路 露, 钱晶晶, 闫 妍, 刘小向, 包 颖, 肖婷婷, 孙玉军

(1.安徽科技学院 农学院，安徽 凤阳 233100； 2.安徽科技学院 生命与健康科学学院，安徽 凤阳 233100； 3.中国农业科学院 蔬菜花卉研究所，北京 100081)

黄瓜(

Cucumis

sativus

L.)属葫芦科,我国现种植规模现已居世界首位,但亩产较低,只有荷兰的五分之一。提高黄瓜秧苗质量是黄瓜增产增收的重要前提条件。研究显示,长期过量施用化肥会造成环境污染,水质下降,土壤生态遭到破坏;同时蔬菜品质亦会受到影响,也会危害人体健康。枯草芽孢杆菌能疏松土壤,改善土壤养分,预防土传病害,增强根系活力,促进根系生长,达到壮苗效果。王星云等研究发现枯草芽孢杆菌可以避免植物病原菌对生防细菌拮抗物质的抗性;康少辉等研究发现施用试验剂量的枯草芽孢杆菌能在一定程度上改善黄瓜幼苗的生长和品质。

因此本试验从农业可持续发展、循环农业、农产品安全角度考虑,选择生物菌剂作为试验材料,以不同浓度枯草芽孢杆菌作为研究对象,研究其对黄瓜壮苗的影响。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验材料选用‘津优1号’黄瓜种子。其他主要材料及仪器详见表1。

表1 材料及仪器

1.2 实验方法

试验于2021年3-4月在安徽科技学院种植园智能温室内开展。试验设置6个枯草芽孢杆菌浓度梯度(CK)、500(T)、1 00(T)、1 500(T)、2 00(T)、2 500(T)倍液,每个处理浓度设置3个重复,每个重复种植5株黄瓜,采用随机区组设计。黄瓜幼苗种植在直径为10 cm的小花盆中。基质与椰糠的配比为10∶3,播种后从第12天开始在08:00对幼苗浇水100 mL,在16:00对幼苗叶面、茎部及根部喷施枯草芽孢杆菌50 mL,每隔3天喷施1次,共喷施7次,并于33 d进行检测。检测采用随机检测方式进行,每试验区组随机选取3株。

1.3 测定项目及分析方法

1.3.1 株高、茎粗测定 测量子叶至根基部位置为株高、子叶下方1/3处直径为茎粗测量点。

1.3.2 总根长、总根表面积、根平均直径测定 将黄瓜根系洗净,放置于托盘上,注入清水至根充分散开,进行根系扫描。

1.3.3 干鲜重测定 将整株植物(包括根)放置于清水中洗涤,吸干多余水分,测量鲜重后于105 ℃下杀青15 min,并于75 ℃烘干至恒重后进行检测。

1.3.4 叶绿素含量测定 于10:00在温室内进行叶绿素含量测定。

1.3.5 数据处理 采用Microsoft Excel 2010、DPS 7.05软件对数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 喷施不同浓度枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗株高、茎粗、叶片数的影响

由表2可知,喷施1 000倍液枯草芽孢杆菌溶液时黄瓜幼苗株高达到最高高度(10.33±0.83) cm,T与CK相比,株高高度增加8.01%;其次在喷施1 000倍液和2 000倍液枯草芽孢杆菌溶液时茎粗达到最粗粗度(0.27±0.04) cm和(0.27±0.03) cm,与CK相比,T和T处理在黄瓜幼苗茎粗粗度均增加了8.11%;最后在喷施1 000倍液枯草芽孢杆菌溶液时叶片数最多达(4.00±0.00)片,T处理与CK相比,叶片数增加9.09%。从株高、茎粗、叶片数的方差分析结果可知,喷施1 000倍液枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗株高的影响、喷施1 000和2 000倍液枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗茎粗的影响,以及喷施1 000倍液枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗叶片数的影响与CK相比均未达到显著水平,因此喷施枯草芽孢杆菌时对黄瓜幼苗株高、茎粗、叶片数的生长没有显著影响。

由此可得:喷施枯草芽孢杆菌时对黄瓜幼苗株高、茎粗、叶片数的生长没有显著影响。但喷施不同浓度的枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗株高、茎粗、叶片数的生长有一定影响。

表2 喷施不同浓度枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗株高、茎粗、叶片数的影响

2.2 喷施不同浓度枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗总根长、总根表面积和根平均直径的影响

由表3可知:首先在喷施2 000倍液枯草芽孢杆菌溶液时总根长达到最长长度(292.47±54.81) cm,T处理与CK相比,总根长增加103.41%。总根长方差分析表明,CK与T、T、T、T处理,T和T处理差异不显著,而其他处理间差异显著。因此,喷施不同浓度的枯草芽孢杆菌对黄瓜的总根长有一定影响。结果表明,黄瓜幼苗的总根长在喷施2 000倍液的枯草芽孢杆菌时生长最好。

