盐胁迫下生物复菌剂“苗壮素”对黄瓜促生抗逆作用的影响

钱兰华 钱玮 沈雪林 胡翠英 刘乾 蒋晨威 朱昫飏 王桃云

摘要 [目的]研究生物复菌剂“苗壮素”在盐胁迫条件下对黄瓜生长的影响。[方法]以“新超越”黄瓜品种为试验材料，研究盐胁迫下生物复菌剂“苗壮素”对黄瓜促生抗逆作用的影响。[结果]盐胁迫下“苗壮素”生物复菌剂能够促进黄瓜生长，种子发芽率、种苗鲜重及总根长、总投影面积、总根表面积、平均根系直径、根尖数等生长指标差异显著。使用“苗壮素”后根际土壤中速效氮、速效磷、速效钾含量增加，VC、可溶性糖、可溶性固形物含量提高，亚硝酸盐含量下降，黄瓜品质和产量得到提升。[结论]“苗壮素”对黄瓜具有较明显的促生抗逆作用。

关键词 盐胁迫;苗壮素;黄瓜;促生抗逆

中图分类号 S482.8文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）34-0117-03

土壤盐渍化对农业的威胁日益成为一个全球性问题[1]。随着工业现代化、灌溉和设施蔬菜栽培的发展和栽培面积的扩大，土壤次生盐渍化日趋严重。长期过量施用化肥、农药以及灌溉不当等导致温室大棚里土壤板结、盐渍化，严重影响农业生产[2-4]。如何提高农作物的耐盐性，克服温室大棚土壤次生盐渍化带来的负面效应是现代农业生产急于解决的问题[5-7]。

植物根际促生菌（PGPR）是指定殖于植物根际系统，并能促进植物生长的一类细菌的总称[8-10]。PGPR以多种不同方式和途径影响植物的代谢过程，表现为促进植物生长，改善作物品质，提高植物的抗病性。PGPR微生物菌剂在可持续农业生产，特别是绿色、有机生态农业中具有广阔的应用前景。有效地将丰富的PGPR微生物资源引入设施农业，利用PGPR生物制剂减轻土壤盐害的不利影响，改善土壤和作物品质对设施蔬菜可持续发展具有重要意义[11-12]。笔者于2015—2017年在盐渍化较重的设施大棚中开展了相关试验，结果表明，“苗壮素”对黄瓜作物具有较明显的促生抗逆作用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

“新超越”黄瓜种子由苏州市种子管理站提供。“苗壮素”由苏州农业职业技术学院、苏州科技大学合作研制，其主要成分为6类微生物（表1）与黄腐殖酸配制而成的特殊生物制剂。其组成成分中微生物成分占10%，微生物营养占8%（4%的有机酸和4%的海草灰），其他成分占82%（基于葡萄糖的培养基），具有微生物菌群多、营养互补、功能强等特点。

1.2 试验方法

1.2.1 黄瓜种子室内试验。

从-80 ℃冰箱中取出甘油菌，在LB 固体培养基中进行平板划线后于30 ℃培养箱中培养过夜。挑取单菌落，接种至50 mL LB液体培养基中，在摇床中220 r/min、30 ℃培养过夜后，测定其OD 值，用无菌水将菌液重悬至OD600为0.5。

将黄瓜种子放入烧杯中，加水，漂去空种子，将种子置于50 mL离心管中用75%乙醇沒过黄瓜种子浸泡1 min，1 min后将乙醇倒掉，加入0.1%升汞溶液浸泡10 min。10 min后在超净工作台中，倒掉升汞溶液，用灭菌蒸馏水冲洗3遍。将种子分别放入“苗壮素”菌液、200 mmol/L NaCl溶液、“苗壮素”菌液+200 mmol/L NaCl溶液以及蒸馏水（对照）浸泡6 h，浸泡在30 ℃培养箱中完成。6 h后在超净工作台中，挑选颗粒饱满的种子，放至培养皿中，每个处理设置6个培养皿，每个培养皿放置30个大小均一且饱满的黄瓜种子。将装好黄瓜种子的培养皿放入光照培养箱培养，培养温度设置为28 ℃，前3 d设置为暗培养，及24 h黑暗培养，后4 d接受光照培养（12 h光照、12 h黑夜）。培养周期为7 d，7 d后测定黄瓜种子发芽率、种苗鲜重和种苗干重。

1.2.2 盐胁迫条件下生物复菌剂对黄瓜生长的影响。

将黄瓜种子用温水浸泡过夜后，再用75%乙醇没过种子浸泡1 min，泡完后倒出乙醇溶液，再加入现配的0.1%升汞浸泡1 min，泡完后倒出升汞溶液，最后用已灭过菌的蒸馏水清洗3次后，备用。采用营养土与蛭石（体积比4：1）混合得到盆栽基质，然后在120 ℃灭菌1 h，冷却后装至穴盆中（10 cm长×10 cm宽×10 cm高），每盆装入200 g。分别设置空白对照组（无盐胁迫）、盐胁迫组和盐胁迫+“苗壮素”菌液组，每组5个重复。每盆种入处理好的黄瓜种子4～5粒（盐加菌组的种子先在“苗壮素”菌液中浸泡6 h，空白组和盐胁迫组用灭菌水浸泡6 h），用不同溶液浇灌（空白组用无菌水50 mL浇灌，盐加菌组用“苗壮素”菌液混合200 mmol/L NaCl溶液50 mL浇灌（每盆加盐量为0.585 g），盐胁迫组用200 mmol/L NaCl溶液50 mL浇灌），每7 d浇灌1次，其余时间均浇灌无菌水，出苗后，计算发芽率和出苗率，然后每盆保留相同株数幼苗，30 d后测定总根长、总投影面积、总根表面积、平均根系直径和根尖数等生长指标及葡萄糖、脯氨酸含量等生理指标。

