微生物菌劑對烤煙幼苗主要農(nóng)藝性狀與生理特征的影響

潘明錦， 彭麗娟,2， 李春黎， 劉國琴,2*

(1.貴州大學(xué) 煙草學(xué)院， 貴州 貴陽 550025； 2.貴州省煙草品質(zhì)研究重點(diǎn)實(shí)驗室， 貴州 貴陽 550025)

微生物菌劑是經(jīng)過一些特殊工藝制成的含有微生物活菌并用于植物的生物制劑，其對甜菜、西瓜、黃瓜、馬鈴薯和小麥等植物的生長發(fā)育和生理代謝有一定的調(diào)控作用。王孝純等[1]研究發(fā)現(xiàn)，苗床噴施微生物菌劑能夠顯著提升甜菜幼苗的生長，促進(jìn)壯苗。夏金保[2]研究表明，施用微生物菌劑可顯著增加西瓜的主蔓莖粗、單果重、果實(shí)含糖量和產(chǎn)量。胡俊峰[3]報道，‘播可潤’微生物菌劑能夠顯著提高黃瓜的壯苗程度，對生長期的葉片質(zhì)量和葉片厚度有一定的促進(jìn)作用，并可提高黃瓜的產(chǎn)量。方玉川等[4]研究發(fā)現(xiàn)，亞聯(lián)微生物菌肥可提高馬鈴薯的株高、出苗率和產(chǎn)量，且生育期提前。張杰等[5]研究發(fā)現(xiàn)，4000倍液體微生物菌劑對晉麥47種子拌種和10000倍液體微生物菌劑對堯麥16種子拌種，其萌發(fā)率、根部分蘗程度和地上部分的生長均有明顯的促進(jìn)作用。微生物菌劑對植物的葉綠體色素代謝也會產(chǎn)生影響。王其傳等[6]研究認(rèn)為，芽孢桿菌(Bacillussp.)顯著提高辣椒葉片的葉綠素a和總?cè)~綠素含量。張衛(wèi)星等[7]報道，‘百泰’微生物菌劑對水稻秧苗葉片光合色素均有顯著影響，葉綠素 a、葉綠素b、葉綠素 a+b和類胡蘿卜素含量升高，且灌土處理和灌土噴葉處理的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b和類胡蘿卜素增幅不同?？梢姡煌⑸锞鷦┘巴N微生物菌劑使用濃度和方式不同對作物生長發(fā)育和生理代謝的影響也不同。王明旭等[8]研究結(jié)果表明，施用微生物菌劑對煙草最大葉面積和葉面積系數(shù)有顯著的促進(jìn)作用，并對煙草青枯病有較好的防控效果，且能提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值。王輝等[9]研究報道，枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)和膠凍樣類芽孢桿菌(Paenibacillusmucilaginosus)微生物菌劑可一定程度上增加烤煙圓頂期和現(xiàn)蕾期的最大葉長/葉寬，但未達(dá)顯著水平，并顯著增加煙株的株高和莖圍，可減緩圓頂期煙株葉片中葉綠素 a和葉綠素 b的降解率，對類胡蘿卜素含量影響較小。但對烤煙育苗方面的研究涉及較少?？緹熡缡强緹熒a(chǎn)的第一環(huán)節(jié)，較多研究者試圖通過調(diào)控溫度、水分、營養(yǎng)、光照和氣候條件等來培養(yǎng)壯苗，但以微生物菌劑為調(diào)控因素研究涉及較少。為此，以烤煙K326為試驗材料，研究不同濃度保根120微生物菌劑對烤煙農(nóng)藝性狀及生理特性的影響，以期為生產(chǎn)上培育烤煙壯苗提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

烤煙品種：供試烤煙品種為K326，貴州省煙草公司遵義市公司提供。

菌劑：微生物菌劑(商品名為保根120，有效活菌數(shù)≥20.0億/mL)，北京中農(nóng)富源集團(tuán)有限公司提供。

1.2方法

1.2.1試驗設(shè)計試驗在貴州大學(xué)園藝實(shí)驗室進(jìn)行。2018年1月13日將烤煙播種在12孔育苗盒內(nèi)，每個育苗盒加水0.84 L，育苗盒單孔規(guī)格長×寬×高為7.2 cm×4.9 cm×6.2 cm。保根120菌劑稀釋液設(shè)50倍、100倍和200倍3個濃度處理，以清水為對照(CK)。煙苗為1孔1苗，其長至大十字期時，于3月27日開始葉面噴施保根120菌劑，25 mL/次，此后每隔3 d(即3月30日、4月2日、4月5日、4月8日和4月11日)噴施1次，共噴施6次。其中在3月27日(0 d)、4月2日(6 d)和4月8日(12 d)噴施菌劑前和4月14日(18 d)取樣測定各指標(biāo)。每處理5次重復(fù)，每重復(fù)1盒。

