植物科学和植物病理学》杂志上

ISSN:2575 - 0135

研究文章

芽孢杆菌amyloliquefaciens作为植物生长促进细菌的互动草盐Distichlispalmeri(维西)在田间条件下,索诺拉沙漠,墨西哥

Ruiz阿尔瓦拉多克里斯蒂娜¹,耶稣Borboa弗洛²维克多Cardenas萨拉查¹,索托Ortiz罗伯特¹,卢尔德Diaz塞万提斯³埃达Puente埃德加O^{3 *}

¹农业科学研究所的自治,墨西哥下加利福尼亚大学
²索诺拉大学研究和研究生部食品,大街上。路易斯·罗萨莱斯encina y s / n, Centro上校。c . p . 83000。埃莫西约,墨西哥的索诺拉
³索诺拉大学农业部和牲畜,大学德索诺拉,大街上。路易斯·罗萨莱斯encina y s / n, Centro上校。c . p . 83000。埃莫西约,墨西哥的索诺拉

*通信地址:埃达朋地埃德加O,索诺拉大学农业部和牲畜,索诺拉大学大街上。路易斯·罗萨莱斯encina y s / n, Centro上校。c . p . 83000。埃莫西约,墨西哥的索诺拉;电话:(662)5960297;5960296;电子邮件:erueda04@santana.uson.mx

日期:提交:2018年9月18日;批准:2018年10月01;发表:2018年10月02

本文引用:克里斯蒂娜RA,弗洛雷斯JB,萨拉查VC,罗伯托·塞万提斯LD, et al。芽孢杆菌amyloliquefaciens作为植物生长促进细菌的互动草盐Distichlispalmeri(维西)在田间条件下,索诺拉沙漠,墨西哥。J植物Sci Phytopathol。2018;2:059 - 067。DOI:10.29328 / journal.jpsp.1001021

版权:©2018 Midega曹,et al。这是一个开放存取物品在知识共享归属金博宝app体育许可下发布的,它允许无限制的使用,分布,在任何介质,和繁殖提供了最初的工作是正确引用。

关键词:Distichlispalmeri;盐生植物;谷类食品;盐度;适应;植物生长促进细菌

干旱和半干旱生态系统在墨西哥,代表大约60%的国家领土的表面;他们是地方经济和社会发展的高生产率指数的国家[1,2]。由于低降雨和蒸发在干旱和半干旱地区,高稳定的索诺兰沙漠土壤盐度增加已被观察到。实现复苏的措施对这些土壤意味着高成本,因为它需要建立适当的基础设施,以及大量的水冲洗和土壤改良剂的应用。这种情况引起了大量的农场一旦放弃盐度问题,让他们完全暴露于退化[3]。

据估计,在墨西哥的索诺拉,10万公顷的因为他们不能建立传统作物有效,和一百万公顷之间的沙漠和沿海地区受到生理盐水入侵[4]。

另一种保护这一重要资源,以及利用盐度是引入作物会产生在这些条件下。这就是halophytic植物(耐盐)的情况下,在特定的Distichlispalmeri或非犹太人小麦,一个拥有巨大潜力的物种一直被视为生产谷物在这些条件下[5]。咸草Distichlisspicatai家庭是一个非本地物种驯化的草,原产于索诺拉和南下加利福尼亚州海岸[6、7],通常发现绿色干旱期间,而其他的饲料草网站不可用;出于这个原因,牲畜食用,即使有时他们不希望它[8]。虽然被认为是入侵在特定条件下使用,它通常是可取的网站牲畜活动集中的地方,因为它是高度耐药严重践踏和放牧。因为Distichlis饲料被认为是低质量,一直努力把它换成更美味和盐水宽容的草,但是没有有效的方法,因为根状茎的丰富的系统构成强烈限制建立替代牧场[9]。较低的化学内容概述了纤维饲料蛋白质含量和矿物含量高,但当它在温柔的状态评估,如豆芽后燃烧,其化学值提高,增加粗蛋白和维持其纤维含量(8 - 10)。的反应d . spicata盐度已表明,产量和化学成分不同的灌溉用水中盐的浓度或营养液和土壤的类型。Lugg[11]的结论是,咸草有很大潜力和高矿化度水灌溉当其他牧草并不可用。

