鐘延平,趙勝利,段鈞雷,張三杰
(內(nèi)蒙古自治區(qū)園藝研究院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010010)
在當(dāng)前農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的形勢(shì)下,鑒于化肥過(guò)量使用造成的土壤性狀?lèi)夯锥?,微生物肥的?yīng)用愈來(lái)愈受到重視。微生物菌劑是以活性(菌)物質(zhì)與有機(jī)物料生物發(fā)酵制成的生物有機(jī)肥,合理施用,具有改良土壤、培肥地力、促進(jìn)植株生長(zhǎng)發(fā)育、提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量等作用[1]。近年來(lái),微生物菌劑已在多種蔬菜、中藥材等作物上開(kāi)展了試驗(yàn)研究,在人參、黃芪及黃瓜、番茄、西瓜、甜瓜等作物上取得了良好的效果[2-3]。賴(lài)文全等[4]通過(guò)試驗(yàn)研究得出,在重茬茄子上施用復(fù)合微生物菌有機(jī)肥,可明顯減少枯萎病的發(fā)生,促進(jìn)茄子生長(zhǎng)發(fā)育,增加茄子產(chǎn)量。
為驗(yàn)證微生物菌劑對(duì)茄子幼苗生長(zhǎng)性狀的影響,2018年筆者選用百泰微生物菌劑(幼苗專(zhuān)用)在茄子幼苗上進(jìn)行了試驗(yàn),研究該菌劑對(duì)茄子幼苗生長(zhǎng)性狀和生理指標(biāo)的影響,為蔬菜的綠色生產(chǎn)和提質(zhì)增效提供技術(shù)資料。
試驗(yàn)在內(nèi)蒙古自治區(qū)園藝研究院科技示范園進(jìn)行,地理坐標(biāo)為北緯40°48′、東經(jīng)111°41′;年平均氣溫8℃左右,年降水量300~500 mm;試驗(yàn)區(qū)長(zhǎng)17 m、寬13 m,面積221 m2;土壤為栗鈣土,肥力中下等,排水良好;前茬作物為玉米。
茄子品種為黑又亮(市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi))。選擇生長(zhǎng)健壯、無(wú)病蟲(chóng)害、大小基本一致的幼苗作為試驗(yàn)材料;微生物菌劑(幼苗專(zhuān)用,由廣西百泰生物科技有限公司提供)為250 mL 瓶裝水劑,有效活菌數(shù)(枯草芽孢桿菌)≥2 億CFU/mL。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)置 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共4個(gè)處理,每個(gè)處理4次重復(fù)。處理1:菌劑500倍稀釋液;處理2:菌劑300倍稀釋液;處理3:菌劑100倍稀釋液;處理4(CK):等量清水。2018年5月21日定植,小區(qū)面積6 m2(長(zhǎng)3 m、寬2 m),定植20株,株行距50 cm×60 cm,小區(qū)間隔1 m,并起壟,常規(guī)管理,于緩苗后7 d 進(jìn)行灌根試驗(yàn)。
1.3.2 測(cè)定項(xiàng)目 施用菌劑后3、10、20 d分別統(tǒng)計(jì)株高、莖粗、最大葉長(zhǎng)和最大葉寬。株高采用毫米刻度尺測(cè)量,莖粗采用游標(biāo)卡尺測(cè)定,根據(jù)所測(cè)得葉長(zhǎng)、葉寬計(jì)算葉面積[5]。
將幼苗清洗干凈并用吸水紙吸干所帶水分,用電子天平稱(chēng)量植株地上部分和地下部分鮮重。測(cè)完鮮重后將其在105℃條件下殺青15 min,在75℃恒溫箱中烘干至恒重,稱(chēng)量地上部分和地下部分干重,最后根據(jù)以上所測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)計(jì)算出干鮮比、根冠比[6]。
