钟延平,赵胜利,段钧雷,张三杰
(内蒙古自治区园艺研究院,内蒙古呼和浩特 010010)
在当前农业绿色发展的形势下,鉴于化肥过量使用造成的土壤性状恶化弊端,微生物肥的应用愈来愈受到重视。微生物菌剂是以活性(菌)物质与有机物料生物发酵制成的生物有机肥,合理施用,具有改良土壤、培肥地力、促进植株生长发育、提高农产品质量等作用[1]。近年来,微生物菌剂已在多种蔬菜、中药材等作物上开展了试验研究,在人参、黄芪及黄瓜、番茄、西瓜、甜瓜等作物上取得了良好的效果[2-3]。赖文全等[4]通过试验研究得出,在重茬茄子上施用复合微生物菌有机肥,可明显减少枯萎病的发生,促进茄子生长发育,增加茄子产量。
为验证微生物菌剂对茄子幼苗生长性状的影响,2018年笔者选用百泰微生物菌剂(幼苗专用)在茄子幼苗上进行了试验,研究该菌剂对茄子幼苗生长性状和生理指标的影响,为蔬菜的绿色生产和提质增效提供技术资料。
试验在内蒙古自治区园艺研究院科技示范园进行,地理坐标为北纬40°48′、东经111°41′;年平均气温8℃左右,年降水量300~500 mm;试验区长17 m、宽13 m,面积221 m2;土壤为栗钙土,肥力中下等,排水良好;前茬作物为玉米。
茄子品种为黑又亮(市场购买)。选择生长健壮、无病虫害、大小基本一致的幼苗作为试验材料;微生物菌剂(幼苗专用,由广西百泰生物科技有限公司提供)为250 mL 瓶装水剂,有效活菌数(枯草芽孢杆菌)≥2 亿CFU/mL。
1.3.1 试验设置 试验采用随机区组设计,共4个处理,每个处理4次重复。处理1:菌剂500倍稀释液;处理2:菌剂300倍稀释液;处理3:菌剂100倍稀释液;处理4(CK):等量清水。2018年5月21日定植,小区面积6 m2(长3 m、宽2 m),定植20株,株行距50 cm×60 cm,小区间隔1 m,并起垄,常规管理,于缓苗后7 d 进行灌根试验。
1.3.2 测定项目 施用菌剂后3、10、20 d分别统计株高、茎粗、最大叶长和最大叶宽。株高采用毫米刻度尺测量,茎粗采用游标卡尺测定,根据所测得叶长、叶宽计算叶面积[5]。
将幼苗清洗干净并用吸水纸吸干所带水分,用电子天平称量植株地上部分和地下部分鲜重。测完鲜重后将其在105℃条件下杀青15 min,在75℃恒温箱中烘干至恒重,称量地上部分和地下部分干重,最后根据以上所测项目数据计算出干鲜比、根冠比[6]。
叶绿素含量测定采用乙醇比色法[7],可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法[8],可溶性蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝法[9],于最后一次测量生长指标时,采集顶部最大的展开的2片叶片测定。
1.3.3 数据分析 试验数据应用Excel 2010 软件进行数据处理,应用DPS 7.05 软件Duncan 新复极差法进行差异显著性分析。
由表1可知,施用百泰微生物菌剂(幼苗专用)后,茄子植株的株高、茎粗和叶面积与对照(CK)相比,均有不同程度的提高。处理1在3、10、20 d株高提高4.05%、2.12%、2.86%,茎粗增加3.05%、1.80%、2.57%,叶面积增加4.69%、5.75%、2.85%;处理2在3、10、20 d株高提高了13.45%、12.02%、10.56%,茎粗增加11.68%、10.81%、10.00%,叶面积增加14.14%、17.09%、10.57%;处理3在3、10、20 d株高提高17.99%、12.16%、11.08%,茎粗增加15.74%、11.26%、10.29%,叶面积增加18.71%、17.24%、11.09%。其中,在10、20 d时处理2、3的株高、茎粗、叶面积显著高于CK和处理1(P<0.05),处理2与处理3之间差异不显著(P>0.05),处理1与CK间差异不显著(P>0.05)。
2.2.1 不同处理对茄子幼苗鲜重的影响 由表2可知,处理2、处理3的茄子幼苗地上部和地下部根鲜重显著高于CK(P<0.05),处理2与处理3之间差异不显著(P>0.05),处理1与CK间差异不显著(P>0.05)。处理2在3、10、20 d 地上部鲜重较CK增加26.73%、23.30%、18.43%,地下部根鲜重较CK增加25.40%、39.44%、36.48%;处理3在3、10、20 d 地上部鲜重较CK增加27.93%、23.82%、20.35%,地下部根鲜重较CK增加27.78%、39.44%、37.77%,表明施用百泰微生物菌剂(幼苗专用)对茄子幼苗的生长有不同程度的促进作用。
