郭立佳 汪軍 楊臘英 梁昌聰 周游 劉磊 黃俊生
摘? 要:含氨基酸水溶肥是一種新型綠色肥料,具有肥效快、無殘留、改善作物品質(zhì)和提高作物抗逆性等優(yōu)點(diǎn)。將其作為有機(jī)載體制備菌肥,對(duì)芽孢桿菌生長和繁殖是否具有影響,尚未見報(bào)道。本研究分析不同濃度的“綠農(nóng)林”含氨基酸水溶肥溶液對(duì)芽孢桿菌菌株X05和QB61生長繁殖、拮抗代謝物產(chǎn)生以及對(duì)番茄、香蕉生長和香蕉枯萎病防效的影響。結(jié)果表明:在1~50 g/L供試含氨基酸水溶肥溶液中培養(yǎng)24 h,芽孢桿菌X05和QB61細(xì)胞數(shù)量增長為初始菌量的86~2900倍,而在清水中培養(yǎng)24 h,細(xì)胞數(shù)量未發(fā)生明顯變化;X05和QB61在50 g/L的含氨基酸水溶肥溶液中培養(yǎng)48 h,上清液對(duì)香蕉枯萎病菌的生長具有顯著的抑制作用,而在其他濃度的含氨基酸水溶肥溶液和清水中培養(yǎng)48 h,上清液均無抑制作用;與單獨(dú)施用芽孢桿菌X05或QB61處理相比,施用添加芽孢桿菌X05或QB61的含氨基酸水溶肥處理的番茄和香蕉幼苗生長顯著增強(qiáng),同時(shí)香蕉枯萎病發(fā)病指數(shù)分別降低33.4%和32.2%。以上結(jié)果表明,供試氨基酸水溶肥可促進(jìn)芽孢桿菌X05和QB61的生長和繁殖,并使其產(chǎn)生拮抗代謝物,兩者混合施用對(duì)番茄和香蕉具有更好的促生效果,并可提高芽孢桿菌對(duì)香蕉枯萎病的防效。因此,供試的含氨基酸水溶肥與上述的芽孢桿菌組合具有良好的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:香蕉;番茄;尖孢鐮刀菌古巴?;?代謝物;促生長
中圖分類號(hào):S154.3? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Activation of Two Bacillus Strains by an Amino Acids-containing Water-soluble Fertilizer
GUO Lijia, WANG Jun, YANG Laying, LIANG Changcong, ZHOU You, LIU Lei, HUANG Junsheng*
Environment and Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Key Laboratory of Pests Comprehensive Governance for Tropical Crops, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Haikou, Hainan 571101, China
Abstract: A water-soluble fertilizer containing amino acids is a new type of green fertilizer, which has many advantages including high efficacy, no residue, potential to improve crop quality and resistance to stress. It can be used as a carrier to make microbial fertilizers. However, whether it influences the growth and reproduction of Bacillus strains has not been reported. We analyzed the impact of the solution of the water-soluble fertilizer containing amino acids (WFA) ‘Lvnonglin on the growth and reproduction of the Bacillus strains X05 and QB61, production of antagonistic metabolites, and plant growth promotion of tomato and banana, control efficiency of wilt disease of banana. The cells of Bacillus strains X05 and QB61 increased to 86–2900 fold of the initial inoculation number after 24 h cultivation in 150 g/L of the WFA solution, while that had no change in other concentration of the WFA solution and water (control). The supernatant that obtained from the culture of the Bacillus strains X05 and QB61 in 50 g/L of the WFA solution for 48 h showed significant inhibition on the growth of mycelial growth of the fungal pathogen Fusarium oxysporum f. sp. cubense, while the supernatant from the cultures of X05 and QB61 in other concentrations of the WFA solution and water (control) had no inhibition effect. Additionally, in contrast to th control plants (applied with the solution of the Bacillus strain X05 or QB61), the plant growth promotion of banana and tomato seedlings applied with the solution of WFA inoculated with X05 or QB61 showed to be significantly enhanced, and banana plantlets applied with WFA inoculated with QB61 and X05 showed 33.4% and 32.2% reduction in disease index of wilt disease of banana compared to those applied with the Bacillus strains QB61 and X05, respectively. These imply that WFA ‘Lvnonglin can promote the growth and reproduction of Bacillus strains X05 and QB61, and enable them to produce antagonistic metabolites. Meanwhile, the application with the combination of WFA and Bacillus strains can promote the plant growth of banana and tomato, and suppress the wilt disease of banana more efficiently. Thus, the combination of WFA and Bacillus strains X05 and QB61 has a good application prospect.
