微生物菌肥拌种对大豆花生增产效应的影响

高意帆 陈银银 温涛 高刚强 常洪庆 刘天学 李鸿萍

（河南农业大学农学院，河南 郑州 450000）

大豆（Glycinemax）、花生（Arachishypogaea）属于豆科植物，含有丰富的蛋白质、脂肪等营养物质，是我国重要的植物蛋白质和油料来源［1-2］。近年来，大豆、花生生产中存在产量和品质下降以及供求不平衡等问题，已成为制约农业发展的因素。

微生物菌肥是含有微生物活体并适用于农业生产的产品，可以增强植株抗逆性［3］、减少病害［4］、提高土壤酶活性［5］、增加微生物菌群［6］。针对单纯施用化肥以及过度耕作造成的土壤肥力缓慢下降等问题，施用菌肥是有效缓解途径之一，其在促进作物生长、减少生产中对化学农药和肥料依赖、改善土壤养分含量等方面具有显著作用［7-8］。微生物菌肥功能多样，李晴晴等［9］利用分子生物学技术，研究发现施加解淀粉芽孢杆菌菌肥可以改变微生物群落结构、富集有益物种、加强氮循环，从而促进植株生长；也有研究指出，芽孢杆菌类菌肥的施用不仅可以增加土壤中氮磷钾养分含量、微生物群落多样性和酶活性，还能够促进大豆、燕麦等植株的根系活力和生长，并对单位面积产量和籽粒品质具有明显促进作用［10-17］。同时，芽孢杆菌类菌肥还可以减少植株病害、促进产量增加，具有良好的生防效应［18-22］。因此，研究微生物菌肥对大豆、花生产量和品质的影响具有重要意义。

前人研究发现，复合微生物菌肥对非豆科作物生长具有较好的促进作用且功能多样，对不同作物及同一作物的不同性状影响不同［12-15］。但有关芽孢杆菌类菌肥同时作用于豆科作物大豆、花生，对植株地上农艺性状、地下根系表型、土壤酶活性、籽粒品质等影响的系统研究以及菌肥调控根系发育、光合作用、土壤酶活性之间的互作效应鲜见报道。基于复合微生物菌肥在水稻［13］、小麦［14］、玉米［15］等作物上的显著作用，本试验选取优质大豆、花生品种，采用菌肥拌种的方式，探究微生物菌肥对植株生长过程中农艺性状、根系性状、光合参数、土壤酶活性及产量品质等方面的影响，以明确其在豆科作物中的实际应用效果，为微生物菌肥的科学施用与推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况与试验材料

盆栽试验在河南农业大学农园基地（河南省郑州市，113°48'55″E、34°48'19″N）进行，土壤取自河南农业大学农园基地，采集土壤时去除植物残株及石块，并过6 mm筛网。土壤类型为潮土，有机质含量14.13 g·kg-1、全氮0.81 g·kg-1、有效磷10.54 mg·kg-1、速效钾92.65 mg·kg-1。大田试验在许昌市建安区陈曹乡史庄村（114°0'51″E、34°8'27″N）进行，土壤类型为潮土，有机质含量21.20 g·kg-1、全氮1.23 g·kg-1、有效磷17.72 mg·kg-1、速效钾127.02 mg·kg-1。

供试品种：大豆为高产、多抗的主推品种菏豆13，由许昌市农科种业公司提供；花生为高产高油酸品种开农1760，由河南农业大学农学院花生课题组提供。微生物菌肥为液体发酵液（由含有生防作用的枯草芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌等物质复配而成，芽孢杆菌有效活菌数≥2×109cfu·g-1），由中国海洋大学提供。

1.2 试验设计

盆栽试验：播前采用包衣形式将菌肥与种子按1∶50的质量比均匀拌种、晾干后备用，设置菏豆13拌菌（BJ-13）、菏豆13对照（CK-13）、开农1760拌菌（BJ-1760）、开农1760对照（CK-1760）4个处理。每个处理种植16盆，共64盆。种植盆规格口径×高×底径为35 cm×22 cm×28 cm，每盆装土14 kg。大豆、花生于2022年6月21日进行点播，10月26日收获，每穴4粒种子，播种深度为2～3 cm，出苗后每穴保留1株长势一致的健壮苗。每盆施复合肥6 g，播种前将肥料以基肥形式施入70%，其余肥料于开花期进行追施。试验各处理其他栽培管理措施同一般大田管理方式。

