優化短短芽孢桿菌施用技術對番茄和辣椒幼苗生長的影響

車建美　劉　波　劉國紅　陳倩倩　張海峰

（福建省農業科學院農業生物資源研究所，福建福州 350003）

近年來，隨著化學肥料和農藥的大量使用，許多環境問題不斷出現，如大量不可再生能源浪費、土壤板結、農作物品質降低、土壤肥力下降及農田有機質不足等（曾玲玲 等，2009）。微生物肥料具有改善土壤、促進植物生長等優勢，同時對環境無污染，具有廣泛的應用前景（葛誠和吳薇，1994；葛均青 等，2003）。

微生物肥料種類很多，包括細菌類肥料、放線菌類肥料以及真菌類肥料等，其中細菌類肥料中以芽孢桿菌居多（葛均青 等，2003；Kloepper et al.，2004；Ort í zcastro et al.，2008；張艷群 等，2013；Goswami et al.，2014；Cherif-Silini et al.，2016）。地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis）、解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）、枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）、短小芽孢桿菌（Bacillus pumilus）和巨大芽孢桿菌（Bacillus megaterium）等是微生物肥料中的常用菌種，對促進植物生長，提高抗病能力與品質具有明顯效果（曹鳳明 等，2008；鮑朋和許章峰，2013；Asari et al.，2016；Islam et al.，2016；Meng et al.，2016；Xu et al.，2016）。

短短芽孢桿菌（Brevibacillus brevis）屬于短芽孢桿菌屬，在自然界中廣泛存在，由于其不含內毒素，能夠形成芽孢，環境適應力強，具有較強與土著微生物的競爭力等（Panwar et al.，2000），在環保、生防、化工、食品等方面得到了很好的應用（黃學等，2006；葛慈斌 等，2009；Che et al.，2015）。研究表明，噴施短短芽孢桿菌FJAT-0809-GLX的菌體、發酵上清液及發酵液的番茄幼苗葉片數明顯增加，莖長和莖粗也顯著高于對照（車建美 等，2015），但目前對其在田間的具體施用方法還未進行優化研究。為獲得更好的田間施用效果，本試驗從不同噴施方式、不同噴施濃度及不同噴施次數等方面研究短短芽孢桿菌FJAT-0809-GLX的施用技術及最適施用效果，以期為其田間的施用提供技術指導。

1　材料與方法

1.1　試驗材料

試驗于2016年8月在福建省農業科學院農業生物資源研究所微生物研究中心育苗室進行。供試短短芽孢桿菌FJAT-0809-GLX為本所農業微生物研究中心保存。辣椒幼苗（阿拉特）、番茄幼苗（金石王）和土壤均從廈門如意生物科技公司購買。供試培養基為NA培養基。

1.2　試驗方法

1.2.1菌株發酵從凍存管中取10 μL短短芽孢桿菌FJAT-0809-GLX菌液于NA平板中，劃線，30 ℃培養24 h。用滅菌牙簽挑取單菌落于50 mL液體培養液，30 ℃、170 r?min-1培養24 h。以1%的接種量向裝液量為200 mL的1 L三角瓶中加入發酵培養液，30 ℃、170 r?min-1培養48 h，采用梯度稀釋法統計菌體數量為2.8×108cfu?mL-1。

1.2.2短短芽孢桿菌不同施用方式對辣椒幼苗生長的影響辣椒幼苗室內種植7 d后，將短短芽孢桿菌發酵液（1×108cfu?mL-1）稀釋100倍施用。共設3個處理，處理1：葉面噴施，CK1：噴水對照；處理2：灌根，CK2：水灌根對照；T3：葉面噴施+灌根，CK3：葉面噴水+水灌根對照。每個處理4盆，每盆4株，3次重復。葉面噴施用量為20 mL，灌根量為100 mL。分別于處理后0 d和14 d測定幼苗株高、莖粗、葉片大小及葉片數，計算凈增長量。