Keywords: banana; tomato; Fusarium oxysporum f. sp. cubense; metabolite; growth promotion
DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.03.018
含氨基酸水溶肥是一種以多種氨基酸為主要原料制備的完全溶于水的新型綠色肥料,具有肥效快、無殘留、促生長、改善作物品質(zhì)、提高作物抗逆性等許多優(yōu)點(diǎn)[1-2]。同時(shí),根據(jù)不同作物的營養(yǎng)需求,含氨基酸水溶肥通常還添加作物生長所需要的氮、磷、鉀等大元素,鈣、鎂、硫等中量元素以及鐵、鋅、硅、硒等微量元素。含氨基酸的水溶肥可讓養(yǎng)分迅速滲入土壤,被作物吸收,提高吸收利用效率;同時(shí),其使用濃度易調(diào)節(jié),在作物的幼苗期使用非常安全;在生產(chǎn)中可結(jié)合噴滴管設(shè)施進(jìn)行水肥一體化施用,不僅具有省水、省肥、省工的優(yōu)點(diǎn),且施肥均勻,可提高肥料利用率以及作物產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。因此,含氨基酸水溶肥是一種值得推廣應(yīng)用的新型肥料。
含氨基酸的水溶性肥料添加有益微生物包括芽孢桿菌、酵素菌等菌株,不僅可改良土壤理化性質(zhì),且可減輕各種土傳病害的發(fā)生。迄今,許多研究報(bào)道,將芽孢桿菌與有機(jī)載體混合施用,可促進(jìn)作物生長,抑制病害發(fā)生,改善土壤理化性質(zhì)。陳劍山等[3]發(fā)現(xiàn),將微生物菌劑與氨基酸水溶肥混用可有效抑制豇豆枯萎病的發(fā)生。劉璐等[4]將含有膠凍樣芽孢桿菌的微生物肥料施用于5年生釀酒葡萄“赤霞珠”發(fā)現(xiàn),與對(duì)照相比,土壤堿解氮、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量得到提高,土壤生物活性如過氧化氫酶、堿性磷酸酶、脲酶等得到增強(qiáng),細(xì)菌和放線菌數(shù)量得到增加,葡萄生長得到增強(qiáng)。楊娜等[5]用LX-J1菌肥處理花生培養(yǎng)基質(zhì)發(fā)現(xiàn),與對(duì)照相比,白絹病菌菌核數(shù)量減少,花生出苗提前,出苗率提高;LX-J1菌肥處理對(duì)花生白絹病的防效高達(dá)83.36%,并可促進(jìn)花生植株生長。盧云峰等[6]將Bacillus amyloliquefaciens SQR9菌株與化肥以及氨基酸水解液、糖蜜等增效劑按一定比例進(jìn)行配制,研發(fā)了“全元”復(fù)合微生物液體肥料。與灌施清水的對(duì)照和灌施水溶肥(添加SQR9其他配方一樣的)的對(duì)照相比,灌施該復(fù)合微生物肥料能顯著增加玉米和白菜的產(chǎn)量。施河麗等[7]將3株拮抗青枯雷爾氏菌的芽孢桿菌(甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌JK3、枯草芽孢桿菌JK4和解淀粉芽孢桿菌JK10)的發(fā)酵液添加到有機(jī)肥中,經(jīng)2次發(fā)酵后獲得生物有機(jī)肥。將該生物有機(jī)肥施入煙田發(fā)現(xiàn),該肥料對(duì)煙草青枯病的防效達(dá)68.82%~82.18%,同時(shí)煙株的生長加強(qiáng)。賈娟等[8]發(fā)現(xiàn),菌劑與氨基酸水溶肥配施可顯著提高松花菜產(chǎn)量,提高土壤速效鉀和速效磷含量以及土壤堿性磷酸酶活性。柳曉磊等[9]發(fā)現(xiàn),采用復(fù)合微生物菌劑和氨基酸水溶肥組合施用,對(duì)香蕉土壤理化性狀和微生物具有明顯的改良和改善作用,有利于減少香蕉的病害發(fā)生。
