曹彩紅　曹玲玲　田雅楠　張松陽　王忠義　張敬鎖

摘??? 要：為探明微生物菌劑對冬季生菜幼苗生長以及品質(zhì)的影響，選取微寶（巨大芽孢桿菌Bacillus megaterium）、甲等兵（枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis）、苗寶寶（長枝木霉菌Trichoderma longibrachiatum）、精贊（蕈狀芽孢桿菌Bacillus mycoides）和天合一號(hào)（加納木霉菌Trichoderma ghanense）5種微生物菌劑，采用澆灌法施用于生菜幼苗根部，測定了幼苗的發(fā)芽、生長和生理指標(biāo)的變化，并通過隸屬函數(shù)法進(jìn)行了綜合分析。結(jié)果表明：生菜在施用微寶和甲等兵2種菌劑后，幼苗長勢顯著提高，與對照相比，干物質(zhì)積累量分別增加了144.4%、155.6%，壯苗指數(shù)顯著提高了200.0%、125.0%，根系活力提高了74.8%、75.4%。與此同時(shí)，幼苗的POD、SOD和CAT等活性顯著提高，丙二醛含量顯著降低，綜合提高秧苗抗性，提高秧苗冬季生產(chǎn)抗寒性。而其他3種菌劑對幼苗的發(fā)芽、生長、生理影響不明顯?；陔`屬函數(shù)法綜合分析表明，微寶和甲等兵2種菌劑的隸屬函數(shù)值較大。綜上，微寶和甲等兵適宜生菜壯苗培育。

關(guān)鍵詞：生菜；幼苗；微生物菌劑；生理指標(biāo)

中圖分類號(hào)：S636.2???????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A????????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2023.08.005

Application Evaluation of Five Microbial Agents on the Growth of Lettuce Seedlings

CAO Caihong， CAO Lingling， TIAN Yanan， ZHANG Songyang， WANG Zhongyi ， ZHANG Jingsuo

（Beijing Agricultural Technology Extension Station， Beijing 100029， China）

Abstract： The effects of microbial agents on growth and qualities of lettuce seedling are? studied.Weibo （Bacillus megaterium），Jiadeng bing（Bacillus subtilis），Miaobaobao（Trichoderma longibrachiatum）， Jingzan （Bacillus mycoides） and Jianhe No.1（Trichoderma ghanense） were irrigated to the roots of lettuce for 3 times after breeding， and water was used as control. The indexes were tested including sprouting， growth and plant physiology in three aspects， and they ware comprehensively confirmed via membership function evaluation method. The results showed that Bacillus megaterium and Bacillus subtilis could promote plant growth. The dry weight was increaed by 144.4% and 155.6% respectively， and it was improved by 200.0% and 125.0% in the seedling index， and 74.8% and 75.4% in root activity compared to the control. Meanwhile， POD， SOD and CAT activity of seedlings had sustainably increased， and MAD content had decreased. They were enhanced the cold tolerance in winter. But the other three bacterials had no obvious effect. According to the comprehensive comparison，the value of B.megaterium and B.subtilis were larger than the others. In summary， Weibao and Jiadengbing are better growth-promotion effect on lettuce seedlings.

Key words： lettuce; seedling; microbial agents; physiological indicators

生菜（Lactuca sativa. var. ramosa Hort.）是一種營養(yǎng)高、熱量低的保健蔬菜，富含膳食纖維、蛋白質(zhì)、維生素和鈣、鐵等[1-2]，含有特有物質(zhì)萵苣素，具有生長快、周期短、茬口多、產(chǎn)量高、就近生產(chǎn)、易保鮮、損耗小等優(yōu)勢，在保障北京菜籃子供應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。FAO數(shù)據(jù)顯示，2020年我國生菜和菊苣類播種面積 60.64萬hm2，占全球播種面積的49.45%[3]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2021年北京地區(qū)生菜播種面積0.43萬hm2，播種面積最大，有“京城第一葉菜”之稱，年需育苗量2.56億株。