1.2.3短短芽孢桿菌不同濃度處理對番茄和辣椒幼苗生長的影響番茄幼苗和辣椒幼苗種植7 d后，將短短芽孢桿菌發酵液（1×108cfu?mL-1）分別稀釋10、100、500、1 000、10 000倍。采用無菌水作為對照。每處理7盆，每盆2株，3次重復。灌根量為50 mL。分別于處理后0 d和14 d測定幼苗株高、莖粗、葉片大小及葉片數。

1.2.4短短芽孢桿菌不同灌根次數對番茄和辣椒幼苗生長的影響番茄幼苗和辣椒幼苗室內種植7 d后，采用短短芽孢桿菌發酵液稀釋100倍對幼苗進行灌根處理。共設4個處理，T1：定植時灌根1次；T2：定植時灌根1次，7 d后灌根1次，共2次；T3：定植時灌根1次，7 d和15 d后各灌根1次，共3次；T4：定植時灌根1次，7、15、30 d后各灌根1次，共4次。采用無菌水作為對照。每處理10盆，每盆2株，3次重復。灌根量為50 mL。分別于處理后0、42 d測定幼苗株高、莖粗、葉片大小及葉片數，計算凈增長量。

1.2.5數據處理試驗數據采用SPSS統計軟件one-way ANOVA進行分析，差異顯著性采用Duncan氏新復極差法進行多重比較，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標準。

2　結果與分析

2.1　短短芽孢桿菌不同施用方式對辣椒幼苗生長的影響

從表1可以看出，葉面噴施+灌根處理的辣椒幼苗株高和莖粗顯著增加，施用14 d后辣椒株高凈增長達到20.00 cm，莖粗凈增長達到0.16 mm。3種處理方式的葉片數和葉片長度均顯著增加，葉面噴施處理的辣椒幼苗葉片寬度顯著增加。灌根和葉面噴施結合使用對辣椒幼苗生長的促進作用更好。

表1　短短芽孢桿菌不同施用方式對辣椒幼苗生長的影響

2.2　短短芽孢桿菌不同濃度處理對番茄和辣椒幼苗生長的影響

2.2.1不同濃度處理對番茄幼苗生長的影響從表2可以看出，短短芽孢桿菌發酵液稀釋100倍和500倍處理的番茄株高凈增長顯著高于對照及其他處理，凈增長分別達20.29 cm和19.71 cm。稀釋500倍處理的莖粗和葉片數顯著高于對照和其他處理。稀釋10、100、500、1 000倍處理均能顯著促進葉片長度的增長。總體來看，短短芽孢桿菌發酵液稀釋500倍對番茄幼苗促生效果最好。

2.2.2不同濃度處理對辣椒幼苗生長的影響從表3可以看出，不同濃度短短芽孢桿菌發酵液對辣椒幼苗生長均具有明顯的促進作用，其中稀釋10倍效果最明顯，株高的凈增長達21.25 cm，莖粗的凈增長達0.37 mm，葉片數、葉長和葉寬均顯著高于對照。

2.3　短短芽孢桿菌不同灌根次數對番茄和辣椒幼苗生長的影響

2.3.1不同灌根次數對番茄幼苗生長的影響從表4可以看出，短短芽孢桿菌灌根2次（T2）和3次（T3）處理的番茄幼苗株高、莖粗、葉片數和葉片寬度凈增長明顯高于對照和其他處理。其中灌根3次處理的株高凈增長最大，達54.40 cm，葉片寬度和長度凈增長也最大，分別達4.50 mm和6.60 mm；灌根2次處理的莖粗和葉片數凈增長最大，分別達到1.28 mm和13.80片。從總體來看，灌根2～3次對番茄幼苗生長促進效果最好。

