摘" " 要:为了探究在基质中添加不同浓度的木霉菌剂对西瓜育苗的影响,通过在西瓜穴盘基质中应用不同浓度的木霉菌剂,分别是空白对照CK、T1(104 CFU·g-1)、T2(105 CFU·g-1)、T3(106 CFU·g-1)、T4(107 CFU·g-1)、T5(108 CFU·g-1),以筛选出能促进西瓜幼苗生长的适宜木霉菌浓度。结果显示,木霉菌混配基质处理较常规基质处理可以显著促进西瓜幼苗的生长,而在不同木霉菌浓度的处理中,T3处理的株高、茎粗、地上部鲜质量、地上部干质量、根长、地下部鲜质量、地下部干质量、根表面积、根尖数、根冠比均显著高于其他浓度处理。T3处理的各时间的出苗率最高,在21 d达到100.00%,并与其他处理之间差异显著;T3处理的壮苗指数最高,为7.33,与其他处理之间差异显著,壮苗指数呈现T3gt;T2gt;T5gt;T4gt;T1gt;CK。综上,以106 CFU·g-1浓度的木霉菌生物基质(T3)促进幼苗生长的效果最优。
关键词:西瓜;木霉菌;基质;育苗;效果
中图分类号:S651 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2025)01-044-05
Effects of Trichoderma mixtures with different concentrations on seedling rearing of watermelon
WANG Bei1, HUANG Zhongyang1, LI Weiming1, MA Ming2, CHEN Lili1, LIU Qingye1, RONG Rong1, HU Weicong1, ZHAO Wenyu1, WANG Dongsheng1, WU Xudong1
(1. Nanjing Vegetables Scientific Institute, Nanjing 211155, Jiangsu, China; 2. Zhucheng Agricultural and Rural Affairs Bureau, Weifang 262200, Shandong, China)
Abstract: In order to explore the effect of adding Trichoderma with different concentrations in the substrate on watermelon seedling cultivation, different concentrations of Trichoderma were applied in the watermelon hole pan substrate, including blank control CK, T1(104 CFU·g-1), T2(105 CFU·g-1), T3(106 CFU·g-1), T4(107 CFU·g-1) and T5(108 CFU·g-1), to screen for the appropriate concentration of Trichoderma. The results showed that compared to conventional substrate treatment, the mixed substrate treatment with Trichoderma could significantly promote the growth of watermelon seedlings. Among different concentrations of Trichoderma, T3 showed significantly higher plant height, stem diameter, aboveground fresh mass, aboveground dry mass, root length, underground fresh mass, underground dry mass, root surface area, number of tips and root shoot ratio compared to other concentration treatments. The emergence rate of T3 was the highest at all times, reaching 100.00% at 21 days, and the difference between T3 and other treatments was significant. The strong seedling index of T3 was the highest (7.33), with significant differences compared to other treatments, and the strong seedling index showed T3gt;T2gt;T5gt;T4gt;T1gt;CK. Overall, the optimal concentration of Trichoderma is 106 CFU·g-1.
