微生物菌劑對當(dāng)歸生長的影響試驗(yàn)

祁麗萍 賈莉 張文斌 王寧 曹曉麗 盧愛軍 聶萍萍

摘 要 為研究微生物菌劑對當(dāng)歸出苗和產(chǎn)品品質(zhì)的影響，實(shí)現(xiàn)當(dāng)歸產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效，在培育管理?xiàng)l件相同的情況下，在甘肅省定西市劃分試驗(yàn)地，選擇假單胞菌屬復(fù)合菌劑T1和芽孢桿菌屬復(fù)合菌劑T2進(jìn)行對比試驗(yàn)，測定不同菌劑對當(dāng)歸生長產(chǎn)量與品質(zhì)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，T1處理相對于T2處理，在當(dāng)歸生長方面展現(xiàn)更好的效果。

關(guān)鍵詞 微生物菌劑；當(dāng)歸；提質(zhì)增效；甘肅省定西市

中圖分類號：S144 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.10.001

當(dāng)歸是甘肅省道地中藥材品種之一，年產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的90%以上，具有活血與補(bǔ)血等多種功效，由于近年來巨大的市場需求，種植量逐年增多[1]。甘肅省定西市是馳名中外的“岷歸”主產(chǎn)區(qū)之一，也是大部分農(nóng)民收入的主要來源，對定西市的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整起到積極影響，在農(nóng)業(yè)發(fā)展、鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮著不可替代的作用[2]?；诖?，進(jìn)行試驗(yàn)探索微生物菌劑在當(dāng)歸產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，以提高當(dāng)歸抗病性、促進(jìn)生長、提升產(chǎn)量和品質(zhì)[3]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

選擇在甘肅省定西市岷縣進(jìn)行試驗(yàn)，該地年降水量在350～600 mm，年無霜期120～160 d，年平均氣溫為7.2 ℃。該地日照時間較長，晝夜溫差較大，氣候的垂直性和水平性特征非常明顯，適宜多種藥用植物的生長和發(fā)育[4]。試驗(yàn)地土壤類型為栗鈣土，速效鉀含量137.86 mg·kg-1、速效磷含量16.48 mg·kg-1、堿解氮含量84.22 mg·kg-1、有機(jī)質(zhì)含量22.35 g·kg-1，pH值為7.85，前茬作物為油菜。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)使用的植株為一年生當(dāng)歸苗，品種為岷歸1號。試驗(yàn)用苗木由試驗(yàn)地提供。供試菌株從試驗(yàn)地貝母土壤中分離獲得的。在前期的分離工作中，選擇芽孢桿菌屬和假單胞菌屬菌株各3株，對其進(jìn)行固氮、解磷和產(chǎn)酶特性的測定后，將它們制備成復(fù)合菌劑。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)設(shè)計。共設(shè)計3個處理組，分別為假單細(xì)胞屬復(fù)合菌劑T1組（包含假單胞菌屬CBS5、CBS7、CBSB共3株菌復(fù)配）、芽孢桿菌屬復(fù)合菌劑T2組（包含芽孢桿菌屬5C1、5C5、5C7共3株菌復(fù)配）及對照組CK[無菌馬鈴薯葡萄糖肉湯（PDB）培養(yǎng)基處理]。試驗(yàn)所使用的具體菌株信息如表1所示。在試驗(yàn)中，不同的菌株首先在28 ℃、200 r·min-1的條件下，使用PDB培養(yǎng)基進(jìn)行震蕩培養(yǎng)2 d。然后按照等比例的方式，根據(jù)菌液的吸光度復(fù)配濃度為（1×108）CFU·mL-1的菌劑，并按試驗(yàn)設(shè)計分組噴施。不同處理組的噴施量體積相等，均為5 L。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)于2023年4—10月在試驗(yàn)地進(jìn)行。在試驗(yàn)開始前，試驗(yàn)地施用有機(jī)肥料，每公頃施用量為3 000 kg，確保所用有機(jī)肥料的有機(jī)質(zhì)含量不低于45%、總養(yǎng)分含量（氮、五氧化二磷和氧化鉀）不低于5%。試驗(yàn)地采取隨機(jī)區(qū)組排列，每個處理重復(fù)3次，面積40 m2。當(dāng)歸種植后，在2023年7—8月，每隔兩周按試驗(yàn)設(shè)計分組進(jìn)行1次葉面噴施，總共進(jìn)行4次噴施。每次噴施時，隨機(jī)選取每個試驗(yàn)地中的30株當(dāng)歸植株，剪下第3～5位功能葉作為樣品，將其混合裝入樣品袋中。樣品需要迅速冷凍在液氮中，并保存在-80 ℃的條件下，以保持樣品的新鮮度。在整個試驗(yàn)期間，進(jìn)行常規(guī)的田間管理措施，包括除草、松土、灌溉等。

1.5 指標(biāo)及測定方法

1.5.1 菌株固氮、解磷及酶活性測定

固氮和解磷的定性檢測方法及酶活測定的前處理方法參考楊濤等的研究[5]。氨基環(huán)丙烷羧酸（ACC）脫氨酶酶活性通過分光光度法測定；超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、中性木聚糖酶（NEX）、漆酶和幾丁質(zhì)酶酶活性按試劑盒說明書操作進(jìn)行測定。

