刘世旺，徐艳霞，颜 蕾，黄小颖，王艺雅
（黄冈师范学院生命科学学院/经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室，湖北 黄冈 438000）
摘要：于鄂东三地同时对花生（Arachis hypogaea Linn．）进行接种土著根瘤菌（Rhizobium）HG－5菌株的田间试验。结果表明，接种处理对花生饱果率、百果干重和单株根瘤数等性状均有明显的促进作用，最终表现为花生产量增加，与对照组相比，平均增产14．54％。HG－5菌株可作为当地生产上推广应用的优选菌株。教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ：花生（Arachis hypogaea Linn．）；根瘤菌；田间试验；增产；亲和能力
中图分类号：S154．38＋1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）06-1328-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.06.012
Studies on Field Experiment with Rhizobium Strain of Indigenous Peanut
LIU Shi－wang，XU Yan－xia，YAN Lei，HUANG Xiao－ying，WANG Yi－ya
（College of Life Science，Huanggang Normal University/Hubei Key Laboratory of Economic Forest Germplasm Improvement
and Resources Comprehensive Utilization， Huanggang 438000，Hubei，China）
Abstract：Three experiments located in the eastern Hubei Province were conducted under field condition in 2012 to study the effect of inoculating indigenous Rhizobium HG－5 strain of peanut（Arachis hypogaea Linn）． The results showed that the characters of peanut including setting percentage， dry weight per hundred pods and nodule number per plant were obviously promoted. The yield of peanut per unit area was significantly increased by inoculating HG－5 when the peanut was seeded. The average yield increased by 14．54％ compared with CK． HG－5 was well selected strain suitable for application in the local peanut production．
Key words：peanut（Arachis hypogaea Linn．）； nodule bacteria（Rhizobium）；field experiment；yield increase；affinity
收稿日期：2014－07－10
基金项目：湖北省教育厅高校产学研合作资助项目（C2010061）
作者简介：刘世旺（1965－），男，湖北武汉人，教授，硕士，主要从事生物化学及生物资源开发利用方面的教学与研究，（电话）13092739130
（电子信箱）swlsw@hgnu．edu．cn；通信作者，徐艳霞（1964－），女，湖北武汉人，高级实验师，（电子信箱）swxyx@hgnu．edu．cn。
根瘤菌（Rhizobium）是一类能与豆科植物共生结瘤并固定空气中氮气的革兰氏阴性细菌，广泛分布于土壤中，全世界约有70余种［1，2］。不同的根瘤菌与豆科植物品种间的共生固氮能力存在着较大的差异。因此，筛选与豆科植物品种匹配、固氮能力强的优良菌株，是提高根瘤菌实际应用效果的重要途径［3－6］。
花生（Arachis hypogaea Linn．）是鄂东地区重要的经济作物，筛选适宜于当地环境、并与当地花生品种具有最佳亲和性（也称为亲和组合）的花生根瘤菌具有重要的实际意义［7］。已有研究报道，亲和组合菌株可通过自然选育、杂交选育、诱变选育、原生质体融合选育或基因工程选育得到［8］，尚未见从土著根瘤菌中选育亲和组合菌株的报道。笔者认为，土著根瘤菌长期与特定的环境条件相适应，与当地长期耕种的作物品种也有一定的亲和性，所以，首次尝试直接从土著根瘤菌中筛选亲和性好、固氮能力强的高效花生根瘤菌菌株。首先，通过盆栽试验从分离得到的6株不同来源的土著花生根瘤菌菌株中初筛出优良菌株HG－5，选择鄂东地区大悟县、武穴市及黄州区3地作为种植试验点，对HG－5菌株进行了田间增产试验研究。
1 材料与方法
1．1 菌株来源
2011年9月从黄冈市黄州区陶店乡塘角村花生地采集成熟花生根瘤，然后参考根瘤菌常规分离纯化方法［9］分离得到HG－5菌株纯种；A2菌株原种由华中农业大学提供。
1．2 花生品种及来源