另一方面,根据先前的研究关于生产盐生植物,这种植物的生产力是有限的可用性氮,对经济增长有明显的影响,生殖在生物量和氮水平等方面。一个解决方案来消除这种限制会合成肥料的应用。然而,它常常落入不适当的管理和滥用,影响土壤微生物区系的一个重要方式,包括有益微生物[12]。在微生物中被认为是有益的,那些被认为是生长促进剂脱颖而出。这些特点是出现在根际和修复大气氮的能力和生产phytohormines (13、14)。这些特点产生高影响农业生产力,因为他们可以降低生产成本,减少或消除使用化肥[15]。中研究最多的微生物固氮和/或产生的激素是细菌属固氮菌spp,克雷伯氏菌spp和Azospirillumspp (16、17)。另一方面,属固氮菌spp和克雷伯氏菌spp和芽孢杆菌amyloliquefaciens农业作物和非特异性是属吗Azospirillumspp特异性的牧场,但高容量与蔬菜,如西红柿,智利和仙人掌也被报道(18、19)。的研究模型之一——plant-microorganism交互的一个工厂Azospirillum最突出的影响,因为,他们是促进在不同种类的植物(草主要),土壤条件下和不同气候条件下,总重量的增加,在谷物和味蕾的氮量,数量的茎,高度的植物,发芽率、开花和早期的外观[15]。Azospirillum符合的物种答:brasilense,答:lipoferum[20],答:amazonense(214年,答:irakense[22]和a . halopraeferens [23]。尽管上述情况,有必要扩大的知识与halophytic植物的根际细菌物种。

基于上述信息,本研究旨在评估的接种芽孢杆菌amyloliquefaciens(学士)halobacteriumDistichlisspicatai在田间试验确定反应与索诺拉盐度问题,墨西哥。

种子收集和处理的治疗

成熟和盐土植物的干燥植物Distichlispalmeri(维西)选择获得种子在科罗拉多河三角洲北部的加利福尼亚湾(31°54“53.38”N和114°57”18.00”W)(图1 a, b)。为了单独的成熟种子,植物在干燥和浸渍筛选(200)。更大的种子大小选择,以及统一的颜色和没有明显的损害。三个治疗被认为是(T1: B。,T2:化学施肥,T3:负控制),四个重复治疗。每个重复的实验块5 x 5 m, 1 m之间的分离实验研究的区域表示在图b。受精治疗,使用作为氮源,尿素(46% N);磷源,三重过磷酸钙(46% P)。受精剂量(阻燃剂:120 - 60)。

接种细菌和苗木生产

细菌生长在摘要OAB介质包含0.5 M氯化钠[23]。细菌浓度被稀释调整1 x 109菌落每毫升(CFU mL-1)使用分光光度计(主频谱,费舍尔科学415)文化在对数期(15小时),每个细菌沉积在Kitazato瓶250毫升、并受真空渗透在600毫米汞柱50秒[24]。咸草的种子接种之前,受到消毒,执行在次氯酸钠浸30年代的浓度3% (v / v)种子与无菌蒸馏水洗了三次,然后干消毒吸水纸。接种是接着根据相应的治疗方法如前所述。领域的苗木生产和现场,植物接种每30天,沉淀1 l的细菌解决相应的情节1 x109细胞每毫升的浓度。

实验区域的位置

这项研究是在Bella Vista农业领域,位于Calle 36埃莫西约海岸,从城市埃莫西约90公里,索诺拉,从加利福尼亚湾15公里,海拔高度为20米,位于坐标28°49”22.24 N和111°56“27.13”经度纬度西(图1 b)。该地区被选为其特征的土壤类型盐水粘土土壤和不再使用传统的农作物。内,一个实验使用面积4000平方米,是防护与气旋网防止家畜的条目。土壤采样[25]进行分析的含氮量根据fenolicisulfonic酸方法Allison et al。[26],磷含量,根据Dickman和布雷的钼蓝法[27]和盐度[28]。