大田试验：品种与拌种处理同盆栽试验。大豆行、株距分别为0.35、0.14 m，花生行、株距分别为0.40、0.12 m；小区长度为50 m，每个处理设置3个重复，条播，将复合肥施于种子周围，田间管理措施一致。大豆、花生均于2022年6月14日进行播种，10月1日收获。试验施用复合肥料（N∶P∶K=19∶19∶20）20 kg·667 m-2，播种前将肥料以基肥形式施入70%，其余肥料于开花期进行追施。试验各处理其他栽培管理措施同一般大田管理方式。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 农艺性状 盆栽试验中，于菏豆13的开花期、结荚期、鼓粒期和开农1760开花下针期、饱果期测量株高（主茎地表至主茎顶端的距离）、茎粗（主茎地表以上第一节间中部直径）、分枝数（主茎产生的有效分枝），使用SPAD-502便携式SPAD测定仪（日本Konica Minolta公司）测定叶片（植株倒3功能叶片中部）叶绿素相对含量（soil and plant analyzer development，SPAD）值，每处理重复3次；同时期每处理分别选取3株长势均匀一致的植株，地上部于105 ℃下杀青30 min，然后在75 ℃下烘干至恒重测定干物质积累量；根系样品扫描后于75 ℃烘箱内烘干至恒重，测定根冠比（地下干重与地上部干重之比）。

大田试验中，于菏豆13的开花期及开农1760的开花下针期，每处理分别选取10株长势均匀一致的植株测量株高、茎粗、SPAD值、干物质积累量。

1.3.2 根系指标 盆栽试验中，在大豆的开花期、结荚期、鼓粒期和花生的开花下针期、饱果期每处理选取3盆，将盆内土和植株根部取出，用流水缓慢冲洗，并拣拾残落根系以最大程度保证根系完整性，放入塑料自封袋内冰冻保存供根系扫描。使用Expression 11000XL扫描仪（日本精工爱普生株式会社）对根系进行扫描，采用WinRHIZO 2012软件对单株的总根长、根系总表面积、根直径、根系总体积进行分析并计算。

1.3.3 光合参数 光合参数测定于晴天上午的9∶00—12∶00进行，分别在大豆的开花期、结荚期和花生的开花下针期、饱果期，每处理分别选取3株长势一致的植株，采用Li - 6400XT型便携式光合测定仪（美国LICOR公司）测定功能叶片（倒3叶，避开叶脉位置）的净光合速率（net photosynthetics，Pn）、蒸腾速率（transpiration rate，Tr）、气孔导度（stomatal conductance，Gs）、胞间CO2浓度（intercellular，Ci）。

1.3.4 土壤酶活性 分别在大豆、花生成熟期进行根际土样采集，每处理重复3次，获得的样品立即带回实验室，去除动植物残体和石块，过2 mm筛后，取部分样品于-40 ℃保存，用于测定土壤酶活性。样品送至陕西杨凌新化生态科技有限公司，土壤酶活性的测定参照《土壤酶及其研究法》［23］和《土壤肥力研究方法》［24］，其中脲酶活性的测定采用苯酚钠-次氯酸钠比色法，蔗糖酶活性的测定采用3，5-二硝基水杨酸比色法，磷酸酶活性的测定采用磷酸苯二钠比色法，过氧化物酶活性的测定采用比色法，过氧化氢酶活性的测定采用高锰酸钾滴定法。

1.3.5 产量指标 盆栽及大田试验均于大豆、花生成熟期进行测产，每个处理3次重复；测定大豆植株的底荚高、平均节间长、分枝数、饱荚数、瘪荚数、饱荚率、单株粒数、单株荚（皮）重以及花生植株的侧枝长、分枝数、主茎节数、饱荚数、瘪荚数、饱荚率、单株果重、单株荚（皮）重，大豆、花生籽粒自然风干至恒重，并测定单株粒（仁）重、百粒（仁）重，大豆及花生含水率分别按13%、10%折算。

