哈茨·枯草芽孢桿菌對蘭州百合生長和鱗莖中活性物質積累的影響

摘要" 為探究哈茨·枯草芽孢桿菌不同施用量對蘭州百合生長發育以及鱗莖中活性物質積累的影響，以篩選蘭州百合優質生產時哈茨·枯草芽孢桿菌的最佳施用量。本研究以蘭州百合為材料，在固定雞糞有機肥施用量的基礎上，設置1個空白對照（CK）和5個哈茨·枯草芽孢桿菌施用量（15、30、45、60和75"kg/hm2）處理，通過測定其株高、莖粗等農藝性狀，以及鱗莖中多糖、皂苷等活性物質含量，分析在不同處理下蘭州百合生長發育情況和鱗莖活性物質的積累變化。結果表明，施用哈茨·枯草芽孢桿菌可促進該植物生長、提高其鱗莖活性物質的含量，在75"kg/hm2施用量時，其農藝性狀表現較好，莖粗、葉片數、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。鱗莖中活性物質含量方面，多糖、皂苷含量在75"kg/hm2施用量時最高，分別較CK增加了68.85%、59.80%，總酚含量在60"kg/hm2施用量時最高。綜合來看，蘭州百合種植中，哈茨·枯草芽孢桿菌施用量以75"kg/hm2最佳，研究結果為微生物菌劑在蘭州百合優質栽培中的應用提供參考。

關鍵詞" 蘭州百合；哈茨·枯草芽孢桿菌；農藝性狀；活性物質

中圖分類號" S644.1"""""" 文獻標識碼" A"""""" 文章編號" 1007-7731（2025）01-0113-06

DOI號" 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，口感細膩、甘甜和營養豐富等特點[1]，其鱗莖富含蛋白質、淀粉、維生素、氨基酸和微量元素等多種營養成分，同時還含有百合皂苷、秋水仙堿等多種藥用成分，具有良好的營養保健功效[2]。經過較長時間的大規模栽培，其品種多樣，部分品種品質有待進一步提高[3]。近年來，農用微生物菌劑被廣泛應用于生態農業生產中，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量、種類和活性，有固氮、解磷和解鉀的作用，可促進植物生長發育，改善其產量和品質[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節植物生長的作用[5]。枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）能夠促進植物生長，是一種重要的根際細菌[6]，能夠從多種植物組織中分離，具有抗旱、抗菌和促進生長的作用[7]。現階段，微生物菌劑的應用研究集中在小麥、玉米和水稻等糧食作物上[8]，而對百合生長和品質的影響研究較少。本研究通過設置哈茨·枯草芽孢桿菌不同施用量，對規范化栽培中蘭州百合生長及活性物質進行研究，測定不同濃度哈茨·枯草芽孢桿菌處理下，蘭州百合的株高、莖粗等農藝性狀及其鱗莖中總酚、多糖和皂苷等活性物質含量，篩選出能促進其植株生長及其鱗莖中活性物質積累的最佳施用量，為蘭州百合優質栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種為蘭州百合種球，購自蘭州市桐順源農業發展有限公司，種球周徑12～13"cm，根系健壯、無腐爛、色白、無分頭且大小均勻。供試肥料為雞糞有機肥（N+P2O5+K2O≥5%，有機質≥45%），購自中衛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≥100億/g，枯草芽孢桿菌≥80億/g，哈茨木霉菌≥20億/g），購自山東蘇柯漢生物工程股份有限公司。

1.2 試驗地基本情況

試驗在寧夏大學農科實訓基地溫室大棚內進行（38"°30′16″ N，106"°7′38″ E）。溫室內平均溫度24"℃，自然光照時長10"h以上，空氣相對濕度70%～80%。溫度高于30"℃時，采取開窗通風、打開遮陽網、風機和地面噴水等方式降溫。

1.3 試驗設計

采用單因素完全隨機設計，在固定雞糞有機肥用量的基礎上，設5個不同用量的哈茨·枯草芽孢桿菌粉劑處理（表1），進行蘭州百合盆栽試驗，每個處理30盆，重復3次，共計180盆。將不同處理的花盆分別標記，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 測定指標及方法

1.4.1 農藝性狀 分別測定各處理百合幼苗期、現蕾期、開花期和采收期的株高、莖粗、葉片數、葉綠素含量和鱗莖周徑等農藝性狀。卷尺測量百合植株基部到頂部的距離為株高；游標卡尺測量植株莖基部節間最粗處為莖粗；計算鱗莖基部以上的葉片數；采用葉綠素儀測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量。

1.4.2 活性物質 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"℃冰箱中避光保存備用。采用硫酸—苯酚法測定多糖含量；采用香草醛—高氯酸比色法測定皂苷含量；采用福林-肖卡法測定總酚含量[9]。

