微生物菌劑對烤煙幼苗主要農藝性狀與生理特征的影響

潘明錦， 彭麗娟,2， 李春黎， 劉國琴,2*

(1.貴州大學 煙草學院， 貴州 貴陽 550025； 2.貴州省煙草品質研究重點實驗室， 貴州 貴陽 550025)

微生物菌劑是經過一些特殊工藝制成的含有微生物活菌并用于植物的生物制劑，其對甜菜、西瓜、黃瓜、馬鈴薯和小麥等植物的生長發育和生理代謝有一定的調控作用。王孝純等[1]研究發現，苗床噴施微生物菌劑能夠顯著提升甜菜幼苗的生長，促進壯苗。夏金保[2]研究表明，施用微生物菌劑可顯著增加西瓜的主蔓莖粗、單果重、果實含糖量和產量。胡俊峰[3]報道，‘播可潤’微生物菌劑能夠顯著提高黃瓜的壯苗程度，對生長期的葉片質量和葉片厚度有一定的促進作用，并可提高黃瓜的產量。方玉川等[4]研究發現，亞聯微生物菌肥可提高馬鈴薯的株高、出苗率和產量，且生育期提前。張杰等[5]研究發現，4000倍液體微生物菌劑對晉麥47種子拌種和10000倍液體微生物菌劑對堯麥16種子拌種，其萌發率、根部分蘗程度和地上部分的生長均有明顯的促進作用。微生物菌劑對植物的葉綠體色素代謝也會產生影響。王其傳等[6]研究認為，芽孢桿菌(Bacillussp.)顯著提高辣椒葉片的葉綠素a和總葉綠素含量。張衛星等[7]報道，‘百泰’微生物菌劑對水稻秧苗葉片光合色素均有顯著影響，葉綠素 a、葉綠素b、葉綠素 a+b和類胡蘿卜素含量升高，且灌土處理和灌土噴葉處理的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b和類胡蘿卜素增幅不同。可見，不同微生物菌劑及同種微生物菌劑使用濃度和方式不同對作物生長發育和生理代謝的影響也不同。王明旭等[8]研究結果表明，施用微生物菌劑對煙草最大葉面積和葉面積系數有顯著的促進作用，并對煙草青枯病有較好的防控效果，且能提高煙葉產量和產值。王輝等[9]研究報道，枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)和膠凍樣類芽孢桿菌(Paenibacillusmucilaginosus)微生物菌劑可一定程度上增加烤煙圓頂期和現蕾期的最大葉長/葉寬，但未達顯著水平，并顯著增加煙株的株高和莖圍，可減緩圓頂期煙株葉片中葉綠素 a和葉綠素 b的降解率，對類胡蘿卜素含量影響較小。但對烤煙育苗方面的研究涉及較少?？緹熡缡强緹熒a的第一環節，較多研究者試圖通過調控溫度、水分、營養、光照和氣候條件等來培養壯苗，但以微生物菌劑為調控因素研究涉及較少。為此，以烤煙K326為試驗材料，研究不同濃度保根120微生物菌劑對烤煙農藝性狀及生理特性的影響，以期為生產上培育烤煙壯苗提供科學依據。

1材料與方法

1.1材料

烤煙品種：供試烤煙品種為K326，貴州省煙草公司遵義市公司提供。

菌劑：微生物菌劑(商品名為保根120，有效活菌數≥20.0億/mL)，北京中農富源集團有限公司提供。

1.2方法

1.2.1試驗設計試驗在貴州大學園藝實驗室進行。2018年1月13日將烤煙播種在12孔育苗盒內，每個育苗盒加水0.84 L，育苗盒單孔規格長×寬×高為7.2 cm×4.9 cm×6.2 cm。保根120菌劑稀釋液設50倍、100倍和200倍3個濃度處理，以清水為對照(CK)。煙苗為1孔1苗，其長至大十字期時，于3月27日開始葉面噴施保根120菌劑，25 mL/次，此后每隔3 d(即3月30日、4月2日、4月5日、4月8日和4月11日)噴施1次，共噴施6次。其中在3月27日(0 d)、4月2日(6 d)和4月8日(12 d)噴施菌劑前和4月14日(18 d)取樣測定各指標。每處理5次重復，每重復1盒。

