哈茨·枯草芽孢桿菌對(duì)蘭州百合生長(zhǎng)和鱗莖中活性物質(zhì)積累的影響

摘要" 為探究哈茨·枯草芽孢桿菌不同施用量對(duì)蘭州百合生長(zhǎng)發(fā)育以及鱗莖中活性物質(zhì)積累的影響，以篩選蘭州百合優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)時(shí)哈茨·枯草芽孢桿菌的最佳施用量。本研究以蘭州百合為材料，在固定雞糞有機(jī)肥施用量的基礎(chǔ)上，設(shè)置1個(gè)空白對(duì)照（CK）和5個(gè)哈茨·枯草芽孢桿菌施用量（15、30、45、60和75"kg/hm2）處理，通過(guò)測(cè)定其株高、莖粗等農(nóng)藝性狀，以及鱗莖中多糖、皂苷等活性物質(zhì)含量，分析在不同處理下蘭州百合生長(zhǎng)發(fā)育情況和鱗莖活性物質(zhì)的積累變化。結(jié)果表明，施用哈茨·枯草芽孢桿菌可促進(jìn)該植物生長(zhǎng)、提高其鱗莖活性物質(zhì)的含量，在75"kg/hm2施用量時(shí)，其農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好，莖粗、葉片數(shù)、葉綠素含量和鱗莖周徑分別較CK提高了22.21%、22.11%、18.16%和8.46%，株高是CK的1.37倍。鱗莖中活性物質(zhì)含量方面，多糖、皂苷含量在75"kg/hm2施用量時(shí)最高，分別較CK增加了68.85%、59.80%，總酚含量在60"kg/hm2施用量時(shí)最高。綜合來(lái)看，蘭州百合種植中，哈茨·枯草芽孢桿菌施用量以75"kg/hm2最佳，研究結(jié)果為微生物菌劑在蘭州百合優(yōu)質(zhì)栽培中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞" 蘭州百合；哈茨·枯草芽孢桿菌；農(nóng)藝性狀；活性物質(zhì)

中圖分類號(hào)" S644.1"""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼" A"""""" 文章編號(hào)" 1007-7731（2025）01-0113-06

DOI號(hào)" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.01.022

Effects of Hartz-Bacillus subtilis on the growth and accumulation of active substances in the bulbs of Lilium davidii var. unicolor

Abstract" To explore the effects of different application rates of Hartz-Bacillus subtilis on the growth and development of Lilium davidii var. unicolor ， as well as the accumulation of active substances in the bulbs， and to screen for the optimum application rate of Hartz-Bacillus subtilis for the high-quality production of L. davidii var. unicolor. Regarded L. davidii var. unicolor was uesd as material， on the basis of a defined organic fertilizer application rate of chicken manure， 1 blank control （CK） and 5 treatments of Hartz-Bacillus subtilis （15， 30， 45， 60 and 75 kg/hm2） were constructed. The agronomic traits such as plant height and stem thickness of its and the content of polysaccharide， saponin， and other active substances in the bulb were analyzed by measuring the main agronomic traits of L. davidii var. unicolor and the content of active substances in the bulb under different treatments. The results showed that Hartz-Bacillus subtilis application accelerated the growth and increased the content of active substances of this plant. When applied at a rate of 75 kg/hm2， the agronomic traits showed good performance， with stem thickness， leaf number， chlorophyll content， and bulb circumference increasing by 22.21%， 22.11%， 18.16%， and 8.46%， respectively， compared to CK. The plant height was 1.37 times that of CK. In terms of the content of active substances in the bulbs， the polysaccharide and saponin content were highest when applied at a rate of 75 kg/hm2， increasing by 68.85% and 59.80% respectively compared to CK. The total phenolic content was highest when applied at a rate of 60 kg/hm2. Overall， in the cultivation of L. davidii var. unicolor， the optimal application rate of Hartz-Bacillus subtilis was 75 kg/hm2. The research results provide a reference for the application of microbial agents in high-quality cultivation of L. davidii var. unicolor.

