本
文
摘
要
2013年以前,我们对放线菌防病促生作用的研究,重点放在高附加值经济作物上,对大田作物涉及极少。
主要原因是,粮食作物的种植经济效益较差,同时连作障碍也不太明显。
但在2013年之后,我们的想法发生了改变。
尽管种植粮食不赚钱,但粮食涉及国家安全问题。因此,粮食高产种植技术研究不能停止,要保证实现和达到“藏粮于地,藏粮于技”的目标。
“中国人的饭碗要始终端在中国人的手里”。于是,我们开始进行放线菌对粮食作物增产的研究。
研究中发现一个问题:由于放线菌活菌剂的生产成本高,再加上其发挥作用的方式不同于化学肥料和有机肥,因而不能以常规的施肥方法在粮食作物上使用放线菌。
经过多次实践探索,我们在小麦玉米等大宗粮食作物上,独创了一套新方法:先放线菌粉作为“布料”,给种子做了“外衣”——种子包衣,然后按常规方法种植。
带菌的种子播种到土壤中,放线菌就会发挥作用,调整种子周围的土壤微生物数量与种类。进而,通过土壤微生物影响玉米根系生长发育,达到抗病增产效果。
2014年夏季,我们在玉米上进行了试验。
结果不出我们所料,穿了“菌衣”的玉米种子比常规的玉米种子出苗要快,植株生长情况也更好(图1)。
图1.放线菌种子包衣玉米生长状况
图1.放线菌种子包衣玉米生长状况
2014年9月3日上午,我们去试验地观察玉米的生长情况,发现:
包衣处理的试验玉米,抽雄扬花已结束,玉米雄蕊上的花粉已荡然无存;玉米穗上雌蕊已干枯,授粉结束(图2,图3)。
未包衣的对照玉米,抽雄扬花正在进行,雄蕊上布满花药;玉米穗上雌蕊才刚开始吐丝,花丝鲜嫩(图2,图3)。
图2.放线菌种子包衣(右)与未包衣对照(左)的玉米抽雄比较
图3.放线菌种子包衣(右)与未包衣对照(左)的吐丝比较
2014年9月6日,我们各采集了3株对照玉米和试验玉米,进行了茎叶鲜重、根系鲜重等指标的测定。结果为:
对照和包衣处理的百粒鲜重分别为24.8g、32.8g;烘干后,对照百粒干重仅为5.6g,包衣处理为10.3g;
籽粒含水量,对照为342.8%,菌剂包衣处理为218.4%(以干基计);单穗籽粒重,对照为22.6g/穗,包衣处理为45.0g/穗;
图4.放线菌种子包衣与未包衣对照的玉米穗
剥开玉米棒的外苞皮发现:对照玉米棒上的籽粒颜色浅,用手指掐时有白浆流出;而包衣处理的试验玉米穗籽粒颜色深,饱满,用手指掐时无白浆流出(图4)。
这些数据表明:种子进行菌剂包衣处理后,将会对玉米的灌浆速度发生显著影响。对玉米的增产效果也很显著,干燥后的籽粒产量增加了25.3%,而在后续的多点试验中,增产幅度大多在15%左右。
【作者简介】
薛泉宏,西北农林科技大学教授,“点点帮农·易朴农业智库”微生物技术首席专家。多年致力于土壤微生物教学与研究工作,主要研究领域包括西北极端生境放线菌生态、资源及其在生物防治上的应用、连作引起的土壤生物退化机理及微生物修复等方面,发现了多种作物连作引起的土壤生物退化的微生态机制,形成具有创新意义的土壤生物退化微生物修复思路、原理及技术体系。