盡管已有許多研究報(bào)道芽孢菌株與有機(jī)載體混合施用的效果[3-8],但迄今鮮見關(guān)于有機(jī)載體對(duì)芽孢桿菌生長繁殖和分泌拮抗物質(zhì)影響的研究報(bào)道。筆者所在課題研發(fā)了含氨基酸水溶肥“綠農(nóng)林”,該肥料作為有機(jī)載體對(duì)芽孢桿菌生長繁殖等是否具有影響仍是未知,本研究分析含氨基酸水溶肥對(duì)芽孢桿菌菌株的生長繁殖、產(chǎn)生活性代謝物以及促生防病的影響,明確含氨基酸水溶肥對(duì)芽孢桿菌具有激活和產(chǎn)生拮抗活性物質(zhì)等作用,激活后的芽孢桿菌與含氨基酸水溶肥混合液具有顯著的促生防病作用。
1? 材料與方法
1.1? 材料
1.1.1? 供試菌株和培養(yǎng)基? 芽孢桿菌菌株為解淀粉芽孢桿菌Bacillus amyloliquefaciens X05和枯草芽孢桿菌B. subtilis QB61菌株。培養(yǎng)基為LB液體和固體培養(yǎng)基。香蕉枯萎病菌Fusarium oxyspo rum f. sp. cubense培養(yǎng)基為PDA和PDB培養(yǎng)基[10]。
1.1.2? 供試肥料、種苗和培養(yǎng)基質(zhì)? 肥料為海南寶綠春農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司出品的含氨基酸水溶肥“綠農(nóng)林”(氨基酸≥100 g/L,Ca≥30 g/L)。供試香蕉苗為株高約10 cm的巴西蕉苗(Musa spp. Brazil),番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)品種為‘中蔬4號(hào),所用培養(yǎng)基質(zhì)均為椰糠加30%營養(yǎng)土。
1.2? 方法
1.2.1? 含氨基酸肥料溶液配制? 取10 g供試的含氨基酸水溶肥料“綠農(nóng)林”溶于200 mL水中,配制成50 g/L含氨基酸水溶肥的溶液。以此類推,分別配制比20、10、5、2和1 g/L的氨基酸水溶肥溶液。
1.2.2? 芽孢桿菌在含氨基酸水溶肥溶液中的培養(yǎng)? 用牙簽挑取少量芽孢桿菌(X05和QB61)菌體接種于10 mL LB液體培養(yǎng)基中,于28 ℃、180 r/min振蕩培養(yǎng)過夜。從過夜培養(yǎng)液中取100 ?L接種于100 mL上述含氨基酸水溶肥溶液(或清水)中,于28 ℃、180 r/min振蕩培養(yǎng),并于0、12、24、36、48和72 h時(shí)間點(diǎn)各吸取1 mL菌液保存于2個(gè)不同的離心管中,分別用于分析芽孢桿菌數(shù)量和上清液活性拮抗物質(zhì)。將上述菌液按照10倍梯度進(jìn)行稀釋,分別取100 ?L的上述105、106和107倍稀釋液涂板于LB平板上,置于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)過夜,次日計(jì)數(shù)。
1.2.3? 含氨基酸肥料平板的制備? 配制50 g/L含氨基酸水溶肥的溶液,并加入18 g/L的瓊脂,于121 ℃滅菌20 min,待冷卻至45 ℃左右,每100 mL培養(yǎng)基加入1 mL香蕉枯萎病菌孢子懸浮液(108個(gè)/mL),混勻后取15 mL倒入培養(yǎng)皿(直徑9 cm)中制成平板。待平板冷卻后用直徑0.8 cm的打孔器打孔,備用。
