不同用量哈茨木霉菌对番茄幼苗生长的影响

张庆银，王丹丹，李 燕，师建华，王子凡，牛瑞生，齐连芬

（石家庄市农林科学研究院，河北 石家庄 050041）

木霉菌是广泛存在于自然界中的一种微生物，在植物根围、叶围可以迅速生长，抢占植物体表面的位点，形成一个保护罩，可预防根部病原真菌的侵染[1]，并且产生刺激植物生长和诱导植物防御反应的化合物，改善根系的微环境[2]，增强植物的长势和抗病能力[3]，提高作物的产量和收益[4]。目前，在关于木霉菌对作物促生作用的报道中，周晓馥等[5]发现，使用哈茨木霉菌对黄瓜幼苗进行灌根，较不灌根可显著促进根系生长和幼苗的光合作用；刘连妹等[6]研究表明，应用哈茨木霉菌可促进番茄幼苗地上部分和地下部分的生长，提高叶片中叶绿素含量。朱双杰等[7]发现，应用哈茨木霉菌可明显提高辣椒植株的鲜质量及叶片叶绿素含量。

木霉菌对植物的作用机理一般分为2种，其一，是一些木霉菌定殖于作物根部，与根系达成共生效应，从而促进根系的发育；其二，是木霉菌具有溶解或微溶矿物质的能力，可以溶解金属化合物，进而促进植物对矿物质的吸收，促进植物生长[8]。木霉菌作为一种生物菌剂，对作物安全、对环境友好，被广泛应用于绿色或有机农产品的生产。相关研究表明，木霉菌对番茄早疫病菌、尖孢镰刀菌番茄专化型、禾谷镰刀菌等病原菌有明显抑制作用，并且通过灌根能够促进番茄幼苗生长[9]，也能够促进黄瓜和茄子幼苗根系的生长[10-11]。目前生产上应用的蔬菜育苗基质，普遍存在养分含量不足、理化性质不稳定、携带病原菌等问题[12]。木霉菌不仅对病原菌具有抑制作用，还可以促进营养物质的转化，适合用于基质育苗[13]。本试验通过在番茄穴盘基质育苗试验中应用不同用量的木霉菌剂，以筛选出促进番茄幼苗生长的适宜木霉菌用量，为培育优质番茄种苗提供技术支撑。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试木霉菌菌剂为“施倍健”哈茨木霉·厚垣孢子（粉剂），由海南金雨丰生物有限公司提供。番茄品种选用粉果品种“莱卡”，由石家庄兆为园艺有限公司提供。

1.2 试验设计

试验于2021年9—10月在河北省高邑县文广福缘农业园区日光温室进行。设置6个不同用量菌剂处理，分别为0、20、40、60、80、100 mg/株，即CK、M1、M2、M3、M4、M5。具体操作如下：播种前分别称量哈茨木霉菌剂0、1.44、2.88、4.32、5.76、7.20 g与育苗基质3.33 L（2 kg）均匀混合后装盘，采用72孔塑料穴盘，育苗基质选用草炭∶蛭石∶珍珠岩体积比为25∶4∶4的混合基质。每个穴盘即为1个处理，每盘基质用量3.33 L，重复3次。于9月27日干籽单粒播种。

1.3 测定指标

播种后8 d统计出苗率。播种后30 d统计番茄幼苗生长指标，每个处理随机选取10株，分别测量幼苗的株高、茎粗、叶长、叶宽，并且在整个育苗过程中记录和统计幼苗发病情况；将幼苗地上部分和地下部分分离，地下部分使用清水洗净后用纸巾吸干表面水分，分别称取地上部和地下部鲜质量，然后放入烘箱内105 ℃杀青30 min，75 ℃烘干至恒质量，分别测量地上部干质量和地下部干质量，并计算根冠比和壮苗指数。根冠比＝根干质量/地上部干质量；壮苗指数＝（茎粗/株高＋根干质量/地上部干质量）×全株干质量。

1.4 数据统计与分析

结果数据采用Office 2021和SPSS 22.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同用量哈茨木霉菌对番茄出苗率的影响

如图1所示，出苗率由高到低依次为：M1＞CK＞M2＞M4＞M3＝M5，各处理间均无显著性差异。说明基质中添加哈茨木霉菌20～100 mg/株对番茄种子的萌发无显著影响。

图1 不同用量哈茨木霉菌对番茄幼苗出苗率的影响

2.2 不同用量哈茨木霉菌对番茄幼苗株高的影响

如图2所示，随着哈茨木霉菌用量的增加，幼苗的株高表现出先升后降的趋势。与CK相比，M1、M2、M3处理均显著增加，分别增加了9.79%、7.93%和7.93%，但这3个处理间差异不显著；而M4和M5处理则均较CK显著降低，分别降低了10.68%和25.80%；M5处理的株高最低，均显著低于其他处理。结果说明，育苗基质中的哈茨木霉菌使用量＞80 mg/株时，会抑制番茄幼苗的生长。

图2 不同用量哈茨木霉菌对番茄幼苗株高的影响

2.3 不同用量哈茨木霉菌对番茄幼苗茎粗的影响

如图3所示，与CK相比，M1处理番茄幼苗茎粗显著增加了10.57%，M2、M3、M4处理均有所增加，但与CK间差异均不显著，M5处理则略小于CK。此外，各木霉菌处理中，M1处理的茎粗最大，显著高于M2和M5处理，但与M3、M4处理间差异不显著。结果表明，通过施用一定用量的哈茨木霉菌，番茄幼苗的茎粗得到提高，有利于培育壮苗。

