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有机肥与生物菌肥对西瓜幼苗生长及根际基质微生物的影响

2016-07-03吴绍军王夏雯孟佳丽姜若勇

贵州农业科学 2016年7期
关键词:菌肥壮苗根际

吴绍军,王夏雯,余 翔,孟佳丽,姜若勇

(宿迁市农业科学研究院,江苏宿迁223800)

有机肥与生物菌肥对西瓜幼苗生长及根际基质微生物的影响

吴绍军,王夏雯,余 翔,孟佳丽,姜若勇*

(宿迁市农业科学研究院,江苏宿迁223800)

为培育西瓜壮苗提供科学依据,以迁丽1号西瓜品种为试验材料,研究西瓜苗期喷施有机肥和生物菌肥对其幼苗生长、生物量及根际基质微生物的影响。结果表明:西瓜苗期喷施有机肥和生物菌肥其幼苗株高、茎粗、叶片数、叶面积、地上部干鲜重及壮苗指数均较对照(清水喷施)显著增加;根际基质细菌和放线菌数量显著增加,但真菌数量降低。西瓜苗期喷施生物菌肥和有机肥能明显提高穴盘幼苗质量,改善根际微生物环境。

西瓜;生长;生物量;微生物;有机肥;生物菌肥

西瓜〔Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum.and Nakai〕作为重要的经济作物,在河南和山东等主产区的栽培面积达181.25万hm2,总产量达6 818.1万t,其产值已占蔬菜产业总产值的10%以上[1]。目前,国内在瓜菜作物育苗上所用的基质主要为草炭土、蛭石和珍珠岩配比,这类基质的疏松性好,有利于幼苗发根,但保水性差,尤其是所含养分少,不能满足作物苗期对各类养分的需求,易导致幼苗旺而不壮,抗逆性降低,幼苗移栽后成活率低或生长不良[2-3]。育苗是西瓜栽培的重要环节,瓜苗质量的好坏直接影响其植株的生长发育、产量和果实品质,培育优质健壮瓜苗对西瓜抗病、丰产和提高果实品质等具有重要作用[4-7]。施用生物菌肥及有机肥可以促进植株生长和生物量的增加,提高产量和品质,改良土壤[8-10]。目前,关于有机肥和生物菌肥在西瓜育苗期施用的研究很少。为此,笔者等通过在西瓜苗期喷施有机肥和生物菌肥,研究其对西瓜幼苗质量及根际基质微生物的影响,以期为培育西瓜壮苗提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2015年4月初至5月初在宿迁市农科院运河湾基地日光温室进行。供试品种为迁丽1号,宿迁市农科院设施园艺室自育西瓜品种。供试肥料品种为生物菌肥宁盾和有机肥真根,生物菌肥宁盾由南京农业大学生物源农药研发实验室研制;有机肥真根是江苏龙灯化学有限公司生产的有机水溶性肥料,成分为N+P2O5+K2O≥10%(5-2-3),氨基酸≥8%,有机质≥30%。育苗基质(专用)由淮安柴米河农业科技发展有限公司提供。

1.2 试验设计

试验以苗期施肥种类为处理对象,设3个处理,分别为清水对照(CK)、生物菌肥宁盾(稀释50倍)和有机肥真根(稀释300倍)。每个处理100株,3次重复,完全随机区组排列。2015年4月9日将西瓜种子播于50孔的穴盘中,播种前温汤(55℃)浸种6h。根据试验设计,于播种当天和播后第14天分别浇等量清水、生物菌肥宁盾和有机肥真根,直到穴盘底部有水渗出为止。苗龄25d时测定幼苗生长指标、生物量和根际微生物数量。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 生长指标 每个处理随机取30株幼苗,测定其株高(从根颈部到生长点为基准)、茎粗、叶片数、叶面积、下胚轴长度、叶绿素含量(SPAD)。叶绿素含量(子叶往上数第1片真叶)采用手持叶绿素仪测量,直尺测定株高、下胚轴长度,游标卡尺测定茎粗。1.3.2生物量 将洗净的幼苗分为地上和地下部分,电子天平称量其鲜重,然后105℃杀青2h,80℃烘干至恒重,称量幼苗地上、地下部干重,计算西瓜幼苗的根冠比和壮苗指数。壮苗指数=(茎粗/株高)×全株干重。

