蟬花菌質(zhì)對(duì)菜豆苗期生長(zhǎng)的影響

摘" 要：為了探究蟬花菌質(zhì)對(duì)菜豆苗期生長(zhǎng)的影響，研究采用盆栽試驗(yàn)，通過設(shè)置試驗(yàn)組（無菌土+蟬花菌質(zhì)）與對(duì)照組（無菌土），測(cè)定菜豆苗期生長(zhǎng)的農(nóng)藝性狀指標(biāo)、根系指標(biāo)、葉綠素含量。結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，添加蟬花菌質(zhì)提高了菜豆幼苗總根長(zhǎng)、根體積及葉綠素含量，降低了其總根尖數(shù)、分枝數(shù)和交叉數(shù)；在15 d時(shí)，施加蟬花菌質(zhì)顯著提高了菜豆的最大葉長(zhǎng)和葉寬；在30 d時(shí)施加蟬花菌質(zhì)顯著提高了株高。在15 d時(shí)，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組的株高、葉片數(shù)、莖粗分別提高了36.36%、25.00%、30.97%；在30 d時(shí)，試驗(yàn)組的株高較對(duì)照組顯著提高40.83%，莖粗、葉片數(shù)、最大葉長(zhǎng)及最大葉寬與對(duì)照組相比均有所提高。此外，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組的地上部分鮮質(zhì)量、地下部分鮮質(zhì)量、地上部分干質(zhì)量、地下部分干質(zhì)量、根冠比均有所提高。因此，在育苗土中加入蟬花菌質(zhì)，能夠有效促進(jìn)菜豆的苗期生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：菜豆；蟬花菌質(zhì)；育苗基質(zhì)；苗期生長(zhǎng)；促生作用

中圖分類號(hào)：S643.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-2871（2024）07-137-07

Effects of Cordyceps chanhua spent mushroom substrate on the growth of commom bean seedling

HU Gongping1， GAO Gui2， LI Haihong1， DAI Hui2， ZHOU Yeming1， ZOU Xiao1

（1. Institute of Fungal Resources， College of Life Sciences， Guizhou University， Guiyang 550025， Guizhou， China; 2. Guizhou Tobacco Company Qianxinan Company， Qianxinan 562400， Guizhou， China）

Abstract： In order to investigate the effect of Cordyceps chanhua spent mushroom substrate on the growth of commom bean seedlings， a pot experiment was conducted in this study. The experimental group（sterile soil + C. chanhua spent mushroom）and the control group（sterile soil）were set up to determine the agronomic traits index， root index and chlorophyll content of bean seedlings. The results showed that the C. chanhua spent mushroom increased the total root length， root volume and chlorophyll content of the commom bean seedlings， but decreased the total tip number， branch number and crossing number. At 15 d， the maximum leaf length and leaf width of bean were significantly increased by the application of C. chanhua spent mushroom. At 30 d， the plant height was significantly increased by adding C. chanhua spent mushroom. At 15 d， compared with the control group， the plant height， leaf number and stem diameter of the experimental group were increased by 36.36%， 25.00% and 30.97%， respectively. At 30 d， the plant height of the experimental group was significantly increased by 40.83% compared with the control group， and the stem diameter， leaf number， maximum leaf length and maximum leaf width were increased compared with the control group. In addition， compared with the control group， the fresh mass of the aboveground part， the fresh mass of the underground part， the dry mass of the aboveground part， the dry mass of the underground part and the root shoot of the experimental group were all increased. Therefore， adding the C. chanhua spent mushroom into seedling soil can effectively promote the growth of commom bean at seedling stage.