1.5 數據處理

采用Excel 2016軟件進行數據處理分析，采用SPSS 26.0軟件進行方差分析，采用Origin 2018軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 不同用量哈茨·枯草芽孢桿菌處理對蘭州百合農藝性狀的影響

2.1.1 株高 如圖1所示，在幼苗期和開花期，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。在整個生長期內，蘭州百合株高整體先呈線性增長，在開花期達到峰值，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。開花期，當哈茨·枯草芽孢桿菌施用量超過45"kg/hm2（T3處理）時，對莖粗表現出抑制作用，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%，差異均具有統計學意義（Plt;0.05）。綜合來看，蘭州百合生長期間，其莖粗整體呈先升高后降低的趨勢。

2.1.3 葉片數 如圖3所示，在幼苗期，除T1處理外，蘭州百合葉片數隨著哈茨·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；以開花期T5處理的葉片數最多，為211片，較CK處理增加了22.11%，差異具有統計學意義（Plt;0.05）。綜合來看，蘭州百合葉片數從幼苗期開始增長，在開花期達到峰值，采收期有所下降。

2.1.4 葉綠素含量 如圖4所示，T1處理各時期的葉綠素含量與CK處理間差異無統計學意義（Pgt;0.05），表明T1處理對蘭州百合葉綠素含量影響較小。以開花期T5處理的葉綠素含量達到峰值，為42.07"mg/g，較CK處理增加了18.16%，差異存在統計學意義（Plt;0.05）。綜合來看，葉綠素含量整體呈先上升，在開花期達到峰值后逐漸下降的趨勢。

2.1.5 鱗莖周徑 如圖5所示，個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%。綜合來看，其鱗莖周徑隨著生長時期的變化呈現增加—減少—增加的趨勢，其開花期減少的原因可能是干物質為蘭州百合的營養生長和生殖生長提供營養。

2.2 不同哈茨·枯草芽孢桿菌處理對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%。綜合來看，多糖含量從幼苗期開始積累，在開花期有所減少，可能原因是干物質為蘭州百合的地上部生長發育提供營養；開花期后干物質向百合鱗莖運輸，最終在采收期達到峰值。

2.2.2 皂苷含量 不同時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始積累，開花期有所下降，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%，差異均存在統計學意義（Plt;0.05）。

2.2.3 總酚含量 如圖8所示，蘭州百合生長期間，鱗莖總酚含量呈線性累積，在采收期達到峰值。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 結論與討論

農用微生物菌劑在生態農業中應用較廣泛，其重要性日益凸顯。此次試驗結果表明，施用微生物菌劑對蘭州百合生長發育的影響存在差異，一方面，其株高、莖粗、葉片數和鱗莖周徑在施用適量哈茨·枯草芽孢桿菌的條件下表現較好，這與保善存等[10]、錢彩霞等[11]的研究結果一致。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]，進而促進植物對營養物質的吸收，促進其生長。另一方面，當哈茨·枯草芽孢桿菌施用量超過一定范圍時，對基生根和莖生根的生長表現出一定抑制作用，這可能是因為微生物菌肥施用量過大，會使土壤鹽分含量升高，土壤微生物活躍，消耗氧氣，同時產生高濃度刺激素類物質[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于葉綠素的積累具有促進作用。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海紅果幼苗生長，提高其葉綠素含量和光合作用，增強抗氧化酶活性。本試驗結果表明，蘭州百合葉綠素含量以開花期T5處理時最高，這可能是因為微生物菌劑增加了蘭州百合葉面積，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作物生長，還能有效改善作物品質。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豐度，減少致病菌相對豐度，優化土壤真菌群落結構，有效防治草莓根腐病，有利于其健康生長。李婷等[18]研究指出，適時施用哈茨木霉菌劑有利于改善土壤微生物環境，增強網紋甜瓜植株根系活力，提升其果實的可溶性固形物、可溶性總糖含量。本試驗結果表明，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]研究結果一致，這可能是因為哈茨木霉有助于提高土壤中有益微生物的豐度，枯草芽孢桿菌則更多作用于活化土壤養分，對土壤中難溶性磷、鉀具有促進釋放的作用[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，能夠促進相關菌類在土壤中繁殖，從而有效改善土壤微生物的生態系統，活化土壤中酶的活性，加快有機物分解，增強土壤肥力的同時促進植物對營養元素的吸收利用，從而使作物在良好的環境中生長[21]；同時，微生物菌劑還含有多種腐殖質和微量元素，可有效改良土壤環境，促進植物吸收營養，進而提高蘭州百合鱗莖的品質[22]。

綜上，本研究探究哈茨·枯草芽孢桿菌不同施用量對蘭州百合生長發育、鱗莖中活性物質積累的影響。結果表明，施用哈茨·枯草芽孢桿菌能促進蘭州百合生長發育，增加其鱗莖活性物質的積累量。當哈茨·枯草芽孢桿菌施用量為75"kg/hm2時，蘭州百合農藝性狀整體水平優于其他處理，且鱗莖中活性物質的含量較高。哈茨·枯草芽孢桿菌可作為良好的微生物菌劑應用于蘭州百合的優質栽培中，為食用百合產業發展提供參考。

參考文獻

[1] 盧堃，林玉紅. 蘭州百合營養成分分析及產地差異研究[J]. 貴州農業科學，2023，51（11）：55-67.