2.3.2不同灌根次數對辣椒幼苗生長的影響從表5可以看出，短短芽孢桿菌不同灌根次數對辣椒株高影響不顯著。灌根2次（T2）和3次（T3）處理的辣椒幼苗莖粗凈增長顯著高于對照及其他處理，分別達0.50 mm和0.52 mm；灌根2次處理的葉片數、葉片長度和寬度最大，凈增長分別達47.67片、66.84 mm和25.73 mm。綜上，灌根2次對辣椒幼苗生長促進效果最好。

表2　不同濃度短短芽孢桿菌對番茄幼苗生長的影響

表3　不同濃度短短芽孢桿菌對辣椒幼苗生長的影響

表4　短短芽孢桿菌不同灌根次數對番茄幼苗生長的影響

表5　短短芽孢桿菌不同灌根次數對辣椒幼苗生長的影響

3　結論與討論

短短芽孢桿菌FJAT-0809-GLX對茄科作物具有明顯的促長作用（車建美 等，2015）。灌根和葉片噴施是芽孢桿菌類微生物肥料常用的施用方法。張雯景等（2011）研究表明，葉面噴施由乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌和沼澤紅假單胞菌組成的微生態菌劑，可以增加翠菊和鼠尾草的葉片長和葉片數。噴施加灌施枯草芽孢桿菌生物菌劑對五味子生長具有明顯的促進作用，可以促進葉面積增大，提高光合作用有機物的合成（回云靜 等，2011）。本試驗結果與前人相同，短短芽孢桿菌FJAT-0809-GLX葉面噴施可以明顯促進辣椒幼苗的生長，灌根和葉面噴施結合使用對辣椒幼苗生長的促進作用更好。

芽孢桿菌菌劑施用的濃度、次數對植株的生長具有不同的影響（劉拴成 等，2010）。枯草芽孢桿菌Bs2004菌劑對萵苣的促生防病效果與施藥時間、次數和濃度有關（劉勇 等，2008）；菌株Thhy1培養液濃度在40%以下對番茄種子萌發具有強的促生作用，大于40%時對番茄種子萌發具有抑制作用（王美琴 等，2011）。本試驗結果表明，不同濃度短短芽孢桿菌FJAT-0809-GLX均能促進番茄和辣椒幼苗的生長，其中稀釋500倍對番茄幼苗的促生效果最好，稀釋10倍對辣椒幼苗的促生效果最好，不同稀釋濃度對番茄和辣椒幼苗生長影響不同，這很可能與番茄和辣椒苗期生長營養需求不同有關。康少輝等（2014）發現，不同濃度枯草芽孢桿菌在一定程度上均能提高黃瓜秧苗的長勢和質量，其中能夠產生顯著影響的最低施用濃度為6×105cfu?mL-1。不同濃度枯草芽孢桿菌B67菌液對黃瓜苗期促生作用呈正態分布，20%枯草芽孢桿菌B67菌液，施藥2次（間隔期7 d）的促生效果最佳（孫中華 等，2017）。本試驗中，短短芽孢桿菌FJAT-0809-GLX不同灌根次數對番茄和辣椒幼苗生長影響也有所不同，灌根2次和3次更有利于株高、莖粗、葉片數和葉片大小的增長，這與劉勇等（2008）的研究結果相似。本試驗結果表明，在定植時灌根1次，定植后15 d內再灌根1～2次，更利于植株生長，這很可能因為在植株生長前期進行短短芽孢桿菌灌根處理，可以提高植株在土壤中的適應能力，建議田間應用時，在植株生長前期進行短短芽孢桿菌灌根處理。

短短芽孢桿菌FJAT-0809-GLX不同施用方式、施用濃度和次數對番茄和辣椒幼苗生長的影響有所不同，因而在田間施用時，需結合作物的生長狀態和耕作方式等對施用方法和施用濃度進行適當調整，以利于取得較好的促長效果。為更好地了解該菌株的促長作用機理，后續將克隆與短短芽孢桿菌FJAT-0809-GLX促生相關的基因，驗證和研究這些基因的促生相關功能。

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