微生物菌剂对当归生长的影响试验

祁丽萍 贾莉 张文斌 王宁 曹晓丽 卢爱军 聂萍萍

摘 要 为研究微生物菌剂对当归出苗和产品品质的影响，实现当归产业提质增效，在培育管理条件相同的情况下，在甘肃省定西市划分试验地，选择假单胞菌属复合菌剂T1和芽孢杆菌属复合菌剂T2进行对比试验，测定不同菌剂对当归生长产量与品质的影响。试验结果表明，T1处理相对于T2处理，在当归生长方面展现更好的效果。

关键词 微生物菌剂；当归；提质增效；甘肃省定西市

中图分类号：S144 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.10.001

当归是甘肃省道地中药材品种之一，年产量占全国总产量的90%以上，具有活血与补血等多种功效，由于近年来巨大的市场需求，种植量逐年增多[1]。甘肃省定西市是驰名中外的“岷归”主产区之一，也是大部分农民收入的主要来源，对定西市的农村经济发展和农业结构调整起到积极影响，在农业发展、乡村振兴中发挥着不可替代的作用[2]。基于此，进行试验探索微生物菌剂在当归产业中的应用，以提高当归抗病性、促进生长、提升产量和品质[3]。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

选择在甘肃省定西市岷县进行试验，该地年降水量在350～600 mm，年无霜期120～160 d，年平均气温为7.2 ℃。该地日照时间较长，昼夜温差较大，气候的垂直性和水平性特征非常明显，适宜多种药用植物的生长和发育[4]。试验地土壤类型为栗钙土，速效钾含量137.86 mg·kg-1、速效磷含量16.48 mg·kg-1、碱解氮含量84.22 mg·kg-1、有机质含量22.35 g·kg-1，pH值为7.85，前茬作物为油菜。

1.2 试验材料

试验使用的植株为一年生当归苗，品种为岷归1号。试验用苗木由试验地提供。供试菌株从试验地贝母土壤中分离获得的。在前期的分离工作中，选择芽孢杆菌属和假单胞菌属菌株各3株，对其进行固氮、解磷和产酶特性的测定后，将它们制备成复合菌剂。

1.3 试验设计

试验采用单因素完全随机设计。共设计3个处理组，分别为假单细胞属复合菌剂T1组（包含假单胞菌属CBS5、CBS7、CBSB共3株菌复配）、芽孢杆菌属复合菌剂T2组（包含芽孢杆菌属5C1、5C5、5C7共3株菌复配）及对照组CK[无菌马铃薯葡萄糖肉汤（PDB）培养基处理]。试验所使用的具体菌株信息如表1所示。在试验中，不同的菌株首先在28 ℃、200 r·min-1的条件下，使用PDB培养基进行震荡培养2 d。然后按照等比例的方式，根据菌液的吸光度复配浓度为（1×108）CFU·mL-1的菌剂，并按试验设计分组喷施。不同处理组的喷施量体积相等，均为5 L。

1.4 试验设计

试验于2023年4—10月在试验地进行。在试验开始前，试验地施用有机肥料，每公顷施用量为3 000 kg，确保所用有机肥料的有机质含量不低于45%、总养分含量（氮、五氧化二磷和氧化钾）不低于5%。试验地采取随机区组排列，每个处理重复3次，面积40 m2。当归种植后，在2023年7—8月，每隔两周按试验设计分组进行1次叶面喷施，总共进行4次喷施。每次喷施时，随机选取每个试验地中的30株当归植株，剪下第3～5位功能叶作为样品，将其混合装入样品袋中。样品需要迅速冷冻在液氮中，并保存在-80 ℃的条件下，以保持样品的新鲜度。在整个试验期间，进行常规的田间管理措施，包括除草、松土、灌溉等。

1.5 指标及测定方法

1.5.1 菌株固氮、解磷及酶活性测定

固氮和解磷的定性检测方法及酶活测定的前处理方法参考杨涛等的研究[5]。氨基环丙烷羧酸（ACC）脱氨酶酶活性通过分光光度法测定；超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、中性木聚糖酶（NEX）、漆酶和几丁质酶酶活性按试剂盒说明书操作进行测定。

1.5.2 光合作用参数测定

使用便携式光合测量系统对当归植株中健康叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）进行测定。每个样品进行10次重复测量，然后取平均值。

