復(fù)合微生物菌劑對(duì)花生生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

何飛燕 杜全能 楊正 陳佳佳 朱文娟 肖思遠(yuǎn) 徐茜 陳思宇 李林 蘭時(shí)樂(lè)

摘要：為了探討復(fù)合微生物菌劑在花生生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，采用盆栽試驗(yàn)法，以花生品種湘花9760大為試驗(yàn)材料，研究不同施用量（0、7.5、15.0、22.5、30.0、37.5 kg/hm2）的復(fù)合微生物菌劑對(duì)花生植株生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，與對(duì)照相比，隨著復(fù)合微生物菌劑施用量在適宜范圍內(nèi)增加，花生葉片中的葉綠素SPAD值均不同程度地提高，花生的主要農(nóng)藝性狀得到改善，花生根、莖、葉中的過(guò)氧化氫酶（catalase，簡(jiǎn)稱CAT）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，簡(jiǎn)稱SOD）、過(guò)氧化物酶（peroxidase，簡(jiǎn)稱POD）活性均提高，丙二醛（malondialdehyde，簡(jiǎn)稱MDA）含量降低，花生單株產(chǎn)量提高。當(dāng)復(fù)合微生物菌劑施用量為22.5 kg/hm2時(shí)，花生的單株莢果產(chǎn)量最大，較對(duì)照提高了12.85%。研究結(jié)果為復(fù)合微生物菌劑在花生生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：復(fù)合微生物菌劑;花生;生長(zhǎng)發(fā)育;產(chǎn)量

中圖分類(lèi)號(hào)：S565.201?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2020）14-0104-06

花生（Arachis hypogaea L.）為一年生草本植物，含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸等成分，具有促生長(zhǎng)、抗衰老、止血造血、提高記憶力等多種功能[1]。隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，花生的種植面積持續(xù)擴(kuò)大。近年來(lái)，為了追求花生高產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，化肥的施用量居高不下?；实拇罅渴┯茫环矫嫣岣吡嘶ㄉa(chǎn)量，另一方面造成了氮素利用率下降、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)降低等一系列問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)量施用化肥，不僅不能提高花生產(chǎn)量，反而會(huì)對(duì)花生產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)[2-4]。

復(fù)合微生物菌劑由特定微生物與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)復(fù)合而成，是能提供、保持或改善植物營(yíng)養(yǎng)，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量或改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的活體微生物制品[5]，具有培肥地力、改善土壤微生態(tài)環(huán)境、降低土傳病害發(fā)生率、提高化肥利用率和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等功能。目前，復(fù)合微生物菌劑已經(jīng)在番茄[6]、水稻[7]、玉米[8]、黃瓜[9]、辣椒[10]等多種農(nóng)作物的栽培過(guò)程中得到應(yīng)用。為了探明復(fù)合微生態(tài)制劑在花生生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，本研究采用不同用量的復(fù)合微生物菌劑對(duì)花生種子拌種后進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，旨在為在花生生產(chǎn)中應(yīng)用復(fù)合微生態(tài)制劑提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試花生品種為湘花9760大原種，由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)旱地作物研究所提供。