种子准备和移植

苗的生产建立了部分)(显示在实验区域位置,这是准备使用有机material-vermiculite-pedestrian莫斯(加拿大阳光,太阳Gro园艺有限公司苗木生产地区播出,覆盖(0.5毫米)和“泥煤苔”[29]。春小麦进行每日在完全饱和,这提供了一个良好,据理查兹[30]的分类,引用杰克逊[28],属于第五类,因为它包含16000 ppm的盐和8的pH值;0.322 - -0.328的亚硝酸盐(NO₂)μm / L和6.22 - -6.65的硝酸盐(NO₃)μm / L。54天后发芽,移植手术,在11月的振荡白天平均气温27±3°C和昼夜温度18±3°C, RH 73%后移植进行了六天的应用化肥和灌溉。900幼苗手动10±3厘米,高度50厘米苗之间的分离,这是随机分布在每个情节;故事情节有完全饱和湿度。

准备土壤

准备的土地休耕在30厘米,交叉跟踪,为了规范粒子的大小,其次是平整的“土地平面”设备根据De La Loma [31]。之后,实验地块(melgas) 5 x 5 m的磨边机。

施肥在相应的治疗方法

肥料的应用开发了六天在移植之前,使用作为氮源,尿素(46% N);磷源,三重过磷酸钙(46% P)。受精剂量(阻燃剂:120 - 60)。

在田间灌溉

灌溉用水是由水,用于育苗生产。移植后应用的三个风险每六天,每15天以下。

变量值

的测量是在托儿所的出现和幼苗高度比例。在领域层面,在73和144天移植后,幼苗高度的基底茎也被评估。以下变量确定在移植后的300天:粗蛋白、非蛋白氮、氨氮、真正的蛋白质,中性洗涤剂纤维、细胞内容、半纤维素、木质素、酸性洗涤纤维和纤维素。收获是手动在移植后的550天内完成的。成熟的谷物被认为是高峰时提出了一个黄色的颜色和下面的数据是:植物的长度,和谷物,数量的峰值每植物和种子的数量激增。测量是在10植物每重复治疗,采取随机[32]。

实验设计

使用的实验设计是完全随机块,每个处理三个重复,共12实验情节。GLM的统计分析过程的SAS电脑包[33]和[34]。

土壤的物理特性实验

结果表明,建立砂的比例是62.04%,淤泥的22.72%,粘土是15.24%,建立了渗透率高过度,饱和的百分比31.5%注册,明显的密度是1.66克/立方厘米,渗透能力是7.5厘米/公顷,平均电导率3.14 Milimmho, 0.22%的有机物,钾(K)是21 ppm、钠(Na) 247 ppm,钙(Ca) 240 ppm, pH值9.12,田间持水量7.5%,n不₃11.8公斤/公顷和磷(P2O5)为8.3公斤/公顷。

紧急率

治疗之间的统计分析表明,研究发现显著差异,P < 0.05, b . amilolyquefaciens和肥料疗法刺激的出现d . spicata相比,40 - 30%分别控制没有变质剂,没有化肥。最大的紧急值达到与b . amilolyquefaciens 28天为57%,而肥料在32天的47%。就其本身而言,自由控制的变质剂和化肥在43天获得27%。上述结果表明,细菌促进发芽d . spicata,可能是由于细菌产生的能力,刺激荷尔蒙的合成化合物如赤霉素GA3,所提到的其他作者(23日,33岁,34)。

移植

幼苗苗生产区域和开发的用于移植,有高度范围5 - 16厘米高度,强调植物处理意向书。,reached an average height of 13 ± 3 cm at 50 days, while those treated with fertilizer, presented an average height of 12 ± 3 cm, there being no significant difference between the two, but the contrary with the control treatment. Also, in all the treatments it was observed that the first leaves of the emerged plants, after 3 or 4 days, a variability in shape and position; these leaves were presented alternately as the stem developed, becoming transparent and chlorotic, ending up drying out in this first stage of seedling production. On the other hand, it was observed, when the seedling reaches approximately 2 cm in height, an average of 0.8 leaves per centimeter of height is presented, in such a way that a plant of 14 cm in height contained 9 to 16 leaves, under the conditions of the present study. This is attributed to the genetic variability of the seeds, since according to Renganathan et al. [35]. In halophytes, this type of behavior is usual.

