劉峰， 阮盈盈

(1.寧波城市職業(yè)技術學院，浙江 寧波 315100； 2.寧波大學，浙江 寧波 315211)

木霉菌(Trichoderma)是一種自然界廣泛存在的生防真菌，具有促生、拮抗、誘導抗性等多種生物作用[1]。目前，已經(jīng)有多種木霉菌被開發(fā)利用并作為可推廣應用的生物菌劑[2]。研究發(fā)現(xiàn)，哈茨木霉菌配施有機肥可以有效促進植物根系生長和植株發(fā)育，哈茨木霉菌在植物根系中定殖并利用土壤中的有機質(zhì)及根系分泌物進行快速生長[3]。一直以來，對木霉菌的研究主要集中在其揮發(fā)性代謝產(chǎn)物拮抗病原菌以防治植物的土傳病害[4]以及對植物的促生作用[5]，而對哈茨木霉菌結(jié)合有機肥的施用研究比較少，因此，探究哈茨木霉菌施用方式對植株的促生作用非常必要。本文通過研究哈茨木霉菌劑不同施用方式對玉米種子的發(fā)芽率、幼苗根系、株高及幼苗葉片生理指標的影響，為穗期和花粒期提高玉米產(chǎn)量和品質(zhì)奠定基礎，以期能為我國的生態(tài)和綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展起到積極作用。

1 材料與方法

1.1 供試材料

哈茨木霉菌由海南大學劉銅教授提供。供試土壤為黃壤土，有機質(zhì)21.4 g·kg-1、全氮80 mg·kg-1、有效磷17.3 mg·kg-1、速效鉀102 mg·kg-1，pH 7.2。

供試有機肥采購于寧波市金穗有機肥有限公司，標準用量為1 500 kg·hm-2。

1.2 處理設計

哈茨木霉菌劑對發(fā)芽率的影響。將木霉菌劑(1 kg含孢子量1×109個)和無菌水按1∶500、1∶400、1∶300、1∶200、1∶100(m/V)進行稀釋處理，得到不同濃度的木霉菌劑。選取大小均一的健康玉米種子，5%高錳酸鉀消毒5 min后，用無菌水沖洗3次，每個培養(yǎng)皿中放置50粒種子，加入15 mL不同濃度的木霉菌劑，使其完全浸沒種子，室溫放置2 h。以無菌水處理為對照。將處理后的玉米種子放入鋪有濕潤雙層濾紙的9 cm無菌培養(yǎng)皿中，28 ℃培養(yǎng)箱保濕處理。在第5天和第7天分別統(tǒng)計不同處理的玉米出芽率，進行3次生物學重復。

不同處理方式對玉米苗期的影響。挑選籽粒飽滿、大小均一、無病蟲害的健康玉米種子，用5%高錳酸鉀消毒5 min，無菌水沖洗3次，每組處理50粒種子，進行3次生物學重復。調(diào)查分析拌土、噴霧和浸種不同木霉菌劑處理后對玉米苗期的影響，對照組僅施用有機肥，哈茨木霉菌每667 m2用量30 kg。

拌土處理。將哈茨木霉菌劑與田園土按比例混合成(1 g菌劑∶400 g育苗土)的混合基質(zhì)，裝入育苗穴盤中，每個穴盤10粒種子，不宜壓得太緊實。將供試玉米種子完全浸泡在無菌水中催芽24 h，再將種子點播于裝有混合基質(zhì)的育苗穴盤里進行育苗。出苗后用哈茨木霉菌孢子混合液每隔3 d進行1次噴霧處理。

浸種處理。將哈茨木霉菌劑與無菌水按照比例(1 g菌劑∶400 mL無菌水)配制成哈茨木霉菌劑孢子混合液。將供試玉米種子完全浸泡在孢子混合液中催芽24 h，再點播于裝有無菌劑混合基質(zhì)的穴盤進行育苗。

噴霧處理。將供試玉米種子完全浸泡在無菌水中催芽24 h，再點播于裝有無菌劑混合基質(zhì)的穴盤進行育苗。出苗后用哈茨木霉菌孢子混合液每隔3 d進行1次噴霧處理。