供試肥料：復(fù)合肥（N ∶P2O5 ∶K2O=15 ∶15 ∶15），購(gòu)自湖南隆科肥業(yè)有限公司;生物有機(jī)肥（N+P2O5+K2O含量≥5.0%，有機(jī)質(zhì)含量≥45.0%），購(gòu)自岳陽(yáng)農(nóng)博生物科技有限公司;復(fù)合微生物菌劑（由枯草芽孢桿菌、多黏芽孢桿菌、哈茨木霉、根瘤菌及載體組成，有效活菌數(shù)≥5×109 CFU/g），由筆者所在課題組自制。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019年6—10月在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)耘園試驗(yàn)基地進(jìn)行。經(jīng)測(cè)定，試驗(yàn)用土壤的養(yǎng)分情況如下：pH值為6.64，有機(jī)質(zhì)含量為20.21 g/kg，全氮含量為0.73 g/kg，全磷含量為0.85 g/kg，全鉀含量為15.19 g/kg，堿解氮含量為109.25 mg/kg，速效磷含量為39.72 mg/kg，速效鉀含量為 287.75 mg/kg，交換性鈣含量為60.73 mg/kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)使用尺寸為38.0 cm×28.5 cm的塑料盆，每盆裝土20 kg。每盆施用5.1 g復(fù)合肥、68.0 g生物有機(jī)肥為基肥。每盆播3穴，每穴播種2粒飽滿的種子。設(shè)6個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，每個(gè)重復(fù)設(shè)6盆，共18盆。處理1為對(duì)照（CK）;處理A1施用7.5 kg/hm2復(fù)合微生物菌劑;處理A2施用 15.0 kg/hm2 復(fù)合微生物菌劑;處理A3施用 22.5 kg/hm2 復(fù)合微生物菌劑;處理A4施用 30.0 kg/hm2 復(fù)合微生物菌劑;處理A5施用 37.5 kg/hm2 復(fù)合微生物菌劑。采用隨機(jī)區(qū)組排列。種植期間按花生常規(guī)生產(chǎn)方式進(jìn)行日常管理。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

分別于花生苗期、花針期、結(jié)莢期、飽果成熟期取樣，測(cè)定主莖倒三葉過(guò)氧化氫酶（catalase，簡(jiǎn)稱CAT）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，簡(jiǎn)稱SOD）、過(guò)氧化物酶（peroxidase，簡(jiǎn)稱POD）活性與丙二醛（malondialdehyde，簡(jiǎn)稱MDA）、葉綠素含量，收獲期測(cè)定產(chǎn)量性狀。CAT、SOD、POD活性及MDA含量按照南京建成生物工程研究所的試劑盒說(shuō)明書(shū)測(cè)定;葉綠素含量用日產(chǎn)SPAD-502葉綠素計(jì)測(cè)定;各生育期的生物學(xué)性狀調(diào)查內(nèi)容包括株高、第一側(cè)枝長(zhǎng)、總分枝數(shù)、單株莢果數(shù)、單株莢果質(zhì)量、單株籽仁質(zhì)量、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、單株產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 25軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用最小顯著性差異法（LSD）對(duì)平均值進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同復(fù)合微生物菌劑處理對(duì)湘花9760大花生葉片葉綠素SPAD值的影響

由表1可知，各處理花生葉片葉綠素SPAD值隨生育期的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，均于結(jié)莢期達(dá)到最大值。分析可知，在除飽果期的其他生育期，不同處理間花生葉片中的葉綠素SPAD值差異不顯著，但大都高于對(duì)照，說(shuō)明施用復(fù)合微生物菌劑能提高花生葉片的葉綠素SPAD值。A5處理葉片中葉綠素的SPAD值在苗期、花針期分別較CK提高了1.22%、3.63%，結(jié)莢期以A2處理的SPAD值最高，較CK提高了4.84%，而飽果期SPAD值最高的是A4處理，較CK提高了6.09%。

2.2 不同復(fù)合微生物菌劑處理對(duì)湘花9760大花生主要農(nóng)藝性狀的影響

從表2可見(jiàn)，A4處理的株高、第一側(cè)枝長(zhǎng)在苗期、花針期、結(jié)莢期、飽果期均最大，分別較對(duì)照提高了10.85%、5.08%、9.37%、9.90%和14.91%、2.51%、7.52%、6.90%，但大部分處理之間差異不顯著，說(shuō)明施用適量的復(fù)合微生物菌劑一定程度上可以提高花生植株的株高和第一側(cè)枝長(zhǎng)。苗期、結(jié)莢期、飽果期分枝數(shù)最多的是A3處理，平均分別為7.33、23.00、23.33個(gè)，分別較對(duì)照增加了471%、16.28%、17.30%，與其他各處理間的差異達(dá)顯著水平，而花針期分枝數(shù)最高的是A5處理，平均為1700個(gè)。綜上可知，與對(duì)照相比，施用復(fù)合微生物菌劑能有效提升花生的主要農(nóng)藝性狀，促進(jìn)花生生長(zhǎng)。