1.2.2指標測定

1) 農藝性狀。農藝性狀各指標的測定方法參照YC/T 142-2010《煙草農藝性狀調查測量方法》執行。

2) 生理代謝指標。參照文獻[10]的方法測定葉綠體色素含量、可溶性蛋白含量和硝酸還原酶(NR)活性，參照文獻[11]的方法采用TTC法(甲醇浸泡法)根系活力測定。

1.3數據處理

采用Excel 2013進行數據整理，采用DPS 7.05進行LSD顯著性分析。

2結果與分析

2.1微生物菌劑對烤煙幼苗生長的影響

2.1.1最大葉長、最大葉寬和葉面積從表1看出，噴施不同濃度保根120微生物菌劑第6天、第12天和第18天烤煙幼苗葉片的最大葉長、最大葉寬和葉面積的變化。最大葉長：第6天、第12天和第18天，均是50倍液處理最長，分別為13.43 cm、13.72 cm和14.12 cm；100倍液處理其次，分別為12.18 cm、12.23 cm和12.28 cm；對照最短，分別為10.57 cm、10.88 cm和11.05 cm；50倍液處理顯著高于對照，與100倍液處理和200倍液處理間差異不顯著；100倍液處理與200倍液處理間差異不顯著。最大葉寬：第6天、第12天和第18天，不同濃度處理的變幅分別為6.05～6.53 cm、6.10～6.70 cm和6.22～6.95 cm，各處理間差異均不顯著。葉面積：第6天和第12天，不同濃度處理的變幅分別為46.79～53.78 cm2和42.47～58.23 cm2，各處理間差異均不顯著。第18天，50倍液處理葉面積最長，為62.11 cm2；100倍液處理其次，為61.60 cm2；對照最短，為43.60 cm2；50倍液處理顯著高于對照，與100倍液處理和200倍液處理間差異不顯著；100倍液處理與200倍液處理間差異不顯著。增長率：第6天、第12天和第18天，50倍液處理的最大葉長、最大葉寬和葉面積均最大，分別為27.06%、4.63%和31.36%，26.07%、9.84%和40.41%，27.78%、11.74%和42.45%。綜合看，50倍液微生物菌劑處理對烤煙幼苗最大葉長、最大葉寬和葉面積的生長作用促進效果最好。

表1 微生物菌劑處理煙苗葉片生長情況

注：同列不同小寫字母表示各處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference at (P<0.05) level. The same below.

2.1.2莖高與莖圍從表2可見，噴施不同濃度保根120微生物菌劑第6天、第12天和第18天烤煙幼苗葉片莖高與莖圍的變化。莖高：第6天、第12天和第18天，均是50倍液處理最大，分別為6.90 cm、7.17 cm和8.05 cm；100倍液處理處其次，分別為5.95 cm、6.93 cm和7.50 cm；對照最矮，分別為4.82 cm、5.02 cm和5.52 cm；50倍液處理顯著高于對照。其中，第6天和第18天100倍液處理和200倍液處理間差異不顯著，第12天50倍液處理和100倍液處理間差異不顯著。50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理的增長率均最高，分別為43.15%、42.76%和45.83%。莖圍：第6天、第12天和第18天，不同濃度處理變幅分別為1.40～1.47 cm、1.42～1.50 cm和1.45～1.58 cm，各處理間差異均不顯著。增長率：第6天200倍液處理、第12天100倍液處理和第18天50倍液處理最大，分別為4.76%、3.45%和9.19%。綜合看，50倍液處理對烤煙幼苗莖高生長的促進效果最好，而200倍液處理對烤煙幼苗莖圍生長的促進效果最好。

表2 微生物菌劑處理煙苗莖的生長情況

2.1.3根鮮重與根冠比從表3可看出，噴施不同濃度保根120微生物菌劑第6天、第12天和第18天烤煙幼苗葉片根鮮重與根冠比的變化。第6天，50倍液處理的根鮮重顯著高于對照和其余濃度處理，較對照提高14.98%，其余濃度處理間的根干重和根冠比無顯著差異，50倍液處理的根干重的增長率最大，較對照提高12.19%。第12天，對照的根冠比顯著高于50液處理，各處理間的根鮮重和根干重均無顯著差異，其中，50倍液處理的根鮮重和根干重增長率最高，分別較比對照提高8.20%和6.25%，200倍液處理的根鮮重和根干重的增長率最小。第18天，50倍液處理的根鮮重、根干重顯著高于對照，較對照增長率分別為18.53%和22.07%，其次為100倍液處理，200倍液處理最??；100倍液處理與200倍液處理間差異不顯著。對照的根冠比顯著高于50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理，