Key words： Commom bean; Cordyceps chanhua spent mushroom substrate; Seedling substrate; Seedling growth; Growth-promoting

隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，蔬菜產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)對(duì)蔬菜育苗栽培技術(shù)的要求越來越高。栽培基質(zhì)會(huì)影響蔬菜作物的生長(zhǎng)發(fā)育，目前廣泛使用的育苗基質(zhì)原料草炭屬于不可再生資源[1-2]，有必要開發(fā)綠色高效的草炭替代物，以促進(jìn)蔬菜作物的生長(zhǎng)。食用菌產(chǎn)業(yè)是中國種植業(yè)中繼糧食、蔬菜、果樹、油料之后的第五大產(chǎn)業(yè)[3]，其發(fā)展對(duì)國家大力推行的鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略有著重要的推動(dòng)作用[4]。在食用菌生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量富含氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的菌渣[5-6]。將菌渣代替草炭作為蔬菜的栽培基質(zhì)，可有效促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育[7-8]，不僅能夠降低育苗成本，還能有效推進(jìn)我國生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展[9-11]。目前，一些常見食用菌如平菇、金針菇、草菇、香菇等的菌渣常作為蔬菜的育苗基質(zhì)[12-15]，然而，對(duì)于蟲生真菌菌質(zhì)在蔬菜栽培方面的應(yīng)用研究極少。

蟬花（Cordyceps chanhua）在我國一直被用在藥用和食用方面，主要栽培方式有固體栽培、液體發(fā)酵、蟲體栽培[16]。其中，固體栽培的子實(shí)體采收之后會(huì)殘留由營養(yǎng)菌絲和谷物培養(yǎng)基組成的營養(yǎng)物質(zhì)[17]，即蟬花菌質(zhì)。蟬花菌質(zhì)不僅富含腺苷、多糖、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)[17]，還富含鎂、鉀、磷、鈣、鈉等礦質(zhì)元素[18-19]。此外，蟬花菌質(zhì)中有機(jī)質(zhì)含量在90%以上[20]，將其作為一種新型有機(jī)肥應(yīng)用于農(nóng)作物栽培方面[21]，不僅能解決蟬花子實(shí)體采收后殘留的菌質(zhì)再利用問題，也能充分挖掘蟬花的其他價(jià)值[20]。

菜豆為豆科菜豆屬中的栽培種[22]，富含葉綠素、維生素C、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)[23]，具有增強(qiáng)心臟功能、降低膽固醇等功效[24]。目前，關(guān)于菜豆苗期生長(zhǎng)的相關(guān)研究在不斷增加，主要集中在菜豆苗期的抗旱性、耐鹽性、抗病性以及抗銹性等方面[25-29]。前人研究發(fā)現(xiàn)，蟬花菌質(zhì)可以顯著提高小麥的千粒重、有效穗數(shù)和產(chǎn)量等[30]，這表明蟬花菌質(zhì)能夠促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)。筆者通過盆栽試驗(yàn)，測(cè)定菜豆苗期生長(zhǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)，探究蟬花菌質(zhì)有機(jī)肥作為基肥對(duì)菜豆苗期的促生效果，也可為蟬花菌質(zhì)作為基肥在菜豆生產(chǎn)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

蟬花菌質(zhì)：蟬花于貴州大學(xué)真菌資源研究所栽培，蟬花成熟后，采收子實(shí)體后殘留的基質(zhì)即為蟬花菌質(zhì)。經(jīng)檢測(cè)，蟬花菌質(zhì)中的孢子為3.94×109 conidia·g-1，且蟬花孢子萌發(fā)率為96.88%gt;95%。

供試菜豆：金黔玉龍架豆，由貴州金黔農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2023年3－4月在貴州省貴陽市貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院溫室大棚進(jìn)行，該地區(qū)年平均降水量1 469.6 mm，平均氣溫15.3 ℃，屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。試驗(yàn)土壤采自貴州大學(xué)崇德樓后馬尾松林，過篩后滅菌。

育苗盆尺寸為5 cm×5 cm×5 cm。蟬花菌質(zhì)粉與土壤按照體積比1∶10摻拌均勻，將處理后的土壤裝進(jìn)育苗盆中（試驗(yàn)組CH）；采用相同的方法，將未加培養(yǎng)基質(zhì)粉的土壤裝進(jìn)育苗盆中（對(duì)照組CK），選取足量飽和、體積相似、無殘缺、無病害的菜豆種子，沖洗干凈后進(jìn)行表面消毒。將消毒后的菜豆種子分別放入處理組和對(duì)照組的育苗盆中進(jìn)行栽培，每個(gè)處理50株，3次重復(fù)，菜豆生長(zhǎng)期間定期加水保證土壤濕度。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