對照處理。將供試玉米種子完全浸泡在無菌水中催芽24 h，點播于裝有無菌劑的有機肥混合基質(zhì)的穴盤中育苗。

1.3 測定項目

出苗率。哈茨木霉菌劑以拌土和浸種方式處理玉米種子，15 d后進行出苗率調(diào)查。

苗期根長。于玉米3片真葉期每個處理均隨機選取20株玉米苗測量其根長。在取樣時，注意保護玉米幼苗的根部，盡量完整取出，清水緩慢沖洗干凈后，放置陰涼處風干測量其根長。以不添加哈茨木霉菌組為對照。

苗期生物性狀。選取播種后20 d的玉米幼苗測定不同處理組的株高、莖粗、葉綠素含量、葉長和葉寬。

苗期生物量。于玉米3片真葉期每個處理組隨機選取20株玉米苗，測量鮮重和干重。取樣后，置于清水中浸泡沖洗，然后放置于陰涼處風干后測量其鮮重，再將玉米苗置于100 ℃烘干機中恒溫烘干，測量其干重。

土壤理化性質(zhì)。玉米苗期用哈茨木霉菌劑結(jié)合有機肥每隔7～10 d進行灌根、噴霧、灌根+噴霧和對照處理，1個月后對其土壤的有機質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀進行測定，分析土壤的理化性質(zhì)。有機質(zhì)的測定采用重鉻酸鉀容量法，氮含量的測定采用堿解擴散吸收法，有效磷含量的測定采用碳酸氫鈉浸提法，速效鉀含量的測定采用火焰光度計法。

繪圖使用origin 8.0軟件，試驗所得數(shù)據(jù)結(jié)果采用Excel和DPS 7.05軟件進行分析，使用Duncan’s新復極差法(P<0.01)進行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度哈茨木霉菌劑對出苗率的影響

測定不同濃度哈茨木霉菌劑處理組和無菌水(CK)對照組的玉米種子出苗率(表1)。1∶400的哈茨木霉菌劑孢子混合液處理玉米種子的出苗率高于其他處理，7 d時達到93.6%。因此，1∶400(1 g菌劑+400 mL無菌水)哈茨木霉菌劑對玉米有很好的催芽效果。

表1 不同濃度木霉菌處理下玉米種子的出苗率

2.2 不同處理方式對苗期的影響

2.2.1 出苗率

哈茨木霉菌劑按照1∶400(1 g+400 mL無菌水)的比例分別拌土和浸種處理，在第15 d調(diào)查玉米的出苗率(表2)。浸種、拌土和對照組的玉米種子出苗率分別達到94.5%、98.6%和80.6%。在哈茨木霉菌劑拌土播種15 d后玉米的出芽率最高達到98.6%，并且在浸種處理下玉米種子的出苗率比對照組也有所提高。

表2 不同處理方式下玉米種子出苗率

2.2.2 苗期根長

于玉米3片真葉期分別調(diào)查哈茨木霉菌劑拌土、浸種、噴霧和對照組玉米的根長，每組均取20株測量。利用哈茨木霉菌劑處理玉米后，哈茨木霉菌劑對于玉米根系的生長發(fā)育均有明顯的促進作用(圖1)。木霉菌劑拌土、浸種、噴霧處理后玉米的根長顯著長于對照組，并且木霉菌劑拌土比浸種、噴霧處理對玉米苗期根長的促進作用更顯著。

柱間無相同字母表示組間差異顯著(P<0.05)，圖2同。圖1 木霉菌不同施用方式對玉米苗期根長的影響

2.2.3 苗期生長指標

3種哈茨木霉菌劑配施處理都能在不同程度上促進玉米的生長，處理間差異較大(表3)。拌土、浸種和噴霧處理的玉米葉長、葉寬、莖粗和株高均顯著高于對照組，其中拌土加噴霧處理組最高。

與單施有機肥相比，配施哈茨木霉菌劑可以顯著提高玉米苗期的葉長、葉寬、莖粗和株高，從而提高玉米的光合作用，為后期產(chǎn)量增長和品質(zhì)提升打下基礎。

表3 不同施用方式對玉米苗期生長性狀的影響

2.2.4 苗期生物量

用木霉菌劑處理，對玉米生物量的積累有明顯的促進作用。木霉菌劑拌土、浸種、噴霧處理后，玉米苗的鮮重和干重均顯著高于對照組，尤其是利用木霉菌劑拌土處理對玉米苗期的鮮重和干重促進最為顯著(圖2)。