2.2微生物菌劑對烤煙幼苗生理代謝的影響

2.2.1根系活力從圖1看出，噴施不同濃度保根120微生物菌劑對煙苗根系的影響較大。第6天，50倍液和100倍液處理的根系活力顯著高于200倍液處理和對照，200倍液處理和對照的根系活力差異不顯著。第12天，50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理的根系活力顯著高于對照，50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理間差異不顯著。第18天，50倍液處理和100倍液處理的根系活力顯著高于200倍液處理和對照，且200倍液處理的根系活力顯著高于對照。可見，不同濃度保根120微生物菌劑對烤煙幼苗的根系活力均有增強作用。

表3 微生物菌劑處理煙苗的根重與根冠比

圖1微生物菌劑處理烤煙幼苗的根系活力

Fig.1 Root activity of tobacco seedlings treated with different concentrations of microbial agent

2.2.2光合色素從表4可看出，噴施不同濃度保根120微生物菌劑對煙苗光合色素的影響較大。葉綠素 a含量：第6天和第18天，100倍液處理處理最高，分別為1.59 mg/g和1.17 mg/g；均以50倍液處理其次，分別為1.43 mg/g和1.15 mg/g；200倍液處理最低，分別為0.91 mg/g和0.80 mg/g。其中，第6天100倍液處理與50倍液處理間差異不顯著，顯著高于200倍液處理；第12天和第18天各處理間差異均不顯著。葉綠素b含量：第6天、第12天和第18天，100倍液處理、50倍液處理/200倍液處理和50倍液處理最高，分別為0.5 mg/g、0.09 mg/g和0.33 mg/g；對照、對照和200倍液處理其次，分別為0.39 mg/g、0.07 mg/g和0.25 mg/g；200倍液處理、100倍液處理和對照最低，分別為0.33 mg/g、0.03 mg/g和0.20 mg/g。其中，第6天時100倍液處理顯著高于其余處理，對照顯著高于50倍液處理和200倍液處理；第12天和第18天各處理間差異均不顯著。類胡蘿卜素含量：第6天，100倍液處理最高，為0.28 mg/g；50倍液處理其次，為0.26 mg/g；200倍液處理最低，為0.14 mg/g；100倍液處理與50倍液處理差異不顯著，與200倍液處理和對照間差異顯著，50倍液處理與200倍液處理間差異不顯著，對照顯著高于200倍液處理。第12天和第18天，各濃度處理變幅分別為0.24～0.35 mg/g和0.16～0.23 mg/g，不同處理間差異均不顯著。

表4微生物菌劑處理煙苗葉片光合色素的含量

Table 4 Photosynthetic pigments content in leaves of tobacco seedlings treated with different concentrations of microbial agent mg/g

藥后時間/dDays after treatment處理Microbial agent concentration葉綠素aChlorophyll a葉綠素bChlorophyll b類胡蘿卜素Carotenoid 650倍 1.43±0.12 ab0.36±0.00 c0.26±0.03 ab100倍 1.59±0.08 a0.50±0.01 a0.28±0.01 a200倍 0.91±0.08 d0.33±0.02 c0.14±0.03 d對照 1.27±0.02 bc0.39±0.01 b0.22±0.01 bc1250倍 0.97±0.16 a0.09±0.02 a0.35±0.04 a100倍 0.75±0.11 a0.03±0.01 a0.32±0.05 a200倍 0.96±0.12 a0.09±0.02 a0.28±0.04 a對照 1.15±0.14 a0.07±0.05 a0.24±0.05 a1850倍 1.15±0.02 a0.33±0.04 a0.21±0.02 a100倍 1.17±0.04 a0.23±0.16 a0.23±0.05 a200倍 1.02±0.01 a0.25±0.03 a0.18±0.03 a對照 0.80±0.11a0.20±0.11 a0.16±0.02 a

