不同磷水平下有益微生物共接种对旱稻生长和产量的协同促进作用

《Canadian Journal of Soil Science》：Co-inoculation of beneficial microorganisms in upland rice cultivated at different phosphorus levels

为解决旱稻生产中磷肥利用率低和单一接种菌剂效果不稳定的问题，研究人员开展了有益微生物共接种对旱稻生长影响的研究。通过筛选IAA产生和溶磷细菌，采用16S rRNA基因测序技术鉴定菌株，并在温室条件下系统评估不同接种方式对水稻生长指标的影响。结果表明，共接种处理能显著提高分蘖数、株高、根系体积及籽粒产量，且在不同磷水平下均表现稳定，为开发高效微生物肥料提供了理论依据。

　　

在全球粮食安全面临挑战的背景下，提高作物产量和肥料利用效率成为农业可持续发展的关键课题。水稻作为主要粮食作物，其生产过程中常面临磷肥利用率低的问题。磷是植物生长发育的必需元素，但土壤中的磷大多以难溶性形式存在，作物难以直接吸收利用。传统农业生产中，农民往往通过大量施用磷肥来满足作物需求，这不仅增加了生产成本，还会导致环境污染和资源浪费。

与此同时，微生物肥料作为一种环境友好的替代方案，受到越来越多研究者的关注。有益微生物能够通过多种机制促进植物生长，如产生植物激素、溶解土壤中的难溶性磷等。然而，在实际应用中，单一菌剂接种常常表现出效果不稳定的问题，这限制了微生物肥料的大规模推广应用。因此，探索微生物共接种技术，利用不同菌株间的协同作用，成为提高微生物肥料效果的重要研究方向。

在这一背景下，来自巴西戈亚斯联邦大学的研究团队在《Canadian Journal of Soil Science》上发表了关于有益微生物共接种对旱稻生长影响的研究。该研究系统评估了不同磷水平下，单一接种和共接种方式对旱稻生长和产量的影响，为开发高效的微生物接种剂提供了重要科学依据。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：通过16S rRNA基因测序技术对分离获得的细菌菌株进行分子鉴定；采用温室盆栽实验，设置20种接种处理（包括单接种和共接种）和3个磷水平（25%、50%和100%推荐用量）的因子设计；系统测定植物的生长指标和产量构成因素。

细菌鉴定结果

通过16S rRNA基因测序分析，研究人员成功鉴定了四个细菌菌株的分类地位。BRM 063574菌株与Stenotrophomonas maltophilia亲缘关系最近，BRM 063573和BRM 67206菌株与Bacillus pumilus密切相关，而BRM 67205菌株则与Paenibacillus pabuli最为接近。这一鉴定结果为后续接种实验提供了可靠的菌种信息基础。

接种方式对生长指标的影响

研究结果显示，共接种处理在多个生长指标上显著优于单接种。具体而言，共接种处理显著提高了旱稻的分蘖数、株高、根体积、根重和地上部重量。这表明不同菌株之间存在协同促进作用，能够更全面地促进植物生长发育。

接种方式对产量构成因素的影响

在产量相关指标方面，共接种处理同样表现出明显优势。无论是单接种还是共接种，都对荚果数、饱满籽粒数和籽粒重量产生了显著影响，但共接种处理在各个磷水平下都取得了更好的效果。特别值得注意的是，单接种处理的效果存在较大变异，而共接种处理则表现出稳定的促进效果。

最优接种组合筛选

基于籽粒产量这一关键指标，研究人员发现BRM 67207 + BRM 67206和BRM 67207 + BRM 063574这两个共接种组合表现最为突出，显示出作为水稻接种剂的巨大应用潜力。这些组合在不同磷水平下都能稳定提高作物产量，具有良好的环境适应性。

该研究通过系统的实验设计和完善的指标测定，明确了共接种处理在促进旱稻生长和提高产量方面的优势。研究结果表明，与单接种相比，共接种能够更稳定、更全面地促进植物生长发育，特别是在不同磷水平条件下都能保持较好的效果。这一发现对解决单一菌剂接种效果不稳定的问题具有重要意义。

从实践应用角度来看，该研究筛选出的优良共接种组合为开发高效微生物肥料提供了重要候选菌株。这些菌株组合能够有效提高磷肥利用效率，减少化学磷肥的施用量，符合农业可持续发展的要求。同时，研究结果也为理解微生物间相互作用及其对植物生长的协同促进机制提供了新的视角。

值得注意的是，该研究是在温室条件下进行的，其结果需要在田间条件下进一步验证。未来的研究可以在此基础上，探索共接种菌株的最佳配比、施用时机和施用方式，以及它们在不同土壤类型和气候条件下的表现，为微生物肥料的大规模推广应用提供更全面的科学依据。

总体而言，这项研究不仅为解决农业生产中的实际问题提供了有效技术方案，也为微生物-植物互作研究领域增添了新的科学认识，对推动绿色农业发展具有重要价值。