1.2.4? 代謝物拮抗分析? 將芽孢桿菌QB61或X05接種于含氨基酸水溶肥溶液(50 g/L)中,或接種于清水(對(duì)照)中,于28 ℃、180 r/min搖床中振蕩培養(yǎng)12、24、36、48和72 h,然后將上述培養(yǎng)液離心,各取100 ?L上清液,加入預(yù)先鋪好的添加香蕉枯萎病菌的含氨基酸肥料瓊脂平板加樣孔中,于28 ℃培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)3 d,觀察加樣孔附近菌絲生長情況,生長受抑制的加樣孔附近可觀察到拮抗圈。該實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.2.5? 促番茄生長盆栽實(shí)驗(yàn)? 按照上述芽孢桿菌培養(yǎng)方法,取過夜培養(yǎng)的芽孢桿菌X05懸浮液按照1∶100比例接種于濃度為20 g/L氨基酸水溶肥溶液中,于28 ℃、180 r/min搖床中振蕩培養(yǎng)24 h,隨后將其稀釋20倍,制備1 g/L的氨基酸水溶液。再者按照常規(guī)育苗方法進(jìn)行番茄育苗,待番茄苗長出2片真葉,將其移栽至裝有椰糠和營養(yǎng)土混合基質(zhì)的花盆(直徑10 cm,深15 cm)中。在幼苗移栽成活后,挑選大小一致的幼苗,進(jìn)行不同處理。本實(shí)驗(yàn)包括4個(gè)處理:(a)每株澆灌20 mL未加芽孢桿菌、濃度為1 g/L氨基酸水溶肥溶液的處理(T1);(b)每株澆灌20 mL根據(jù)1.2.2所述的方法制備的含芽孢桿菌X05的氨基酸水溶肥溶液處理(T2);(c)每株澆灌20 mL含芽孢桿菌X05(數(shù)量與處理b相同)水溶液的處理(T3);(d)清水處理(CK)。每個(gè)處理包含至少10株幼苗,重復(fù)3次。每隔7 d澆1次,30 d后測(cè)量番茄幼苗株高、莖粗和地上部分鮮重。
1.2.6? 促香蕉生長和抑病盆栽實(shí)驗(yàn)? 取過夜培養(yǎng)的芽孢桿菌QB61(或X05)懸浮液按照1∶100比例接種于濃度為20 g/L氨基酸水溶肥溶液中,于28 ℃、180 r/min搖床中振蕩培養(yǎng)24 h,隨后將其稀釋20倍,制備1 g/L的氨基酸水溶液。供試香蕉品種為巴西蕉(Musa spp. cv. Brazil),幼苗購于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院組培中心,挑選株高約10 cm、生長接近一致的蕉苗,移栽于椰糠和營養(yǎng)土混合基質(zhì)中。共設(shè)置6個(gè)處理:(a)每株澆灌20 mL不含芽孢桿菌、濃度為1 g/L氨基酸水溶肥溶液(T1);(b)每株澆灌20 mL按照1.2.2所述方法制備的含芽孢桿菌QB61、濃度為1 g/L氨基酸水溶肥溶液處理(T2):(c)每株澆灌20 mL按照1.2.2所述方法制備的含芽孢桿菌X05、濃度為1 g/L氨基酸水溶肥溶液處理(T3);(d)添加芽孢桿菌QB61(數(shù)量與處理b相同)的水溶液處理(T4);(e)添加芽孢桿菌X05(數(shù)量與處理c相同)的水溶液(T5);(f)清水處理(CK)。每個(gè)處理各10株,每隔7 d澆灌1次,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。在第1次菌肥處理后第3 d,將50 mL香蕉枯萎病病原菌孢子懸浮液(105個(gè)/mL)以灌根法進(jìn)行接種。30 d后測(cè)量香蕉幼苗株高、莖粗、葉面積和地上部分鮮重,并參照文獻(xiàn)[10]方法對(duì)香蕉植株進(jìn)行病級(jí)調(diào)查。
