兩種微生物菌種處理對盆栽辣椒的促生作用研究

柳慧靜

[1.河北昱鼎生物科技有限公司，河北保定 071000；2.河北省（保定）農(nóng)用微生物菌種產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，河北保定071000]

隨著生活水平的提高，人們對蔬菜的需求量越來越大，對蔬菜品質(zhì)的要求越來越高。改善生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展等國家政策的相繼出臺，均要求農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的化肥農(nóng)藥減量增效，以確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。辣椒是一種味辛、性熱、刺激性強(qiáng)的食物，得到很多人的喜愛，是餐桌上的常見食材。研究綠色高產(chǎn)高效的辣椒種植技術(shù)，對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、保障“舌尖上的安全”具有重要的現(xiàn)實意義。

膠凍樣芽孢桿菌（Bacillus mucilaginosus）是一種能分解硅酸鹽礦物的細(xì)菌（也稱硅酸鹽細(xì)菌），具有分解硅酸鹽礦物、溶磷、解鉀、固氮等作用[1]，不僅可提高土壤中可溶性磷、鉀含量，還可通過分泌植物生長調(diào)節(jié)劑及多種酶來促進(jìn)植物的生長、提高抗病性，相關(guān)研究也表明膠凍樣芽孢桿菌是一種根際促生菌（PGPR）[2-4]。眾多學(xué)者對解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）的研究傾向于抗菌特性分析、生物防治病原菌等方面，也有研究表明解淀粉芽孢桿菌具有固氮、解磷、解鉀的能力，對作物生長有促生作用[5-13]。本文所用的膠凍樣芽孢桿菌（GTBM002）和解淀粉芽孢桿菌（GT-BA003）均為河北省（保定）農(nóng)用微生物菌種產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的微生物肥料技術(shù)研究推廣中心（以下簡稱推廣中心）自有菌種，已有成熟的發(fā)酵生產(chǎn)工藝。研究這2 種微生物菌種的促生作用，對技術(shù)成果轉(zhuǎn)化具有促進(jìn)作用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

辣椒種子從農(nóng)資市場購買。

供試膠凍樣芽孢桿菌（GT-BM002）和解淀粉芽孢桿菌（GT-BA003）均由推廣中心提供，以試管斜面冷藏保存。

供試土壤取自推廣中心滿城種植基地。

1.2 試驗方法

1.2.1 菌液制備

將GT-BM002菌株和GT-BA003菌株接種到裝有液體培養(yǎng)基的300 mL三角瓶中，放在30 ℃、150 rad·min-1的恒溫?fù)u床培養(yǎng)48 h，獲得培養(yǎng)發(fā)酵液。

1.2.2 上清液制備

將1.2.1 中得到的菌液在20 ℃、8 000 rad·min-1下離心30 min，獲取上清液。

1.2.3 種子萌發(fā)處理

將供試種子用蒸餾水浸種24 h 之后，放到鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，置于溫度28 ℃、濕度80%、循環(huán)光照時間12 h的培養(yǎng)箱中進(jìn)行種子萌發(fā)。

1.2.4 相關(guān)指標(biāo)檢測

生長指標(biāo)：株高用精確到0.10 cm 的直尺測量植株基部到最頂部的長度；植株全重用精確到0.01 g 的天平稱量整個植株（包括根部）的重量；基莖粗用精確到0.01 mm 的電子游標(biāo)卡尺測量植株基部的直徑；莖粗用精確到0.01 mm 的電子游標(biāo)卡尺測量植株正中間部位的直徑。

生產(chǎn)指標(biāo)：平均單果鮮重用精確到0.01 g 的天平稱量每株辣椒上結(jié)的成熟果實的單個重量，并求取平均值；單株果實鮮重采用每株辣椒上結(jié)的成熟果實的彩椒重量之和計算。

品質(zhì)指標(biāo)：維生素C 含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定。

1.3 試驗設(shè)計

將發(fā)芽的辣椒種子移栽至裝有2.5 kg 供試土壤的口徑18 cm×高15 cm 的花盆中，共設(shè)5 個處理，分別為蒸餾水（CK）、GT-BM002發(fā)酵液（T1）、GTBM002 上清液（T2）、GT-BA003 發(fā)酵液（T3）、GTBA003 上清液（T4），每個處理3 個重復(fù)。在推廣中心3樓栽培室中進(jìn)行辣椒生長試驗。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用Excel、SPSS 19.0 軟件進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)的處理和分析，采用LSD 和沃勒-鄧肯（W）法檢驗數(shù)據(jù)的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種菌株對辣椒生長指標(biāo)的影響

