蘇 毅，杜文雅，李曉曉，黃世江，劉麗麗，3

（1.天津師范大學(xué)a.生命科學(xué)學(xué)院，b.天津市動植物抗性重點實驗室，天津300387；2.天津市靜海縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，天津301600；3.天津市鼎邦生物工程有限公司，天津301600）

植酸酶（phytase）是催化植酸和植酸鹽水解產(chǎn)生肌醇和磷酸（或磷酸鹽）的一類酶的總稱[1]，廣泛存在于植物、動物和微生物中[2].Nelson等[3]首次證明了微生物植酸酶能夠水解飼料中的植酸磷，釋放磷元素，這一發(fā)現(xiàn)大大推動了微生物植酸酶的研究進程.土壤中的磷絕大多數(shù)以植物難以吸收利用的難溶態(tài)或有機態(tài)形式存在，其中以植酸磷或植酸鹽形式存在的有機態(tài)磷約占土壤磷總量的50%，是植物生長所需磷素的一個重要供給源[4].研究發(fā)現(xiàn)，從土壤中能篩選出具有高效解磷能力的解磷微生物，將其制成植酸酶生物肥料并施入土壤中，可以有效改善土壤磷素的狀況，還能促進農(nóng)作物對其他營養(yǎng)元素的吸收，增強作物的抗病能力[5-6].近年來，隨著對解磷微生物研究的逐漸深入，由其制成的植酸酶生物肥料已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域的重要課題.

由天津師范大學(xué)微生物學(xué)實驗室自主篩選的高產(chǎn)植酸酶菌株可有效水解植酸磷[7]，促進土壤穩(wěn)定性有機磷向活性有機磷轉(zhuǎn)化.在此研究基礎(chǔ)上，采用室內(nèi)盆栽實驗和室外田間栽培相結(jié)合的方法，研究植酸酶生物肥料對玉米、黃瓜和茼蒿3種作物的生長促進作用，為植酸酶生物肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 實驗材料

植酸酶生物肥料，液態(tài)，由天津師范大學(xué)微生物學(xué)實驗室提供，執(zhí)行國家標準GB20278-2005.

玉米（Zea mays L.）種子，天塔9號，購于天津市西青區(qū)種子公司；黃瓜（Cucumis sativus Linn.）種子，新夏豐1號，購于山東省寧陽縣陽光種子公司；茼蒿（Chrysanthemum carinatum Schousb.）種子，津 1號，購于天津市西青區(qū)種子公司.

栽培盆，口徑17cm，高14cm，底徑12cm，下設(shè)有通氣排水小孔.

栽培土壤，取自天津師范大學(xué)生物科技園內(nèi)，土壤類型為輕壤質(zhì)鹽化潮土.

1.2 實驗方法

1.2.1 盆栽玉米苗

挑選顆粒飽滿、大小均一的玉米種子，洗凈，清水浸種12h后，置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3 d，使其萌發(fā).篩選出芽一致的種子移至水培槽中培養(yǎng)，直至長出第1片真葉.選取長勢均勻的玉米苗，剝掉胚乳，將其移植到栽培盆，盆內(nèi)裝有1400g干土.每盆定量移植5棵玉米苗，共設(shè)9個栽培盆，玉米苗種植完畢后澆400mL水，生長3 d后進行處理.設(shè)對照組CK，不施加植酸酶生物肥料，其余8盆為實驗組，分別施加 1、10、20、30mL 植酸酶生物肥料和 1、10、20、30mL滅菌處理后的植酸酶生物肥料.處理時將不同劑量的肥料分別與水充分混勻，使總體積為50mL，澆于玉米苗根部，每天處理1次，培養(yǎng)20d.將栽培盆分別命名為CK、1-APB（未經(jīng)滅菌處理）、10-APB、20-APB、30-APB和 1-SPB（滅菌處理）、10-SPB、20-SPB、30-SPB.

處理組和對照組玉米苗栽培20d后，測量玉米苗的株高和干重.

1.2.2 大田種植黃瓜

另外，近代以來，上海、北京、武漢、天津等城市開風(fēng)氣之先，學(xué)習(xí)了西方禮拜制度，也是建構(gòu)近代都市公共時間的重要表現(xiàn)之一?！拔鞣饺诵叛龌浇蹋忻科咛煲粋€安息日，去教堂做禮拜的習(xí)慣。他們來到中國通商口岸居住后，也把這種生活習(xí)俗帶來。每至禮拜日，西人開設(shè)的洋行、機構(gòu)、學(xué)校都要關(guān)閉，男女紛紛到教堂做禮拜以及會友、娛樂等休閑活動?！盵5]89禮拜日的推行，使市民擁有了可以自由支配的時間，無論是對于豐富都市文化生活，還是都市居民娛樂意識的構(gòu)建，都間接地為固定時間實行慈善義演提供了必要的條件。

采用穴播法播種黃瓜，每穴2粒種子，萌發(fā)后澆水，幼苗長至約10cm時，間苗，每穴留1棵苗.黃瓜秧苗生長至15～17cm時，挑選長勢均勻的植株，分為4組，每組設(shè)置5個重復(fù).分別施用植酸酶生物肥料0、1、10、30mL，與對照組分別記為 1-APB、10-APB、30-APB、CK.處理時將不同劑量的植酸酶生物肥料與水充分混勻，使總體積為50mL，澆于黃瓜秧苗根部.

施加植酸酶生物肥料之前，測量每株黃瓜秧苗的高度，處理6d后再次測量秧苗高度.