葉綠素含量測(cè)定采用乙醇比色法[7],可溶性糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法[8],可溶性蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法[9],于最后一次測(cè)量生長(zhǎng)指標(biāo)時(shí),采集頂部最大的展開(kāi)的2片葉片測(cè)定。
1.3.3 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel 2010 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,應(yīng)用DPS 7.05 軟件Duncan 新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析。
由表1可知,施用百泰微生物菌劑(幼苗專(zhuān)用)后,茄子植株的株高、莖粗和葉面積與對(duì)照(CK)相比,均有不同程度的提高。處理1在3、10、20 d株高提高4.05%、2.12%、2.86%,莖粗增加3.05%、1.80%、2.57%,葉面積增加4.69%、5.75%、2.85%;處理2在3、10、20 d株高提高了13.45%、12.02%、10.56%,莖粗增加11.68%、10.81%、10.00%,葉面積增加14.14%、17.09%、10.57%;處理3在3、10、20 d株高提高17.99%、12.16%、11.08%,莖粗增加15.74%、11.26%、10.29%,葉面積增加18.71%、17.24%、11.09%。其中,在10、20 d時(shí)處理2、3的株高、莖粗、葉面積顯著高于CK和處理1(P<0.05),處理2與處理3之間差異不顯著(P>0.05),處理1與CK間差異不顯著(P>0.05)。
2.2.1 不同處理對(duì)茄子幼苗鮮重的影響 由表2可知,處理2、處理3的茄子幼苗地上部和地下部根鮮重顯著高于CK(P<0.05),處理2與處理3之間差異不顯著(P>0.05),處理1與CK間差異不顯著(P>0.05)。處理2在3、10、20 d 地上部鮮重較CK增加26.73%、23.30%、18.43%,地下部根鮮重較CK增加25.40%、39.44%、36.48%;處理3在3、10、20 d 地上部鮮重較CK增加27.93%、23.82%、20.35%,地下部根鮮重較CK增加27.78%、39.44%、37.77%,表明施用百泰微生物菌劑(幼苗專(zhuān)用)對(duì)茄子幼苗的生長(zhǎng)有不同程度的促進(jìn)作用。
表1 不同處理對(duì)茄子幼苗株高、莖粗、葉面積的影響
表2 不同處理對(duì)茄子幼苗鮮重的影響 單位:g
2.2.2 不同處理對(duì)茄子幼苗干重的影響 由表3可知,處理2、處理3 茄子幼苗地上部和地下部根干重顯著高于CK(P<0.05),處理2與處理3之間差異不顯著(P>0.05),處理1與CK間差異不顯著(P>0.05)。處理2在3、10、20 d 地上部干重較CK增加26.83%、23.40%、18.19%,地下部根干重較CK增加27.27%、41.67%、35.00%;處理3在3、10、20 d 地上部干重較CK增加26.83%、23.4%、19.48%,地下部根干重較CK增加27.27%、41.67%、40.00%,表明施用百泰微生物菌劑(幼苗專(zhuān)用)對(duì)茄子幼苗的生長(zhǎng)有不同程度的促進(jìn)作用,與對(duì)鮮重的影響一致。
表3 不同處理對(duì)茄子幼苗干重的影響 單位:g
2.2.3 不同處理對(duì)茄子幼苗干鮮比和根冠比的影響 由表4可知,各處理茄子幼苗干鮮比無(wú)顯著差異(P>0.05)。根冠比,3d各處理間差異不顯著(P>0.05),10、20 d 處理2、處理3與處理1、CK差異顯著(P<0.05),其中,處理2根冠比高于CK 13.51%和16.22%,處理3與處理2表現(xiàn)一致,表明施用百泰微生物菌劑(幼苗專(zhuān)用)10~20 d時(shí),對(duì)茄子幼苗根系生長(zhǎng)促進(jìn)作用相對(duì)顯著。
