不同用量哈茨木霉菌對番茄幼苗生長的影響

張慶銀，王丹丹，李 燕，師建華，王子凡，牛瑞生，齊連芬

（石家莊市農林科學研究院，河北 石家莊 050041）

木霉菌是廣泛存在于自然界中的一種微生物，在植物根圍、葉圍可以迅速生長，搶占植物體表面的位點，形成一個保護罩，可預防根部病原真菌的侵染[1]，并且產生刺激植物生長和誘導植物防御反應的化合物，改善根系的微環境[2]，增強植物的長勢和抗病能力[3]，提高作物的產量和收益[4]。目前，在關于木霉菌對作物促生作用的報道中，周曉馥等[5]發現，使用哈茨木霉菌對黃瓜幼苗進行灌根，較不灌根可顯著促進根系生長和幼苗的光合作用；劉連妹等[6]研究表明，應用哈茨木霉菌可促進番茄幼苗地上部分和地下部分的生長，提高葉片中葉綠素含量。朱雙杰等[7]發現，應用哈茨木霉菌可明顯提高辣椒植株的鮮質量及葉片葉綠素含量。

木霉菌對植物的作用機理一般分為2種，其一，是一些木霉菌定殖于作物根部，與根系達成共生效應，從而促進根系的發育；其二，是木霉菌具有溶解或微溶礦物質的能力，可以溶解金屬化合物，進而促進植物對礦物質的吸收，促進植物生長[8]。木霉菌作為一種生物菌劑，對作物安全、對環境友好，被廣泛應用于綠色或有機農產品的生產。相關研究表明，木霉菌對番茄早疫病菌、尖孢鐮刀菌番茄專化型、禾谷鐮刀菌等病原菌有明顯抑制作用，并且通過灌根能夠促進番茄幼苗生長[9]，也能夠促進黃瓜和茄子幼苗根系的生長[10-11]。目前生產上應用的蔬菜育苗基質，普遍存在養分含量不足、理化性質不穩定、攜帶病原菌等問題[12]。木霉菌不僅對病原菌具有抑制作用，還可以促進營養物質的轉化，適合用于基質育苗[13]。本試驗通過在番茄穴盤基質育苗試驗中應用不同用量的木霉菌劑，以篩選出促進番茄幼苗生長的適宜木霉菌用量，為培育優質番茄種苗提供技術支撐。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試木霉菌菌劑為“施倍健”哈茨木霉·厚垣孢子（粉劑），由海南金雨豐生物有限公司提供。番茄品種選用粉果品種“萊卡”，由石家莊兆為園藝有限公司提供。

1.2 試驗設計

試驗于2021年9—10月在河北省高邑縣文廣福緣農業園區日光溫室進行。設置6個不同用量菌劑處理，分別為0、20、40、60、80、100 mg/株，即CK、M1、M2、M3、M4、M5。具體操作如下：播種前分別稱量哈茨木霉菌劑0、1.44、2.88、4.32、5.76、7.20 g與育苗基質3.33 L（2 kg）均勻混合后裝盤，采用72孔塑料穴盤，育苗基質選用草炭∶蛭石∶珍珠巖體積比為25∶4∶4的混合基質。每個穴盤即為1個處理，每盤基質用量3.33 L，重復3次。于9月27日干籽單粒播種。

1.3 測定指標

播種后8 d統計出苗率。播種后30 d統計番茄幼苗生長指標，每個處理隨機選取10株，分別測量幼苗的株高、莖粗、葉長、葉寬，并且在整個育苗過程中記錄和統計幼苗發病情況；將幼苗地上部分和地下部分分離，地下部分使用清水洗凈后用紙巾吸干表面水分，分別稱取地上部和地下部鮮質量，然后放入烘箱內105 ℃殺青30 min，75 ℃烘干至恒質量，分別測量地上部干質量和地下部干質量，并計算根冠比和壯苗指數。根冠比＝根干質量/地上部干質量；壯苗指數＝（莖粗/株高＋根干質量/地上部干質量）×全株干質量。

1.4 數據統計與分析

結果數據采用Office 2021和SPSS 22.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同用量哈茨木霉菌對番茄出苗率的影響

如圖1所示，出苗率由高到低依次為：M1＞CK＞M2＞M4＞M3＝M5，各處理間均無顯著性差異。說明基質中添加哈茨木霉菌20～100 mg/株對番茄種子的萌發無顯著影響。

圖1 不同用量哈茨木霉菌對番茄幼苗出苗率的影響

2.2 不同用量哈茨木霉菌對番茄幼苗株高的影響

如圖2所示，隨著哈茨木霉菌用量的增加，幼苗的株高表現出先升后降的趨勢。與CK相比，M1、M2、M3處理均顯著增加，分別增加了9.79%、7.93%和7.93%，但這3個處理間差異不顯著；而M4和M5處理則均較CK顯著降低，分別降低了10.68%和25.80%；M5處理的株高最低，均顯著低于其他處理。結果說明，育苗基質中的哈茨木霉菌使用量＞80 mg/株時，會抑制番茄幼苗的生長。

圖2 不同用量哈茨木霉菌對番茄幼苗株高的影響

2.3 不同用量哈茨木霉菌對番茄幼苗莖粗的影響

如圖3所示，與CK相比，M1處理番茄幼苗莖粗顯著增加了10.57%，M2、M3、M4處理均有所增加，但與CK間差異均不顯著，M5處理則略小于CK。此外，各木霉菌處理中，M1處理的莖粗最大，顯著高于M2和M5處理，但與M3、M4處理間差異不顯著。結果表明，通過施用一定用量的哈茨木霉菌，番茄幼苗的莖粗得到提高，有利于培育壯苗。