1.2.2指標(biāo)測定

1) 農(nóng)藝性狀。農(nóng)藝性狀各指標(biāo)的測定方法參照YC/T 142-2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》執(zhí)行。

2) 生理代謝指標(biāo)。參照文獻(xiàn)[10]的方法測定葉綠體色素含量、可溶性蛋白含量和硝酸還原酶(NR)活性，參照文獻(xiàn)[11]的方法采用TTC法(甲醇浸泡法)根系活力測定。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，采用DPS 7.05進(jìn)行LSD顯著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1微生物菌劑對烤煙幼苗生長的影響

2.1.1最大葉長、最大葉寬和葉面積從表1看出，噴施不同濃度保根120微生物菌劑第6天、第12天和第18天烤煙幼苗葉片的最大葉長、最大葉寬和葉面積的變化。最大葉長：第6天、第12天和第18天，均是50倍液處理最長，分別為13.43 cm、13.72 cm和14.12 cm；100倍液處理其次，分別為12.18 cm、12.23 cm和12.28 cm；對照最短，分別為10.57 cm、10.88 cm和11.05 cm；50倍液處理顯著高于對照，與100倍液處理和200倍液處理間差異不顯著；100倍液處理與200倍液處理間差異不顯著。最大葉寬：第6天、第12天和第18天，不同濃度處理的變幅分別為6.05～6.53 cm、6.10～6.70 cm和6.22～6.95 cm，各處理間差異均不顯著。葉面積：第6天和第12天，不同濃度處理的變幅分別為46.79～53.78 cm2和42.47～58.23 cm2，各處理間差異均不顯著。第18天，50倍液處理葉面積最長，為62.11 cm2；100倍液處理其次，為61.60 cm2；對照最短，為43.60 cm2；50倍液處理顯著高于對照，與100倍液處理和200倍液處理間差異不顯著；100倍液處理與200倍液處理間差異不顯著。增長率：第6天、第12天和第18天，50倍液處理的最大葉長、最大葉寬和葉面積均最大，分別為27.06%、4.63%和31.36%，26.07%、9.84%和40.41%，27.78%、11.74%和42.45%。綜合看，50倍液微生物菌劑處理對烤煙幼苗最大葉長、最大葉寬和葉面積的生長作用促進(jìn)效果最好。

表1 微生物菌劑處理煙苗葉片生長情況

注：同列不同小寫字母表示各處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference at (P<0.05) level. The same below.

2.1.2莖高與莖圍從表2可見，噴施不同濃度保根120微生物菌劑第6天、第12天和第18天烤煙幼苗葉片莖高與莖圍的變化。莖高：第6天、第12天和第18天，均是50倍液處理最大，分別為6.90 cm、7.17 cm和8.05 cm；100倍液處理處其次，分別為5.95 cm、6.93 cm和7.50 cm；對照最矮，分別為4.82 cm、5.02 cm和5.52 cm；50倍液處理顯著高于對照。其中，第6天和第18天100倍液處理和200倍液處理間差異不顯著，第12天50倍液處理和100倍液處理間差異不顯著。50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理的增長率均最高，分別為43.15%、42.76%和45.83%。莖圍：第6天、第12天和第18天，不同濃度處理變幅分別為1.40～1.47 cm、1.42～1.50 cm和1.45～1.58 cm，各處理間差異均不顯著。增長率：第6天200倍液處理、第12天100倍液處理和第18天50倍液處理最大，分別為4.76%、3.45%和9.19%。綜合看，50倍液處理對烤煙幼苗莖高生長的促進(jìn)效果最好，而200倍液處理對烤煙幼苗莖圍生長的促進(jìn)效果最好。

表2 微生物菌劑處理煙苗莖的生長情況

2.1.3根鮮重與根冠比從表3可看出，噴施不同濃度保根120微生物菌劑第6天、第12天和第18天烤煙幼苗葉片根鮮重與根冠比的變化。第6天，50倍液處理的根鮮重顯著高于對照和其余濃度處理，較對照提高14.98%，其余濃度處理間的根干重和根冠比無顯著差異，50倍液處理的根干重的增長率最大，較對照提高12.19%。第12天，對照的根冠比顯著高于50液處理，各處理間的根鮮重和根干重均無顯著差異，其中，50倍液處理的根鮮重和根干重增長率最高，分別較比對照提高8.20%和6.25%，200倍液處理的根鮮重和根干重的增長率最小。第18天，50倍液處理的根鮮重、根干重顯著高于對照，較對照增長率分別為18.53%和22.07%，其次為100倍液處理，200倍液處理最??；100倍液處理與200倍液處理間差異不顯著。對照的根冠比顯著高于50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理，

