2种根际促生菌在甜瓜育苗中的应用效果

刘恩琪 张宏彦 杨合法

摘 要：以“日本甜宝”甜瓜幼苗为试材，采用水溶喷淋方式研究了2种根际促生菌（哈茨木霉菌T-22和枯草芽孢杆菌MBI 600）对甜瓜幼苗长势的影响，以确定根际促生菌在工厂化育苗过程中的促生作用。试验结果显示，单独添加哈茨木霉菌以及共同施用哈茨木霉菌和枯草芽孢杆菌对甜瓜幼苗促生效果较好，建议推广应用。

關键词：根际促生菌 甜瓜 幼苗 促生

植物根际促生菌（ Plant growth-promoting rhizobacteria，PGPR）是指自由生活在土壤或附生于植物根际的1类可促进植物生长、防治病害、增加作物产量的有益菌类[1]。通常具有固氮、解磷、释钾、分泌植物激素以及抗生素等能力。现已发现荧光假单孢菌、芽孢杆菌、根瘤菌、沙雷氏菌属等 20 多个种属的根际微生物具有防病促生的潜能，最多的是假单胞菌属（Pseu-domonas spp.），其次为芽胞杆菌属（Bacillus spp.）、农杆菌属（Agrobacterium spp.）、埃文氏菌属（Eriwinia spp.）、黄杆菌属（Flavobacterium spp.）、巴斯德氏菌属（Pasteuria spp.）、沙雷氏菌（Serratia spp.）、肠杆菌（Enterobacter spp.）等[2]。

对于根际促生菌在植物上的应用效果，前人已做过较多研究[3-7]，但根际促生菌在蔬菜育苗上的应用研究很少。现以甜瓜幼苗为试材，采用喷淋灌根的方式施用哈茨木霉菌（trichoderma harzianum）以及枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）2种根际促生菌对甜瓜幼苗生长长势的影响，以期为根际促生菌的促生作用在蔬菜育苗上的应用提供科学意见。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试甜瓜品种为“日本甜宝”，由河北省曲周县双瑞种业有限公司提供。

供试菌种使用商品根际促生菌，菌种一是哈茨木霉菌T-22（3亿CFU/克），菌种二是枯草芽孢杆菌MBI600（100亿CFU/克），购买于美国拜沃股份有限公司，均为可湿性粉剂。试验于2019年4月17日在河北省曲周县育苗产业园连栋温室内开展。

1.2 试验方法

甜瓜种子经55 ℃温汤浸种、催芽室催芽后使用50孔穴盘进行播种。T1处理为工厂化育苗常规流程，即在育苗基质中添加适量杀菌剂，试验中添加杀菌剂多菌灵; T2处理施用枯草芽孢杆菌;T3处理为哈茨木霉菌;T4处理为2种菌共同施用。种子播种后以水溶喷淋的方式施入。其中哈茨木霉菌稀释1000倍施用，枯草芽孢杆菌稀释500倍施用，T2、T3、T4处理育苗基质不添加杀菌剂;空白处理CK，以等量清水替代，基质中不添加其他外源物质。出苗5 d后按照相同方法再施用1次，观察甜瓜幼苗长势。

1.3 生长指标测定

幼苗定植前使用游标卡尺测量幼苗的株高、茎粗;使用SPAD仪测定叶绿色相对含量;105 ℃杀青、65 ℃烘干至恒重后使用电子天平称量地上部干重、地下部干重。每处理重复3次，每重复50株。

1.4 数据分析

所获数据采用IBM SPAA Statistic 20进行统计分析，对各处理间差异进行单因素方差分析，图表使用Excel 2013绘制。

2 结果与分析

2.1 不同处理对甜瓜幼苗株高的影响

由图1可以看出，在育苗过程中，在各处理下，T1、T2、T4显著高于T3处理（F=6.266;df =4;P<0.05）;T1和T2处理，CK和T2、T4处理之间没有显著差异。

2.2 不同处理对甜瓜幼苗茎粗的影响

由图2可以看出，各处理下甜瓜幼苗茎粗分别为3.97 mm、4.46 mm、4.70 mm、4.89 mm、4.53 mm。T1、T2、T3、T4均比CK有显著增加（F=10.465;df =4;P<0.05）;T3处理和T1、T2、T4存在显著差异，T1、T2、T4之间不存在明显差异。

2.3 不同处理对甜瓜幼苗根干重和地上部干重的影响

由图3可以看出，根干重除T4处理外明显高于其他处理;其余处理和CK（F=2.567;df =4;P>0.05）差异不显著;甜瓜幼苗地上部干重分别为：0.0406、0.0518、0.0457、0.0513、0.0609g，由图4可知，地上部干重T3明显高于其他处理;T1、T2、T4明显高于CK（F=15.173;df =4;P<0.05），且T1、T2、T4处理间无显著差异。