Key words: Watermelon; Trichoderma; Matrix; Grow seedlings; Effect
西瓜栽培历史悠久,在世界多国颇受欢迎,而我国是西瓜生产、消费第一大国[1]。近年来,随着西瓜种植面积不断扩大和嫁接技术、早熟栽培、设施生产的发展,育苗已成为西瓜优质高产高效栽培的重要技术环节[2]。目前,在西瓜生产中多采用穴盘育苗,且幼苗质量的高低影响着其后期的生长发育以及产量,如何提高西瓜育苗质量受到了从业者的密切关注。
木霉菌作为一种广泛存在的土壤有益真菌,是一种公认的生防菌,不仅能对多种真菌病害起到生物防治作用,而且还具有促进作物生长、减轻盐渍化等功能[3]。已有大量研究表明,木霉菌在防治蔬菜土传病害的同时,还可与有机肥等肥料复合使用,减少化肥施用量,改善土壤及作物品质[4-6]。目前,大量研究仍集中在田间生产环节,有关育苗中如何利用木霉菌也有一些报道。曹钰鑫等[7]研究发现,在基础基质中添加1.6 g·L-1哈茨木霉菌西瓜幼苗生长最好,可用于抑菌促生的西瓜专用育苗基质的生产。郭珍[8]筛选出尿素0.21 g·L-1配施木霉菌2.4 g·L-1作为西瓜基质育苗中的最优组合。吴亚胜等[9]研究发现,育苗基质中添加木霉固体菌种和厚垣孢子菌种都能够有效促进蔬菜(含西瓜)植株生长,提高基质中微生物活性,改善基质微生物区系。但木霉菌属于真菌界,具有多种菌株,每种菌株具有不同的特性和应用。笔者选择木霉菌NJAU4742作为研究对象,该菌株是南京农业大学沈其荣院士团队筛选出的一株具有高效拮抗植物病原真菌、诱导植物抗性、促进植物生长的广谱性木霉菌菌株,与市面上其他普通木霉菌株有所不同,该菌株在配置生物有机肥作为底肥已经投入生产应用,但是复配基质在西瓜育苗中应用还未见报道。为了探究在基质中添加不同浓度的木霉菌对西瓜育苗的影响,通过在西瓜穴盘基质中应用不同浓度的木霉菌进行试验比较,筛选出促进西瓜幼苗生长的适宜木霉菌浓度,以期为培育优质西瓜种苗提供技术支持。
1 材料与方法
1.1 材料
试验在江苏省南京市蔬菜科学研究所蔬菜科技园玻璃温室中进行。西瓜品种选择早佳(8424),购自金盛达种子有限公司;基质(相对含水量小于35%)购自淮安柴米河农业科技股份有限公司,售价为0.33元·L-1;NJAU4742木霉菌微生物制剂产品(10亿·g-1),品牌名为思威博,购自南京思农生物有机肥研究院有限公司,售价为80元·kg-1。
1.2 试验设计
本试验开展时间为2023年12月19日至2024年1月17日,共设6个处理,分别是不添加木霉菌的空白对照CK、T1:104 CFU·g-1、T2:105 CFU·g-1、T3:106 CFU·g-1、T4:107 CFU·g-1、T5:108 CFU·g-1木霉菌的生物育苗基质,每个处理3次重复,共计18个穴盘,采用随机区组方式进行。具体操作步骤:将木霉菌微生物制剂产品按1∶9(质量比)与普通育苗基质拌匀后,制成含 108 CFU·g-1孢子的木霉生物育苗基质,再将该木霉生物育苗基质按1∶9(质量比)与普通育苗基质拌匀后,制成含 107 CFU·g-1孢子的木霉生物育苗基质,依次稀释10倍制成含106、105和 104 CFU·g-1孢子的木霉菌生物育苗基质。将不同处理的基质装入72孔育苗盘中,将准备好的西瓜种子直接播种于穴盘中,播种后覆盖对应处理的基质并浇足水,后续按正常育苗管理。
1.3 测定指标及方法
种子播种后8~25 d,每间隔4 d统计所有穴盘西瓜出芽情况,计算出苗率。播种后41 d,西瓜幼苗长至2叶1心时,每个重复随机采集3株西瓜苗,用直尺测定株高;用游标卡尺测定茎粗;用根系扫描仪测定根系情况。分别测定西瓜幼苗地上、地下部鲜质量,首先剪断茎基部,称取地上部鲜质量,然后用蒸馏水冲洗干净幼苗根部基质,吸干表面水分,用分析天平称鲜质量。105 ℃下杀青15 min,再在 75 ℃下烘干至恒质量,称干质量。