[2] 李瑞琴，于安芬，白濱，等. 蘭州百合營養品質分析評價[J]. 甘肅農業科技，2021，52（3）：15-18.

[3] 劉華，祁復絨，周亞婷. 甘肅省百合產業發展調研與思考[J]. 農業科技與信息，2018（14）：38-40.

[4] 孫成成，丁偉，潘興兵，等. 影響微生物菌劑應用穩定性的因素分析[J]. 植物醫生，2019（4）：19-23.

[5] ZHANG F G，YUAN J，YANG X M，et al. Putative Trichoderma harzianum mutant promotes cucumber growth by enhanced production of indole acetic acid and plant colonization[J]. Plant and soil，2013，368（1）：433-444.

[6] GOND S K，BERGEN M S，TORRES M S，et al. Endophytic Bacillus spp. produce antifungal lipopeptides and induce host defence gene expression in maize[J]. Microbiological research，2015，172：79-87.

[7] GAGNé-BOURQUE F，BERTRAND A，CLAESSENS A，et al. Alleviation of drought stress and metabolic changes in timothy （Phleum pratense L.） colonized with Bacillus subtilis B26[J]. Frontiers in plant science，2016，7：584.

[8] ZHAO W，ZHOU Q，TIAN Z Z，et al. Apply biochar to ameliorate soda saline-alkali land，improve soil function and increase corn nutrient availability in the Songnen Plain[J]. Science of the total environment，2020，722：137428.

[9] 林玉紅. 鉀肥施用量對蘭州百合生長、養分吸收及品質的影響[J]. 草業學報，2012，21（1）：141-148.

[10] 保善存，樊光輝，李發毅. 解淀粉芽孢桿菌微生物菌劑對枸杞生長及土壤性狀的影響[J]. 中國土壤與肥料，2023（8）：112-120.

[11] 錢彩霞，寧進，余麗燕，等. 微生物菌劑對馬鈴薯產量及干物質積累的影響[J]. 中國農業文摘-農業工程，2023，35（3）：39-43.

[12] 沈德龍，曹鳳明，李力. 我國生物有機肥的發展現狀及展望[J]. 中國土壤與肥料，2007（6）：1-5.

[13] 趙筱萌，薛偉，湯潔，等. 菌肥灌根對草地早熟禾的生長與抗病誘導作用初探[J]. 草業科學，2010，27（12）：124-128.

[14] 黃志浩，王學虎，吳廣利，等. 微生物菌劑對玉米發芽及生長的影響[J]. 安徽農業科學，2022，50（21）：28-30.

[15] 淡振榮，王潔瓊，劉子賢，等. 哈茨木霉與枯草芽孢桿菌對海紅果幼苗生長、光合特性和抗氧化酶活性的影響[J]. 北方農業學報，2024，52（4）：103-112.

[16] 張雪嬌，石晶晶，常娜，等. 多功能土壤微生物菌劑在冬小麥上的應用效果[J]. 江蘇農業科學，2017，45（14）：46-49.

[17] 李寶慶，石亞冰，凌凡舒，等. 枯草芽孢桿菌對土壤真菌群落結構及草莓根腐病的調控作用[J]. 山東農業科學，2024，56（6）：81-87.

[18] 李婷，張靜，曲明山，等. 澆灌不同促生菌劑對網紋甜瓜生長發育及果實品質的影響[J]. 北方園藝，2023（21）：36-42.

[19] 呂亮雨，段國珍，李發毅，等. 微生物菌劑對枸杞生長及土壤養分的影響[J]. 江蘇農業科學，2023，51（1）：168-175.

[20] 丁映風，朱紅青，姚巧敏，等. 復合微生物菌劑對設施栽培番茄的田間應用效果[J]. 云南農業科技，2023（1）：11-13，19.

[21] 楊智鵬，魏喜喜，萬勝，等. 棗專用微生物菌劑對灰棗果實品質的影響[J]. 經濟林研究，2022，40（3）：251-258.

[22] 羅希榕，羅銀，唐相群，等. 七種微生物菌劑對連作辣椒生長發育、產量和品質及土壤微生物特性的影響[J]. 耕作與栽培，2019，39（5）：6-12.