兩種菌株GT-BM002 和GT-BA003 對辣椒生長指標(biāo)的影響見表1。可以看出，處理T1、T2、T3、T4的辣椒株高、全株重、基莖粗和莖粗均高于對照CK，其中T2處理的株高最大，為65.33 cm；T1的全株重、基莖粗和莖粗均高于其他處理，分別為156.70 g、14.32 mm、13.61 mm。根據(jù)SPSS數(shù)據(jù)處理軟件的分析結(jié)果，就株高而言，T1、T2、T4處理相對于CK 均表現(xiàn)出顯著性差異，并且三者之間沒有表現(xiàn)出顯著差異；T1、T2、T3、T4處理與CK 之間的全株重、基莖粗、莖粗均存在顯著性差異。綜合分析，T1、T2、T3、T4處理對辣椒植株的生長均有促進(jìn)作用，其中GT-BM002 發(fā)酵液（T1處理）的促進(jìn)作用最大。

表1 兩種菌株對辣椒生長指標(biāo)的影響

2.2 兩種菌株對辣椒生產(chǎn)指標(biāo)的影響

2種菌株GT-BM002和GT-BA003的發(fā)酵液和上清液對辣椒生產(chǎn)指標(biāo)的影響見表2。可以看出，2種菌株對平均單果鮮重均有增加效果，其增加效果表現(xiàn)為處理T1＞T2＞T3＞T4＞CK，T1、T2、T3、T4相對于CK 在平均單果鮮重和單株果實鮮重方面表現(xiàn)出了顯著差異；其中GT-BM002 的發(fā)酵液對平均單果鮮重的增加量最大，比CK 處理增加75.10%；T1與T2處理的平均單果鮮重沒有表現(xiàn)出顯著差異，說明GT-BM002 菌株的代謝產(chǎn)物對辣椒有促生效果。T1、T2、T3、T4處理對單株果實鮮重的影響沒有表現(xiàn)出明顯差異，但與CK 相比均表現(xiàn)出顯著差異，說明2 種菌株的發(fā)酵液和上清液均可以增加辣椒產(chǎn)量。

表2 兩種菌株對辣椒生產(chǎn)指標(biāo)的影響

2.3 兩種菌株對辣椒品質(zhì)指標(biāo)的影響

維生素C和可溶性糖含量是蔬菜的主要營養(yǎng)指標(biāo)，硝酸鹽含量高低是蔬菜安全指數(shù)的重要指標(biāo)，因而本研究設(shè)計的辣椒品質(zhì)指標(biāo)主要包括維生素C 含量、可溶性糖含量及硝酸鹽含量。2 種菌株GT-BM002 和GT-BA003 的發(fā)酵液和上清液對辣椒品質(zhì)的影響見表3。可以看出，采用發(fā)酵液和上清液處理的辣椒VC含量、可溶性糖含量都較對照處理有明顯增加，而硝酸鹽含量均有所減少，并表現(xiàn)出了顯著差異。其中T1處理的辣椒VC含量和可溶性糖含量均為最高，分別為254.96 mg·(100 g)-1、17.63%；與CK 處理相比，T1處理的VC含量和可溶性糖含量分別增加了119.28%和97.65%，硝酸鹽含量減少了36.67%。綜合分析得出，T1處理（GT-BM002 發(fā)酵液）對辣椒品質(zhì)的改善效果最顯著。

表3 兩種菌株對辣椒品質(zhì)指標(biāo)的影響

3 小結(jié)與討論

本試驗采用盆栽方式種植辣椒，在室內(nèi)環(huán)境下進(jìn)行，觀察2 種菌株膠凍樣芽孢桿菌（GT-BM002）和解淀粉芽孢桿菌（GT-BA003）的發(fā)酵液和上清液對辣椒生長、生產(chǎn)及品質(zhì)指標(biāo)的影響。試驗結(jié)果表明，在含菌量等量條件下，T1、T2、T3和T4各處理對辣椒的生長有促進(jìn)作用，能增加辣椒的產(chǎn)量，還能提高辣椒果實的品質(zhì)。其中膠凍樣芽孢桿菌（GT-BM002）的發(fā)酵液促生效果最明顯，與其他處理相比，表現(xiàn)出了顯著差異，這是由于膠凍樣芽孢桿菌在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生生長素、赤霉素等生長調(diào)節(jié)劑類代謝產(chǎn)物，可以促進(jìn)作物的生長發(fā)育，還與發(fā)酵液中含有大量菌體有關(guān)，因為菌體可以促進(jìn)土壤中難溶解的鉀、磷的釋放，鉀、磷元素可以有效改善果實的品質(zhì)，提高產(chǎn)量，這與眾多研究者的結(jié)果相一致。解淀粉芽孢桿菌也具有促生效果，眾多研究都表明解淀粉芽孢桿菌還有生防作用。因此，膠凍樣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌可以配合使用，作為微生物肥料用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，有助于化肥農(nóng)藥減量增效工作的順利推進(jìn)。