2.2微生物菌劑對烤煙幼苗生理代謝的影響

2.2.1根系活力從圖1看出，噴施不同濃度保根120微生物菌劑對煙苗根系的影響較大。第6天，50倍液和100倍液處理的根系活力顯著高于200倍液處理和對照，200倍液處理和對照的根系活力差異不顯著。第12天，50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理的根系活力顯著高于對照，50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理間差異不顯著。第18天，50倍液處理和100倍液處理的根系活力顯著高于200倍液處理和對照，且200倍液處理的根系活力顯著高于對照。可見，不同濃度保根120微生物菌劑對烤煙幼苗的根系活力均有增強(qiáng)作用。

表3 微生物菌劑處理煙苗的根重與根冠比

圖1微生物菌劑處理烤煙幼苗的根系活力

Fig.1 Root activity of tobacco seedlings treated with different concentrations of microbial agent

2.2.2光合色素從表4可看出，噴施不同濃度保根120微生物菌劑對煙苗光合色素的影響較大。葉綠素 a含量：第6天和第18天，100倍液處理處理最高，分別為1.59 mg/g和1.17 mg/g；均以50倍液處理其次，分別為1.43 mg/g和1.15 mg/g；200倍液處理最低，分別為0.91 mg/g和0.80 mg/g。其中，第6天100倍液處理與50倍液處理間差異不顯著，顯著高于200倍液處理；第12天和第18天各處理間差異均不顯著。葉綠素b含量：第6天、第12天和第18天，100倍液處理、50倍液處理/200倍液處理和50倍液處理最高，分別為0.5 mg/g、0.09 mg/g和0.33 mg/g；對照、對照和200倍液處理其次，分別為0.39 mg/g、0.07 mg/g和0.25 mg/g；200倍液處理、100倍液處理和對照最低，分別為0.33 mg/g、0.03 mg/g和0.20 mg/g。其中，第6天時100倍液處理顯著高于其余處理，對照顯著高于50倍液處理和200倍液處理；第12天和第18天各處理間差異均不顯著。類胡蘿卜素含量：第6天，100倍液處理最高，為0.28 mg/g；50倍液處理其次，為0.26 mg/g；200倍液處理最低，為0.14 mg/g；100倍液處理與50倍液處理差異不顯著，與200倍液處理和對照間差異顯著，50倍液處理與200倍液處理間差異不顯著，對照顯著高于200倍液處理。第12天和第18天，各濃度處理變幅分別為0.24～0.35 mg/g和0.16～0.23 mg/g，不同處理間差異均不顯著。

表4微生物菌劑處理煙苗葉片光合色素的含量

Table 4 Photosynthetic pigments content in leaves of tobacco seedlings treated with different concentrations of microbial agent mg/g

藥后時間/dDays after treatment處理Microbial agent concentration葉綠素aChlorophyll a葉綠素bChlorophyll b類胡蘿卜素Carotenoid 650倍 1.43±0.12 ab0.36±0.00 c0.26±0.03 ab100倍 1.59±0.08 a0.50±0.01 a0.28±0.01 a200倍 0.91±0.08 d0.33±0.02 c0.14±0.03 d對照 1.27±0.02 bc0.39±0.01 b0.22±0.01 bc1250倍 0.97±0.16 a0.09±0.02 a0.35±0.04 a100倍 0.75±0.11 a0.03±0.01 a0.32±0.05 a200倍 0.96±0.12 a0.09±0.02 a0.28±0.04 a對照 1.15±0.14 a0.07±0.05 a0.24±0.05 a1850倍 1.15±0.02 a0.33±0.04 a0.21±0.02 a100倍 1.17±0.04 a0.23±0.16 a0.23±0.05 a200倍 1.02±0.01 a0.25±0.03 a0.18±0.03 a對照 0.80±0.11a0.20±0.11 a0.16±0.02 a