Keywords" Lilium davidii var. unicolor; Hartz-Bacillus subtilis; agronomic traits; active substances

蘭州百合（Lilium davidii var. unicolor）為川百合（L. davidii）變種，是一種可食用百合，具有顏色潔白，口感細(xì)膩、甘甜和營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn)[1]，其鱗莖富含蛋白質(zhì)、淀粉、維生素、氨基酸和微量元素等多種營(yíng)養(yǎng)成分，同時(shí)還含有百合皂苷、秋水仙堿等多種藥用成分，具有良好的營(yíng)養(yǎng)保健功效[2]。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的大規(guī)模栽培，其品種多樣，部分品種品質(zhì)有待進(jìn)一步提高[3]。近年來(lái)，農(nóng)用微生物菌劑被廣泛應(yīng)用于生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，微生物菌劑是一類含有益活體微生物的肥料，可以豐富土壤微生物數(shù)量、種類和活性，有固氮、解磷和解鉀的作用，可促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育，改善其產(chǎn)量和品質(zhì)[4]。哈茨木霉（Trichoderma harzianum）作為一種重要的生防菌，具有緩解拮抗作用和調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)的作用[5]?？莶菅挎邨U菌（Bacillus subtilis）能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)，是一種重要的根際細(xì)菌[6]，能夠從多種植物組織中分離，具有抗旱、抗菌和促進(jìn)生長(zhǎng)的作用[7]?，F(xiàn)階段，微生物菌劑的應(yīng)用研究集中在小麥、玉米和水稻等糧食作物上[8]，而對(duì)百合生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響研究較少。本研究通過(guò)設(shè)置哈茨·枯草芽孢桿菌不同施用量，對(duì)規(guī)范化栽培中蘭州百合生長(zhǎng)及活性物質(zhì)進(jìn)行研究，測(cè)定不同濃度哈茨·枯草芽孢桿菌處理下，蘭州百合的株高、莖粗等農(nóng)藝性狀及其鱗莖中總酚、多糖和皂苷等活性物質(zhì)含量，篩選出能促進(jìn)其植株生長(zhǎng)及其鱗莖中活性物質(zhì)積累的最佳施用量，為蘭州百合優(yōu)質(zhì)栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種為蘭州百合種球，購(gòu)自蘭州市桐順源農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，種球周徑12～13"cm，根系健壯、無(wú)腐爛、色白、無(wú)分頭且大小均勻。供試肥料為雞糞有機(jī)肥（N+P2O5+K2O≥5%，有機(jī)質(zhì)≥45%），購(gòu)自中衛(wèi)市禾豐生物肥有限公司。微生物菌劑為哈茨·枯草芽孢桿菌粉劑（有效活菌數(shù)≥100億/g，枯草芽孢桿菌≥80億/g，哈茨木霉菌≥20億/g），購(gòu)自山東蘇柯漢生物工程股份有限公司。

1.2 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)在寧夏大學(xué)農(nóng)科實(shí)訓(xùn)基地溫室大棚內(nèi)進(jìn)行（38"°30′16″ N，106"°7′38″ E）。溫室內(nèi)平均溫度24"℃，自然光照時(shí)長(zhǎng)10"h以上，空氣相對(duì)濕度70%～80%。溫度高于30"℃時(shí)，采取開(kāi)窗通風(fēng)、打開(kāi)遮陽(yáng)網(wǎng)、風(fēng)機(jī)和地面噴水等方式降溫。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，在固定雞糞有機(jī)肥用量的基礎(chǔ)上，設(shè)5個(gè)不同用量的哈茨·枯草芽孢桿菌粉劑處理（表1），進(jìn)行蘭州百合盆栽試驗(yàn)，每個(gè)處理30盆，重復(fù)3次，共計(jì)180盆。將不同處理的花盆分別標(biāo)記，依次擺放于地面上，2～3"d澆水1次，其余管理措施保持一致。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 農(nóng)藝性狀 分別測(cè)定各處理百合幼苗期、現(xiàn)蕾期、開(kāi)花期和采收期的株高、莖粗、葉片數(shù)、葉綠素含量和鱗莖周徑等農(nóng)藝性狀。卷尺測(cè)量百合植株基部到頂部的距離為株高；游標(biāo)卡尺測(cè)量植株莖基部節(jié)間最粗處為莖粗；計(jì)算鱗莖基部以上的葉片數(shù)；采用葉綠素儀測(cè)定植株中部葉片的葉綠素含量；鱗莖周莖用卷尺繞鱗莖外圍一周測(cè)量。

1.4.2 活性物質(zhì) 稱取1.00"g百合鱗莖干粉放入50"mL離心管中，加入15"mL甲醇溶液，封口后于50"℃下超聲提取30nbsp;min，取出配平后離心5"min（10 000 r/min），將上清液收集于15"mL離心管中，置于4"℃冰箱中避光保存?zhèn)溆?。采用硫酸—苯酚法測(cè)定多糖含量；采用香草醛—高氯酸比色法測(cè)定皂苷含量；采用福林-肖卡法測(cè)定總酚含量[9]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行方差分析，采用Origin 2018軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同用量哈茨·枯草芽孢桿菌處理對(duì)蘭州百合農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 株高 如圖1所示，在幼苗期和開(kāi)花期，蘭州百合的株高整體隨哈茨·枯草芽孢桿菌施用量的增加而升高，以開(kāi)花期T5（75"kg/hm2）處理的株高最高，為35.33"cm，是CK處理的1.37倍。在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)，蘭州百合株高整體先呈線性增長(zhǎng)，在開(kāi)花期達(dá)到峰值，在采收期略有下降。