1.3.6 籽粒品质 于大豆、花生收获后，待籽粒风干至恒重，使用DA7250近红外谷物分析仪（瑞典波通公司）测定粗蛋白、粗脂肪、水溶性蛋白、油酸、脂肪酸总量，每份材料测定2次作为一次重复，3次重复取其平均值。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 2016进行整理，利用SPSS 22.0软件对数据进行最小显著性差异（least significant difference，LSD）法（α=0.05）检验和分析，采用Origin 2023软件作图。

2 结果与分析

2.1 微生物菌肥拌种对作物农艺性状的影响

2.1.1 对作物株高的影响 由图1-A、F可知，盆栽种植中，菏豆13拌种处理株高在开花期、结荚期分别较CK显著或极显著增加6.64%、8.47%。开农1760拌种处理株高在开花下针期、饱果期分别较CK显著增加9.29%、14.93%。如图2-A所示，在田间种植时，拌种处理开花期菏豆13、开花下针期开农1760的株高也极显著高于CK，增幅分别达到9.13%、16.16%，说明菌肥拌种在一定程度上有利于豆科作物株高的增加。

图1 微生物菌肥拌种对盆栽作物农艺性状的影响Fig.1 Effects of seed dressing with microbial fertilizer on agronomic traits of potted plants

图2 微生物菌肥拌种对大田菏豆13开花期、开农1760开花下针期农艺性状的影响Fig.2 Effects of microbial fertilizer seed dressing on agronomic traits of Hedou 13 at flowering stage and Kainong 1760 at pegging stage in field

2.1.2 对作物茎粗的影响 由图1-B、G可知，菌肥拌种后，大豆、花生茎粗变化基本与株高的表现趋势一致。菏豆13拌种处理茎粗在开花期、结荚期分别较CK显著增加11.75%、2.97%，鼓粒期拌种处理则与CK无显著差异。开农1760拌种处理茎粗在开花下针期、饱果期分别较CK极显著和显著增加18.76%、10.53%。由图2-B可知，开花期菏豆13、开花下针期开农1760的茎粗在田间种植中也表现为拌种处理极显著高于CK，增幅分别达到6.07%、9.26%，说明菌肥拌种对豆科作物的茎粗促进作用明显。

2.1.3 对作物SPAD值的影响 叶片SPAD值可以作为评价植物光合能力强弱及生长优良性的重要指标。由图1-C、H可知，菏豆13、开农1760的SPAD值在各生育期内均表现为拌种处理显著或极显著优于对照。菏豆13拌种处理SPAD值在开花期、结荚期、鼓粒期分别较CK增加11.49%、12.70%、13.79%，开农1760菌肥拌种处理在开花下针期、饱果期分别较CK增加19.89%、5.95%。由图2-C可知，在田间种植时，菏豆13、开农1760菌肥拌种处理的SPAD值极显著高于CK，增幅分别达到9.19%、8.91%，表明菌肥拌种在一定程度上可提升豆科作物叶片的SPAD值，增强光合作用。

2.1.4 对作物干物质积累量的影响 干物质积累量可以作为衡量植株吸收和贮存物质效率的重要指标。由图1-D、I可知，在菌肥拌种处理后，菏豆13在开花期、结荚期的干物质积累量分别较CK极显著提高17.15%、3.89%，而鼓粒期两处理间干物质积累量接近；开农1760在开花下针期、饱果期的干物质积累量分别较CK显著提高3.56%、3.36%。随着生育进程的推进，两个品种不同处理间的干物质积累量差异逐渐减小。由图2-D可知，田间种植和盆栽种植的表现一致，菏豆13、开农1760菌肥拌种处理的干物质积累量也极显著高于CK，增幅分别达到15.47%、11.16%，表明菌肥拌种可增加豆科作物的干物质积累量，促进植株生长发育和物质积累。