根系指標(biāo)測(cè)定：菜豆培養(yǎng)30 d，利用三點(diǎn)取樣法分別在試驗(yàn)組和對(duì)照組中各選取3株幼苗，幼苗根系清洗完畢后，用吸水紙將根系表面水分吸干，用剪刀在莖基部剪斷獲取完整根系并將根系分成不同長(zhǎng)度根段放入玻璃盤中，放入適量清水，將其置于根系掃描儀中掃描拍照，并測(cè)定總根表面積、總根長(zhǎng)、根體積等參數(shù)。

農(nóng)藝性狀指標(biāo)測(cè)定：菜豆培養(yǎng)15 d和30 d后，利用五點(diǎn)取樣法分別在試驗(yàn)組和對(duì)照組中選取5株幼苗，用游標(biāo)卡尺測(cè)定幼苗莖粗，用直尺測(cè)定幼苗的株高、葉片數(shù)、最大葉長(zhǎng)及葉寬指標(biāo)。

發(fā)芽率的測(cè)定：分別記錄試驗(yàn)組和對(duì)照組中種子萌發(fā)數(shù)量，計(jì)算菜豆的發(fā)芽率。

葉綠素含量測(cè)定：利用混合液法測(cè)定育苗30 d時(shí)菜豆葉片中葉綠素含量[31]。

鮮質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定：菜豆培養(yǎng)15 d和30 d后，利用五點(diǎn)取樣法分別在試驗(yàn)組和對(duì)照組中選取5株幼苗。剪取下每株幼苗的根、莖、葉，采用電子天平稱取根系、莖和葉鮮質(zhì)量。

干質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定：利用牛皮紙分別將已測(cè)完鮮質(zhì)量的根、莖、葉包裹住，放入105 ℃烘箱中烘干30 min后，降低溫度至75 ℃烘干到恒質(zhì)量狀態(tài)，分別稱取根、莖、葉干質(zhì)量。

根冠比：指植株根系與地上部分干質(zhì)量或鮮質(zhì)量的比值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析并進(jìn)行圖形繪制，采用SPSS 27對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 菜豆苗期根系發(fā)育情況分析

由圖1可知，與對(duì)照組CK相比，試驗(yàn)組CH總根長(zhǎng)、總根表面積、根體積、根均直徑分別提高了6.42%、35.73%、32.97%、13.79%，總根尖數(shù)、分枝數(shù)、交叉數(shù)分別降低了37.01%、39.56%、60.99%，但差異均不顯著。因此，添加蟬花菌質(zhì)對(duì)菜豆苗期的根系發(fā)育無明顯影響。但在菜豆栽培時(shí)添加一定量的蟬花菌質(zhì)，對(duì)幼苗根系生長(zhǎng)時(shí)的總根長(zhǎng)、總根表面積、根體積以及根均直徑具有一定的促進(jìn)效果，對(duì)幼苗根系生長(zhǎng)時(shí)的總根尖數(shù)、分枝數(shù)、交叉數(shù)有一定的抑制作用。

2.2 菜豆苗期農(nóng)藝性狀指標(biāo)

在15 d與30 d時(shí)，添加蟬花菌質(zhì)處理后的菜豆幼苗的農(nóng)藝性狀指標(biāo)均優(yōu)于未添加蟬花菌質(zhì)的菜豆幼苗（圖2）。與對(duì)照組相比，在15 d時(shí)試驗(yàn)組的株高、葉片數(shù)、莖粗分別提高了36.36%、25.00%、30.97%（圖3），但差異不顯著；在菜豆育苗15 d后，試驗(yàn)組菜豆幼苗的最大葉長(zhǎng)、葉寬分別是5.00、4.9 cm（圖3），且顯著高于對(duì)照組。由圖3可知，在菜豆育苗30 d后，試驗(yàn)組的株高比對(duì)照組顯著提高了40.83%，莖粗、葉片數(shù)、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬較對(duì)照組分別提高了23.30%、60.00%、17.81%、14.30%，但差異不顯著。