1.2.3 盐胁迫条件下生物复菌剂对黄瓜产量及品质的影响。

按“1.2.2”方法对黄瓜种子进行预处理，选择土壤含盐量为3%左右的大棚，设加“苗壮素”菌液和不加菌液2组处理，其他管理相同。在采收期每个处理选取10株，3次重复，采用称重法测定产量。可溶性糖含量采用3，5-二硝基水杨酸法测定[13]，可溶性固形物含量采用手持糖分仪测定;VC含量采用盖琼辉等[14]的 -二氯酚靛酚滴定法测定。每个处理重复3次，计算平均值。

1.2.4 盐胁迫条件下生物复菌剂对黄瓜根际土壤速效氮、速效磷、速效钾含量影响。

按“1.2.2”方法对黄瓜种子进行预处理，选择土壤含盐量为3%左右的大棚，设加“苗壮素”菌液和不加菌液2组处理，其他管理相同。35 d后取土壤样品进行检测。采用唐凯等[15]的碱解扩散法测定速效氮含量;釆用温云杰等[16]的碳酸氢钠法测定速效磷含量;采用邓廷飞等[17]的醋酸铵浸提火焰光度法测定速效钾含量。

1.3 数据分析

试验数据采用Microsoft Excel 2007整理汇总数据，采用DPS进行分析。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫条件下生物复菌剂对黄瓜种子发芽及生长的影响

由表2可知，空白对照（加水）下，“苗壮素”菌液对黄瓜种子发芽率、鲜重及干重影响较小。但在盐胁迫处理下，种子发芽率提高175%，鲜重提高23.5%，说明“苗壮素”对黄瓜种子具有明显的耐盐促生作用。

2.2 盐胁迫条件下生物复菌剂对黄瓜生长的影响

由表3、4可知，“苗壮素”复合菌液对黄瓜种苗生长指标、生理指标有显著影响。复合菌液加盐胁迫组比盐胁迫组的总根长、总投影面积、总根表面积、平均根系直径和根尖数分别提高151.0%、53.3%、8.6%、127.6%、9.0%，葡萄糖、脯氨酸含量分别提高993%、155%。表明在黄瓜生长过程中，“苗壮素”复合菌液对黄瓜具有显著的耐盐促生作用。

2.3 盐胁迫条件下生物复菌剂对黄瓜产量及品质的影响

由表5可知，盐胁迫下使用“苗壮素”黄瓜单株产量为0.76 kg，比不使用复合菌液增产68.9%。使用“苗壮素”后黄瓜可溶性糖、可溶性固形物、VC含量均增加，亚硝酸盐含量下降，提升了黄瓜的风味品质和营养品质。

2.4 盐胁迫条件下生物复菌剂对黄瓜根际土壤速效氮、速效磷、速效钾含量的影响

由图1可知，微生物肥料“苗壮素”处理后，土壤中的速效氮、速效磷、速效钾含量显著高于对照组。

由此可知，微生物肥料“苗壮素”可以显著提高土壤中速效氮、速效磷、速效钾的含量从而达到改善土壤营养状况的目的，与化肥相比微生物肥料可以减少田间投入成本。

3 结论与讨论

（1）盐胁迫条件下，“苗壮素”生物复菌剂的施用对黄瓜生长具有明显的促生抗逆作用。种子发芽率提高17.5%，鮮重提高23.5%，总根长、总投影面积、总根表面积、平均根系直径和根尖数分别提高151.0%、53.3%、8.6%、127.6%和9.0%。

（2）施用“苗壮素”生物复菌剂后，黄瓜种苗葡萄糖、脯氨酸含量分别为15.11和1.90 μg/g，较对照明显提高。葡萄糖、脯氨酸含量的增加，可以提高盐胁迫下黄瓜种子发芽率以及耐盐性。

（3）施用“苗壮素”生物复菌剂在一定程度上提高了土壤中速效氮、速效磷、速效钾及有机质的含量。另外，对黄瓜品质和产量也有一定影响，VC、可溶性糖、可溶性固形物含量分别提高16.4%、16%和5%，亚硝酸盐含量显著下降。

（4）该生物复菌剂作为一种活菌制剂，产品的作用效果受施用方法、环境条件等方面的限制，大棚试验过程中作用效果不是非常稳定，这也影响该产品的进一步推广、应用。下阶段，将深入研究其施用的土壤条件、作物类型、耕作方式、施用方法、施用量以及与之相应的化肥施用状况等，有针对性地筛选功能菌种，保证微生物肥料施用的有效性。

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