任曉雪，曹彥輝，周銀芝

（1.商丘市農(nóng)林科學(xué)院，河南商丘 476000；2.商丘市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，河南商丘 476000；3.柘城縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河南柘城 476200）

馬鈴薯作為飼料可部分替代玉米、高粱等常規(guī)原料，其可提高動物生長性能，改善肉質(zhì)，增強(qiáng)免疫力，降低病害發(fā)生率等。邵淑麗等（2002）研究表明，用馬鈴薯替代30% 的常規(guī)日糧，可使兔肉蛋白質(zhì)含量較對照提高5.23%。張偉偉等（2011）研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加馬鈴薯渣發(fā)酵蛋白飼料，可使肉雞肌肉的蛋白質(zhì)含量較對照提高8.39%。王典等（2012）研究表明，用馬鈴薯淀粉渣與玉米秸稈配施可替代75% 的玉米青貯飼料，并提高肉牛生產(chǎn)性能，改善瘤胃內(nèi)環(huán)境。另外，給仔豬飼喂馬鈴薯飼料可降低腹瀉率，縮短腹瀉時(shí)長（Quander 等，2021）?？梢?，馬鈴薯在動物飼料上具有較高的開發(fā)潛力，但如何獲得淀粉、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)指標(biāo)高的優(yōu)質(zhì)飼用馬鈴薯是限制其在飼料中廣泛應(yīng)用的重要因素。

微生物菌劑具有改良土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤礦質(zhì)養(yǎng)分等功能，能有效增加作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)。飼用馬鈴薯即能用作動物飼料的一類馬鈴薯。當(dāng)前有關(guān)微生物菌劑對馬鈴薯品質(zhì)和產(chǎn)量指標(biāo)影響效果的研究報(bào)道較少，為此，本試驗(yàn)以飼用馬鈴薯“P12-3”為試材，研究微生物菌劑對飼用馬鈴薯抗氧化酶活性、營養(yǎng)價(jià)值與產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，為馬鈴薯的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)提供技術(shù)指導(dǎo)，為馬鈴薯在動物飼料領(lǐng)域的開發(fā)利用提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 菌種與品種 試驗(yàn)用菌由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)微生物實(shí)驗(yàn)室提供，包括枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）、硅酸鹽細(xì)菌（Bacillus mucilaginosus）2 種。供試馬鈴薯品種為商丘市農(nóng)林科學(xué)院提供的“P12-5”。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用兩因素多水平隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共6 個(gè)處理組，分別為A1B1、A1B2、A1B 3、A2B1、A2B2、A2B3 組。其中，枯草芽孢桿菌（A）為2 個(gè)水平：A1 ：1×104CFU/L、A2 ：1×108CFU/L ；硅酸鹽細(xì)菌（B）為3 個(gè)水平：B1 ：1×102CFU/L、B2 ：1×104CFU/L、B3 ：1×108CFU/L。每個(gè)處理3 個(gè)重復(fù)，每5 盆計(jì)1次重復(fù)，花盆高30 cm、寬30 cm，共計(jì)90 盆。按試驗(yàn)處理濃度分別澆灌相應(yīng)的微生物菌劑配制液，每盆500 mL。

1.3 測定項(xiàng)目與方法 超氧化物歧化酶（SOD）活性、過氧化氫酶（CAT）活性、過氧化物酶（POD）、抗壞血酸過氧化酶（APX）活性分別采用NBT 還原法、高錳酸鉀滴定法、愈創(chuàng)木酚法、紫外分光光度法測定（趙世杰，1995）。干物質(zhì)、淀粉、蛋白質(zhì)、維生素C 和還原糖含量分別采用干重法、蒽酮法、凱氏定氮法、2，6- 二氯酚靛酚滴定法和3，5-二硝基水楊酸比色法測定（張永成，2007）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件處理，運(yùn)用SPSS 23.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan’s 法進(jìn)行多重比較，P＜0.05 表示組間差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物菌劑對馬鈴薯抗氧化酶活性的影響由表1 可知，在枯草芽孢桿菌（A）濃度一定時(shí)，SOD、POD、CAT、APX 活性均隨硅酸鹽細(xì)菌（B）濃度的增加呈現(xiàn)先升高后降低的單峰變化規(guī)律，表明適宜濃度的菌劑能有效提高抗氧化酶活性，從而提高馬鈴薯的抗逆性。SOD、POD、CAT、APX 活性在A1B2 處理組最大，A1B1 處理組最小。與A1B1 處理組相比，A1B2 處理組SOD、POD、CAT、APX 活性分別顯著提高33.08%、41.14%、25.72%、12.92%（P＜0.05）。