2.1.5 对作物根冠比的影响 根冠比反映作物地上部与地下部生长发育和光合产物的分配情况。由图1-E、J可知，菏豆13菌肥拌种处理的根冠比在开花期较CK显著或极显著增加了31.58%，在结荚期、鼓粒期则与CK无显著差异。开农1760菌肥拌种处理的根冠比在开花下针期较CK显著增加28.57%，饱果期则与CK无显著差异。菏豆13、开农1760根冠比均在开花期前后达到最大，说明与对照相比，菌肥拌种可增大植株根冠比，从而影响产量。

2.2 微生物菌肥拌种对作物根系指标的影响

2.2.1 对作物总根长的影响 由图3-A、E可知，菌肥拌种处理下，菏豆13的总根长在开花期、结荚期和鼓粒期分别较CK显著或极显著增加27.09%、20.74%和2.45%；开农1760的总根长在开花下针期较CK极显著增加63.94%，饱果期则与CK无显著差异。表明菌肥拌种处理对植株总根长有明显促进作用。

图3 微生物菌肥拌种对根系性状的影响Fig.3 Effects of microbial fertilizer seed dressing on root traits

2.2.2 对作物根系总表面积的影响 试验结果显示（图3-B、F），菏豆13的根系总表面积在开花期、结荚期分别较CK极显著增加32.53%、13.97%；菌肥处理可显著或极显著增加开农1760在开花下针期、饱果期的根系总表面积，较CK分别增加50.95%、2.24%。表明菌肥拌种处理对作物根系总表面积影响较大，通过促进根系总表面积增加，提高作物吸收土壤养分的能力。

2.2.3 对作物根直径的影响 试验结果显示（图3-C、G），与CK相比，菌肥拌种处理下菏豆13的根直径在开花期、结荚期、鼓粒期分别显著增加10.84%、7.88%、10.59%，菌肥拌种处理下开农1760的根直径在开花下针期、饱果期分别显著和极显著增加27.14%、25.00%。

2.2.4 对作物根系总体积的影响 试验结果显示（图3-D、H），与CK相比，菌肥拌种处理下菏豆13的根系总体积在开花期、结荚期分别提高38.07%、6.60%，增加效应极显著，在鼓粒期两处理间未达显著差异水平。菌肥拌种处理下，开农1760的根系总体积在开花下针期、饱果期分别较CK显著或极显著增加37.94%、4.19%。表明菌肥拌种处理对两个品种根系总体积的影响主要集中在开花期前后。

2.3 微生物菌肥拌种对作物光合参数的影响

2.3.1 对作物净光合速率的影响 菏豆13菌肥拌种处理的净光合速率在开花期、结荚期均显著高于CK，增幅分别达到10.16%、9.02%；开农1760菌肥拌种处理的净光合速率在开花下针期、饱果期均显著高于CK，增幅分别达到7.22%、19.33%（表1）。

表1 微生物菌肥拌种对光合参数的影响Table 1 Effects of seed dressing with microbial fertilizer on photosynthetic parameters

2.3.2 对作物气孔导度的影响 菏豆13菌肥拌种处理的气孔导度在开花期、结荚期均显著高于CK，增幅分别达到31.03%、10.94%；开农1760菌肥拌种处理的气孔导度在开花下针期、饱果期均显著高于CK，增幅分别达到7.02%、34.78%。

2.3.3 对作物胞间CO2浓度的影响 菏豆13菌肥拌种处理的胞间CO2浓度在开花期、结荚期均显著高于CK，增幅分别达到4.89%、7.28%；开农1760菌肥拌种处理的胞间CO2浓度在开花下针期、饱果期均高于CK，增幅分别达到0.80%、5.95%（表1）。

2.3.4 对作物蒸腾速率的影响 菏豆13菌肥拌种处理的蒸腾速率在开花期、结荚期均显著高于CK，增幅分别达到14.04%、15.48%；开农1760菌肥拌种处理的蒸腾速率在开花下针期与CK无显著差异，在饱果期则表现为CK显著高于菌肥拌种处理（表1）