1.3? 數(shù)據(jù)處理
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用Origin 8.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA),對(duì)處理之間的差異性多重比較采用LSD(least significant difference)分析。
2? 結(jié)果與分析
2.1? 芽孢桿菌在含氨基酸水溶肥溶液中的培養(yǎng)效率
供試芽孢桿菌X05和QB61在清水中培養(yǎng)24 h,細(xì)胞數(shù)量與初始細(xì)胞數(shù)量相似,分別約為0.21、0.22×106 CFU/mL。而在含氨基酸水溶肥溶液中培養(yǎng)24 h,細(xì)胞數(shù)量均顯著增加。與初始菌量相比,在50、20、10 g/L含氨基酸水溶肥溶液中培養(yǎng)24 h的芽孢桿菌(X05和QB61)數(shù)量增加最明顯[(137.5~580.0)×106 CFU/mL],約為初始菌量的1000~2900倍;而在5、2、1 g/L的培養(yǎng)液中芽孢桿菌(X05和QB61)的數(shù)量增加幅度相對(duì)較小,約為初始菌量的86~383倍(表1),表明濃度為20 g/L的含氨基酸水溶肥溶液更有利于這2株芽孢桿菌的繁殖,含氨基酸水溶肥對(duì)芽孢桿菌X05與QB61細(xì)胞的生長繁殖均具有激活作用。
2.2? 芽孢桿菌X05和QB61在含氨基酸水溶肥溶液中產(chǎn)生拮抗物質(zhì)分析
芽孢桿菌X05在不同濃度的含氨基酸水溶肥溶液中培養(yǎng)48 h,產(chǎn)生拮抗物質(zhì)的量顯著不同,在濃度為50 g/L的氨基酸水溶肥溶液中產(chǎn)生的代謝物在平板上形成明顯的抑菌圈,而在清水和其他濃度的含氨基酸水溶肥溶液中產(chǎn)生的代謝物在平板上沒有形成明顯的抑菌圈(圖1A)。芽孢桿菌QB61在不同濃度的含氨基酸水溶肥溶液中培養(yǎng)48 h,產(chǎn)生的拮抗代謝產(chǎn)物量與芽孢桿菌X05類似,在濃度為50、20 g/L的氨基酸水溶肥溶液中產(chǎn)生的代謝物在平板上可產(chǎn)生明顯的抑菌圈,在清水和其他濃度的含氨基酸水溶肥溶液中產(chǎn)生的代謝物在平板上無明顯的抑菌圈(圖1 B)。此外,芽孢桿菌X05和QB61在50 g/L的氨基酸水溶肥溶液中培養(yǎng)12、24、36 h,所得的上清液在平板上均不能產(chǎn)生明顯的抑菌圈。以上結(jié)果表明,芽孢桿菌X05和QB61在含氨基酸水溶肥溶液中產(chǎn)生拮抗代謝物的量與培養(yǎng)液濃度和培養(yǎng)時(shí)間相關(guān)。
2.3? 芽孢桿菌X05在含氨基酸水溶肥液體中預(yù)培養(yǎng)后對(duì)番茄的促生效果
不同處理下番茄生長情況見表2。與CK相比,未接種芽孢桿菌的含氨基酸水溶肥處理(T1)的番茄幼苗平均株高、莖粗、根長和鮮重分別提高6.4%、2.8%、3.8%和9.5%;單獨(dú)用芽孢桿菌X05處理的番茄幼苗平均株高、莖粗、根長和鮮重分別增加47.1%、9.7%、18.8%和71.4%;而接種芽孢桿菌X05并進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)24 h的含氨基酸水溶肥處理(T3)可顯著增加番茄苗的生長,平均株高、莖粗、根長和鮮重較清水處理分別提高