1.3.3 根际基质微生物 采用稀释平板法测定西瓜幼苗根际基质中细菌、真菌、放线菌以及尖孢镰刀菌的生物量。细菌含量测定采用牛肉膏蛋白胨培养基,真菌含量测定采用马丁氏培养基,放线菌含量测定采用改良高氏一号培养基[11],尖孢镰刀菌含量采用Komada H的选择性培养基[12]。

1.4 数据处理

采用Excel 2003进行数据处理,SAS软件对试验数据进行方差分析和Duncan’s多重比较。

2 结果与分析

2.1 有机肥和生物菌肥对西瓜幼苗生长指标的影响

从表1看出,西瓜幼苗喷施有机肥真根和生物菌肥宁盾后,植株的叶绿素、叶片数、叶面积、下胚轴、茎粗及株高等生长指标均高于清水对照。其中,有机肥真根处理植株的各生长指标均显著高于生物菌肥宁盾处理。有机肥真根处理植株叶面积、茎粗和株高分别为82.18cm2、4.76mm和5.67cm,比对照分别增加203.92%、37.18%和31.25%,且差异显著。生物菌肥宁盾处理植株叶片的叶绿素、下胚轴长和株高均高于对照,但差异不显著;植株的叶片数、叶面积和茎粗高于对照,且差异显著。植株叶片叶绿素SPAD值是表征植株氮素供应状况的指标之一,有机肥真根处理后,叶绿素的SPAD值为41.56,比对照增加15.44%。

表1 有机肥和生物菌肥处理西瓜幼苗的生长指标Table 1 Growth index of watermelon seedling sprayed with organic fertilizers and biological bacteria fertilizers

2.2 有机肥和生物菌肥对西瓜幼苗生物量的影响

从表2看出,各处理间除地下部干重差异不显著外,有机肥真根和生物菌肥宁盾处理植株总鲜重、总干重、地上部鲜重和地上部干重均显著高于对照。单株总鲜重、总干重、地上部鲜重和地上部干重均以有机肥真根处理的最高,分别为4.87g、0.452g、4.32g和0.418g,比对照分别增加94.80%、90.71%、117.09%和99.04%;生物菌肥宁盾处理的分别为3.47g、0.340g、2.96g、0.307g,比对照分别增加42.21%、43.46%、48.74%和46.19%。有机肥真根和生物菌肥宁盾处理后,植株的根冠比减少,壮苗指数增加。可能是短期内喷施肥料2次,地上部生长速度过快,光合产物向根部转运缓慢,根系生长不足,导致根冠比减少。

2.3 有机肥和生物菌肥对西瓜幼苗根际微生物的影响

从表3看出,有机肥真根处理后,西瓜幼苗根际的细菌和放线菌均较对照增加,真菌减少,且差异显著;与播前相比,细菌和放线菌增加,真菌减少,且差异显著。

表2 有机肥和生物菌肥处理西瓜幼苗的生物量Table 2 Biomass of watermelon seedling sprayed with organic fertilizers and biological bacteria fertilizers

表3 有机肥和生物菌肥处理西瓜幼苗的根际微生物量Table 3 Rhizosphere microbial biomass of watermelon seedling sprayed with organic fertilizers and biological bacteria fertilizerscfu/g

生物菌肥宁盾处理西瓜幼苗根际的细菌和放线菌比对照增加,真菌减少,且差异显著;尖孢镰刀菌无显著差异。其中,细菌和放线菌分别为10.2× 103cfu/g和6.7×105cfu/g,分别比对照增加96.15%和59.84%。生物菌肥宁盾处理与有机肥真根处理相比,细菌、放线菌和尖孢镰刀菌均增加,但差异不显著。可能由于生物菌肥施用后促进基质其他微生物的活性,提高根际微生物总量。