1.2.3 大田種植茼蒿

茼蒿種植方法為散播，每畦（1.15m×7.30m）播種60g種子.茼蒿苗高度為20～30cm時，劃分實驗小區(qū)，每個小區(qū)1m2，隨機分布.每個小區(qū)分別施用0、67、670、2000mL植酸酶生物肥料和67、670、2000mL滅菌處理后的植酸酶生物肥料，分別記為CK、67-APB、670-APB、2000-APB 和 67-SPB、670-SPB、2000-SPB.處理時將不同劑量的植酸酶生物肥料與水充分混勻，使總體積為3L，澆于茼蒿苗根部，栽培7d.

采摘茼蒿的第2對子葉，去掉葉片主葉脈.取0.5g葉片，加入5mL丙酮、少量碳酸鈣和石英砂，磨成勻漿.加入80%（體積分數(shù)）的丙酮5mL，離心后取上清液，用80%（體積分數(shù)）丙酮定容到20mL.取提取液1mL，加4mL丙酮，以80%（體積分數(shù)）丙酮作參比，663 nm和645nm下測定光密度值.

cb=22.9D（λ）645-4.68D（λ）663

cT=ca+cb

式中：ca為葉綠素a的質(zhì)量濃度（mg/L），cb為葉綠素b的質(zhì)量濃度（mg/L），cT為葉綠素總量（mg/L）.單位重量的葉綠素質(zhì)量濃度（mg/g）=cV×10-3/A，其中c為葉綠素質(zhì)量濃度（mg/L），V為提取液總體積（mL），A為鮮樣質(zhì)量（g）.

2 結(jié)果與分析

2.1 植酸酶生物肥料對盆栽玉米幼苗的影響

玉米幼苗經(jīng)不同劑量的植酸酶生物肥料處理20d后，生長情況如表1所示.

表1 玉米苗地上部分生長情況Tab.1 Growth state of seedlings above ground of maize

由表1可知，與對照組相比，施用不同劑量的植酸酶生物肥料后，玉米苗株高和干重均有所增加，而且同等劑量下，未經(jīng)滅菌處理的肥料（APB）對玉米幼苗生長的促進作用顯著好于滅菌處理的肥料（SPB）.隨著植酸酶生物肥料劑量的增加，玉米幼苗的株高和干重也隨之增加.株高方面，1-SPB處理組的玉米幼苗比對照組增加了7.18%，30-SPB則增加了24.58%，1-APB比對照組增加了9.76%，30-APB則增加了32.40%.地上部分干重方面，同對照組相比，1-SPB增加了22.50%，30-SPB增加了66.27%，1-APB增加了27.15%，30-APB增加了74.87%.

2.2 植酸酶生物肥料對黃瓜秧苗生長的影響

黃瓜秧苗經(jīng)植酸酶生物肥料處理，生長6d后，地上部分株高的增加情況如表2所示.

表2 黃瓜秧苗株高增長情況Tab.2 Increase of seedling length of cucumber cm

由表2可以看出，與對照組相比，3個劑量的植酸酶生物肥料處理黃瓜秧苗后，株高的增加量都顯著大于對照組.1-APB組和10-APB組差異較小，但30-APB處理組的株高則顯著大于前2個處理組.

2.3 植酸酶生物肥料對茼蒿葉綠素含量的影響

大田種植的茼蒿經(jīng)不同劑量的植酸酶生物肥料處理，生長7d后，葉片中的葉綠素含量如表3所示.

表3 茼蒿的葉綠素含量Tab.3 Chlorophyll content of crowndaisy mg/g

由表3可知，與對照組相比，施用植酸酶生物肥料的各處理組中，茼蒿葉綠素的含量均顯著增加，而且隨著肥料劑量的增加，茼蒿葉片中葉綠素的含量逐漸增大.同等劑量下，APB組葉綠素的增加效果明顯好于SPB組.這表明，植酸酶生物肥料能夠通過促進植物葉綠素含量的增加提高葉片光合效率，促進植物生長.

3 結(jié)論

使用植酸酶生物肥料對玉米、黃瓜、茼蒿的秧苗進行生長影響的研究.結(jié)果表明，玉米和黃瓜秧苗經(jīng)不同劑量的植酸酶生物肥料處理后，玉米的株高和干重、黃瓜秧苗的株高都有顯著增加，而且隨著肥料濃度的增大，株高和干重增加的越多.對茼蒿的施肥實驗中，植酸酶生物肥料也顯著增加了葉片中葉綠素的含量，這有助于提高葉片的光合效率，進而促進干物質(zhì)積累.同等劑量的APB對植物生長的促進作用優(yōu)于SPB，這是因為植酸酶生物肥料經(jīng)高溫高壓滅菌處理后，解磷微生物的活性下降，解磷效率降低.

[1] 馬麗蘋，彭遠義.植酸酶的研究進展[J].生物技術(shù)，2002，12（5）：46-47.

[2]LABOUR A M，GAGNON J，LESCURE A M.Purification and characterization of a phytase（myo-inositol-hexakisphos-phate phosphohydrolase）accumulated in maize（Zea mays）seedlings during germination[J].Biochem，1993（295）：413-419.

[3]NELSON T S，SHIEH T R，WODZINSKI R J，et al.Effect of supplemental phytase on the utilization of phytate phosphorus by chicks[J].The JournalofNutrition，1971（101）：1289-1294.

[4]徐陽春，沈其榮，茆澤圣.長期施用有機肥對土壤及不同粒級中有機磷含量與分配的影響[J].土壤學(xué)報，2003，40（4）：593-598.

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