表1 微生物菌劑對馬鈴薯抗氧化酶活性的影響

2.2 微生物菌劑對馬鈴薯品質(zhì)的影響 由表2可知，干物質(zhì)、淀粉、維生素C 含量以A1B2 組最大，A2B2 組次之，A1B1 組最小。其中，枯草芽孢桿菌× 硅酸鹽細(xì)菌互作對淀粉含量影響顯著（P＜0.05）。蛋白質(zhì)含量以A1B3 組最大，同時(shí)枯草芽孢桿菌、硅酸鹽細(xì)菌對蛋白質(zhì)含量的影響均極顯著（P＜0.01）。還原糖含量以A2B3 組最大，同時(shí)枯草芽孢桿菌、硅酸鹽細(xì)菌、枯草芽孢桿菌× 硅酸鹽細(xì)菌互作對還原糖含量的影響均極顯著（P＜0.01）。另外，在枯草芽孢桿菌濃度一定時(shí)，干物質(zhì)、淀粉、維生素C 含量隨硅酸鹽細(xì)菌濃度的增加呈先升高后降低的單峰變化規(guī)律，而還原糖含量隨硅酸鹽細(xì)菌濃度的增加呈先降低后升高的變化規(guī)律。

表2 微生物菌劑對馬鈴薯品質(zhì)的影響

2.3 微生物菌劑對馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)的影響由表3 可知，在單株結(jié)薯數(shù)、單株薯塊重和產(chǎn)量方面，A1B2 組結(jié)薯數(shù)最多，A2B2 組次之，A1B1 組最小。枯草芽孢桿菌× 硅酸鹽細(xì)菌互作效應(yīng)對單株結(jié)薯數(shù)影響極顯著（P＜0.01），對單株薯塊重和產(chǎn)量的影響顯著（P＜0.05）。與A1B1 組相比，A1B2 組單株結(jié)薯數(shù)、單株薯塊重和產(chǎn)量分別顯著增加21.53%、21.55%、22.79%（P＜0.05），說明濃度均為1×104CFU/L 的枯草芽孢桿菌、硅酸鹽細(xì)菌復(fù)配有利于馬鈴薯產(chǎn)量指標(biāo)的提高。

表3 微生物菌劑對馬鈴薯產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2.4 馬鈴薯品質(zhì)指標(biāo)與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)性分析 由表4 可知，馬鈴薯薯塊干物質(zhì)、淀粉含量與單株薯重、產(chǎn)量極顯著正相關(guān)（P＜0.01），淀粉含量與商品薯率顯著正相關(guān)（P＜0.05）；蛋白質(zhì)含量與單株薯重、產(chǎn)量顯著正相關(guān)（P＜0.05）；維生素C 含量與商品薯率顯著正相關(guān)（P＜0.05）；還原糖含量與產(chǎn)量顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），這表明單株薯重和產(chǎn)量的提高有利于薯塊干物質(zhì)含量、淀粉含量和蛋白質(zhì)含量的增加，而淀粉和維生素C 含量的提高有利于商品薯占比的增加，還原糖含量的降低有利于后期品質(zhì)的提高。