2.3 不同復(fù)合微生物菌劑處理對(duì)湘花9760大花生植株保護(hù)酶活性及MDA含量的影響

2.3.1 不同復(fù)合微生物菌劑處理對(duì)花生SOD活性的影響 從表3可以看出，在A1處理下，花生苗期莖、葉中，花針期根、莖中與結(jié)莢期、飽果期根中的SOD活性均低于對(duì)照組;在A2處理下，花生苗期葉中、花針期莖中、飽果期根中的SOD活性均低于對(duì)照組;在A5處理下，花生苗期葉中、結(jié)莢期根中的SOD活性低于對(duì)照組;其他處理在花生各生育期根、莖、葉中的SOD活性均高于對(duì)照組?；ㄉ缙谇o、葉中， 花針期根、莖、葉中和飽果期根、莖中SOD活性最高的均為A4處理，分別為113.01、31.49，35.82、609.30、32.24和94.38、152.38 U/g;花生結(jié)莢期根、葉中和飽果期葉中SOD活性最高的均為A3處理，分別為63.23、16.97、53.38 U/g;花生結(jié)莢期莖中SOD活性最高的是A5處理，為190.22 U/g。以上結(jié)果說(shuō)明，施用復(fù)合微生物菌劑能維持花生根、莖、葉中較高的SOD活性。

2.3.2 不同復(fù)合微生物菌劑處理對(duì)花生POD活性的影響 由表4可知，除A1處理花生苗期莖中，花針期根、葉中與結(jié)莢期根、莖中，A2處理花生苗期、花針期根與莖中，A5處理花生花針期與結(jié)莢期根中的POD活性低于對(duì)照組外，其他處理在花生各生育期根、莖、葉中的POD活性均高于對(duì)照組。以上結(jié)果說(shuō)明，施用復(fù)合微生物菌劑能維持花生根、莖、葉中較高的POD活性。

2.3.3 不同復(fù)合微生物菌劑處理對(duì)花生CAT活性的影響 由表5可知，在花生苗期，根、莖、葉中的CAT[CM（19*4/5]活性最高的為A5處理，分別為3.22、2.73、905 mg/（g·min），分別較對(duì)照提高了75.00%、370.69%、30.97%;花生花針期、結(jié)莢期根、莖、葉中CAT活性最高的為A3處理，花生飽果期根、莖、葉中CAT活性最高的為A4處理，且均與對(duì)照間的差異達(dá)到顯著水平（P<0.05）。結(jié)果表明，施用復(fù)合微生物菌劑能顯著提高花生根、莖、葉中CAT活性。

2.4 不同復(fù)合微生物菌劑處理對(duì)湘花9760大花生MDA含量變化的影響

從表6可以看出，除花生苗期、結(jié)莢期的根中和花針期、飽果期的葉中外，各處理花生根、莖、葉中的MDA含量隨復(fù)合微生物菌劑施用量的增加呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)，且各處理花生在不同生育期的根、莖、葉中的MDA含量均低于對(duì)照，其中A4處理花生在不同生育期根、莖、葉中的MDA含量較低，說(shuō)明復(fù)合微生物菌劑能有效降低花生細(xì)胞膜質(zhì)的過(guò)氧化程度，避免細(xì)胞膜受到傷害?；ㄡ樒诨ㄉo中的MDA含量明顯高于其他生育期，可能由于花針期處于高溫、干旱等逆境。

2.5 復(fù)合微生物菌劑對(duì)湘花9760大花生產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表7可以看出，除單株莢果質(zhì)量外，花生產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均隨復(fù)合微生物菌劑施用量的增加呈先升后降的變化趨勢(shì)。當(dāng)復(fù)合微生物菌劑施用量為22.5 kg/hm2時(shí)，花生的單株莢果數(shù)、單株莢果質(zhì)量、單株籽仁質(zhì)量、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、單株產(chǎn)量達(dá)最大值，分別為141.67個(gè)、31.63 g、4.29 g、148.58 g、68.97 g、27.67 g，較對(duì)照分別提高了2463%、20.22%、1410%、4.86%、7.63%、12.85%;當(dāng)復(fù)合微生物菌劑施用量超過(guò) 22.5 kg/hm2 時(shí)，所測(cè)產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素反而下降。以上結(jié)果說(shuō)明，復(fù)合微生物菌劑施用量過(guò)小或過(guò)大，均會(huì)顯著影響單株莢果數(shù)、單株莢果質(zhì)量和莢果飽滿度，從而降低莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量。