1.5.3 品质测定

根据试剂盒说明书提供的方法，对当归叶片的丙二醛（MDA）、H2O2和叶绿素的含量进行测定，以及对SOD、POD、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（PAO）、多酚氧化酶（DAO）和多酚氧化酶（PPO）的活性进行检测（每组n=3）。采用超高效液相色谱串联质谱法（UPLC-MS）测定当归叶片中不同内源激素水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）、脱落酸（ABA）、赤霉素（GA）、生长素和细胞分裂素（CTK）的含量。每份样品进行3次测量，然后取平均值。

1.6 数据处理

通过SPSS 22.0对数据进行差异显著性、相关性处理。

2 结果与分析

2.1 菌株固氮、解磷及酶活性测定

不同菌株的固氮、解磷及产酶特性测定结果如表2所示。由表可知，CBS7无固氮活性，CBS7、5C1、5C5具备解磷能力；CBSB、5C1的ACC脱氨酶、SOD活性较好；CBS5的POD、NEX、几丁质酶和漆酶的活性显著优于其他菌株。

不同复配菌剂的相关酶活性如表3所示，由表可知，T1组整体SOD、POD、NEX、几丁质酶和漆酶的活性比T2组好，表明该复配菌剂组合在清除活性氧、多酚等抑制生长的物质、促进植物生长方面的作用较强。

2.2 对当归叶片光合特性的影响

不同菌剂对当归叶片光合特性的影响如表4所示，与CK组相比，T2处理组对当归叶片的光合特性影响较好，表现为较高的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率。T1与T2比较，在Ci方面差异不显著，在Pn、Gs和Tr方面存在显著差异。

2.3 对当归品质的影响

由表5可知，在T1和T2的比较中，T2处理在SOD、PPO和MDA方面表现出更高的活性。这表明T2处理能够增强当归对氧化应激的抵抗能力，减轻氧化损伤，从而提高抗病性；T1处理在CAT、POD、PAO和叶绿素方面表现出更高的活性，说明T1处理能够增强当归的抗氧化能力，促进其光合作用和养分吸收，促进植株生长发育。与CK相比，T1和T2处理在CAT、SOD、POD、PPO、PAO、DAO、H2O2和叶绿素方面表现出更高的活性/含量，且整体来看，T1的表现更好。

由表6可知，T1处理的SA、JA含量高于T2处理，ABA、CTK含量与T2处理无明显差异，T2处理的生长素、GA含量高于T1处理。在T1和CK的比较中，T1处理在SA、JA、GA和CTK方面表现出更高的含量。

3 结论与讨论

假单胞菌属复合菌剂T1和芽孢杆菌属复合菌剂T2相比于对照组CK，都能提高当归的抗病性，促进当归生长。T1和T2两种菌剂由于作用机制不同，导致影响当归生长的相关指标存在差异。具体来说，T1主要通过增加SA和JA的含量，发挥促进当归增产提质的作用。

总体而言，T1处理相对于T2处理，在促进当归生长方面表现出更好的效果。T1菌剂能够调节当归细胞内的氧化还原平衡，增强抗氧化能力，从而更好地促进当归的生长和提高产量和品质。

参考文献：

[1] 祝英，彭轶楠，巩晓芳，等.不同微生物菌剂对当归苗生长及根际土微生物和养分的影响[J].应用与环境生物学报，2017，23（3）：511-519.

[2] 杨涛，姚阳阳，王治业，等.复合菌剂调控连作当归根围土壤养分及对产量的影响[J].微生物学通报，2022，49（7）：2648-2660.

[3] 保善存，樊光辉，李发毅.解淀粉芽孢杆菌微生物菌剂对枸杞生长及土壤性状的影响[J].中国土壤与肥料，2023（8）：112-120.

[4] 张阳，邓小华，王新月，等.漂浮育苗盘孔数和微生物菌剂对长叶龄烟苗生长的影响[J].作物研究，2023，37（5）：496-502.

[5] 杨涛，赵疆，方彦昊，等.甘肃贝母生防菌分离及其对腐烂病防治的研究[J].中药材，2021，44（1）：1-6.

（责任编辑：刘宁宁）

基金项目：甘肃省科技计划项目（22CX8NJ168）。

作者简介：祁丽萍（1989—），本科，农艺师，主要从事农学研究。

*为通信作者，E-mail：sdniepingping@163.com。