健壯的秧苗可增強(qiáng)定植后蔬菜田間長勢，為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎(chǔ)，同時(shí)提高其抗逆性，有效降低種植過程中的病蟲害發(fā)生率，減少農(nóng)藥化肥施用，保障蔬菜安全和品質(zhì)。微生物可附著在植物根系，或寄生在植物體內(nèi)與之形成共生[4]。前人研究表明，在番茄[5]、黃瓜[6-7]、西瓜[8]、辣椒[9]等育苗或田間生產(chǎn)過程中，添加適宜的微生物菌劑，可有效增強(qiáng)抗逆性，減少病害發(fā)生率，改善品質(zhì)，提高產(chǎn)量，調(diào)理土壤微生物菌群等。但在有機(jī)蔬菜生產(chǎn)過程中，按照有機(jī)生產(chǎn)要求，通過添加微生物菌劑培育健壯種苗的研究相對較少。有機(jī)生產(chǎn)與常規(guī)生產(chǎn)在日常管理環(huán)節(jié)上差別較大，不允許施用任何化學(xué)藥劑和肥料，目前可使用投入生產(chǎn)的品種種類少。微生物菌劑是一種通過土壤或植物體內(nèi)分離得到有益菌種，進(jìn)行擴(kuò)繁制成的生物藥劑[4]，可促進(jìn)幼苗生長發(fā)育，是培育壯苗的有效方法，也是提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的新途徑。因此，本研究選取5種通過有機(jī)認(rèn)證或符合有機(jī)生產(chǎn)工藝的微生物菌劑，在苗期噴灌，通過調(diào)查生菜幼苗生長的狀況，測定其生理指標(biāo)，最終篩選出適宜北京市生菜生長的微生物菌劑，以期為培育健壯幼苗提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

生菜品種：‘射手101，購買于北京圣華德豐種子有限公司。

微生物菌劑共5種，詳見表1。

基質(zhì)：育苗基質(zhì)為山東魯青育苗基質(zhì)，主要成分為草炭、蛭石、珍珠巖，不添加任何肥料及化學(xué)試劑，符合有機(jī)生產(chǎn)要求。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)地點(diǎn)：北京市密云春播農(nóng)莊、昌平金六環(huán)農(nóng)業(yè)園、北京中農(nóng)富通園藝公司和北京鑫福農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司4個(gè)有機(jī)蔬菜生產(chǎn)基地的日光溫室。試驗(yàn)時(shí)間：2022年1月22日同一時(shí)期播種，2月25日采樣。實(shí)施過程：在日光溫室播種，采用105孔穴盤，每種菌劑為1個(gè)試驗(yàn)處理；巨大芽孢桿菌粉劑稀釋250倍，即每2 g溶于500 mL水中，其他4種菌劑均稀釋500倍，即每克溶于500 mL水中；菌劑采用澆灌方式接種，分別為播種后第1、10、20天時(shí)各澆灌1次，每個(gè)穴盤的幼苗用500 mL菌劑溶液澆透，等量清水為對照。每個(gè)處理3次重復(fù)；苗期無噴施殺菌劑，澆水施肥及病蟲害防治等與基地常規(guī)管理統(tǒng)一。

1.3 性狀調(diào)查

發(fā)芽期調(diào)查：生菜播種后第3、5天分別調(diào)查發(fā)芽數(shù)，計(jì)算得出發(fā)芽勢和發(fā)芽率。

發(fā)芽勢=第3天發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù) ×100 %（1）

發(fā)芽率=第5天發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù) ×100 %（2）

成苗期調(diào)查：生菜于播種后第30天，統(tǒng)一進(jìn)行田間調(diào)查與取樣，每盤隨機(jī)選取5棵進(jìn)行葉片數(shù)、株高、莖粗、最大葉長、最大葉寬、地上部鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根鮮質(zhì)量、根干質(zhì)量等指標(biāo)測量；株高為地上到自然高度的位置，莖粗為第一節(jié)中間部位的粗度，最大葉長為植株最大葉片的長度，最大葉片寬為最大葉片的最寬處的寬度，最大葉葉柄長是指最大葉的基部至葉片的長度。利用萬深LA-S全能型植物分析儀系統(tǒng)對生菜全部葉片以及根進(jìn)行掃描與分析，測得葉總面積以及根長度（cm）、根總面積、根總體積。從根基部剪開，分別稱量地上鮮質(zhì)量與根鮮質(zhì)量，再將地上部和根部在105 ℃殺青10 min，75 ℃烘干至恒質(zhì)量，測定其干質(zhì)量，計(jì)算壯苗指數(shù)。