图3 不同用量哈茨木霉菌对番茄幼苗茎粗的影响

2.4 不同用量哈茨木霉菌对番茄幼苗叶面积的影响

叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用的最主要器官，与植株生长密切相关。图4结果表明，随着育苗基质中哈茨木霉菌用量的增加，幼苗的叶面积表现出波动下降的趋势。M1、M2、M3、M4处理与CK相比差异均不显著，M5处理则较CK显著降低了42.15%。说明木霉菌用量较多时，反而不利于番茄幼苗叶面积的增加。

图4 不同哈茨木霉菌用量对番茄幼苗叶面积的影响

2.5 不同用量哈茨木霉菌对番茄幼苗地上部鲜质量的影响

图5结果表明，随着育苗基质中哈茨木霉菌用量的增加，幼苗的地上部鲜质量表现出先升后降—再升再降的趋势。幼苗地上部鲜质量由大到小依次为：M3＞M1＞M2＞CK＞M4＞M5，M3较CK显著增加了18.50%，M1、M2处理分别较CK增加14.30%、7.78%，但处理间差异均不显著。此外，在木霉菌处理中，M1、M2、M3处理间差异不显著，M4、M5处理均显著小于M3处理。说明适宜浓度的哈茨木霉菌能够促进番茄幼苗地上部鲜质量的增加，用量过多则反之。

图5 不同用量哈茨木霉菌对番茄幼苗地上部鲜质量的影响

2.6 不同用量哈茨木霉菌对番茄幼苗地下部鲜质量的影响

如图6所示，与CK相比较，M1、M3处理番茄地下部鲜质量分别显著增加了48.53%、33.56%；M2、M4、M5处理均高于CK，但与CK间的差异均不显著。此外，在木霉菌处理中，M1处理显著大于M2、M4、M5处理，分别增加了18.35%、24.46%和26.61%。说明在育苗基质中添加一定用量的哈茨木霉菌，可促进番茄幼苗根系的发育。

图6 不同用量哈茨木霉菌对番茄幼苗地下部鲜质量的影响

2.7 不同用量哈茨木霉菌对番茄幼苗根冠比的影响

根冠比的大小反映了植物地下部分与地上部分的相关性。如图7所示，番茄幼苗根冠比大小顺序为：M1＞M5＞M4＞M3＞M2＞CK。与CK相比，M1处理显著增加了33.26%；M2、M3、M4、M5处理分别较CK增加13.68%、14.54%、17.83%和19.47%，但处理间差异均不显著。说明在育苗基质中添加适宜用量的哈茨木霉菌，有助于番茄幼苗根系的发育。

图7 不同用量哈茨木霉菌对番茄幼苗根冠比的影响

2.8 不同用量哈茨木霉菌对番茄壮苗指数的影响

关于秧苗质量，传统的方法通过观察秧苗的株高、茎粗、叶片颜色等指标进行健壮程度的评判，这种评价结果大多与秧苗的实际质量存在较大偏差[14]。壮苗指数是结合了地上部和地下部主要指标的一个综合指标，壮苗指数越大，说明秧苗质量越好。如图8所示，与CK相比，M1处理壮苗指数显著提高了42.12%；而M2、M3、M4、M5处理则与CK间差异均不显著。此外，在木霉菌处理中，M1处理显著高于M2、M4、M5处理，分别提高了30.10%、18.46%和26.83%，而M2、M3、M4、M5处理间差异不显著。说明在育苗基质中添加适宜浓度的哈茨木霉菌，有助于培育番茄壮苗。

图8 不同用量哈茨木霉菌对番茄壮苗指数的影响

3 讨论与结论

木霉菌作为一种重要的生防菌，对作物具有促进生长和增强抗病性的作用[15-20]。本试验对番茄幼苗期的生长及发病情况进行了跟踪记录，整个生长期并未出现病害，结果分析中没有进行赘述，但经过哈茨木霉处理的番茄幼苗则表现出促生长的作用，这与胡琼[21]的研究结果一致。刘畅等[22]也指出，施加哈茨木霉可提高黄瓜幼苗的株高、茎粗、叶宽等。齐娟等[23]、陆淼等[24]使用哈茨木霉菌处理植物种子，结果都增加了种子活力，且提高了幼苗的根系活力；陈双臣等[25]指出，哈茨木霉通过激活与光合相关的基因表达，可以提高植株病害胁迫下的光合能力。

陆宁海等[26]研究表明，在土壤中添加哈茨木霉进行番茄育苗，幼苗的株高、根长、地上部和地下部鲜质量均显著增加。本试验中哈茨木霉菌施用量在20～60 mg/株时，番茄幼苗的地下部和地上部鲜质量均有所提高。陆宁海等[27]报道了施用哈茨木霉可明显增加幼苗的株高、根系长度[28-29]。本试验中，哈茨木霉菌用量为20～60 mg/株时，幼苗的株高均有所增加；用量在80～100 mg/株时，幼苗的株高则表现为显著下降。

本试验结果表明，当育苗基质中哈茨木霉菌用量为20～60 mg/株，有利于培育壮苗，其中木霉菌用量20 mg/株的番茄幼苗的出苗率、株高、茎粗、地下部鲜质量、根冠比和壮苗指数6个指标均优于其他处理，且茎粗、地下部鲜质量、根冠比和壮苗指数4个指标均显著高于对照。因此，在育苗基质中添加木霉菌对番茄幼苗的生长具有一定的影响，适宜的用量有利于培育壮苗。对于育苗基质中木霉菌添加量在0～20 mg/株范围内对番茄幼苗生长的影响效果，有待于进一步探究。