2.3 菜豆種子發(fā)芽率及苗期葉綠素含量

種子萌發(fā)試驗(yàn)結(jié)果表明，在播種后的15 d到30 d，菜豆種子發(fā)芽率整體呈上升趨勢(shì)，但添加蟬花菌質(zhì)處理對(duì)菜豆種子萌發(fā)有一定的抑制作用。由表1可知，試驗(yàn)組和對(duì)照組的菜豆種子在15 d時(shí)發(fā)芽率分別為34%和76%，在30 d時(shí)試驗(yàn)組和對(duì)照組的發(fā)芽率分別為66%和86%。

在菜豆育苗30 d時(shí)對(duì)試驗(yàn)組和對(duì)照組菜豆葉片的葉綠素含量進(jìn)行檢測(cè)（圖4），結(jié)果表明，試驗(yàn)組的葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量（w，后同）分別為1.65、0.64、2.29 mg·g-1，對(duì)照組的葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量分別為1.45、0.60、2.06 mg·g-1。與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組的葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量分別提高了13.79%、6.67%、11.17%，但差異不顯著。整體而言，蟬花菌質(zhì)對(duì)菜豆幼苗葉片葉綠素含量的合成具有一定程度的促進(jìn)作用。

2.4 菜豆苗期干鮮質(zhì)量指標(biāo)

試驗(yàn)組和處理組的菜豆苗期干、鮮質(zhì)量在30 d內(nèi)隨著時(shí)間的推移呈增加趨勢(shì)（圖5）。菜豆育苗15 d時(shí)，與對(duì)照組相比，添加蟬花菌質(zhì)的地上部分鮮質(zhì)量、地下部分鮮質(zhì)量、地下部分干質(zhì)量及根冠比分別提高3.71%、30.95%、59.00%、22.45%，但差異不顯著。菜豆育苗30 d后，與CK相比，添加蟬花菌質(zhì)顯著增加了菜豆苗期地下部分鮮質(zhì)量，地上部分鮮質(zhì)量、地上與地下部分干質(zhì)量及根冠比雖有提高，但差異不顯著。從數(shù)據(jù)結(jié)果來看，在30 d時(shí)，試驗(yàn)組菜豆苗期的地上部分鮮質(zhì)量、地下部分鮮質(zhì)量、地上部分干質(zhì)量、地下部分干質(zhì)量及根冠比分別是對(duì)照組的1.26倍、2.54倍、1.72倍、5.39倍及1.86倍（圖5）。由圖5可知，在15 d時(shí)，試驗(yàn)組菜豆的含水量為93.21%，對(duì)照組植株的含水量為90.88%；30 d時(shí)，試驗(yàn)組菜豆的含水量為84.05%，對(duì)照組為90.16%。由此可見，蟬花菌質(zhì)對(duì)菜豆的含水量并無顯著影響。綜上，蟬花菌質(zhì)能夠促進(jìn)菜豆苗期生物量的增加，對(duì)菜豆具有較好的促生作用。

3 討論與討論

根系是植物重要的吸收和代謝器官，可固著、支撐植物，促使植物吸收土壤中的水分、無機(jī)鹽及一些小分子物質(zhì)，是與土壤環(huán)境接觸的第一道“門戶”，易對(duì)土壤環(huán)境的營養(yǎng)狀況做出反應(yīng)[32]。植物根系對(duì)養(yǎng)分的吸收程度不僅取決于基質(zhì)中養(yǎng)分的可利用性，還與植物自身的根系發(fā)育狀況有著密切關(guān)系，根長(zhǎng)、總根面積和根體積都與之相關(guān)[33]，根總面積越大，植物吸收的水分和無機(jī)鹽越充分；根體積越大，植物的抗倒伏能力越強(qiáng)。本研究結(jié)果表明，蟬花菌質(zhì)能夠提高菜豆的根長(zhǎng)、根總表面積、根體積和根均直徑，表明蟬花菌質(zhì)對(duì)菜豆根系生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，這與菌渣對(duì)小麥影響的研究結(jié)果相似[34]，但菜豆根系中的總根尖數(shù)、分枝數(shù)、交叉數(shù)在添加蟬花菌質(zhì)后卻有一定程度的降低，與徐聰?shù)萚34]研究菌渣對(duì)小麥根系生長(zhǎng)的影響情況不符，可能是因?yàn)樽魑锓N類不同。