出苗率/%=(规定发芽测定天数内正常发芽的种子数/供试种子数)×100;
根冠比=地下部干质量/地上部干质量;
壮苗指数=茎粗/株高×全株干质量。
1.4 数据分析
用Microsoft Excel 2010软件处理数据,使用SPSS 22.0软件进行差异显著性分析,多重比较采用最小显著极差法(LSD)。
2 结果与分析
2.1 不同处理对西瓜幼苗地上部分的影响
由表1可知,与CK相比,木霉菌混配基质对西瓜幼苗地上部分的生长有显著促进作用,其处理的西瓜幼苗地上部株高、茎粗、鲜质量、干质量均显著高于对照。在不同木霉菌浓度的处理中,T3处理的株高、地上部鲜质量、地上部干质量均显著高于其他浓度处理;T2、T4、T5之间无显著差异,但与T1之间差异显著。其中,T3处理的株高为7.9 cm,较CK、T1、T2、T4、T5分别增加29.5%、19.7%、9.7%、8.2%、11.3%;T3处理的地上部鲜质量为1.49 g,较CK、T1、T2、T4、T5分别增加60.2%、20.2%、10.4%、8.0%、9.6%;T3处理的地上部干质量为140 mg,较CK、T1、T2、T4、T5分别增加75.0%、27.3%、7.7%、7.7%、7.7%。T3处理的茎粗显著高于其他处理,T1、T2、T4、T5之间茎粗无显著差异,T3处理的茎粗为0.38 cm,较CK、T1、T2、T4、T5分别增加31.0%、18.8%、15.2%、22.6%、22.6%。综上所述,木霉菌混配基质可以促进西瓜地上部生长,其中以T3(106 CFU·g-1)浓度的木霉菌生物基质最优。
2.2 不同处理对西瓜幼苗地下部分的影响
2.2.1 不同处理对西瓜根长、鲜质量及干质量的影响 由表2可知,与CK相比,木霉菌混配基质对西瓜幼苗地下部分的生长有显著促进作用,其处理的西瓜幼苗根长、地下部鲜质量、干质量均显著高于对照。在不同木霉菌浓度的处理中,T3处理的根长、地下部鲜质量、地下部干质量均显著高于其他浓度处理,T2、T4、T5之间无显著差异,但与T1之间差异显著。其中,T3处理的根长为126.24 cm,较CK、T1、T2、T4、T5增加35.1%、27.9%、20.1%、20.1%、19.8%;T3处理的地下部鲜质量为0.32 g,较CK、T1、T2、T4、T5增加68.4%、39.1%、14.3%、10.3%、10.3%;T3处理的地下部干质量为12.45 mg,较CK、T1、T2、T4、T5增加98.2%、36.5%、16.1%、15.0%、14.4%,由此说明,与其他处理相比,T3的木霉菌生物基质可以显著促进西瓜幼苗地下部根长、鲜质量、干质量增加,优于其他处理。综上所述,木霉菌混配基质可以促进西瓜地下部生长,其中以106 CFU·g-1浓度的木霉菌生物基质最优。
2.2.2 不同处理对西瓜根表面积、根尖数及根冠比的影响 由表3可知,与CK相比,木霉菌混配基质对西瓜幼苗根部的生长有显著促进作用,其处理的西瓜幼苗根表面积、根尖数、根冠比均显著高于对照。在不同木霉菌浓度的处理中,T3处理的根表面积、根尖数、根冠比均显著高于其他处理,T1、T2、T4、T5之间无显著差异。其中,T3处理的根表面积为15.15 cm2,较CK、T1、T2、T4、T5分别增加43.2%、23.4%、14.4%、16.3%、13.7%;T3处理的根尖数为285.33,较CK、T1、T2、T4、T5分别增加42.0%、35.0%、33.5%、31.7%、30.5%;T3处理的根冠比为88.93,较CK、T1、T2、T4、T5分别增加13.3%、7.3%、7.8%、6.7%、6.3%。由此说明,与其他处理相比,T3的木霉菌生物基质可以显著促进西瓜幼苗根部生长,优于其他浓度的处理。综上所述,木霉菌混配基质可以促进西瓜根部生长,其中以106 CFU·g-1浓度的木霉菌生物基质最优。
2.3 不同处理对西瓜幼苗出苗率及壮苗指数的影响