生菜壯苗指數(shù)= 莖粗 / 株高 × 全株干質(zhì)量（3）

1.4 生理指標(biāo)測定

根系活力采用測定脫氫酶活性法（TTC法）[10]；將幼苗地上部與根部磨碎后，混合均勻，取樣進(jìn)行SOD、POD、CAT和MDA的活性測定，其中SOD 活性測定采用氯化硝基四氮唑藍(lán)光化還原法（NBT法）[11]，POD活性測定采用愈創(chuàng)木酚法[12]，CAT活性測定采用紫外吸收法[13]；MDA含量采用硫代巴比妥酸法（TBA法）測定[14]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2017和SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用單因素方差分析各菌劑處理間的顯著性差異，采用隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)菌劑的應(yīng)用效果[15]。

若某一指標(biāo)與生菜幼苗生長呈正相關(guān)，隸屬函數(shù)值計(jì)算公式為：

U（Xi）=（X-Xmin）／（Xmax-Xmin），i=1，2，3，…n（4）

若某一指標(biāo)與生菜幼苗生長呈負(fù)相關(guān)，則用反隸屬函數(shù)進(jìn)行計(jì)算。反隸屬函數(shù)計(jì)算公式：

U（Xi）=1-（X-Xmin）／（Xmax-Xmin），i=1，2，3，…n。（5）

式中，X為某項(xiàng)指標(biāo)的測定值；Xmax為該指標(biāo)的最大值，Xmin為該指標(biāo)的最小值。

2 結(jié)果與分析

2.1 5種微生物菌劑對生菜幼苗發(fā)芽的影響

由表2可知，與清水對照相比，施用微寶、甲等兵、精贊和天合1號(hào)4種微生物菌劑對生菜種子的發(fā)芽狀況無顯著影響；但施用精贊后，卻顯著降低生菜發(fā)芽勢和發(fā)芽率，與對照相比，發(fā)芽勢為37.3%，降低55.0%，發(fā)芽率為87.0%，降低6.5%。

2.2 5種微生物菌劑對幼苗生長的影響

2.2.1 5種微生物菌劑對生菜幼苗生長指標(biāo)的影響由表3和表4可知，不同微生物菌劑對生菜幼苗除葉片數(shù)外的生長指標(biāo)呈現(xiàn)顯著性差異。幼苗葉片數(shù)量在各處理間無顯著差異；添加甲等兵和苗寶寶2種菌劑后，植株顯著增高，其他處理無顯著差異；添加微寶、甲等兵和苗寶寶后幼苗莖粗顯著增加，分別為3.21、3.16、2.99 cm，與對照相比增加31.0%、29.0%、22.0%；添加苗寶寶后，葉柄長為2.57 cm，顯著長于對照和其他菌劑，與對照相比，長度增加1.57 cm，增加幅度為152.4%，幼苗呈現(xiàn)徒長趨勢，其他菌劑無顯著差異；微寶和甲等兵2種菌劑處理后，幼苗葉面積、根長度、根表面積、根體積均顯著高于其他處理，植株地上鮮質(zhì)量和根鮮質(zhì)量也顯著高于其他處理，分別為2.93、3.57、0.54、0.54 g，與對照相比顯著增加。因此，微寶和甲等兵2菌劑對生菜秧苗的生長具有顯著促進(jìn)作用。

2.2.2 5種微生物菌劑對生菜幼苗干物質(zhì)積累和壯苗指數(shù)的影響 由表5可知，施用微寶和甲等兵2種菌劑后，幼苗的干物質(zhì)積累量分別達(dá)到0.22、0.23 g，顯著高于對照，分別增加了144.4%、155.6%；壯苗指數(shù)分別為0.09、0.07，與對照相比顯著提高了200.0%、125.0%，而其他3種菌劑在干物質(zhì)積累量和壯苗指數(shù)上與對照無顯著差異。