2.2.3可溶性蛋白含量從圖2看出，噴施不同濃度保根120微生物菌劑煙葉可溶性蛋白含量的變化。第6天，煙葉可溶性蛋白含量為對照>200倍液處理>50倍液處理>100倍液處理，對照顯著高于50倍液處理和100倍液處理，與200倍液處理差異不顯著，50倍液處理和100倍液處理間差異不顯著。第12天，可溶性蛋白含量200倍液處理與對照顯著高于50倍液處理和100倍液處理，200倍液處理與對照間、50倍液處理和100倍液處理間差異均不顯著。第18天，各個處理的可溶性蛋白含量為對照>200倍液處理>100倍液處理>50倍液處理，對照、100倍液處理和200倍液處理的可溶性蛋白含量接近，均顯著高于50倍液處理，綜合看，對照的可溶性蛋白含量最高，但隨著時間的延長，各處理的烤煙幼苗葉片可溶性蛋白含量呈先增后減趨勢。

圖2 微生物菌劑處理煙苗葉片的可溶性蛋白含量

Fig.2 Soluble protein content in leaves of tobacco seedlings treated with different concentrations of microbial agent

2.2.4硝酸還原酶活性從圖3看出，噴施不同濃度保根120微生物菌劑對烤煙幼苗硝酸還原酶(NR)活性的影響較大。第6天和第12天，不同處理的NR活性差異均不顯著，且第12天各處理的NR活性均小于第6天。第18天，對照的NR活性顯著高于其余3個處理，200倍液處理NR活性顯著高于100倍液處理，50倍液處理和100倍液處理間差異不顯著。綜合看，對照的NR活性最高，但隨著時間的延長，各處理的NR活性呈先降低后顯著升高的變化趨勢。

圖3 微生物菌劑處理煙苗葉片的硝酸還原酶活性

Fig.3 Leaf nitrate reductase activity of tobacco seedlings treated with different concentrations of microbial agent

3結(jié)論與討論

微生物菌劑具有調(diào)節(jié)作物生理代謝、促進(jìn)作物生長、降低病蟲害發(fā)生率、增加作物產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和改善土壤理化性狀等作用。王明友等[12]報道，施用微生物菌劑可顯著提高番茄的凈光合強(qiáng)度、可溶性固形物、茄紅素和 Vc含量。尹顯慧等[13]研究發(fā)現(xiàn)，微生物菌劑可提高/增大煙草幼苗的出苗率、主根長度、鮮重、株高、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑和葉綠素含量。研究結(jié)果表明，保根120菌劑不同濃度對烤煙幼苗葉片、莖和根系生長及葉片葉綠體色素、可溶性蛋白、硝酸還原酶活性和根系活力的影響有較大差異。50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理微生物菌劑液處理后第6天、第12天和第18天，對烤煙幼苗葉片、莖、根系生長和生理代謝均有一定促進(jìn)作用。第6天，50倍液處理最大葉長、莖高、根干鮮重和根系活力最大，且顯著高于對照，100倍液處理的葉綠素a和葉綠素b顯著高于對照和200倍液處理。第12天，50倍液處理的最大葉長和莖高最大，且顯著高于對照，50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理的根系活力顯著高于對照，200倍液處理和對照的可溶性蛋白顯著高于50倍液處理和100倍液處理。第18d天，50倍液處理的最大葉長、葉面積、莖高、根鮮重和根干重顯著高于對照，50倍液處理、100倍液處理的根系活力顯著高于200倍液處理和對照，100倍液處理和200倍液處理的可溶性蛋白顯著高于50倍液處理。與朱金峰等[14]施用微生物菌劑能顯著提高烤煙根系活力和促進(jìn)生長的研究結(jié)果一致。張美存等[15]施加放線菌、枯草芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌菌劑，對草坪植物高羊茅的生長有明顯的促進(jìn)作用，與對照相比，株高、生物量和葉綠素含量都有顯著的增加，3種微生物菌劑均可有效提高土壤酶活性，改善植物根際微生態(tài)環(huán)境，提高土壤肥力和養(yǎng)分利用率。千淋兆等[16]研究認(rèn)為，施用溶磷微生物菌劑促進(jìn)玉米生長和調(diào)控葉片SOD、POD和 CAT酶活性，可能是與溶磷微生物菌劑對土壤理化性狀產(chǎn)生影響有關(guān)，溶磷微生物菌劑顯著提高土壤有效磷含量，土壤pH顯著降低，土壤交換性 Ca、Mg和有效性 Fe、Cu、Zn含量顯著增加。研究結(jié)果表明，保根120菌劑處理后第6天，50倍液處理、100倍液處理的根系活力顯著高于對照，處理后第12天和18天，50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理的根系活力顯著高于對照，這也可能與保根120菌劑進(jìn)一步對基質(zhì)微生物和相關(guān)酶活性有關(guān)，今后可進(jìn)一步探索保根120菌劑對煙草生長、基質(zhì)理化性狀、基質(zhì)微生物及相關(guān)酶活性的影響。