不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響

張慶銀，王丹丹，李 燕，師建華，王子凡，牛瑞生，齊連芬

（石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，河北 石家莊 050041）

木霉菌是廣泛存在于自然界中的一種微生物，在植物根圍、葉圍可以迅速生長(zhǎng)，搶占植物體表面的位點(diǎn)，形成一個(gè)保護(hù)罩，可預(yù)防根部病原真菌的侵染[1]，并且產(chǎn)生刺激植物生長(zhǎng)和誘導(dǎo)植物防御反應(yīng)的化合物，改善根系的微環(huán)境[2]，增強(qiáng)植物的長(zhǎng)勢(shì)和抗病能力[3]，提高作物的產(chǎn)量和收益[4]。目前，在關(guān)于木霉菌對(duì)作物促生作用的報(bào)道中，周曉馥等[5]發(fā)現(xiàn)，使用哈茨木霉菌對(duì)黃瓜幼苗進(jìn)行灌根，較不灌根可顯著促進(jìn)根系生長(zhǎng)和幼苗的光合作用；劉連妹等[6]研究表明，應(yīng)用哈茨木霉菌可促進(jìn)番茄幼苗地上部分和地下部分的生長(zhǎng)，提高葉片中葉綠素含量。朱雙杰等[7]發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用哈茨木霉菌可明顯提高辣椒植株的鮮質(zhì)量及葉片葉綠素含量。

木霉菌對(duì)植物的作用機(jī)理一般分為2種，其一，是一些木霉菌定殖于作物根部，與根系達(dá)成共生效應(yīng)，從而促進(jìn)根系的發(fā)育；其二，是木霉菌具有溶解或微溶礦物質(zhì)的能力，可以溶解金屬化合物，進(jìn)而促進(jìn)植物對(duì)礦物質(zhì)的吸收，促進(jìn)植物生長(zhǎng)[8]。木霉菌作為一種生物菌劑，對(duì)作物安全、對(duì)環(huán)境友好，被廣泛應(yīng)用于綠色或有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)。相關(guān)研究表明，木霉菌對(duì)番茄早疫病菌、尖孢鐮刀菌番茄?；汀⒑坦如牭毒炔≡忻黠@抑制作用，并且通過灌根能夠促進(jìn)番茄幼苗生長(zhǎng)[9]，也能夠促進(jìn)黃瓜和茄子幼苗根系的生長(zhǎng)[10-11]。目前生產(chǎn)上應(yīng)用的蔬菜育苗基質(zhì)，普遍存在養(yǎng)分含量不足、理化性質(zhì)不穩(wěn)定、攜帶病原菌等問題[12]。木霉菌不僅對(duì)病原菌具有抑制作用，還可以促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，適合用于基質(zhì)育苗[13]。本試驗(yàn)通過在番茄穴盤基質(zhì)育苗試驗(yàn)中應(yīng)用不同用量的木霉菌劑，以篩選出促進(jìn)番茄幼苗生長(zhǎng)的適宜木霉菌用量，為培育優(yōu)質(zhì)番茄種苗提供技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試木霉菌菌劑為“施倍健”哈茨木霉·厚垣孢子（粉劑），由海南金雨豐生物有限公司提供。番茄品種選用粉果品種“萊卡”，由石家莊兆為園藝有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2021年9—10月在河北省高邑縣文廣福緣農(nóng)業(yè)園區(qū)日光溫室進(jìn)行。設(shè)置6個(gè)不同用量菌劑處理，分別為0、20、40、60、80、100 mg/株，即CK、M1、M2、M3、M4、M5。具體操作如下：播種前分別稱量哈茨木霉菌劑0、1.44、2.88、4.32、5.76、7.20 g與育苗基質(zhì)3.33 L（2 kg）均勻混合后裝盤，采用72孔塑料穴盤，育苗基質(zhì)選用草炭∶蛭石∶珍珠巖體積比為25∶4∶4的混合基質(zhì)。每個(gè)穴盤即為1個(gè)處理，每盤基質(zhì)用量3.33 L，重復(fù)3次。于9月27日干籽單粒播種。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

