說起來調(diào)節(jié)植物生長的藥物,人們第一反應就是細胞分裂素、脫落酸、膨大素等人工合成類藥物,很多人納悶,生物肥是肥料,怎么也有這功效?
目前,有關微生物有機肥料促進植物生長的機理研究表明,活的微生物活動產(chǎn)生的植物激素、酸性物質(zhì)以及維生素都能不同程度地刺激調(diào)節(jié)植物的生長 。
研究表明植物生長發(fā)育過程中,共生微生物產(chǎn)物的植物激素起到一定作用。植物激素類物質(zhì)主要有生長素(auxin,主要是 IAA)、赤霉素(gibbere2 lin,主要是 GA3 , GA1 )、細胞分裂素(cytokinin, CTK)、脫落酸(abscisic acid,ABA)、乙烯(ethylence)和酚類化合物及其衍生物等。
它們的作用不是孤立的,而是相互協(xié)調(diào)、相互制約的。其中,脫落酸和酚類化合物相當于抑制劑,是植物調(diào)節(jié)內(nèi)生生長素的手段之一。
現(xiàn)已證實,80%的根際細菌能產(chǎn)生吲哚232乙酸(Indole232Acetic Acid,簡稱 IAA) ,其中主要有固氮螺菌、假單胞菌、黃單胞菌、糞產(chǎn)堿桿菌以及根瘤菌等。
吲哚乙酸的重要作用不僅在于其直接促生作用,即通過與質(zhì)膜上質(zhì)子泵結(jié)合使之活化,改變細胞內(nèi)環(huán)境導致細胞壁糖溶解和可塑性增加來增大細胞體積和促進核糖核酸、蛋白質(zhì)的合成,來增加細胞體積和質(zhì)量以達到促生的作用;更重要的是使色氨酸( Trp)類似物解毒,減輕其毒害作用;另外,還可以抑制植物防衛(wèi)系統(tǒng)酶,如幾丁質(zhì)酶(chitinase)、β21 ,32葡聚糖酶(β2 1 , 32polygluco sanase)等的活性,使有益細菌更易定殖于植物。成都微生物菌劑
目前的研究表明,微生物肥料產(chǎn)生生長素提供給植物有3種方式:
一是 IAA基因直接整合到植物細胞染色體上,在植物細胞的調(diào)控下合成 IAA,如土壤桿菌;
二是細菌侵入植物細胞,在細胞內(nèi)分泌 IAA供植物生長;
三是細菌也能在宿主植物的根際生活,合成生長素供植物利用。
細胞分裂素可促進細胞分裂和細胞體積增大 ,并抑制衰老。
有研究者篩選了包括 Pesudomonas 和 Serratia在內(nèi)的各種根際促生細菌原種,觀察其產(chǎn)生的幾丁質(zhì)酶與誘導根伸長的關系,發(fā)現(xiàn)植物細胞分裂、葉綠素的積累、葉面擴展以及葉片脫落的延遲等都與微生物產(chǎn)生外源細胞分裂素有很好的相關性。
赤霉素種類繁多,易受干擾,不易檢測。
赤霉素一般對根的生長沒有影響 ,高濃度下反而起抑制作用(對不定根的生長本身就有抑制作用)。微生物肥料能產(chǎn)生赤霉素,其作用主要是促進地上部莖葉、側(cè)芽的生長,
乙烯(ethylene)的各種生理作用 ,同高濃度的生長素作用相類似。
盡管大多數(shù)微生物都產(chǎn)生乙烯,但各種微生物中乙烯的合成代謝卻復雜多樣。目前的研究表明,乙烯的合成前體可以是糖代謝三羧酸循環(huán)中的有機酸;可以是氮代謝中的氨基酸,如丙氨酸、甲硫氨酸;也可以是脂肪代謝中的亞麻酸。
高濃度的脫落酸對植物體有抑制作用。而用放射免疫法在固氮螺菌培養(yǎng)物中檢測到的脫落酸,在低濃度時可促進植物生長。成都有機肥發(fā)酵菌種
酸類物質(zhì)(Acids)
各種微生物肥料通過自身三羧酸循環(huán)產(chǎn)生的許多有機酸,除了有螯合作用和酸溶作用外 ,其本身就是一種生理活性物質(zhì),可促進作物生長。
有研究表明1∶1的琥珀酸與乳酸混合,在10×10- 6時,使得植物根生長量增加40%。有人對硅酸鹽細菌王 K1 ,NO2 的研究結(jié)果表明,該細菌產(chǎn)生的檸檬酸在達到100μg/ g時,可促進水培玉米的生長。
水楊酸(salicylic, SA)是一種鐵載體,可使植物產(chǎn)生系抗性。同時水楊酸本身又是一種激素,可誘導植物開花和產(chǎn)熱,可以抑制乙烯的生物合成,還可以促進種子萌發(fā),抑制傷信號轉(zhuǎn)導。