79.7%、9.7%、35.2%和121.4%。再者,與單獨(dú)采用芽孢桿菌X05處理(T3)相比,接種芽孢桿菌X05并進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)24 h的含氨基酸水溶肥處理的番茄苗(T2),平均株高、莖粗、根長和鮮重分別提高22.11%、4.1%、13.8%、29.16%。以上結(jié)果表明,單獨(dú)施用氨基酸水溶肥、芽孢桿菌X05均可促進(jìn)番茄的生長,且氨基酸水溶肥溶可激活芽孢桿菌X05,兩者混用可更顯著地促進(jìn)番茄苗的生長。
2.4? 芽孢桿菌QB61和X05在氨基酸水溶肥中培養(yǎng)后對(duì)香蕉促生和防枯萎病效果
不同處理下香蕉苗的生長情況見表3。與CK相比,單獨(dú)施用氨基酸水溶肥(T1)、或者芽孢桿菌X05和QB61(T4和T5)以及混合施用芽孢桿菌與氨基酸水溶肥(T2和T3),均可顯著促進(jìn)香蕉苗的生長,其中混合施用芽孢桿菌與氨基酸水溶肥的處理對(duì)香蕉苗生長的促進(jìn)效果最顯著,其次為單獨(dú)施用芽孢桿菌X05和QB61的處理,最后為單獨(dú)施用氨基酸水溶肥的處理(表3)。
施用未接種芽孢桿菌的氨基酸水溶肥溶液(T1)處理的香蕉平均株高、莖粗、地上部分鮮重和葉面積分別較對(duì)照增加9.9%、8.1%、4.7%和9.5%;施用含芽孢桿菌QB61的氨基酸水溶肥溶液(T2)的香蕉幼苗平均株高、莖粗、地上部分鮮重和葉面積分別較對(duì)照增加33.5%、33.9%、67.9%和31.1%;類似地,施用含芽孢桿菌X05的氨基酸水溶肥溶液(T3)的香蕉幼苗平均株高、莖粗、地上部分鮮重和葉面積分別較對(duì)照增加35.6%、34.7%、69.0%和31.5%;而單獨(dú)施用芽孢桿菌QB61(T4)的香蕉幼苗株高、莖粗、地上部分鮮重和葉面積分別較對(duì)照增加20.9%、12.1%、57.2%和20.8%;單獨(dú)施用芽孢桿菌X05(T5)的香蕉幼苗株高、莖粗、地上部分鮮重和葉面積分別增加21.6%、12.8%、58.3%和20.1%。此外,與單獨(dú)施用芽孢桿菌QB61(T2)相比,施用含芽孢桿菌QB61的氨基酸水溶肥(T4)的香蕉平均株高、莖粗、地上部分鮮重和葉面積分別增加10.4%、19.5%、6.8%和8.6%;而與單獨(dú)施用芽孢桿菌X05的(T3)相比,施用含芽孢桿菌X05的氨基酸水溶肥(T5)的香蕉平均株高、莖粗、地上部分鮮重和葉面積分別增加11.5%、19.4%、6.8%和9.5%。以上結(jié)果表明,氨基酸水溶肥可激活芽孢桿菌QB61和X05,2者混合施用對(duì)香蕉生長具有更加顯著的促進(jìn)作用。
不同處理下香蕉枯萎病發(fā)生指數(shù)詳見表3。與CK相比,單獨(dú)施用氨基酸水溶肥、或者芽孢桿菌
X05和QB61(T4和T5)以及混合施用芽孢桿菌與氨基酸水溶肥(T2和T3)均可降低香蕉枯萎病的發(fā)生,其中施用含芽孢桿菌QB61和X05的氨基酸水溶肥處理的香蕉發(fā)病指數(shù)最低,分別為14.47和14.70,防效為75.2%和75.6%;其次為單獨(dú)施用芽孢桿菌QB61和X05,發(fā)病指數(shù)分別為21.33和22.07,防效為62.8%和64.0%;最后為單獨(dú)施用氨基酸水溶肥,發(fā)病指數(shù)為43.17,防效為27.2%。與單獨(dú)施用芽孢桿菌QB61和X05的處理相比,施用含芽孢桿菌QB61和X05的氨基酸水溶肥處理的香蕉枯萎病發(fā)病指數(shù)分別下降33.4%和32.2%。以上結(jié)果表明,單獨(dú)施用氨基酸水溶肥、芽孢桿菌QB61和X05以及混合施用芽孢桿菌和氨基酸水溶肥均可降低香蕉枯萎病的發(fā)生,且氨基酸水溶肥對(duì)芽孢桿菌QB61和X05具有激活增效作用,可更加顯著抑制香蕉枯萎病的發(fā)生。