由表4可知,与CK 相比,木霉菌混配基质对西瓜的幼苗出苗率及壮苗指数均有显著促进作用,其处理的西瓜幼苗出苗率及壮苗指数均显著高于对照。在不同木霉菌浓度的处理中,T3处理的出苗率均最高,在21 d达到100.00%,与T1、T2、T4、T5之间差异达显著水平,T2、T4、T5之间无显著差异,但与T1之间差异达显著水平。由此说明,与其他处理相比,T3的木霉菌生物基质可以显著提高西瓜幼苗出苗率,优于其他浓度的处理。在不同木霉菌浓度的处理中,T3处理的壮苗指数最高,为7.33,并与其他处理之间差异显著,壮苗指数呈现T3gt;T2gt;T5gt;T4gt;T1gt;CK。由此说明,与其他处理相比,T3的木霉菌生物基质可以显著促进西瓜幼苗生长,优于其他处理。综上所述,木霉菌混配基质可以提高西瓜出苗率,促进西瓜幼苗生长,其中以106 CFU·g-1浓度的木霉菌生物基质最优。
3 讨论与结论
木霉菌不仅能增强植物的抗逆性[10-11],还有促进植物生长、提高养分利用效率和修复农业环境污染等功能[12]。杨倩等[13]提出,对于木霉菌防治黄瓜枯萎病的研究大多还处于菌株分离与鉴定及其抗病机制的初级阶段,真正投入大田生产的木霉菌还相对较少,并且要将其作为生防菌剂及产品应用到生产实践中,还存在诸多问题。在蔬菜种苗生产中,特别是西瓜育苗中,关于木霉NJAU4742菌株混配基质能否促进西瓜幼苗的生长,以及适用浓度选择还鲜有报道,需进一步研究。王洪旭等[14]施用哈茨木霉后可显著提高网纹甜瓜株高、单瓜质量、根系鲜质量和根系干质量,提高产量及商品率,对植株及根系的生长也具有一定的促进效果,并对其品质及产量有一定的提升效果。这与本研究结果类似,与对照相比,木霉菌NJAU4742混配基质对西瓜幼苗地上、地下部分生长有显著促进作用。靳亚忠等[15]在番茄、黄瓜、辣椒、茄子育苗中使用木霉菌菌剂与育苗基质混拌、浸种及对幼苗喷雾处理,与CK相比,这3种木霉菌菌剂的使用方法均能显著提高番茄、辣椒、茄子幼苗的株高、地上部分干鲜质量、根长、地下部分干鲜质量,这与本研究结果相似。齐娟等[16]应用木霉菌拌基质处理能显著提高黄瓜植株的株高,与本研究结果一致。可能是木霉菌促进了植物体内抗逆酶活性以及调节了体内生长素的合成积累[17],进而促进了植物生长。牛聪聪等[18]研究指出,尿素配施木霉菌剂能够在苗期显著增加甜瓜的生物量,且能延续其优势到成熟期,提高甜瓜产量和品质。孙跃跃[19]的研究结果也表明,生物活性基质能增加甜瓜穴盘幼苗的生物量,促进根系发育,增强光合作用,此结果与本研究结论一致,木霉NJAU4742菌株混配基质对西瓜幼苗根部生长有显著促进作用,西瓜苗的根表面积、根尖数、根冠比均显著高于对照。朱文珊等[20]研究结果表明,芸豆的农艺性状指标值及产量随菌种比浓度的升高而升高,木霉菌处理对芸豆生长及产量均有一定的促进作用,但浓度不宜过高,浓度过高则不利于作物生长。此结果与本研究结果一致,本研究结果显示,西瓜幼苗生长最优浓度为106 CFU·g-1,这可能是由于土壤中的微生物群落需要保持一定的多样性和平衡。即使是有益菌,过度生长也会挤压其他微生物的生存空间,导致土壤生态系统的多样性差,不利于土壤健康和作物生长。
在不同木霉菌浓度处理下,T3处理的株高、地上部鲜质量、地上部干质量、茎粗、根长、地下部鲜质量、地下部干质量、根表面积、根尖数、根冠比均显著高于其他处理;通过不同时间各处理的出苗率情况的统计,T3处理的出苗率最高,T3处理的壮苗指数最高,壮苗指数呈现T3gt;T2gt;T5gt;T4gt;T1gt;CK。综上所述,利用不同浓度的木霉菌与基质混配进行西瓜育苗,发现木霉菌混配基质可以有效促进西瓜出苗及生长,其中木霉菌与基质复配的最优浓度为106 CFU·g-1,本试验结果也为木霉菌在西瓜育苗中的应用提供了理论依据。
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