综上所述，菌肥拌种可整体显著增强豆科作物的植株光合作用，提升光合能力，促进营养物质分配，进而影响产量。

2.4 微生物菌肥拌种对根际土壤酶活性的影响

在土壤养分转化过程中，土壤酶活性能够在一定程度上指示其土壤肥力大小。由表2可知，与CK相比，菌肥拌种处理显著增强了菏豆13植株根际土壤的脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性，较CK分别增加10.26%、45.09%、25.64%，过氧化物酶及过氧化氢酶活性则与CK处理无显著差异；开农1760菌肥拌种处理的根际土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性分别较CK显著增加29.03%、38.30%、8.93%、5.95%和13.02%。表明菌肥拌种可促进土壤酶活性，进而提升土壤肥力。

表2 微生物菌肥拌种对根际土壤酶活性的影响Table 2 Effects of microbial fertilizer seed dressing on rhizosphere soil enzyme activity

2.5 微生物菌肥拌种对作物产量指标的影响

对于盆栽菏豆13，菌肥拌种处理饱荚率、单株粒重、百粒重分别较CK显著增加了9.30个百分点、12.94%、7.75%，进而增加产量；两处理间平均节间长、分枝数、饱荚数、单株粒数无显著差异；但底荚高、瘪荚数、单株荚重表现为CK显著高于菌肥拌种处理，增幅达到了56.11%、111.11%、23.19%，进而减少产量（表3）。对于盆栽开农1760，菌肥拌种处理单株果重、单株仁重、百仁重分别较CK显著增加3.00%、9.32%、13.73%，进而增加产量；两处理间侧枝长、分枝数、主茎节数、饱荚数、饱荚率无显著差异；但瘪荚数、单株荚重表现为CK显著高于菌肥拌种处理，增幅达到了25.08%、15.57%，进而降低产量（表4）。

表3 微生物菌肥拌种对盆栽菏豆13产量指标的影响Table 3 Effects of microbial fertilizer seed dressing on yield index of potted Hedou 13

表4 微生物菌肥拌种对盆栽开农1760产量指标的影响Table 4 Effects of microbial fertilizer seed dressing on yield index of potted Kainong 1760

在大田种植中，对于菏豆13，两处理间底荚高、分枝数、瘪荚数、饱荚率无显著差异；饱荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重、籽粒产量则表现为菌肥拌种处理较CK分别显著增加15.88%、4.67%、11.80%、7.51%、11.79%，进而提升产量（表5）。对于开农1760，两处理间百荚重无显著差异，百仁重、饱荚率、干物质积累量、荚果产量、籽粒产量则表现为菌肥拌种处理分别较CK显著增加4.33%、2.33个百分点、13.99%、10.49%、9.02%，进而增加产量（表6）。

表5 微生物菌肥拌种对大田菏豆13产量指标的影响Table 5 Effects of microbial fertilizer seed dressing on yield index of Hedou 13 in the field

表6 微生物菌肥拌种对大田开农1760产量指标的影响Table 6 Effects of microbial fertilizer seed dressing on yield index of Kainong 1760 in the field

2.6 微生物菌肥拌种对作物籽粒品质的影响

由表7可知，与CK相比，菌肥拌种处理显著提高了菏豆13籽粒中粗蛋白、粗脂肪、水溶性蛋白含量、蛋脂总量，增幅分别为1.13、1.30、0.84、2.43个百分点；与CK相比，菌肥拌种处理显著提高了开农1760中粗蛋白、油酸含量、脂肪酸总量，增幅分别为0.69、1.57、2.80个百分点，粗脂肪含量增幅为0.67个百分点。

表7 微生物菌肥拌种对籽粒品质的影响Table 7 Effects of seed dressing with microbial fertilizer on grain quality/%