1.5.2 光合作用參數(shù)測定

使用便攜式光合測量系統(tǒng)對當(dāng)歸植株中健康葉片的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr）進(jìn)行測定。每個樣品進(jìn)行10次重復(fù)測量，然后取平均值。

1.5.3 品質(zhì)測定

根據(jù)試劑盒說明書提供的方法，對當(dāng)歸葉片的丙二醛（MDA）、H2O2和葉綠素的含量進(jìn)行測定，以及對SOD、POD、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（PAO）、多酚氧化酶（DAO）和多酚氧化酶（PPO）的活性進(jìn)行檢測（每組n=3）。采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（UPLC-MS）測定當(dāng)歸葉片中不同內(nèi)源激素水楊酸（SA）、茉莉酸（JA）、脫落酸（ABA）、赤霉素（GA）、生長素和細(xì)胞分裂素（CTK）的含量。每份樣品進(jìn)行3次測量，然后取平均值。

1.6 數(shù)據(jù)處理

通過SPSS 22.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性、相關(guān)性處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌株固氮、解磷及酶活性測定

不同菌株的固氮、解磷及產(chǎn)酶特性測定結(jié)果如表2所示。由表可知，CBS7無固氮活性，CBS7、5C1、5C5具備解磷能力；CBSB、5C1的ACC脫氨酶、SOD活性較好；CBS5的POD、NEX、幾丁質(zhì)酶和漆酶的活性顯著優(yōu)于其他菌株。

不同復(fù)配菌劑的相關(guān)酶活性如表3所示，由表可知，T1組整體SOD、POD、NEX、幾丁質(zhì)酶和漆酶的活性比T2組好，表明該復(fù)配菌劑組合在清除活性氧、多酚等抑制生長的物質(zhì)、促進(jìn)植物生長方面的作用較強(qiáng)。

2.2 對當(dāng)歸葉片光合特性的影響

不同菌劑對當(dāng)歸葉片光合特性的影響如表4所示，與CK組相比，T2處理組對當(dāng)歸葉片的光合特性影響較好，表現(xiàn)為較高的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和蒸騰速率。T1與T2比較，在Ci方面差異不顯著，在Pn、Gs和Tr方面存在顯著差異。

2.3 對當(dāng)歸品質(zhì)的影響

由表5可知，在T1和T2的比較中，T2處理在SOD、PPO和MDA方面表現(xiàn)出更高的活性。這表明T2處理能夠增強(qiáng)當(dāng)歸對氧化應(yīng)激的抵抗能力，減輕氧化損傷，從而提高抗病性；T1處理在CAT、POD、PAO和葉綠素方面表現(xiàn)出更高的活性，說明T1處理能夠增強(qiáng)當(dāng)歸的抗氧化能力，促進(jìn)其光合作用和養(yǎng)分吸收，促進(jìn)植株生長發(fā)育。與CK相比，T1和T2處理在CAT、SOD、POD、PPO、PAO、DAO、H2O2和葉綠素方面表現(xiàn)出更高的活性/含量，且整體來看，T1的表現(xiàn)更好。

由表6可知，T1處理的SA、JA含量高于T2處理，ABA、CTK含量與T2處理無明顯差異，T2處理的生長素、GA含量高于T1處理。在T1和CK的比較中，T1處理在SA、JA、GA和CTK方面表現(xiàn)出更高的含量。

3 結(jié)論與討論

假單胞菌屬復(fù)合菌劑T1和芽孢桿菌屬復(fù)合菌劑T2相比于對照組CK，都能提高當(dāng)歸的抗病性，促進(jìn)當(dāng)歸生長。T1和T2兩種菌劑由于作用機(jī)制不同，導(dǎo)致影響當(dāng)歸生長的相關(guān)指標(biāo)存在差異。具體來說，T1主要通過增加SA和JA的含量，發(fā)揮促進(jìn)當(dāng)歸增產(chǎn)提質(zhì)的作用。

總體而言，T1處理相對于T2處理，在促進(jìn)當(dāng)歸生長方面表現(xiàn)出更好的效果。T1菌劑能夠調(diào)節(jié)當(dāng)歸細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡，增強(qiáng)抗氧化能力，從而更好地促進(jìn)當(dāng)歸的生長和提高產(chǎn)量和品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 祝英，彭軼楠，鞏曉芳，等.不同微生物菌劑對當(dāng)歸苗生長及根際土微生物和養(yǎng)分的影響[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報，2017，23（3）：511-519.

[2] 楊濤，姚陽陽，王治業(yè)，等.復(fù)合菌劑調(diào)控連作當(dāng)歸根圍土壤養(yǎng)分及對產(chǎn)量的影響[J].微生物學(xué)通報，2022，49（7）：2648-2660.

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[5] 楊濤，趙疆，方彥昊，等.甘肅貝母生防菌分離及其對腐爛病防治的研究[J].中藥材，2021，44（1）：1-6.

（責(zé)任編輯：劉寧寧）

基金項(xiàng)目：甘肅省科技計劃項(xiàng)目（22CX8NJ168）。

作者簡介：祁麗萍（1989—），本科，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)學(xué)研究。

*為通信作者，E-mail：sdniepingping@163.com。