2.3.1 不同處理對(duì)茄子葉片葉綠素含量的影響 葉綠素廣泛存在于綠色植物組織中,其含量與光合作用、營(yíng)養(yǎng)狀況密切相關(guān),是反映植物光合作用和生長(zhǎng)狀況的重要指標(biāo)。由表5可知,處理2、3的葉綠素a、葉綠素(a+b)含量顯著高于CK(P<0.05),其中處理2的葉綠素a、b及葉綠素(a+b)含量較CK 高9.88%、12.90%、10.71%,處理3 較CK 高14.20%、8.06%、12.50%,表明葉片葉綠素的合成速率提高[10];同時(shí)處理1與CK間無(wú)顯著差異(P>0.05),各處理間葉綠素a/b 含量無(wú)顯著差異(P>0.05)。
表4 不同處理對(duì)茄子幼苗干鮮比和根冠比的影響
表5 不同處理對(duì)茄子葉片葉綠素含量的影響
2.3.2 不同處理對(duì)茄子葉片可溶性糖、可溶性蛋白含量的影響 可溶性糖不僅是植物光合作用的直接產(chǎn)物,也是植物體內(nèi)多糖、蛋白質(zhì)、脂肪等大分子化合物的物質(zhì)基礎(chǔ),在植物碳代謝中發(fā)揮著非常重要的作用。由表6可知,各處理的可溶性糖含量均少量高于CK,處理1、2、3與CK 比較,分別提高0.01、0.05、0.05個(gè)百分點(diǎn),但差異不顯著(P>0.05)。
表6 不同處理對(duì)茄子葉片可溶性糖、可溶性蛋白含量的影響
可溶性蛋白反映植物體內(nèi)代謝水平[11],當(dāng)葉片可溶性蛋白含量提高時(shí),可間接增強(qiáng)光合關(guān)鍵酶的活性,植株對(duì)無(wú)機(jī)肥料的反應(yīng)敏感,氮素利用率提高。由表6可知,處理2、3可溶性蛋白含量較高,與CK 相比差異顯著(P<0.05),分別提高8.22%和8.37%;處理1與CK差異不顯著(P>0.05),表明施用該菌劑100倍或300倍稀釋液后茄子幼苗代謝水平較高。
試驗(yàn)結(jié)果表明,施用百泰微生物菌劑(幼苗專(zhuān)用),能夠影響茄子幼苗生長(zhǎng)發(fā)育和主要生理指標(biāo),這與前人在人參、黃芪及黃瓜、番茄、西瓜、甜瓜等作物上的研究結(jié)果一致[1-3]。該菌劑100倍和300倍稀釋液與對(duì)照相比增效顯著(P<0.05),差異性表現(xiàn)一致,可有效促進(jìn)茄子幼苗株高、莖粗和葉面積的生長(zhǎng),提高植株干鮮重和葉片葉綠素、可溶性蛋白含量。由于該菌劑100倍和300倍液二者間差異不顯著,考慮到成本投入,在生產(chǎn)中采用300倍稀釋液較為經(jīng)濟(jì)有效。
有研究表明,微生物菌劑和生物有機(jī)肥可顯著改善植物根周的微環(huán)境,調(diào)節(jié)菌群種類(lèi)和數(shù)量,促進(jìn)有益菌群的生長(zhǎng)[12],從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。茄子幼苗施用微生物菌劑后3d各處理間根冠比差異不顯著(P>0.05),10、20 d 測(cè)定處理2、處理3與CK差異顯著(P<0.05),均高于對(duì)照組13.51%和16.22%,表明施用百泰微生物菌劑(幼苗專(zhuān)用)10~20 d時(shí),對(duì)茄子幼苗根系生長(zhǎng)促進(jìn)作用相對(duì)顯著,初步反映了微生物菌劑對(duì)根系的影響,從而促進(jìn)植株的生長(zhǎng)發(fā)育。
可溶性糖不僅為植物的生長(zhǎng)發(fā)育提供能量和代謝的中間產(chǎn)物,也是植物生長(zhǎng)發(fā)育和基因表達(dá)的重要調(diào)節(jié)因子[13],其含量的提高,可有效增加茄子葉片細(xì)胞液濃度,保護(hù)質(zhì)膜結(jié)構(gòu)不被破壞[14]。試驗(yàn)中茄子葉片在葉綠素和可溶性蛋白含量顯著增加的同時(shí)可溶性糖含量增加不顯著,這一點(diǎn)與部分研究不一致[14],可能是與植株生長(zhǎng)期不同或是無(wú)逆境脅迫影響有關(guān),尚需進(jìn)一步研究。