3 討論

葉綠素是高等植物和其他可進(jìn)行光合作用的生物體內(nèi)所含的一種色素，葉綠素含量與光合作用[11]、氮素含量[12]、干旱[13]、溫度[14]等因素有關(guān)。關(guān)于復(fù)合微生物菌劑對(duì)葉綠素含量影響的研究結(jié)果不盡相同。文安宇等認(rèn)為，生物菌劑的添加有助于小白菜中葉綠素含量的提高[15]。賀冰等則認(rèn)為，微生物菌劑的添加對(duì)番茄幼苗中葉綠素含量的影響不明顯[16]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在花生苗期、花針期、結(jié)莢期，復(fù)合微生物菌劑的添加對(duì)花生葉片的葉綠素含量均有不同程度的提高效果，復(fù)合微生物菌劑含量為22.5～37.5 kg/hm2時(shí)，可使花生的SPAD值保持在較高水平;飽果期SPAD值下降，主要是由氣溫驟降、植株衰老、葉斑病侵?jǐn)_等多種因素所致。

CAT幾乎存在于所有生物體內(nèi)，可清除細(xì)胞內(nèi)有毒害作用的過(guò)氧化氫，從而使細(xì)胞免遭傷害[17];POD、SOD普遍存在于動(dòng)植物體內(nèi)，POD具有清除過(guò)氧化氫和清除各種胺類(lèi)、酚類(lèi)、醛類(lèi)等毒性的雙重作用;SOD可以有效清除活性氧，起到抗氧化的作用[18];MDA含量可反映機(jī)體膜脂的過(guò)氧化程度，間接反映組織細(xì)胞的受損傷程度。有文獻(xiàn)記載，在微生物菌劑的作用下，增強(qiáng)了植株體內(nèi)保護(hù)酶CAT、POD、SOD的活性，降低了MDA的含量，促進(jìn)了植物的生長(zhǎng)[19]。劉丹丹等認(rèn)為，菌劑能夠提高黃瓜根部POD和SOD活性，降低MDA含量[20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施用復(fù)合微生物菌劑可以顯著提高花生根、莖、葉中的CAT、SOD、POD活性，降低MDA含量，從而保護(hù)花生組織細(xì)胞免受損傷，提高花生的抗逆能力。

諸多研究結(jié)果表明，隨著微生物菌劑的添加，作物的產(chǎn)量也相應(yīng)地增加[21]。微生物菌劑的添加能夠使黃瓜數(shù)量比對(duì)照增加29.29%，產(chǎn)量比對(duì)照增加22.76%[22]。生物菌劑可以提高二年生人參的產(chǎn)量，使年增產(chǎn)量達(dá)83.87%[23]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合微生物菌劑的添加有助于促進(jìn)花生的生長(zhǎng)，增加收獲期花生的莢果數(shù)、莢果質(zhì)量和莢果飽滿度，進(jìn)而提高花生的產(chǎn)量。

4 結(jié)論

盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，施用復(fù)合微生物菌劑能夠提高花生葉片中的葉綠素SPAD值，提升花生的主要農(nóng)藝性狀，促進(jìn)花生生長(zhǎng)，顯著提高花生根、莖、葉中的SOD、POD、CAT活性，降低花生根、莖、葉中的MDA含量。當(dāng)復(fù)合微生物菌劑施用量為 22.5 kg/hm2 時(shí)，花生的單株莢果數(shù)、單株莢果質(zhì)量、單株籽仁質(zhì)量、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、單株產(chǎn)量較對(duì)照分別提高了24.63%、20.22%、14.10%、486%、7.63%、12.85%。本試驗(yàn)結(jié)果為復(fù)合微生物菌劑在花生大田生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了理論參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]燕 燕. 常吃花生降脂抗老[J]. 農(nóng)村 農(nóng)業(yè) 農(nóng)民，2006（12）：61.

[2]李 岳，王月福，王銘倫，等. 施鈣對(duì)花生衰老特性和產(chǎn)量的影響[J]. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，29（2）：89-93.