播種后8 d統(tǒng)計(jì)出苗率。播種后30 d統(tǒng)計(jì)番茄幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)，每個(gè)處理隨機(jī)選取10株，分別測(cè)量幼苗的株高、莖粗、葉長(zhǎng)、葉寬，并且在整個(gè)育苗過程中記錄和統(tǒng)計(jì)幼苗發(fā)病情況；將幼苗地上部分和地下部分分離，地下部分使用清水洗凈后用紙巾吸干表面水分，分別稱取地上部和地下部鮮質(zhì)量，然后放入烘箱內(nèi)105 ℃殺青30 min，75 ℃烘干至恒質(zhì)量，分別測(cè)量地上部干質(zhì)量和地下部干質(zhì)量，并計(jì)算根冠比和壯苗指數(shù)。根冠比＝根干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量；壯苗指數(shù)＝（莖粗/株高＋根干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量）×全株干質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

結(jié)果數(shù)據(jù)采用Office 2021和SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄出苗率的影響

如圖1所示，出苗率由高到低依次為：M1＞CK＞M2＞M4＞M3＝M5，各處理間均無顯著性差異。說明基質(zhì)中添加哈茨木霉菌20～100 mg/株對(duì)番茄種子的萌發(fā)無顯著影響。

圖1 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄幼苗出苗率的影響

2.2 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄幼苗株高的影響

如圖2所示，隨著哈茨木霉菌用量的增加，幼苗的株高表現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)。與CK相比，M1、M2、M3處理均顯著增加，分別增加了9.79%、7.93%和7.93%，但這3個(gè)處理間差異不顯著；而M4和M5處理則均較CK顯著降低，分別降低了10.68%和25.80%；M5處理的株高最低，均顯著低于其他處理。結(jié)果說明，育苗基質(zhì)中的哈茨木霉菌使用量＞80 mg/株時(shí)，會(huì)抑制番茄幼苗的生長(zhǎng)。

圖2 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄幼苗株高的影響

2.3 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄幼苗莖粗的影響

如圖3所示，與CK相比，M1處理番茄幼苗莖粗顯著增加了10.57%，M2、M3、M4處理均有所增加，但與CK間差異均不顯著，M5處理則略小于CK。此外，各木霉菌處理中，M1處理的莖粗最大，顯著高于M2和M5處理，但與M3、M4處理間差異不顯著。結(jié)果表明，通過施用一定用量的哈茨木霉菌，番茄幼苗的莖粗得到提高，有利于培育壯苗。

圖3 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄幼苗莖粗的影響

2.4 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄幼苗葉面積的影響

葉片是植物進(jìn)行光合作用和蒸騰作用的最主要器官，與植株生長(zhǎng)密切相關(guān)。圖4結(jié)果表明，隨著育苗基質(zhì)中哈茨木霉菌用量的增加，幼苗的葉面積表現(xiàn)出波動(dòng)下降的趨勢(shì)。M1、M2、M3、M4處理與CK相比差異均不顯著，M5處理則較CK顯著降低了42.15%。說明木霉菌用量較多時(shí)，反而不利于番茄幼苗葉面積的增加。

圖4 不同哈茨木霉菌用量對(duì)番茄幼苗葉面積的影響

2.5 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄幼苗地上部鮮質(zhì)量的影響

圖5結(jié)果表明，隨著育苗基質(zhì)中哈茨木霉菌用量的增加，幼苗的地上部鮮質(zhì)量表現(xiàn)出先升后降—再升再降的趨勢(shì)。幼苗地上部鮮質(zhì)量由大到小依次為：M3＞M1＞M2＞CK＞M4＞M5，M3較CK顯著增加了18.50%，M1、M2處理分別較CK增加14.30%、7.78%，但處理間差異均不顯著。此外，在木霉菌處理中，M1、M2、M3處理間差異不顯著，M4、M5處理均顯著小于M3處理。說明適宜濃度的哈茨木霉菌能夠促進(jìn)番茄幼苗地上部鮮質(zhì)量的增加，用量過多則反之。

圖5 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄幼苗地上部鮮質(zhì)量的影響

2.6 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄幼苗地下部鮮質(zhì)量的影響

如圖6所示，與CK相比較，M1、M3處理番茄地下部鮮質(zhì)量分別顯著增加了48.53%、33.56%；M2、M4、M5處理均高于CK，但與CK間的差異均不顯著。此外，在木霉菌處理中，M1處理顯著大于M2、M4、M5處理，分別增加了18.35%、24.46%和26.61%。說明在育苗基質(zhì)中添加一定用量的哈茨木霉菌，可促進(jìn)番茄幼苗根系的發(fā)育。