2.3 5種微生物菌劑對生菜生理指標(biāo)的影響

2.3.1 5種微生物菌劑對生菜根系活力的影響 由圖1可知，施用5種微生物菌劑均可顯著提高生菜的根系活力。生菜幼苗的根系活力從高到低順序依次為：天合一號(hào)（110.76）>甲等兵（89.59）>苗寶寶（89.45）>微寶（89.28）>精贊（70.54）>CK（51.07），與CK相比，分別提高了116.9%、75.4%、75.2%、74.8%、38.1%。

2.3.2 5種微生物菌劑對生菜抗氧化物酶活性和丙二醛的影響 如圖2至圖5所示，施用5種微生物菌劑后，生菜幼苗呈現(xiàn)不同程度顯著性差異。與對照相比，5種微生物菌劑處理后，秧苗的SOD活性均呈現(xiàn)顯著性提高，依次為：精贊>甲等兵>微寶>苗寶寶>天合一號(hào)>CK，分別提高了177.5%、92.1%、53.7%、25.7%、11.2%；POD和CAT 2種酶活性最高的均是微寶，分別為130、20 U·g-1，與對照相比，分別提高了50.0%、140.1%，而苗寶寶處理后，POD降低13.5%；CAT顯著降低30.0%。微寶和天合一號(hào)處理后，秧苗的MDA含量顯著降低了16.7%、20.4%，其他菌劑無顯著差異。

2.4 基于隸屬函數(shù)的綜合評(píng)價(jià)

為綜合評(píng)價(jià)不同品種的品質(zhì)性狀，利用隸屬函數(shù)法對測定的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、株高等12個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析。由表6可知，通過對生菜發(fā)芽指標(biāo)、生長指標(biāo)、生理指標(biāo)綜合分析，5種微生物菌劑的平均隸屬函數(shù)值排序?yàn)椋杭椎缺?微寶>苗寶寶>天合一號(hào)>精贊>CK，其中函數(shù)值>0.5的是甲等兵和微寶，幼苗綜合指標(biāo)俱佳，甲等兵最優(yōu)，微寶次之。

3 討論與結(jié)論

微生物菌劑以混拌基質(zhì)或灌根的方式進(jìn)行蔬菜育苗或栽培，可以顯著促進(jìn)秧苗的生長與發(fā)育，提高抗性[7，16]。季倩茹等[17]研究表明，根施巨大芽孢桿菌、多粘性芽孢桿菌及枯草芽孢桿菌均能顯著增加黃瓜植株生物量。馬飛等[18]通過在育苗基質(zhì)中添加5 × 1010 CFU·g-1的甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌，顯著促進(jìn)黃瓜根系的生長，提高幼苗整株生物量及N、P、K 元素積累量，具有顯著的促生壯苗功能[19]。上述研究與本研究結(jié)果類似，即施用甲等兵（枯草芽孢桿菌）和微寶（巨大芽孢桿菌）可顯著提高生菜壯苗指數(shù)，促進(jìn)幼苗生長，加速成苗，提高幼苗質(zhì)量。而葛立傲等[20]研究表明，枯草芽胞桿菌處理后的生菜出苗率顯著降低，在苗中期，枯草芽孢桿菌、木霉菌對幼苗生長有一定的抑制作用；而在苗后期，枯草芽孢桿菌對幼苗生長的促進(jìn)作用較大。這與本研究結(jié)果稍有不同，原因可能是枯草芽孢桿菌使用的濃度不同。有研究表明，高濃度的枯草芽孢桿菌會(huì)對種子萌發(fā)有一定的抑制作用。因此，菌劑在大面積推廣使用前，要擴(kuò)寬菌劑濃度試驗(yàn)范圍，以便尋找到不同菌劑的適用濃度。