另外,在喷施不同浓度的枯草芽孢杆菌时黄瓜幼苗总根表面积和根平均直径不同。黄瓜幼苗总根表面积在喷施2 000倍液枯草芽孢杆菌时达到最大(712.45±122.06) cm,即T处理相较于CK在总根表面积上增加了82.28%。喷施500倍液枯草芽孢杆菌时,黄瓜幼苗的根系平均直径达到最长(9.70±2.89) cm,T处理与CK相比,根平均直径增加21.22%。从总根表面积和根平均直径的方差分析结果可知,喷施不同浓度的枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗总根表面积和根平均直径的影响均未达到显著水平。由此可以看出喷施不同浓度的枯草芽孢杆菌时对黄瓜幼苗总根表面积和根平均直径没有影响。

由此可得:喷施2 000倍液的枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗的总根长有明显的增加效果;喷施枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗的总根表面积和根平均直径没有影响。

表3 喷施不同浓度枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗总根长、总根表面积和根平均直径的影响

2.3 喷施不同浓度枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗干鲜重和叶绿素的影响

由表4可知:喷施不同浓度的枯草芽孢杆菌时对黄瓜幼苗地下部分的生长产生了影响,地下部分鲜重有所不同。喷施2 000倍液枯草芽孢杆菌时黄瓜幼苗的地下部分鲜重达到最重(0.60±0.50) g,T处理与CK相比,地下部分鲜重增加246.02%。从地下部分鲜重的方差分析结果可知喷施不同浓度的枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗地下部分鲜重的影响未达到显著水平。由此可以看出,喷施不同浓度的枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗地下部分鲜重没有显著影响。

在喷施2 000倍液枯草芽孢杆菌溶液时相较于其他处理,地上部分鲜重、地下部分干重和地上部分干重均达到最重,依次为(2.95±0.53) g、(0.03±0.02) g和(0.30±0.07) g。地上部分鲜重的T处理相较于CK,在重量上增加了85.751%;地下部分干重的T处理相较于CK,在重量上增加了150.41%;地上部分干重的T处理相较于CK,在重量上增加了98.76%。从地上部分鲜重的方差分析结果可以看出,CK与T、T、T、T处理,T与CK、T、T的差异不显著;地下部分干重的方差分析结果表明:CK与T、T、T、T处理,T和T、T、T处理间的差异并不显著;从地上部分干重各处理结果的方差分析可以得出,CK与T、T、T、T处理的差异不显著,除此之外,各指标其余处理间的差异显著。由此可以看出喷施不同浓度的枯草芽孢杆菌可对黄瓜幼苗的地上部分鲜重、地下部分干重和地上部分干重有一定影响。结果显示,喷施2 000倍液的枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗地上部分鲜重、地下部分干重和地上部分干重的增加效果最好。

由此可得:喷施2 000倍液的枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗的地上部分鲜重、地下部分干重和地上部分干重在重量上有明显的增加效果。

由表4可知,喷施2 500倍液枯草芽孢杆菌时黄瓜幼苗的叶绿素水平最高达(26.53±0.70) spad,即T处理与CK相比,叶绿素含量增加8.59%。从叶绿素含量的方差分析结果可知,喷施不同浓度的枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗叶绿素含量无显著影响。

表4 喷施不同浓度枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗干鲜重的影响

3 结论与讨论

枯草芽孢杆菌不仅能抑制枯萎病、根腐病等病害的发生, 还能提高作物抗性、促进作物生长、改良土壤环境,提高作物品质。如研究发现使用枯草芽孢杆菌可改善土壤条件,促进番茄生长。石朝鹏等研究发现枯草芽孢杆菌有效促进大蒜根系生长,增强大蒜的抗逆能力,可以有效提高大蒜的产量及品质。Jia等研究发现枯草芽孢杆菌可以抑制黄瓜枯萎病的发生,对黄瓜的生产具有重要意义。孙中华等发现枯草芽孢杆菌可以有效防治土传病害的发生,促使黄瓜植株根系生长健壮。本研究结果显示:喷施枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗在株高、茎粗、叶片数、总根长、总根表面积、根平均直径、干鲜重和叶绿素上均有一定的作用。综合所有指标分析可得:在喷施2 000倍液的枯草芽孢杆菌时对黄瓜幼苗有较好的壮苗效果。在本试验中,通过对比初步明确了施用枯草芽孢杆菌对黄瓜幼苗的生长具有一定作用。另外,在试验过程中需时刻注意设施内的空气温湿度、光照情况,喷施枯草芽孢杆菌时施用量需保持一致且喷施均匀,以此来减少试验过程中的误差。

综上所述,在黄瓜育苗上喷施枯草芽孢杆菌可以起到很好的壮苗作用,对后续的生产实践产生较好的效果,但喷施枯草芽孢杆菌时需控制好菌液浓度和使用量。关于枯草芽孢杆菌对黄瓜壮苗的生理机制、分子机制以及其他生物菌剂对黄瓜的育苗的影响还有待进一步研究。