大悟县试验点使用的花生品种为天府11号，购于大悟县丰店镇种子站；武穴市试验点使用的花生品种为锦花5号，购于武穴市花桥镇种子站；黄州区陶店乡试验点使用的花生种子为自留种。
1．3 种植试验点的选择
在大悟县丰店镇南田村选择平地、朝南坡地和朝西坡地作为试验地，面积均约为240 m2。在武穴市花桥镇吴上垸村选择山上橘林间地、湖底田、山间洼地作为试验地，3块试验地的肥力均属中等偏下，面积均约为200 m2。在黄州区陶店乡塘角村，从大片花生种植地中选择两块区域作为试验地，两地块种植花生多年，土壤肥力中等，面积均约为200 m2。
1．4 接种及田间管理
花生为穴播。每穴播3粒种子，出苗后间苗，每穴定苗2株，穴间距20～25 cm，种植密度约16．5万穴/hm2。利用发酵罐分别扩大培养HG－5和A2菌株，培养液再用无菌水配制成1×108 个/mL的菌液冷藏备用。按3．3×104 mL/hm2的用量比例取备用根瘤菌液分配到各试验点，施用前再用清水稀释100倍制成菌液。花生播种后，用20 mL注射器向每穴注入稀释菌液20 mL，即向每穴中的两粒种子接入约2×107个根瘤菌。对照组用等量清水代替稀释菌液接种。
2012年5月7日播种，10月18～20日收获。试验地田间管理同一般大田。每个处理组均采用5点取样法，即从4个角和中央各取10株，共取50株，分别测定株均根瘤数、饱果率、百果干重、产量等性状值，并对数据进行统计学处理和分析。
2 结果与分析
2．1 不同类型地块接种HG－5的增产效果
大悟县和武穴市两个试验点共6个不同种植地块接种HG－5根瘤菌后花生产量均有所增加，平均增产率为13．85％，另外，株均根瘤数、饱果率和百果干重等均有所提高，各试验点具体增产效果统计如表1所示，由表1可知，在大悟县的3个试验地，尽管地块间有平地与坡地、坡向朝南与朝西等区别，但接种HG－5菌株后花生产量增产幅度相似，平地与坡地之间的增产率仅相差0．55个百分点，坡向朝南与坡向朝西之间的增产率仅相差1．70个百分点。由此可见，根瘤菌的增产潜力与花生种植地的坡度、坡向等因素关系不大，而与一定区域内的土壤结构特点、所用花生品种的关系密切。这一特性显示出根瘤菌在改造山体坡地方面具有巨大的潜力和优势。
在武穴市的3个试验地，橘林地接种根瘤菌后增产幅度最大，达16．70％，湖底田增产幅度最小，仅为9．60％，而山洼地增产幅度居中，为14．70％。这一结果说明，在改造低产林地和其他旱地的农业实践中，可以通过施用根瘤菌肥提高花生等豆科作物产量，而在改造低产湿田时，菌肥的增产效果有限。
2．2 不同来源根瘤菌株的增产效果
HG－5菌株来源于黄州区陶店乡塘角村，为了检测该土著花生根瘤菌株与当地花生品种之间的亲和性以及实际增产效果，在黄州塘角村试验点的不同地块分别接种HG－5菌株和A2菌株进行对比试验，两种不同来源的菌株增产效果统计如表2所示。由表2可见，HG－5菌株组的增产效果明显优于A2菌株组，前者的增产率是后者的1．75倍。同时，接种HG－5菌株后的花生株均根瘤个数较接种A2菌株的多14．7％。对比试验说明，HG－5菌株对土著环境具有更好的适应性，同时与土著环境中长期播种的花生品种之间也可能具有更好的亲和性，极可能从土著根瘤菌株中选育出亲和组合高效菌株。
3 小结与讨论
1）农业生产实践证实，在山坡地、林间地、山洼地等地种植其他作物几乎无收成，而种植花生收获颇丰，花生能起到“开路先锋”的作用，如果再加上及时合理施用根瘤菌菌肥，花生将在提高土壤肥力、改善生态环境方面发挥更大的作用。
2）鄂东大别山地区的花生种植面积巨大，仅红安县2012年的花生种植面积就达2×104 hm2，约占湖北省花生种植总面积的10％［10］。大别山地区的农民普遍将花生种植在房前屋后荒地、闲地及瘠薄地上，花生产量普遍较低。为了提高产量、增加农民收入，应积极推广引用先进的农业技术和管理方法，其中应特别注意发挥高效花生根瘤菌在提高低产旱地和林间坡地花生产量方面的优势。
3）根瘤菌与花生品种之间的亲和性随土壤结构、花生品种及种植方式不同而变化，因此，筛选对特定区域、特定品种具有高亲和性的高效菌株比较困难。土著根瘤菌由于对环境的长期适应，较易与土著环境中长期栽种的花生品种形成良好的亲和关系。结果表明，通过接种（或施加菌肥）可提高土著根瘤菌在土壤菌群中的比例和地位，最终可以达到增强固氮能力、提高花生产量的目的。同时，从土著根瘤菌中筛选高效菌株，程序相对简单，成本低廉，对环境条件适应快，增产效果相对稳定，值得在菌肥生产和花生种植实践中借鉴和使用。
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参考文献：
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［3］ 赵叶舟，王浩铭，汪自强．豆科植物和根瘤菌在生态环境中的地位和作用［J］．农业环境与发展，2013，30（4）：7－12．
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［5］ 沈世华，荆玉祥．中国生物固氮研究现状与展望［J］．科学通报，2003，48（6）：535－540．
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［9］ 何绍江，陈雯莉．微生物学实验［M］．北京：中国农业出版社，2007．
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