圖6 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄幼苗地下部鮮質(zhì)量的影響

2.7 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄幼苗根冠比的影響

根冠比的大小反映了植物地下部分與地上部分的相關(guān)性。如圖7所示，番茄幼苗根冠比大小順序?yàn)椋篗1＞M5＞M4＞M3＞M2＞CK。與CK相比，M1處理顯著增加了33.26%；M2、M3、M4、M5處理分別較CK增加13.68%、14.54%、17.83%和19.47%，但處理間差異均不顯著。說明在育苗基質(zhì)中添加適宜用量的哈茨木霉菌，有助于番茄幼苗根系的發(fā)育。

圖7 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄幼苗根冠比的影響

2.8 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄壯苗指數(shù)的影響

關(guān)于秧苗質(zhì)量，傳統(tǒng)的方法通過觀察秧苗的株高、莖粗、葉片顏色等指標(biāo)進(jìn)行健壯程度的評(píng)判，這種評(píng)價(jià)結(jié)果大多與秧苗的實(shí)際質(zhì)量存在較大偏差[14]。壯苗指數(shù)是結(jié)合了地上部和地下部主要指標(biāo)的一個(gè)綜合指標(biāo)，壯苗指數(shù)越大，說明秧苗質(zhì)量越好。如圖8所示，與CK相比，M1處理壯苗指數(shù)顯著提高了42.12%；而M2、M3、M4、M5處理則與CK間差異均不顯著。此外，在木霉菌處理中，M1處理顯著高于M2、M4、M5處理，分別提高了30.10%、18.46%和26.83%，而M2、M3、M4、M5處理間差異不顯著。說明在育苗基質(zhì)中添加適宜濃度的哈茨木霉菌，有助于培育番茄壯苗。

圖8 不同用量哈茨木霉菌對(duì)番茄壯苗指數(shù)的影響

3 討論與結(jié)論

木霉菌作為一種重要的生防菌，對(duì)作物具有促進(jìn)生長(zhǎng)和增強(qiáng)抗病性的作用[15-20]。本試驗(yàn)對(duì)番茄幼苗期的生長(zhǎng)及發(fā)病情況進(jìn)行了跟蹤記錄，整個(gè)生長(zhǎng)期并未出現(xiàn)病害，結(jié)果分析中沒有進(jìn)行贅述，但經(jīng)過哈茨木霉處理的番茄幼苗則表現(xiàn)出促生長(zhǎng)的作用，這與胡瓊[21]的研究結(jié)果一致。劉暢等[22]也指出，施加哈茨木霉可提高黃瓜幼苗的株高、莖粗、葉寬等。齊娟等[23]、陸淼等[24]使用哈茨木霉菌處理植物種子，結(jié)果都增加了種子活力，且提高了幼苗的根系活力；陳雙臣等[25]指出，哈茨木霉通過激活與光合相關(guān)的基因表達(dá)，可以提高植株病害脅迫下的光合能力。

陸寧海等[26]研究表明，在土壤中添加哈茨木霉進(jìn)行番茄育苗，幼苗的株高、根長(zhǎng)、地上部和地下部鮮質(zhì)量均顯著增加。本試驗(yàn)中哈茨木霉菌施用量在20～60 mg/株時(shí)，番茄幼苗的地下部和地上部鮮質(zhì)量均有所提高。陸寧海等[27]報(bào)道了施用哈茨木霉可明顯增加幼苗的株高、根系長(zhǎng)度[28-29]。本試驗(yàn)中，哈茨木霉菌用量為20～60 mg/株時(shí)，幼苗的株高均有所增加；用量在80～100 mg/株時(shí)，幼苗的株高則表現(xiàn)為顯著下降。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)育苗基質(zhì)中哈茨木霉菌用量為20～60 mg/株，有利于培育壯苗，其中木霉菌用量20 mg/株的番茄幼苗的出苗率、株高、莖粗、地下部鮮質(zhì)量、根冠比和壯苗指數(shù)6個(gè)指標(biāo)均優(yōu)于其他處理，且莖粗、地下部鮮質(zhì)量、根冠比和壯苗指數(shù)4個(gè)指標(biāo)均顯著高于對(duì)照。因此，在育苗基質(zhì)中添加木霉菌對(duì)番茄幼苗的生長(zhǎng)具有一定的影響，適宜的用量有利于培育壯苗。對(duì)于育苗基質(zhì)中木霉菌添加量在0～20 mg/株范圍內(nèi)對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響效果，有待于進(jìn)一步探究。