2.1.2 莖粗 由圖2可知，哈茨·枯草芽孢桿菌對(duì)蘭州百合幼苗期莖粗影響較小。在采收期，植株莖粗隨哈茨·枯草芽孢桿菌施用量的增加而增加。開(kāi)花期，當(dāng)哈茨·枯草芽孢桿菌施用量超過(guò)45"kg/hm2（T3處理）時(shí)，對(duì)莖粗表現(xiàn)出抑制作用，T4（60"kg/hm2）、T5處理的莖粗較T3處理分別降低了0.92%、14.46%。以采收期T5處理的莖粗最粗，為8.71"mm，較CK、T1（15"kg/hm2）、T2（30"kg/hm2）、T3和T4處理分別提高了22.21%、40.01%、29.21%、22.72%和12.91%，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）。綜合來(lái)看，蘭州百合生長(zhǎng)期間，其莖粗整體呈先升高后降低的趨勢(shì)。

2.1.3 葉片數(shù) 如圖3所示，在幼苗期，除T1處理外，蘭州百合葉片數(shù)隨著哈茨·枯草芽孢桿菌施用量的增加而上升；采收期T5處理的葉片數(shù)為194片，較CK處理增加了13.92%，T3處理與CK處理相近，其余處理均低于CK；以開(kāi)花期T5處理的葉片數(shù)最多，為211片，較CK處理增加了22.11%，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）。綜合來(lái)看，蘭州百合葉片數(shù)從幼苗期開(kāi)始增長(zhǎng)，在開(kāi)花期達(dá)到峰值，采收期有所下降。

2.1.4 葉綠素含量 如圖4所示，T1處理各時(shí)期的葉綠素含量與CK處理間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05），表明T1處理對(duì)蘭州百合葉綠素含量影響較小。以開(kāi)花期T5處理的葉綠素含量達(dá)到峰值，為42.07"mg/g，較CK處理增加了18.16%，差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）。綜合來(lái)看，葉綠素含量整體呈先上升，在開(kāi)花期達(dá)到峰值后逐漸下降的趨勢(shì)。

2.1.5 鱗莖周徑 如圖5所示，個(gè)體間鱗莖周徑存在差異，以采收期T5處理的鱗莖周徑最大，為14.50"cm，較CK、T1、T2、T3和T4處理分別增加了8.46%、14.44%、32.52%、3.07%和6.86%。綜合來(lái)看，其鱗莖周徑隨著生長(zhǎng)時(shí)期的變化呈現(xiàn)增加—減少—增加的趨勢(shì)，其開(kāi)花期減少的原因可能是干物質(zhì)為蘭州百合的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)。

2.2 不同哈茨·枯草芽孢桿菌處理對(duì)蘭州百合鱗莖活性成分的影響

2.2.1 多糖含量 如圖6所示，采收期T5處理的蘭州百合鱗莖中多糖含量最高，為170.90"mg/g，較CK處理提高了68.2%。綜合來(lái)看，多糖含量從幼苗期開(kāi)始積累，在開(kāi)花期有所減少，可能原因是干物質(zhì)為蘭州百合的地上部生長(zhǎng)發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)；開(kāi)花期后干物質(zhì)向百合鱗莖運(yùn)輸，最終在采收期達(dá)到峰值。

2.2.2 皂苷含量 不同時(shí)期蘭州百合鱗莖中皂苷積累的變化如圖7所示，皂苷含量從幼苗期開(kāi)始積累，開(kāi)花期有所下降，以采收期T5處理的皂苷含量最高，為121.62"mg/g，較CK、T1、T2、T3和 T4處理分別增加了59.80%、41.99%、37.32%、36.33%和20.00%，差異均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）。

2.2.3 總酚含量 如圖8所示，蘭州百合生長(zhǎng)期間，鱗莖總酚含量呈線性累積，在采收期達(dá)到峰值。以采收期T4處理的總酚含量最高，為0.22"mg/g，較CK處理增加了21.30%。

