在2013年之前，我们对放线菌的防病促生作用研究，重点放在园艺作物及高附加值经济作物上，对大田作物涉及很少。主要原因是粮食作物种植效益差，农民没有种植积极性。另外，粮食作物的连作障碍也不明显。

  从2013年开始，我的想法发生变化，认为过去将放线菌的应用对象仅限于园艺作物有局限性，应将放线菌的应用研究扩大到大宗粮食作物。

  尽管种粮食农民不赚钱，但粮食生产涉及国家粮食安全，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。

  换言之，即使我们的粮食够用了，过剩了，暂时不种了，但如果需要，我们的土地就能立即生产出大量粮食，我们的技术贮备就能支持生产出大量的粮食。在粮食生产与供给上，决不能受制于人。“中国人的饭碗要始终端在中国人的手里”。

  有了上述想法，我们就开始放线菌在小麦玉米上的增产效果研究。选这两种作物是有原因的。

  中国小麦种植面积约3.6亿亩，玉米种植面积约5.4亿亩。小麦玉米单产决定着我国的粮食安全。从2013年开始，我们就将部分力量转到放线菌对小麦玉米的增产作用及机理研究上。

  放线菌活菌剂生产成本高，其发挥作用的方式不同于化学肥料和有机肥，不能采用化肥和有机肥的用法在小麦玉米上使用放线菌。

  对放线菌而言，在小麦玉米等大宗作物上，最经济简便的用法就是将放线菌活菌包裹在玉米小麦种子上，再按常规方法种植。这种使用方法，接种量少，成本低，操作简单，便于推广应用。

  在2014年的夏玉米上，我们进行了种子包衣试验。

  种子包衣，就是给玉米种子表面均匀包裹上一薄层放线菌活菌粉，数量约为90mg/粒。相当于给玉米种子穿上用放线菌菌粉为“布料”制作的“衣服”。

  包衣后，带菌的种子种到土壤中，放线菌就发挥作用：直接促进玉米发芽、生根及生长；调整种子周围的土壤微生物数量与种类，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。

  包衣种子播种后，出现了许多令我们高兴的现象。

 最先看到的令人鼓舞的现象：玉米出苗快，植株生长良好。该现象与放线菌在其他作物上的促生作用吻合，也在我们的意料之中（图1）。

  出乎我们意料的是，通过种子包衣试验，发现了放线菌具有促进玉米发育进程提前的功能：

  抽雄早，吐丝早，开花授粉时间提前（图2，图3）；种子灌浆进程加快，菌剂包衣处理玉米籽粒饱满，干物质累积多（图4）。

  这又是一个偶然的发现，一个意料之外的现象！

  让记忆的镜头回到2014年9月3日上午10点左右：

  我们去试验地观察放线菌种子包衣玉米的生长情况：包衣处理的玉米抽雄扬花已结束，玉米雄蕊上的花粉已荡然无存，而未包衣对照玉米的抽雄扬花正在进行，雄蕊上布满花药；包衣处理的玉米穗上雌蕊已干枯，授粉结束（图2，图3），而对照玉米穗上雌蕊正在吐丝，花丝鲜嫩（图2，图3）。

  菌剂包衣与对照玉米形成天壤之别，犹如一个人已步入老年，另一个还风华正茂。

  上述现象表明，用放线菌活菌种子包衣接种，可显著加快玉米的发育进程。

  为了研究放线菌种子包衣对玉米生长的影响，我们进行破坏性采样，对照与处理各采3株，测定茎叶鲜重，根系鲜重等指标。

  当对所采玉米棒称重后准备上锅，蒸熟食用时，又发现一个令人意外的现象：

  剥开玉米棒的外苞皮时，发现对照玉米棒上的籽粒颜色浅，用手指掐时有白浆流出，而包衣处理玉米穗籽粒颜色深，饱满，用手指掐时无白浆流出。该现象表明，包衣处理灌浆速度快，干物质累积多（图4）。

  看到如此大的差异，我们非常惊奇，立即将玉米棒带回实验室，拍照，并将籽粒剥下测定玉米穗的各项参数。经测定，对照、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22.6 g/穗，包衣处理为45.0g/穗。

  上述在玉米灌浆期间的测值表明，菌剂包衣对玉米的灌浆速度影响显著：灌浆快者，含水量低，干物质多，灌浆慢者，含水量高，干物质少。

  此前，我们曾经在辣椒、草莓、黄瓜及西红柿上观察到菌剂穴施处理开花提前3-7天，但这些作物的发育进程差异仅体现在开花时始花时间早晚上，对比不够强烈、显著。

  玉米的开花授粉与其他作物相比，别具一格，开花的早晚在抽雄和吐丝上差异表现强烈，从而更容易观察到放线菌对植物开花授粉等发育进程的影响。

  根据玉米种子包衣出现的玉米抽雄授粉提前，以及多种园艺作物施用放线菌活菌后开花提前现象可知，放线菌促进作物发育进程提前不是个例，具有一定普遍性。其原因与放线菌产植物激素有关。

  玉米包衣剂所用的两株防病促生放线菌为密旋链霉菌Act12及娄彻氏链霉菌D74。

  从上述两株放线菌的无细胞发酵液中，我们检测到4种已知植物激素（图5），其中包括脱落酸。

  脱落酸影响植物发育进程，通过该激素可以解释放线菌施用后开花、灌浆提前的有趣现象。

  从玉米种子包衣试验中出现的奇特现象，我们发现了放线菌能加快玉米的发育进程。同时，试验结果也表明，放线菌对玉米的增产效果也很显著，干燥后的籽粒产量增加25.3%，在后续的多点试验中，增产幅度大多在15%左右。仅种子包衣处理，增产幅度就如此之高，令人欣慰，该技术值得继续研究推广。

  结合此前我们在辣椒、草莓、黄瓜及西红柿等作物上观察到的菌剂施用后开花提前现象，我们得出了放线菌对植物发育进程有显著促进功能的结论。

  放线菌对其他作物的发育进程有无影响，尚待进一步观察研究。

 相关论文：http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotalYYSB201701039.htm

图1.放线菌种子包衣玉米生长状况

       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

图4.放线菌种子包衣与未包衣对照的玉米穗

图5.2株放线菌无细胞滤液中的植物激素