農(nóng)藝性狀能夠反映植株的生長(zhǎng)狀況和強(qiáng)健水平[35]。本研究結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，添加蟬花菌質(zhì)能在15 d時(shí)顯著提高菜豆幼苗的最大葉長(zhǎng)和葉寬，在30 d時(shí)能顯著提高菜豆幼苗的株高，這與多數(shù)菌渣對(duì)蔬菜作物農(nóng)藝性狀指標(biāo)的影響結(jié)果相似[36]，說明了蟬花菌質(zhì)對(duì)蔬菜作物具有促生作用。

光合作用是植物生長(zhǎng)發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著植株發(fā)育呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化，光合作用強(qiáng)弱決定植株長(zhǎng)勢(shì)與效益[37]，當(dāng)綠色植物中的葉綠素含量提高時(shí)，光合作用可得到一定的強(qiáng)化，生成更多的有機(jī)質(zhì)，滿足植物的生長(zhǎng)需求，還能轉(zhuǎn)化為蔗糖、淀粉和脂質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，從而達(dá)到增產(chǎn)提質(zhì)的目的[38]。本研究結(jié)果表明，添加蟬花菌質(zhì)能夠提高菜豆幼苗葉片中的葉綠素含量，有助于提高光合作用效率和光能利用率，這與前人的研究結(jié)果相似[39]。

菜豆是我國重要的蔬菜種類，也是我國重要的出口農(nóng)產(chǎn)品[40]，其產(chǎn)量與發(fā)芽率息息相關(guān)。筆者的研究結(jié)果表明，蟬花菌質(zhì)抑制了菜豆種子的萌發(fā)，與大多數(shù)類似研究情況不一致[41-42]，出現(xiàn)這種情況可能是由于對(duì)菜豆種子消毒處理過度，對(duì)種子萌發(fā)造成一定影響。

鮮質(zhì)量、干質(zhì)量能反映植株的生長(zhǎng)、產(chǎn)量及干物質(zhì)的積累情況[5]。郭煒等[43]研究表明，發(fā)酵菌渣提高了黃瓜的干、鮮質(zhì)量及壯苗指數(shù)，這與本研究結(jié)果類似，添加蟬花菌質(zhì)能夠明顯提高菜豆幼苗地下部分鮮質(zhì)量、地上部分鮮質(zhì)量、地上部分干質(zhì)量、地下部分干質(zhì)量及根冠比。

綜上所述，將蟬花菌質(zhì)作為基肥應(yīng)用于菜豆栽培，能夠提高菜豆幼苗總根長(zhǎng)、根體積及葉綠素含量，降低菜豆的總根尖數(shù)、分枝數(shù)和交叉數(shù)；能夠提高菜豆苗期的株高、莖粗、葉片數(shù)、最大葉長(zhǎng)及葉寬，菜豆葉片的葉綠素含量也有所提高。此外，在栽培土壤中添加蟬花菌質(zhì)還可以提高菜豆苗期的地上部分鮮質(zhì)量、地下部分鮮質(zhì)量、地上部分干質(zhì)量、地下部分干質(zhì)量及根冠比。因此，在育苗土中加入蟬花菌質(zhì)，對(duì)菜豆苗期的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。

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收稿日期：2023-08-14；修回日期：2024-03-14

基金項(xiàng)目：貴州省煙草公司黔西南州公司技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目（2022-04）

作者簡(jiǎn)介：胡功平，男，在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)橄x生真菌資源。E-mail：452645476@qq.com

通信作者：鄒" 曉，男，教授，主要研究方向?yàn)橄x生真菌資源。E-mail：xzou@gzu.edu.cn