3 結(jié)論與討論

農(nóng)用微生物菌劑在生態(tài)農(nóng)業(yè)中應(yīng)用較廣泛，其重要性日益凸顯。此次試驗(yàn)結(jié)果表明，施用微生物菌劑對(duì)蘭州百合生長(zhǎng)發(fā)育的影響存在差異，一方面，其株高、莖粗、葉片數(shù)和鱗莖周徑在施用適量哈茨·枯草芽孢桿菌的條件下表現(xiàn)較好，這與保善存等[10]、錢彩霞等[11]的研究結(jié)果一致。分析其原因，可能是哈茨·枯草芽孢桿菌能夠有效提高土壤肥力、活化土壤中的難溶化合物[12]，進(jìn)而促進(jìn)植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，促進(jìn)其生長(zhǎng)。另一方面，當(dāng)哈茨·枯草芽孢桿菌施用量超過(guò)一定范圍時(shí)，對(duì)基生根和莖生根的生長(zhǎng)表現(xiàn)出一定抑制作用，這可能是因?yàn)槲⑸锞适┯昧窟^(guò)大，會(huì)使土壤鹽分含量升高，土壤微生物活躍，消耗氧氣，同時(shí)產(chǎn)生高濃度刺激素類物質(zhì)[13-14]，在一定程度上抑制了蘭州百合鱗莖生根。此外，哈茨·枯草芽孢桿菌微生物菌劑的施用對(duì)于葉綠素的積累具有促進(jìn)作用。淡振榮等[15]研究指出，哈茨木霉與枯草芽孢桿菌混合接種可有效促進(jìn)海紅果幼苗生長(zhǎng)，提高其葉綠素含量和光合作用，增強(qiáng)抗氧化酶活性。本試驗(yàn)結(jié)果表明，蘭州百合葉綠素含量以開(kāi)花期T5處理時(shí)最高，這可能是因?yàn)槲⑸锞鷦┰黾恿颂m州百合葉面積，增加了葉片的葉綠素含量，使其光合速率提高[16]。

施用微生物菌劑不僅能夠促進(jìn)作物生長(zhǎng)，還能有效改善作物品質(zhì)。李寶慶等[17]研究表明，枯草芽孢桿菌能夠增加草莓根際土壤中有益菌相對(duì)豐度，減少致病菌相對(duì)豐度，優(yōu)化土壤真菌群落結(jié)構(gòu)，有效防治草莓根腐病，有利于其健康生長(zhǎng)。李婷等[18]研究指出，適時(shí)施用哈茨木霉菌劑有利于改善土壤微生物環(huán)境，增強(qiáng)網(wǎng)紋甜瓜植株根系活力，提升其果實(shí)的可溶性固形物、可溶性總糖含量。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施用哈茨·枯草芽孢桿菌后，蘭州百合鱗莖中的多糖、多酚含量明顯提高，這與呂亮雨等[19]研究結(jié)果一致，這可能是因?yàn)楣哪久褂兄谔岣咄寥乐杏幸嫖⑸锏呢S度，枯草芽孢桿菌則更多作用于活化土壤養(yǎng)分，對(duì)土壤中難溶性磷、鉀具有促進(jìn)釋放的作用[20]，在一定程度上影響了蘭州百合鱗莖中活性物質(zhì)的積累。施用適量的哈茨·枯草芽孢桿菌后，蘭州百合皂苷的積累量明顯提高，哈茨·枯草芽孢桿菌作為微生物菌劑，能夠促進(jìn)相關(guān)菌類在土壤中繁殖，從而有效改善土壤微生物的生態(tài)系統(tǒng)，活化土壤中酶的活性，加快有機(jī)物分解，增強(qiáng)土壤肥力的同時(shí)促進(jìn)植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收利用，從而使作物在良好的環(huán)境中生長(zhǎng)[21]；同時(shí)，微生物菌劑還含有多種腐殖質(zhì)和微量元素，可有效改良土壤環(huán)境，促進(jìn)植物吸收營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)而提高蘭州百合鱗莖的品質(zhì)[22]。

綜上，本研究探究哈茨·枯草芽孢桿菌不同施用量對(duì)蘭州百合生長(zhǎng)發(fā)育、鱗莖中活性物質(zhì)積累的影響。結(jié)果表明，施用哈茨·枯草芽孢桿菌能促進(jìn)蘭州百合生長(zhǎng)發(fā)育，增加其鱗莖活性物質(zhì)的積累量。當(dāng)哈茨·枯草芽孢桿菌施用量為75"kg/hm2時(shí)，蘭州百合農(nóng)藝性狀整體水平優(yōu)于其他處理，且鱗莖中活性物質(zhì)的含量較高。哈茨·枯草芽孢桿菌可作為良好的微生物菌劑應(yīng)用于蘭州百合的優(yōu)質(zhì)栽培中，為食用百合產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

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