3? 討論
迄今,已有許多關(guān)于芽孢桿菌與有機(jī)載體組合施用能提高作物產(chǎn)量、改良土壤的研究報(bào)道[3-9],但并未見關(guān)于有機(jī)載體尤其含氨基酸水溶肥對(duì)芽孢桿菌生長繁殖、產(chǎn)生拮抗代謝物影響的相關(guān)報(bào)道。本研究分析不同濃度的“綠農(nóng)林”含氨基酸水溶肥溶液對(duì)芽孢桿菌X05和QB61生長和繁殖的影響,發(fā)現(xiàn)20、50 g/L的含氨基酸水溶肥可較好地促進(jìn)芽孢桿菌細(xì)胞的生長和繁殖的作用。經(jīng)過24 h培養(yǎng),芽孢桿菌可增加至初始菌量的1000~2900倍,明顯高于芽孢桿菌在其他較低濃度含氨基酸水溶肥溶液中的繁殖數(shù)量(表1)。因此,20、50 g/L含氨基酸水溶肥是激活芽孢桿菌生長較好的培養(yǎng)濃度。該研究結(jié)果也表明,氨基酸水溶肥可為芽孢桿菌提供營養(yǎng),在營養(yǎng)較為充足的條件下,細(xì)胞生長和繁殖較快;反之,營養(yǎng)較為貧瘠條件下,細(xì)胞生長繁殖較慢,這驗(yàn)證了“氨基酸水溶肥可為芽孢桿菌提供營養(yǎng)”的說法[3]。類似地,芽孢桿菌X05和QB61在20、50 g/L的含氨基酸水溶肥溶液中培養(yǎng)48 h,產(chǎn)生的拮抗代謝物在平板上可明顯抑制枯萎病菌的生長,而在其他低濃度的含氨基酸水溶肥溶液和清水中培養(yǎng)48 h,產(chǎn)生的代謝物不能在平板上產(chǎn)生明顯抑制圈(圖1),以上結(jié)果表明,營養(yǎng)條件影響芽孢桿菌拮抗代謝物的產(chǎn)生,50 g/L含氨基酸水溶肥溶液更有利于拮抗代謝物的產(chǎn)生。
芽孢桿菌X05和QB61在PDA平板上均可抑制香蕉枯萎病等病原真菌菌絲生長。研究發(fā)現(xiàn),單獨(dú)施用芽孢桿菌X05和QB61或者單獨(dú)施用含氨基酸的水溶肥均具有促進(jìn)香蕉和番茄生長并降低香蕉枯萎病發(fā)生的作用,而將2種芽孢桿菌分別與含氨基酸水溶肥組合,并進(jìn)行激活再施用于番茄苗和香蕉苗,其促進(jìn)生長的效果顯著比單獨(dú)施用芽孢桿菌或者含氨基酸水溶肥的效果好,并且其處理的香蕉枯萎病發(fā)病指數(shù)顯著降低。這與一些研究報(bào)道結(jié)果相似。陳劍山等[3]將氨基酸水溶肥與微生物菌劑混用發(fā)現(xiàn),豇豆枯萎病發(fā)生降低;楊娜等[5]將解淀粉芽孢桿菌LX-J1做成菌肥發(fā)現(xiàn),其對(duì)花生白絹病的防效達(dá)83.36%,同時(shí)可促進(jìn)花生的出苗和生長;盧云峰等[6]用解淀粉芽孢桿菌SQR9與化肥、氨基酸水解液、糖蜜等增效劑制備的“全元”復(fù)合微生物液體肥料對(duì)玉米白菜均有促進(jìn)生長的作用。此外,柳曉磊等[9]將復(fù)合微生物菌劑與氨基酸水溶肥組合施用發(fā)現(xiàn),香蕉種植地土壤有效磷和速效鉀含量顯著上升,堿解氮顯著增加,同時(shí)根結(jié)線蟲數(shù)量顯著下降,土壤微生物群落有所變化。以上結(jié)果表明,復(fù)合微生物菌劑與氨基酸水溶肥改善土壤養(yǎng)分,降低土壤病原菌數(shù)量,改善土壤微生物群落,有利于減少病害的發(fā)生。含氨基酸水溶肥可激活芽孢桿菌X05和QB61,其與含氨基酸水溶肥組合施用可降低枯萎病的發(fā)生,這是否與土壤理化性質(zhì)、土壤微生物群落的改良有關(guān)有待進(jìn)一步研究。
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