表1 不同处理对茄子幼苗株高、茎粗、叶面积的影响
表2 不同处理对茄子幼苗鲜重的影响 单位:g
2.2.2 不同处理对茄子幼苗干重的影响 由表3可知,处理2、处理3 茄子幼苗地上部和地下部根干重显著高于CK(P<0.05),处理2与处理3之间差异不显著(P>0.05),处理1与CK间差异不显著(P>0.05)。处理2在3、10、20 d 地上部干重较CK增加26.83%、23.40%、18.19%,地下部根干重较CK增加27.27%、41.67%、35.00%;处理3在3、10、20 d 地上部干重较CK增加26.83%、23.4%、19.48%,地下部根干重较CK增加27.27%、41.67%、40.00%,表明施用百泰微生物菌剂(幼苗专用)对茄子幼苗的生长有不同程度的促进作用,与对鲜重的影响一致。
表3 不同处理对茄子幼苗干重的影响 单位:g
2.2.3 不同处理对茄子幼苗干鲜比和根冠比的影响 由表4可知,各处理茄子幼苗干鲜比无显著差异(P>0.05)。根冠比,3d各处理间差异不显著(P>0.05),10、20 d 处理2、处理3与处理1、CK差异显著(P<0.05),其中,处理2根冠比高于CK 13.51%和16.22%,处理3与处理2表现一致,表明施用百泰微生物菌剂(幼苗专用)10~20 d时,对茄子幼苗根系生长促进作用相对显著。
2.3.1 不同处理对茄子叶片叶绿素含量的影响 叶绿素广泛存在于绿色植物组织中,其含量与光合作用、营养状况密切相关,是反映植物光合作用和生长状况的重要指标。由表5可知,处理2、3的叶绿素a、叶绿素(a+b)含量显著高于CK(P<0.05),其中处理2的叶绿素a、b及叶绿素(a+b)含量较CK 高9.88%、12.90%、10.71%,处理3 较CK 高14.20%、8.06%、12.50%,表明叶片叶绿素的合成速率提高[10];同时处理1与CK间无显著差异(P>0.05),各处理间叶绿素a/b 含量无显著差异(P>0.05)。
表4 不同处理对茄子幼苗干鲜比和根冠比的影响
表5 不同处理对茄子叶片叶绿素含量的影响
2.3.2 不同处理对茄子叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量的影响 可溶性糖不仅是植物光合作用的直接产物,也是植物体内多糖、蛋白质、脂肪等大分子化合物的物质基础,在植物碳代谢中发挥着非常重要的作用。由表6可知,各处理的可溶性糖含量均少量高于CK,处理1、2、3与CK 比较,分别提高0.01、0.05、0.05个百分点,但差异不显著(P>0.05)。
表6 不同处理对茄子叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量的影响
可溶性蛋白反映植物体内代谢水平[11],当叶片可溶性蛋白含量提高时,可间接增强光合关键酶的活性,植株对无机肥料的反应敏感,氮素利用率提高。由表6可知,处理2、3可溶性蛋白含量较高,与CK 相比差异显著(P<0.05),分别提高8.22%和8.37%;处理1与CK差异不显著(P>0.05),表明施用该菌剂100倍或300倍稀释液后茄子幼苗代谢水平较高。
试验结果表明,施用百泰微生物菌剂(幼苗专用),能够影响茄子幼苗生长发育和主要生理指标,这与前人在人参、黄芪及黄瓜、番茄、西瓜、甜瓜等作物上的研究结果一致[1-3]。该菌剂100倍和300倍稀释液与对照相比增效显著(P<0.05),差异性表现一致,可有效促进茄子幼苗株高、茎粗和叶面积的生长,提高植株干鲜重和叶片叶绿素、可溶性蛋白含量。由于该菌剂100倍和300倍液二者间差异不显著,考虑到成本投入,在生产中采用300倍稀释液较为经济有效。
有研究表明,微生物菌剂和生物有机肥可显著改善植物根周的微环境,调节菌群种类和数量,促进有益菌群的生长[12],从而促进植物的生长。茄子幼苗施用微生物菌剂后3d各处理间根冠比差异不显著(P>0.05),10、20 d 测定处理2、处理3与CK差异显著(P<0.05),均高于对照组13.51%和16.22%,表明施用百泰微生物菌剂(幼苗专用)10~20 d时,对茄子幼苗根系生长促进作用相对显著,初步反映了微生物菌剂对根系的影响,从而促进植株的生长发育。
可溶性糖不仅为植物的生长发育提供能量和代谢的中间产物,也是植物生长发育和基因表达的重要调节因子[13],其含量的提高,可有效增加茄子叶片细胞液浓度,保护质膜结构不被破坏[14]。试验中茄子叶片在叶绿素和可溶性蛋白含量显著增加的同时可溶性糖含量增加不显著,这一点与部分研究不一致[14],可能是与植株生长期不同或是无逆境胁迫影响有关,尚需进一步研究。