2.7 植株生长指标与产量构成的相关性

分析生长过程中各指标之间的相互作用以及它们与产量的相关性发现（图4），大豆植株农艺性状的根冠比分别与株高、SPAD值呈显著正相关；干物质积累量分别与茎粗、SPAD值呈显著正相关，与根冠比呈极显著正相关；根系性状中总根长与根系总表面积呈极显著正相关，与根直径、根系总体积呈显著正相关；根系总表面积、根直径分别与根系总体积呈极显著或显著正相关，且它们与农艺性状互作效应明显；光合参数中净光合速率分别与气孔导度、蒸腾速率呈显著正相关；土壤酶活性中脲酶与蔗糖酶活性呈极显著正相关、与磷酸酶活性呈显著正相关，蔗糖酶与磷酸酶活性呈极显著正相关，且土壤酶活性与光合参数、农艺性状、根系性状之间互作效应明显，表明菌肥通过增加土壤肥力，进而改善了植株的光合作用、农艺性状、根系性状；饱荚率与农艺性状、根系性状、土壤酶活性指标间呈显著或极显著正相关，瘪荚数与上述农艺性状等整体呈显著或极显著负相关；百粒重与干物质积累量、根系性状指标间整体呈显著正相关，单株粒重与光合参数、土壤酶活性、百粒重指标间整体呈显著正相关。

图4 大豆植株生长指标与产量构成的相关性热图Fig.4 Correlation heatmap of soybean plant growth index and yield components

从综合表现来看，菌肥拌种通过增加土壤肥力、增强植株光合能力、促进根系生长，进一步促进植株生长、提升大豆产量。

由图5可知，花生植株农艺性状的株高与茎粗呈极显著正相关，根冠比与SPAD值呈极显著正相关，干物质积累量分别与SPAD值、根冠比呈显著正相关；根系性状中总根长分别与根系总表面积、根系总体积呈极显著正相关，与根直径呈显著正相关；根系总表面积与根直径呈显著正相关，根系总体积分别与根系总表面积、根直径呈极显著正相关；且根系性状与农艺性状互作效应明显；土壤脲酶活性分别与蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性呈极显著正相关，与过氧化物酶活性呈显著正相关；蔗糖酶活性分别与磷酸酶、过氧化氢酶活性呈极显著正相关，与过氧化物酶活性呈显著正相关；磷酸酶与过氧化氢酶活性呈极显著正相关，与过氧化物酶活性呈显著正相关，过氧化物酶与过氧化氢酶活性呈显著正相关，土壤酶活性与农艺性状、根系性状、光合参数互作效应明显；饱荚数与侧枝长呈显著正相关，瘪荚数与农艺性状、根系性状、光合参数等整体呈极显著或显著负相关；单株果重与根系性状、土壤酶活性整体呈极显著或显著正相关；单株荚重与农艺性状、光合参数等整体呈极显著或显著负相关；百仁重与蔗糖酶、磷酸酶活性、单株果重呈显著正相关；单株粒重与根系总体积、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、过氧化物酶活性呈显著正相关。

图5 花生植株生长指标与产量构成的相关性热图Fig.5 Correlation heatmap of peanut plant growth index and yield components

通过对花生植株的各性状之间进行相关性分析，发现结果与大豆的状况趋同，施加微生物菌肥后，土壤酶活性的提高能够改善花生植株光合能力、根系性状及农艺性状，促进产量增加。且与大豆相比，土壤酶活性之间互作关系更加明显。

3 讨论

3.1 微生物菌肥拌种对作物农艺性状及光合参数的影响

本试验发现，与CK相比，菌肥拌种后菏豆13和开农1760的株高、茎粗、SPAD值、干物质积累量、根冠比在生育期内呈现升高趋势，说明菌肥拌种处理在一定程度上有利于豆科作物植株健壮及其对养分的吸收，通过含有的微生物来刺激和调节植物生长，这与前人研究结果基本一致［18，25-27］；但也有研究显示，微生物菌肥施入后降低了植株SPAD值、抑制其生长［28-29］，这可能是由菌肥类型差异以及处理时浓度过高所致。

光合参数变化可以指示植株光合能力以及养分积累、转运能力的强弱。本研究发现，菌肥拌种处理后，豆科作物菏豆13和开农1760的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率较CK在各生育期内均出现不同幅度增加，表明菌肥拌种能够促进豆科作物光合性状的提升。