圖3 不同用量哈茨木霉菌對番茄幼苗莖粗的影響

2.4 不同用量哈茨木霉菌對番茄幼苗葉面積的影響

葉片是植物進行光合作用和蒸騰作用的最主要器官，與植株生長密切相關。圖4結果表明，隨著育苗基質中哈茨木霉菌用量的增加，幼苗的葉面積表現出波動下降的趨勢。M1、M2、M3、M4處理與CK相比差異均不顯著，M5處理則較CK顯著降低了42.15%。說明木霉菌用量較多時，反而不利于番茄幼苗葉面積的增加。

圖4 不同哈茨木霉菌用量對番茄幼苗葉面積的影響

2.5 不同用量哈茨木霉菌對番茄幼苗地上部鮮質量的影響

圖5結果表明，隨著育苗基質中哈茨木霉菌用量的增加，幼苗的地上部鮮質量表現出先升后降—再升再降的趨勢。幼苗地上部鮮質量由大到小依次為：M3＞M1＞M2＞CK＞M4＞M5，M3較CK顯著增加了18.50%，M1、M2處理分別較CK增加14.30%、7.78%，但處理間差異均不顯著。此外，在木霉菌處理中，M1、M2、M3處理間差異不顯著，M4、M5處理均顯著小于M3處理。說明適宜濃度的哈茨木霉菌能夠促進番茄幼苗地上部鮮質量的增加，用量過多則反之。

圖5 不同用量哈茨木霉菌對番茄幼苗地上部鮮質量的影響

2.6 不同用量哈茨木霉菌對番茄幼苗地下部鮮質量的影響

如圖6所示，與CK相比較，M1、M3處理番茄地下部鮮質量分別顯著增加了48.53%、33.56%；M2、M4、M5處理均高于CK，但與CK間的差異均不顯著。此外，在木霉菌處理中，M1處理顯著大于M2、M4、M5處理，分別增加了18.35%、24.46%和26.61%。說明在育苗基質中添加一定用量的哈茨木霉菌，可促進番茄幼苗根系的發育。

圖6 不同用量哈茨木霉菌對番茄幼苗地下部鮮質量的影響

2.7 不同用量哈茨木霉菌對番茄幼苗根冠比的影響

根冠比的大小反映了植物地下部分與地上部分的相關性。如圖7所示，番茄幼苗根冠比大小順序為：M1＞M5＞M4＞M3＞M2＞CK。與CK相比，M1處理顯著增加了33.26%；M2、M3、M4、M5處理分別較CK增加13.68%、14.54%、17.83%和19.47%，但處理間差異均不顯著。說明在育苗基質中添加適宜用量的哈茨木霉菌，有助于番茄幼苗根系的發育。

圖7 不同用量哈茨木霉菌對番茄幼苗根冠比的影響

2.8 不同用量哈茨木霉菌對番茄壯苗指數的影響

關于秧苗質量，傳統的方法通過觀察秧苗的株高、莖粗、葉片顏色等指標進行健壯程度的評判，這種評價結果大多與秧苗的實際質量存在較大偏差[14]。壯苗指數是結合了地上部和地下部主要指標的一個綜合指標，壯苗指數越大，說明秧苗質量越好。如圖8所示，與CK相比，M1處理壯苗指數顯著提高了42.12%；而M2、M3、M4、M5處理則與CK間差異均不顯著。此外，在木霉菌處理中，M1處理顯著高于M2、M4、M5處理，分別提高了30.10%、18.46%和26.83%，而M2、M3、M4、M5處理間差異不顯著。說明在育苗基質中添加適宜濃度的哈茨木霉菌，有助于培育番茄壯苗。

圖8 不同用量哈茨木霉菌對番茄壯苗指數的影響

3 討論與結論

木霉菌作為一種重要的生防菌，對作物具有促進生長和增強抗病性的作用[15-20]。本試驗對番茄幼苗期的生長及發病情況進行了跟蹤記錄，整個生長期并未出現病害，結果分析中沒有進行贅述，但經過哈茨木霉處理的番茄幼苗則表現出促生長的作用，這與胡瓊[21]的研究結果一致。劉暢等[22]也指出，施加哈茨木霉可提高黃瓜幼苗的株高、莖粗、葉寬等。齊娟等[23]、陸淼等[24]使用哈茨木霉菌處理植物種子，結果都增加了種子活力，且提高了幼苗的根系活力；陳雙臣等[25]指出，哈茨木霉通過激活與光合相關的基因表達，可以提高植株病害脅迫下的光合能力。

陸寧海等[26]研究表明，在土壤中添加哈茨木霉進行番茄育苗，幼苗的株高、根長、地上部和地下部鮮質量均顯著增加。本試驗中哈茨木霉菌施用量在20～60 mg/株時，番茄幼苗的地下部和地上部鮮質量均有所提高。陸寧海等[27]報道了施用哈茨木霉可明顯增加幼苗的株高、根系長度[28-29]。本試驗中，哈茨木霉菌用量為20～60 mg/株時，幼苗的株高均有所增加；用量在80～100 mg/株時，幼苗的株高則表現為顯著下降。

本試驗結果表明，當育苗基質中哈茨木霉菌用量為20～60 mg/株，有利于培育壯苗，其中木霉菌用量20 mg/株的番茄幼苗的出苗率、株高、莖粗、地下部鮮質量、根冠比和壯苗指數6個指標均優于其他處理，且莖粗、地下部鮮質量、根冠比和壯苗指數4個指標均顯著高于對照。因此，在育苗基質中添加木霉菌對番茄幼苗的生長具有一定的影響，適宜的用量有利于培育壯苗。對于育苗基質中木霉菌添加量在0～20 mg/株范圍內對番茄幼苗生長的影響效果，有待于進一步探究。