植物在该领域的发展

考虑到不同治疗研究中,株高的结果在移植后50天,结果表明这些治疗方法的显著性差异,P > 0.05接种文学士学位和受精与控制。值表明,植物处理文学士学位高17厘米±8,而fertilizer-treated显示平均身高16厘米±6。就其本身而言,控制治疗较低高度的其余治疗相比减少了30%。

关于横向茎的形成,移植后的结果表明,50天,植物受精和文学士学位细菌治疗之间没有显著差异;茎的数量范围从6±3。

后在73年和144年天移植,治疗的高度基于文学士学位和肥料,他们平均高度为35到44厘米±11日分别而没有细菌和植物肥料,表示高27和37厘米±13移植后在73年和144年的天,分别。

根据基底茎的形成,这是观察到,在所有的治疗除了形成茎也产生长节间。结果表明,在73天的治疗没有显著差异,P > 0.05,接种至fertilizer-based治疗,而如果显著差异显示与控制治疗。茎摇摆不定的数量20基茎±8的植物治疗。

类似的行为的数量是144天(有显著性差异,P > 0.05),接种至受精治疗与控制;茎摇摆不定的数量90±7基底对植物茎接种fertilzers,而对于控制,65±9基底茎生成。

在表1中,植物的结果d . spicata可以观察到的影响b amilolyquefaciens相比基于生育治疗和控制控制;结果对应单独为每个工厂:粗蛋白(%),非蛋白氮(%)、氨氮(%),真正的蛋白质(%),NDF(%),细胞含量(%)、半纤维素(%),木质素(%)、酸性洗涤纤维(%)和纤维素(%)。可以看出,那些如:粗蛋白、非蛋白氮、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维显著(P > 0.05),与控制控制相比,接种治疗基于文学士学位和受精。

关于耳朵的长度,种子的长度,每个耳朵的种子数、单株产量和测试种子的重量,这项研究的结果发表在表2。

在开发的研究中,可以观察到第一个峰值出现在移植后480天,获得平均增长10厘米的长度±3厘米(表2)。

根据生产每穗种子产量,获得的结果是平均42.20种子峰值和平均42.20 g /植物种子;值意味着孩子接种和受精治疗,而工作的控制。

目前的研究表明d . spicata受益于基于np学士和受精。结果与植物生长促进细菌获得了其他植物(36、37),尽管进行了测试与其他植物和其他有益的微生物,一些抑制对发芽的影响[38]。

然而,其他研究显示积极作用与这种类型的微生物(36岁,38-40)也与本研究结果一致。这些细菌的积极作用在目前的研究显然是由于生长促进物质生产的其他研究中报道[39-41]。另一方面,施肥,研究结果表明玉米(玉米)[42],施肥水平在哪里应用f N2,没有的低浓度₃发现,sap正在指向生物量的形成。

前面的结果表明的增长d . spicata在植物开发提升了有益的细菌和受精。考虑使用植物生长促进细菌在目前的研究中,结果表明它´s表达式的使用可以帮助他们增长潜力和发展,如更大的生物量的生产。

重要的是表明相互作用的机制之一,一些作者引用有益微生物和植物,是促进经济增长和发展引起的生长调节物质[43、44],N2固定和同化有机氮,提高矿物质的吸收,改善根系生长(34岁,45岁,46)。

按照目标,获得的结果和相关的出现,增加产量在给定的字段条件下,由于b . amilolyquefaciens的有益作用d . spicata植物,建议替代化肥氮的可行性,生物量和种子生产与控制治疗非常重要。可能和可行的引入有益菌如b amilolyquefaciens halotolerant植物与生产潜力d . spicata在半干旱和沿海地区是重申。最后,重要的是要提到这种类型的实验工作有利于扩大农业生产知识的可能选择在生物肥料的应用和效果新植物材料与生产潜力的社会经济利益问题的水可用性质量好,如索诺拉,墨西哥西北部。

国家科学技术委员会(CONACyT),生产基础,Secretaria de水资源Ganaderia, Desarrollo农村,Pesca y Alimentacion;Comision受影响,因为他们的支持和项目aproved博士埃德加·o·达朋地进入大学的研究员索诺拉。