研究中心研究生教育简介

1 概况
中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心(以下简称中心)的前身为始建于 1978年的中国科学院石家
庄农业现代化研究所。中心拥有中国科学院院士 1人, 研究员 17人, 引进中国科学院“百人计划”人才 3名。在读硕
士和博士研究生 80人。
中心沿北纬 38度带分别在河北省元氏县、栾城县和南皮县建立了 3个野外试验台站, 形成了具有不同生态类型的
山地丘陵区—山前平原区—滨海平原区农业科学研究基地。其中栾城农业生态系统试验站已于 2005年晋升为国家野外
试验台站, 同时也是中国科学院生态网络台站成员和国际 GTOS成员。中心拥有中国科学院农业水资源重点实验室、
河北省节水农业重点实验室和中国科学院小麦转基因研究试验基地。
自 2002年进入中国科学院知识创新工程以来, 中心面向国家水安全、粮食安全、生态环境安全的重大战略需求和农
业资源与生态学前沿领域, 以农业水资源高效利用为重点, 在节水理论与技术、农业生物技术、生态系统及信息管理等领
域, 开展应用基础研究, 集成创新资源节约型现代农业模式, 为区域农业持续发展做出了基础性、战略性、前瞻性贡献。
2 招生与培养
2.1 招生
每年秋季招收 1次生态学博士、学术型硕士和生物工程全日制专业学位硕士研究生。每年 8月左右开展免试生接
收工作。通过中心复试并获得拟接收资格的免试生, 若最终未获所在校外推指标者, 只要统考成绩通过中心的复试线,
可免复试直接录取。
2.2 培养与就业
中心十分注重培养质量, 改善人才成长环境, 努力提高学生的综合素质。每年有多位学生荣获中国科学院和中国科
学院遗传与发育生物学研究所的各种冠名奖学金。学生毕业后赴国内外大学和科研院所等企事业单位就职或从事博士
后研究工作。近 5年毕业生就业率达 96.59%, 其中 2010年毕业生就业率达 100%, 按期毕业率达 96%。
2.3 学生待遇
学生在学期间不仅不收取任何学费, 还享有相应的研究助理薪金, 硕士生奖/助学金 25000 元/年左右, 博士生 35000
元/年左右。优秀学生每年除可获得中国科学院研究生院奖学金、冠名奖学金等奖励外, 还可享有研究所设立的“振声奖
学金”和“益海嘉里奖学金”等。
学生拥有宽敞明亮并备有单独卫生间的住宿(两人间)环境和价位适中的学生食堂。
热忱欢迎地球科学、生物学、农学和林学等相关专业有志青年踊跃报考及推免!
3 联系方式
单位网址: http://www.sjziam.ac.cn 电话: 0311-85801050 传真: 0311-85815093
联系人: 王老师 E-mail: yzb@sjziam.ac.cn 邮政编码: 050022