3 讨论与结论

1)叶绿素含量是植物光合作用能力和生长状况的良好指示剂,多以SPAD值来表示叶[13-14]。研究结果表明,西瓜幼苗施用有机肥真根后,叶绿素的SPAD值为41.56,比清水对照增加15.44%,与王延军的研究结果一致[15]。可能是施用有机肥后,加速叶绿素的合成和叶面积的增长,最终促进西瓜幼苗的生长。施用生物菌肥宁盾后,叶绿素SPAD值与对照相比增加,但差异不显著。可能是由于宁盾是微生物菌剂,苗期时间短,西瓜根系分泌的有毒物质积累不多,宁盾菌肥的肥效还未显现。前人研究表明,专用微生物肥和生物有机肥可以增强辣椒、黄瓜、番茄、甜瓜和香蕉植株的长势,提高产量及抗病性[1624],而本研究表明,生物菌肥宁盾和有机肥真根均能增加西瓜幼苗茎粗、叶片数和叶面积,与清水对照相比差异显著,这与邓开英的研究结果一致[25-26]。可能是施用有机肥后,西瓜植株根系活力加强,同时叶片也吸收营养元素,增强植株对养分的吸收与利用,从而使西瓜幼苗长势较旺。

2)生物量是反映幼苗长势的重要指标,壮苗指数能较客观地反映种苗的生长状况和质量,根冠比和壮苗指数的变化可作为施肥是否合适的重要指标[2728]。不同类型肥料施用对植株的根冠比和壮苗指数影响不一[29-34]。研究结果表明,西瓜幼苗施用有机肥真根后,根冠比减少,壮苗指数增加,这与周修任[30]的结论相反,可能是肥料种类不同,使用浓度大小不一样所致,具体原因有待进一步验证;植株的总鲜重、总干重、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重和地下部干重均比对照(清水)增加,与潘艳花[24,26]的研究结果一致。施用生物菌肥宁盾后,除地下部干鲜重外,植株总的干鲜重、地上部干鲜重均比对照显著增加,但低于有机肥真根处理。可能是由于宁盾是生物菌剂,无营养元素,另一方面,苗期时间短,西瓜根系反应迟缓,具体原因有待进一步验证。

3)生物有机肥由于其功能微生物的定殖可在根际形成优势菌群,从而抑制有害病菌的繁殖,同时向作物根际土壤微生态系统内分泌各种代谢产物,从而刺激作物生长[35-38]。研究结果表明:施用有机肥真根后,西瓜幼苗根际微生物总量增加,其中以细菌、放线菌数量明显增加,这与陶磊和张信娣等研究结果一致[39-40],而真菌减少,与张信娣[40]的研究结果相反,可能是由于施用作物不同,处理时间长短不一样所致。施用生物菌肥宁盾后,细菌、放线菌增加,真菌减少,与王涛研究结果一致[41]。有机肥真根和生物菌肥宁盾对西瓜幼苗根示尖孢镰刀杆菌数量影响不显著。

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(责任编辑:姜 萍)

Effects of Organic Fertilizers and Biological Bacteria Fertilizers on Growth and Quantity of Rhizosphere Microorganism of Watermelon Seedlings

WU Shaojun,WANG Xiawen,YU Xiang,MENG Jiali,JIANG Ruoyong*
(Suqian Academy of Agricultural Sciences,Suqian,Jiangsu223800,China)

In order to provide scientific references for cultivating healthy seedlings,the watermelon cultivar Qianli 1was used as the experimental material to study the effects of spraying organic fertilizers and biological bacteria on growth,biomass and quantity of microorganism.Results:Spraying organic fertilizers and biological bacteria fertilizers in seedling stage significantly increased plant height,stem diameter,leaf quantity,leaf area,stem fresh and dry weight and seedling index compared with the control (spraying water);The number of bacteria and actinomycetes in rhizosphere significantly increased while fungi decreased.Spraying biological bacteria fertilizers and organic fertilizers could obviously enhance seedling quality and improve the rhizosphere microbial environment.

watermelon;growth;biomass;microorganism;organic fertilizer;biological bacteria fertilizer

S651

A

1001-3601(2016)07-0299-0061-04

2016-03-11;2016-06-30修回

宿迁市产业发展引导资金项目“设施专用优质西瓜新品种选育”(L201516);苏北科技发展计划科技富民强县项目“拱棚西瓜-水稻轮作栽培技术集成示范”(BN2013074);江苏省农业三新工程项目“大棚西瓜、辣椒连作障碍防控技术推广”[SXGC (2016)265]。

吴绍军(1982-),男,助理研究员,硕士,从事西甜瓜栽培与育种研究。E-mail:297321312@qq.com

*通信作者:姜若勇(1964-),男,副研究员,从事瓜类栽培与育种研究。E-mail:2298590256@qq.com

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