圖2 木霉菌不同施用方式對玉米苗期生物量的影響

2.2.5 苗期葉綠素

木霉菌不同處理方式都能提高玉米葉綠素含量，拌土、浸種和噴霧處理組玉米葉綠素含量比對照組都有所提高。因此，木霉菌可以顯著提高玉米葉綠素含量(圖3)。

圖3 木霉菌不同處理對玉米苗期葉綠素含量的影響

2.3 不同處理對土壤理化性質(zhì)的影響

利用哈茨木霉菌劑灌根+噴霧、灌根、噴霧配施有機肥處理后土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀的含量與對照相比均顯著增加，施用木霉菌對提高土壤肥力有顯著的作用(表4)。其中灌根+噴霧處理時土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀的含量比對照土壤均有所提高。灌根處理組土壤速效鉀的含量最高達到180.62 mg·kg-1。因此，灌根結(jié)合噴霧處理有利于改善土壤理化性質(zhì)。

表4 不同施用方式對土壤理化性質(zhì)的影響

3 討論

木霉菌作為一種重要的生防菌，對于多種作物都有明顯的促生和抗病作用[6-10]。本文研究了不同濃度木霉菌發(fā)酵液對玉米出苗率的影響，施用木霉菌對玉米種子催芽具有明顯的促進作用，在1∶400的木霉菌液浸種處理下，玉米種子的出苗率為93.6%。利用不同濃度的木霉菌液處理煙草種子時發(fā)現(xiàn)，煙草種子的出芽率隨著木霉菌液濃度的降低呈現(xiàn)出發(fā)芽率先升高后降低的趨勢[11]，與本研究結(jié)果一致。

根系是植物的營養(yǎng)器官，負責吸收土壤中的水分及無機鹽，能夠支持、繁殖、貯存并合成有機物質(zhì)，根系發(fā)育的好壞對作物的生長至關重要。臺蓮梅等[12]利用木霉菌株處理大豆植株，發(fā)現(xiàn)木霉菌能顯著增加大豆的根長。木霉菌株的發(fā)酵液可顯著促進水稻幼苗根系增長[13]。本試驗研究分析木霉菌劑拌土、浸種和噴霧不同處理方式對玉米根長的影響，結(jié)果表明，利用木霉菌劑處理玉米后，無論何種施用方式，對玉米根系的生長發(fā)育均有明顯的促進作用，從而為玉米后期的生長發(fā)育奠定基礎。有研究表明，木霉菌劑作為一種微生物肥料，與有機肥合理配比(有機肥1 500 kg·hm-2+木霉菌粉劑375 kg·hm-2)時可促進植株苗期鮮重、干重的增加；木霉菌劑對黃瓜苗期的生長促進作用比有機肥作用明顯，二者混合施用比單一施用有機肥效果好，可降低有機肥的施用量；木霉菌劑能促進黃瓜植株后期長出較多葉片，促進黃瓜結(jié)果數(shù)增加，可提高果實單重，增加黃瓜產(chǎn)量。

在玉米3片真葉期分別調(diào)查哈茨木霉菌劑拌土、浸種、噴霧和對照組玉米的生長指標，結(jié)果表明，木霉菌對于玉米生物量的積累有明顯的促進作用，木霉菌劑處理后玉米的葉長、葉寬、莖粗、株高、鮮重和干重均顯著高于對照組，尤其是木霉菌拌土處理對玉米苗期鮮重和干重促進最為明顯。研究表明，木霉菌的發(fā)酵液可以顯著促進水稻幼苗鮮重[13]，這與本試驗的研究結(jié)果一致。

土壤中的有機質(zhì)是植物養(yǎng)分的主要來源[14]，堿解氮、有效磷和速效鉀是作物生長中氮、磷和鉀的重要來源[15]，是土壤肥力的重要指標。本試驗利用木霉菌灌根+噴霧、灌根、噴霧處理后的土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀的含量與對照相比均呈現(xiàn)顯著增加，對提高土壤活性有顯著的積極作用，土壤指標的綜合表現(xiàn)最好。木霉菌灌根處理組土壤速效鉀的含量最高，達到180.62 mg·kg-1。因此，哈茨木霉菌劑處理不僅可以促進玉米苗的生長發(fā)育，對土壤也具有一定的改良效果。哈茨木霉菌劑改良土壤生態(tài)環(huán)境，防止土壤板結(jié)，預防土傳病害，為根系生長營造了良好條件。