[3]彭智平，吳雪娜，于俊紅，等. 施鉀量對(duì)花生養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J]. 花生學(xué)報(bào)，2013，42（3）：27-31.

[4]于俊紅，彭智平，黃繼川，等. 施氮量對(duì)花生養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J]. 花生學(xué)報(bào)，2011，40（3）：20-23.

[5]張志鵬，蔡燕飛，段繼賢，等. 復(fù)合微生物菌劑在設(shè)施黃瓜上的應(yīng)用效果研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（2）：168-170.

[6]減遠(yuǎn)義，張品文，王連軍. 微生物菌劑在番茄應(yīng)用效果研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究，2019（9）：53-54.

[7]Li S，Sun T，Liu X J，et al. Effects of microbial inoculants on nutrient availability and rice yield[J]. Journal of Northeast Agricultural University，2017，24（1）：27-34.

[8]賀國(guó)強(qiáng)，鄧志平，劉展志，等. 菌劑、沼液及其復(fù)配對(duì)玉米經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，16（4）：24-29.

[9]薛盼盼，管琳菲，樊 琳. 發(fā)酵殘?jiān)臃N功能微生物菌劑對(duì)黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（9）：79-82.

[10]趙曉玲. EM微生物菌劑不同施用方法對(duì)大棚辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 長(zhǎng)江蔬菜，2015（8）：64-66.

[11]方志偉，張榮銑，朱培仁. 水稻葉片葉綠素含量的變化與光合作用的關(guān)系[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1987，10（4）：18-22.

[12]孫 紅，李民贊，張彥娥，等. 玉米生長(zhǎng)期葉片葉綠素含量檢測(cè)研究[J]. 光譜學(xué)與光譜分析，2010，30（9）：2488-2492.

[13]董守坤，趙 坤，劉麗君，等. 干旱脅迫對(duì)春大豆葉綠素含量和根系活力的影響[J]. 大豆科學(xué)，2011，30（6）：949-953.

[14]陳修斌. 溫度對(duì)龍葵幼苗葉綠素含量和熒光參數(shù)的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（5）：56-57，72.

[15]文安宇，陳 陽(yáng)，王雪華，等. 生物菌劑對(duì)小白菜生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019（6）：69-71.[HJ2mm]

[16]賀 冰，趙月平，邵秀麗，等. 微生物菌劑與化學(xué)肥料配施對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，44（5）：528-531.

[17]南芝潤(rùn)，范月仙. 植物過(guò)氧化氫酶的研究進(jìn)展[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2008，14（5）：31-33.

[18]袁 牧，王昌留，王一斐，等. 超氧化物歧化酶的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué)雜志2016，25（6）：550-558.

[19]黃秋良，袁宗勝，陳智勇，等. 不同微生物菌劑處理對(duì)芳樟生理生化的影響[J]. 防護(hù)林科技，2019（11）：1-3，43.

[20]劉丹丹，劉 暢. 微生物去除土壤阿特拉津污染及黃瓜根系的氧化應(yīng)激反應(yīng)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（22）：307-309.

[21]劉 聰，譙江蘭，仝少杰，等. 微生物菌劑對(duì)設(shè)施甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（19）：168-171.

[22]陳永波，黃光呈，馬作江，等. 生物有機(jī)肥和復(fù)合微生物菌劑對(duì)黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 氨基酸和生物資源2012，34（3）：32-36.

[23]劉清瑋，宋宇鵬，高華. 不同生物菌劑對(duì)二年生人參生長(zhǎng)生理及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J]. 人參研究，2019（3）：25-29.

收稿日期：2020-03-16

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題（編號(hào)：2018YFD0201009）。

作者簡(jiǎn)介：何飛燕（1991—），女，河南洛陽(yáng)人，碩士研究生，主要從事微生物資源開(kāi)發(fā)利用研究。E-mail：1349164086@qq.com。

通信作者：蘭時(shí)樂(lè)，碩士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事微生物資源開(kāi)發(fā)利用研究，E-mail：875540378@qq.com;李 林，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事花生栽培研究，E-mail：lilindw@163.com。