微生物是基質(zhì)的重要組成部分，不僅參與植物的生長，同時(shí)對于穩(wěn)定根系微生態(tài)環(huán)境，改善根系構(gòu)型，促進(jìn)植物對于水分和養(yǎng)分的吸收具有重要作用[4，21]。張祖銜等[22]通過在黃瓜苗期施加枯草芽孢桿菌和哈茨木霉，發(fā)現(xiàn)其對黃瓜幼苗根系形態(tài)、分布、構(gòu)型表現(xiàn)出不同程度顯著地促進(jìn)作用，采用50%枯草芽孢桿菌+50%哈茨木霉混合菌劑灌根的促生作用與其兩者單施相比更為顯著。本研究中，施用微寶和甲等兵處理后，幼苗根長度、根表面積、根體積均顯著高于對照及其他處理，促進(jìn)了根系生長，與前人研究結(jié)果基本一致，表明2種菌劑的效果明顯。

SOD、POD、CAT是植物體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)中重要成員，在逆境脅迫條件下，通過調(diào)節(jié)自身酶活性，增強(qiáng)抗逆性。因此，酶活性的高低能夠反映植物抗逆性的強(qiáng)弱[23]。丙二醛是膜脂過氧化過程中最重要的產(chǎn)物，它的產(chǎn)生能加劇膜的損傷。因此，其含量的高低可反映植物遭受逆境傷害的程度和抗逆性[24]。王亞楠等[26]和付嚴(yán)松等[26]研究表明，微生物菌株可分泌植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)或通過分泌多種信號(hào)物質(zhì)以促進(jìn)植株自身分泌生長激素來促其生長發(fā)育。胡晨曦等[27]采用枯草芽孢桿菌進(jìn)行種子包衣處理，降低了葉片MDA含量，提高了SOD、POD 和CAT 活性，增強(qiáng)了辣椒幼苗的抗逆能力。本研究育苗時(shí)期正是北方冬季，夜間溫室內(nèi)溫度在5～8 ℃，施用甲等兵和微寶后，秧苗的SOD、CAT、POD 活性顯著增加，表明在低溫條件下，植株的抗氧化系統(tǒng)酶活性增強(qiáng)，抗逆能力隨之增強(qiáng)，利于幼苗生長；而MDA 含量明顯降低，說明幼苗的生物膜在抵御外界低溫脅迫條件下發(fā)揮作用，緩解膜脂氧化程度，起到保護(hù)植株的作用。

蔬菜秧苗質(zhì)量性狀是一個(gè)綜合指標(biāo)，受環(huán)境影響較大，利用單一指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)具有片面性和不穩(wěn)定性。而隸屬函數(shù)值法是一種較好的綜合評(píng)價(jià)方法，根據(jù)多個(gè)性狀計(jì)算出的隸屬函數(shù)平均值可以綜合反映幼苗質(zhì)量優(yōu)劣[27]。本研究通過對生菜幼苗發(fā)芽指標(biāo)、生長指標(biāo)和生理指標(biāo)的綜合分析，結(jié)果表明，巨大芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌均適宜生菜幼苗生長。

綜上所述，生菜在施用微寶和甲等兵后，幼苗生長顯著提高，干物質(zhì)積累量分別增加了144.4%、155.6%，壯苗指數(shù)顯著提高了200.0%、125.0%；同時(shí)根系活力提高74.8%、75.4%，抗氧化物酶活性顯著提高，丙二醛含量顯著降低。通過隸屬函數(shù)綜合分析，這2種微生物菌劑適宜在生菜幼苗培育過程中施用。值得注意的是，幼苗定植到田間后，微生物能否繼續(xù)與植株共存，能否在田間長勢、控病防蟲和增加產(chǎn)量等方面產(chǎn)生積極作用仍需進(jìn)一步研究。此外，育苗過程中，無論使用哪種菌劑，務(wù)必先開展小范圍的試驗(yàn)，綜合評(píng)價(jià)其效果，明確最佳濃度和施用方法，方可大面積應(yīng)用。

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收稿日期：2023-05-04

基金項(xiàng)目：北京市設(shè)施蔬菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（BAIC01-2023）；北京市設(shè)施蔬菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（BAIC01-2022）

作者簡介：曹彩紅（1987—），女，河南許昌人，高級(jí)農(nóng)藝師，碩士，主要從事蔬菜集約化育苗及有機(jī)栽培技術(shù)研究與示范推廣。

通訊作者簡介：張敬鎖（1973—），男，安徽含山人，正高級(jí)農(nóng)藝師，碩士，主要從事農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)技術(shù)研究與示范推廣。