多数研究结果表明，芽孢杆菌肥可促进叶绿素含量和叶片净光合速率的增加，且通过高通量测序证实菌肥处理导致与光合相关基因的表达和作用，从而有利于植株光合产物的形成［22，30-31］；菌肥中含有的芽孢杆菌类有益微生物能够促进营养物质的吸收效率。本研究相关性分析结果也表明，施加微生物菌肥可增强光合作用，进而促进植株地上部生长和生物量增加。

3.2 微生物菌肥拌种对根系指标及根际土壤酶活性的影响

根系作为植物吸收转化土壤水分和养分的重要器官［32-33］，其性状改变能够显著影响对氮素的吸收利用和作物产量［34］。本研究发现，菌肥拌种处理后，豆科作物菏豆13和开农1760的总根长、根系总表面积、根直径、根系总体积较CK在各生育期内均出现不同幅度增加，有效提高了同化物转运效率，促进豆科作物根系性状改善及其对养分吸收利用能力的增强。这主要是由于施入菌肥可优化土壤团粒结构，使土壤水分和空气兼蓄并存，进而促进根系发育和根瘤形成以及地上部生长和光合同化物的积累，这与前人研究结论相吻合［10，35-37］。

土壤酶活性的强弱可以反映土壤肥力大小，微生物菌肥施入后，能够改善植株根部土壤环境、提高土壤酶活性，增加土壤肥力［38-39］。本试验中，菌肥拌种处理后，两种豆科作物根际土壤酶活性较CK在各生育期内均出现不同幅度增加，这与前人研究结论相符［5，40-42］。相关性分析结果也表明，微生物菌肥施入后提高了土壤酶活性，并进一步促进了植株生长及根系性状改善。

3.3 微生物菌肥拌种对作物产量指标及籽粒品质的影响

有研究表明，施用微生物菌肥能够增加作物养分含量、提升产量［13，43-45］。在本试验中，菌肥拌种处理有效提高了菏豆13的饱荚率、单株粒重、百粒重，以及开农1760单株果重、单株仁重、百仁重，均达到了显著差异水平，说明菌肥处理通过促进相关指标的增加进而增加产量。对于瘪荚数、单株荚重等指标，CK显著高于菌肥拌种处理。说明菌肥拌种处理通过抑制这些指标以减少对两个品种产量的影响。其原因可能是菌肥的施入丰富了微生物种群数量，协调根系及地上部营养生长和生殖生长，促进植株器官发育及受精结实的养分供给；同时施入菌肥有助于增加干物质积累，促进植株器官间的物质转化及生长，协调源库之间的平衡，增加有效荚数和粒数，进而提升产量。

多数研究表明，微生物菌肥的施用能够提高籽粒中养分含量，改善品质［46-48］。本研究结果也显示，与CK相比，菌肥拌种处理显著提高了菏豆13籽粒中粗蛋白、粗脂肪、水溶性蛋白含量和蛋脂总量以及开农1760的粗蛋白、粗脂肪、油酸、脂肪酸总量，如表3～7所示，微生物菌肥增加了作物产量，提高了籽粒品质。其原因可能是微生物菌肥的施入提高了根系对土壤及肥料中氮的吸收，促进植株氮元素向籽粒中转移，进而提高粗蛋白等含量；同时，菌肥施入可能通过促进粗蛋白含量等代谢进而改善了籽粒品质，但这方面仍需进一步开展研究验证。

4 结论

本研究发现，与CK相比，微生物菌肥拌种处理能增强植株根际土壤酶活性、促进根系生长和叶片光合能力，且土壤酶活性、根系性状、光合作用之间呈现正相关的互作效应，实现优质协同；同时，菌肥的施入可以促进同化物转运效率，增加干物质积累，协调源库之间平衡，从而促进作物生长、增加产量，改善籽粒品质；与CK相比，微生物菌肥拌种处理大田产量提升的幅度在两种豆科作物中表现不同，大豆籽粒产量增幅高于花生，达11.79%。综上，本研究施用的微生物菌肥对大豆、花生生长和产量具有良好的促进、改善作用。