2.2.3可溶性蛋白含量從圖2看出，噴施不同濃度保根120微生物菌劑煙葉可溶性蛋白含量的變化。第6天，煙葉可溶性蛋白含量為對照>200倍液處理>50倍液處理>100倍液處理，對照顯著高于50倍液處理和100倍液處理，與200倍液處理差異不顯著，50倍液處理和100倍液處理間差異不顯著。第12天，可溶性蛋白含量200倍液處理與對照顯著高于50倍液處理和100倍液處理，200倍液處理與對照間、50倍液處理和100倍液處理間差異均不顯著。第18天，各個處理的可溶性蛋白含量為對照>200倍液處理>100倍液處理>50倍液處理，對照、100倍液處理和200倍液處理的可溶性蛋白含量接近，均顯著高于50倍液處理，綜合看，對照的可溶性蛋白含量最高，但隨著時間的延長，各處理的烤煙幼苗葉片可溶性蛋白含量呈先增后減趨勢。

圖2 微生物菌劑處理煙苗葉片的可溶性蛋白含量

Fig.2 Soluble protein content in leaves of tobacco seedlings treated with different concentrations of microbial agent

2.2.4硝酸還原酶活性從圖3看出，噴施不同濃度保根120微生物菌劑對烤煙幼苗硝酸還原酶(NR)活性的影響較大。第6天和第12天，不同處理的NR活性差異均不顯著，且第12天各處理的NR活性均小于第6天。第18天，對照的NR活性顯著高于其余3個處理，200倍液處理NR活性顯著高于100倍液處理，50倍液處理和100倍液處理間差異不顯著。綜合看，對照的NR活性最高，但隨著時間的延長，各處理的NR活性呈先降低后顯著升高的變化趨勢。

圖3 微生物菌劑處理煙苗葉片的硝酸還原酶活性

Fig.3 Leaf nitrate reductase activity of tobacco seedlings treated with different concentrations of microbial agent

3結論與討論

微生物菌劑具有調節作物生理代謝、促進作物生長、降低病蟲害發生率、增加作物產量、改善農產品品質和改善土壤理化性狀等作用。王明友等[12]報道，施用微生物菌劑可顯著提高番茄的凈光合強度、可溶性固形物、茄紅素和 Vc含量。尹顯慧等[13]研究發現，微生物菌劑可提高/增大煙草幼苗的出苗率、主根長度、鮮重、株高、果實橫徑、果實縱徑和葉綠素含量。研究結果表明，保根120菌劑不同濃度對烤煙幼苗葉片、莖和根系生長及葉片葉綠體色素、可溶性蛋白、硝酸還原酶活性和根系活力的影響有較大差異。50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理微生物菌劑液處理后第6天、第12天和第18天，對烤煙幼苗葉片、莖、根系生長和生理代謝均有一定促進作用。第6天，50倍液處理最大葉長、莖高、根干鮮重和根系活力最大，且顯著高于對照，100倍液處理的葉綠素a和葉綠素b顯著高于對照和200倍液處理。第12天，50倍液處理的最大葉長和莖高最大，且顯著高于對照，50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理的根系活力顯著高于對照，200倍液處理和對照的可溶性蛋白顯著高于50倍液處理和100倍液處理。第18d天，50倍液處理的最大葉長、葉面積、莖高、根鮮重和根干重顯著高于對照，50倍液處理、100倍液處理的根系活力顯著高于200倍液處理和對照，100倍液處理和200倍液處理的可溶性蛋白顯著高于50倍液處理。與朱金峰等[14]施用微生物菌劑能顯著提高烤煙根系活力和促進生長的研究結果一致。張美存等[15]施加放線菌、枯草芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌菌劑，對草坪植物高羊茅的生長有明顯的促進作用，與對照相比，株高、生物量和葉綠素含量都有顯著的增加，3種微生物菌劑均可有效提高土壤酶活性，改善植物根際微生態環境，提高土壤肥力和養分利用率。千淋兆等[16]研究認為，施用溶磷微生物菌劑促進玉米生長和調控葉片SOD、POD和 CAT酶活性，可能是與溶磷微生物菌劑對土壤理化性狀產生影響有關，溶磷微生物菌劑顯著提高土壤有效磷含量，土壤pH顯著降低，土壤交換性 Ca、Mg和有效性 Fe、Cu、Zn含量顯著增加。研究結果表明，保根120菌劑處理后第6天，50倍液處理、100倍液處理的根系活力顯著高于對照，處理后第12天和18天，50倍液處理、100倍液處理和200倍液處理的根系活力顯著高于對照，這也可能與保根120菌劑進一步對基質微生物和相關酶活性有關，今后可進一步探索保根120菌劑對煙草生長、基質理化性狀、基質微生物及相關酶活性的影響。