表4 馬鈴薯品質(zhì)指標(biāo)與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)性分析

3 討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，枯草芽孢桿菌和硅酸鹽細(xì)菌能提高馬鈴薯抗氧化酶SOD、POD、CAT、APX活性，但枯草芽孢桿菌和硅酸鹽細(xì)對抗氧化酶活性并不隨其濃度的增加而提高，而是在枯草芽孢桿菌和硅酸鹽細(xì)菌濃度均為1×104CFU/L 的A1B2 組活性最高，表明微生物菌劑對馬鈴薯抗氧化酶的促進(jìn)作用存在一定的閾值，在此閾值范圍內(nèi)微生物菌劑的增加能有效促進(jìn)抗氧化酶活性的提高，為馬鈴薯優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

微生物菌劑能有效增強(qiáng)作物抗逆性，提高作物營養(yǎng)品質(zhì)（常娜等，2018）。本試驗(yàn)結(jié)果表明，微生物菌劑增加了干物質(zhì)、淀粉、維生素C 含量，且以枯草芽孢桿菌和硅酸鹽細(xì)菌濃度均為1×104CFU/L 的A1B2 組含量最高，當(dāng)繼續(xù)增加菌劑濃度時(shí)上述指標(biāo)均降低，這是因?yàn)槲⑸飬⑴c礦質(zhì)元素轉(zhuǎn)化，促進(jìn)土壤中難溶性磷酸鹽、難溶性含鉀礦物向有效磷、有效鉀轉(zhuǎn)化，同時(shí)促進(jìn)有機(jī)態(tài)氮的合成，可提高土壤氮磷鉀等有效養(yǎng)分含量，為植物生長提供充足的營養(yǎng)元素，從而改善作物品質(zhì)（王夢稚等，2018）。而當(dāng)微生物濃度過高時(shí)，過量的氮磷鉀會延遲干物質(zhì)積累的平衡期，光合產(chǎn)物不能有效向薯塊轉(zhuǎn)運(yùn)，庫源關(guān)系的失衡降低了薯塊營養(yǎng)含量的提高（田世龍等，2018）。還原糖過高會加速馬鈴薯褐變，降低馬鈴薯品質(zhì)，縮短薯塊儲存期。A1B2 組有效降低了還原糖含量，進(jìn)而降低褐變發(fā)生率，防止薯塊品質(zhì)下降。另外，枯草芽孢桿菌× 硅酸鹽細(xì)菌互作效應(yīng)表明，這兩種菌劑復(fù)配可以有效提高薯塊淀粉、蛋白質(zhì)含量，降低還原糖含量，促進(jìn)薯塊品質(zhì)的提高。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，A1B2 組能顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量、單株薯塊重，增加單株結(jié)薯數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果與劉來等（2020）在竹根姜上的研究結(jié)論一致，這應(yīng)該是因?yàn)檫m宜濃度的枯草芽孢桿菌可通過誘導(dǎo)植株體內(nèi)吲哚乙酸等生長素的分泌、抑制脫落酸的產(chǎn)生來促進(jìn)植物生長（蔡學(xué)清，2005），而硅酸鹽細(xì)菌能溶解土壤中不易被植物吸收利用的鈣、鐵、硅等營養(yǎng)元素，并將其轉(zhuǎn)化成能被植物根系吸收利用的形態(tài)，二者共同作用可促進(jìn)作物生長及產(chǎn)量提高。另外，研究表明，硅酸鹽細(xì)菌× 硅酸鹽細(xì)菌互作可顯著提高單株結(jié)薯數(shù)和產(chǎn)量，二者復(fù)配可有效提高馬鈴薯產(chǎn)量。

4 結(jié)論

枯草芽孢桿菌和硅酸鹽細(xì)菌濃度均為1×104CFU/L 的A1B2 組能有效提高馬鈴薯抗氧化酶活性，增強(qiáng)抗逆性，提高干物質(zhì)、淀粉、蛋白質(zhì)和微生物C 含量，降低與儲藏期負(fù)相關(guān)的還原糖含量，提高品質(zhì)、產(chǎn)量并延長儲藏期，為動物生長提供更加優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的馬鈴薯飼料來源。