2.4 不同处理对甜瓜幼苗SPAD值的影响

由图5可看出T3、T4显著高于CK、T1、T2处理（F=6.543;df =4;P<0.05）;CK、T1、T2处理间无显著差异。

3 结果与讨论

该研究结果显示，单独添加枯草芽孢杆菌处理的茎粗、地上部干重显著优于空白处理;施用哈茨木霉菌以及同时施用2种根际促生菌的甜瓜幼苗在茎粗、地上部干重、地下部干重以及叶片SPAD值上显著优于空白处理，其中单独施用哈茨木霉菌在提高茎粗、地上部干重的效果要优于施用2种促生菌的处理，且哈茨木霉菌单独施用可矮化幼苗，提高壮苗指数，但同时施用2种促生菌对于幼苗根干重的提升要显著高于其他处理。综上所述，通过施用对植物有益的根际促生菌确实会对植物的生长产生积极作用。本试验中，通过在甜瓜育苗期间以水溶喷淋的方式施用哈茨木霉菌和枯草芽孢杆菌，对甜瓜幼苗的茎粗、地上部干重、根干重以及幼苗最新展开叶SPAD值有显著的促进作用。只有株高这一形态指标与空白处理无明显差异（除T3外），但值得注意的是，在工厂化育苗中，幼苗高度需要严格控制，种苗高度过高反而会降低种苗素质。从图1中还可以发现，在育苗基质中添加杀菌剂处理的株高、茎粗、地上部显著高于空白处理，这可能是杀菌剂通过灭杀根际有害微生物，为植物根系营造健康的生长环境造成的。试验结果显示，单独添加哈茨木霉菌以及共同施用哈茨木霉菌和枯草芽孢杆菌对甜瓜幼苗促生效果较好，建议推广使用。

根际促生菌的促生机制主要体现在以下几个方面：一是能直接分泌生长激素，如IAA等物质直接促进植物生长[8];二是可以分泌甲酸、乙醇酸、延胡索酸等有机酸，降低作物根際 pH 值，矿化根际营养元素，供植物吸收。三是根际促生菌还具有一定的生防作用，一些PGPR可分泌抗生素，很大程度上抑制根际病原微生物的生长和繁殖[9];部分PGPR还可以诱导植物产生系统抗性，增加作物抗病性[10];某些 PGPR 可以通过抢夺作物根际有限的养分，大量地利用根际营养物质，病原菌则会因营养物质不足而减少数量[11];或者占据了有利生态位点，并通过此方式抑制病原菌的繁衍和发展[12]。本试验对2种根际促生菌的实际应用效果做出初步探究，关于根际促生菌对植物的影响机制十分复杂，还需要进一步的研究。

参考文献

[1]     孙磊，宋未.  非培养方法在植物内生和根际细菌研究中的应用[J]. 自然科学进展，2006（2）：140-145.

[2]     胡小加. 根际微生物与植物营养[J].  中国油料作物学报，1999（3）：78-80.

[3]     胡江春，薛德林，马成新，等.  植物根际促生菌（PGPR）的研究与应用前景[J]. 应用生态学报，2004（10）：1963-1966.

[4]     韩丽珍，刘畅，周静. 接种促生菌对花生根际土壤微生物及营养元素的影响[J]. 基因组学与应用生物学，2019（7）：3065-3073.

[5]      张振建，朱文碧，孙溪，等. 植物根际促生菌对两种叶菜生物量的影响[J]. 吉林农业，2018（20）：56-58.

[6]     葛红莲，纪秀娥.黄瓜根际解钾细菌的分离筛选、鉴定及其促生效果[J]. 北方园艺，2017（13）：21-25.

[7]     滕安娜，赵京岚，王燕. 黄瓜根际促生真菌的筛选及促生效应研究[J]. 安徽农业科学，2017，45（6）：39-40+53.

[8]     黄晓东，季尚宁，Bernard，等. 植物促生菌及其促生机理（续）[J]. 现代化农业，2002（7）：13-15.

[9]     张亮，盛浩，袁红，等. 根际促生菌防控土传病害的机理与应用进展[J]. 土壤通报，2018，49（1）：220-225.

[10]    陈晓斌，张炳欣. 植物根围促生细菌（PGPR）作用机制的研究进展[J]. 微生物学杂志，2000（1）：38-41+44.

[11]   夏铁骑.  植物根际促生菌及其应用研究[J].  济源职业技术学院学报，2008（3）：7-11.

[12]   范延辉.根际促生菌及其在防治连作障碍中的应用[J]. 天津职业院校联合学报，2008（2）：33-35.