枯草芽孢杆菌B67对黄瓜幼苗生长发育的影响

孙中华，赵铂锤，陈仕红，纪明山

（沈阳农业大学植物保护学院沈阳110866）

枯草芽孢杆菌B67对黄瓜幼苗生长发育的影响

孙中华，赵铂锤，陈仕红，纪明山

（沈阳农业大学植物保护学院沈阳110866）

为明确枯草芽孢杆菌B67对黄瓜幼苗生长发育的影响，采用水培法，测定了不同浓度枯草芽孢杆菌对黄瓜苗期地上部（平均直径、茎长、干质量、鲜质量）和地下部（根长、根表面积、根体积、根平均直径、须根数、根鲜质量和干质量）生长及根冠比的影响。结果表明，20%枯草芽孢杆菌B67菌液处理2次的黄瓜幼苗长势良好，处理后21 d平均直径4.88 mm，株高11.15 cm，根长21.65 cm，根冠比0.94，与各处理结果差异显著。不同浓度B67菌液对黄瓜苗期促生作用呈正态分布，浓度为20%枯草芽孢杆菌B67菌液，施药2次（间隔期7 d）促生效果最佳，为指导B67菌液在肥料中添加及创制新型农药提供了理论依据。

黄瓜幼苗；枯草芽孢杆菌B67；水培；促生

植物病害防治以化学防治为主，长期使用化学杀菌剂使病原菌对其形成严重的抗药性，同时化学农药残留污染环境、为害人类健康。生物防治在世界各国得到了广泛的重视和应用，其中枯草芽孢杆菌属深受科研工作者青睐[1-2]。

枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一种非致病性植物内生细菌。对人畜无害、环境安全，其代谢产物既能抑制植物病原菌，又能促进植物生长。目前，生防芽孢杆菌被广泛应用于植物病害防治。美国已有3株枯草芽孢杆菌获得环保局（EPA）商品化生产应用许可并大面积推广[3-5]。江苏农业科学院植物保护研究所陈志谊等[6]筛选获得的菌株Bs-916对水稻白叶枯病防治效果良好，得到政府大力推广。中国农业大学和云南农业大学共同研制的微生物农药“百抗”已获农业部登记注册[7]。截至2014 年12月，我国枯草芽孢杆菌类生物杀菌剂已经完成农药登记的生防芽孢杆菌有5种共59个产品，剂型主要为水剂、可湿性粉剂和悬浮剂3种[8]。

目前，对枯草芽孢杆菌诱导植物抗病性研究及抗性机制研究较多[9-13]，但对植物促生研究报道较少[14-16]。2002年纪明山等[17]研究发现枯草芽孢杆菌B67对西瓜有促生作用，但未对其进一步研究。2014年康少辉等[18]研究发现枯草芽孢杆菌可促进黄瓜生长，未对其施用次数和黄瓜根部变化进行深入探究。采用水培法探究黄瓜幼苗长势、前期物质量积累及根部动态变化研究鲜有报道。笔者探究枯草芽孢杆菌发酵液不同浓度、不同施药次数对黄瓜幼苗地上植株生长状况（干/鲜质量）、整根参数的影响，确定最适浓度及最佳施药次数，改良黄瓜苗期长势，提高其抗病水平，为指导该菌液在肥料中添加及创制新型农药提供理论依据。

1 材料与方法

1.1供试材料

供试菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus sp.B67)，由沈阳农业大学植物生物农药工程中心分离，黄瓜品种为‘农大绿剑’，由沈阳农大种子有限公司提供。

1.2试验方法

1.2.1黄瓜幼苗处理2015年4月于沈阳农业大学农药实验室温室内，使用育苗钵在温室中培养黄瓜幼苗，常规管理，幼苗1叶1心期，选取长势相近幼苗，移栽至250 mL广口三角瓶，采用水培法培养[19]。

1.2.2枯草芽孢杆菌培养LB培养基：胰蛋白酶10 g，酵母提取物5 g，氯化钠10 g，蒸馏水定容至1 L，用1 mol·L-1NaOH溶液将pH调至7.2。

将4℃冰箱取出的B67菌株，用接种环取1～2环于10 mL试管中，放置于160 r·min-1、28℃摇床中培养6 h将其活化。用移液枪吸取1 mL的活化菌株放置含有50 mL LB培养基的250 mL三角瓶内，放置在140 r·min-1、28℃摇床中培养7 d[12，20]。

1.2.3枯草芽孢杆菌发酵液处理将发酵液加蒸馏水稀释，分别配制成5%、10%、15%、20%、25%和30%溶液，以清水和10%LB为对照，采用完全随机试验方法分组，每组处理30株幼苗，各处理3次重复，取不同浓度滴至三角瓶内，施用间隔期为7 d[21]。

1.2.4不同浓度发酵液对黄瓜生理指标的影响分别于第7、14、21 d调查株高、茎粗、根长，最后一次调查结束后将植株地上部与地下部分离，分别测鲜质量，采用Epson Perfection V 700根系扫描仪扫描地下部分，将地上、地下部分全部置于75℃烘箱内72 h后，分别测干质量，并计算根冠比[14，22-24]。

1.2.5不同施药次数对黄瓜生理指标的影响在最佳施药浓度下，设置施药次数分别为1、2、3次共3个处理，每组处理30株幼苗，每隔7 d施药1次，每个处理设置清水对照，调查方法同上。

根冠比=地下部干质量/地上部干质量。

采用DPS 7.05软件对试验数据进行统计分析，采用Duncan’s新复极差法进行差异显著分析。

2 结果与分析

2.1不同浓度枯草芽孢杆菌发酵液对黄瓜幼苗生长发育的影响

2.1.1不同浓度枯草芽孢杆菌发酵液对黄瓜幼苗地上部及地下部生长的影响由表1可知，不同浓度枯草芽孢杆菌发酵液对黄瓜茎粗、株高和根长有不同程度的促生作用，在一定范围（5%～20%）促生效果与浓度成正相关，浓度超过（大于）20%促生效果随浓度增加而降低，浓度为20%的枯草芽孢杆菌发酵液促生效果最佳，与其他处理差异显著。

表1不同浓度枯草芽孢杆菌B67发酵液对黄瓜幼苗地上部的影响

根是植物重要的营养器官，由表2可知，枯草芽孢杆菌发酵液浓度为20%的处理效果最佳（根区域面积RgnWidth、根长Len、根系表面积SA、根体积VOL、平均直径AvgD、须根数Ntips），在一定范围（5%～20%）内枯草芽孢杆菌对根系的影响与浓度成正相关，与其他处理差异显著，这表明用浓度为20%B67发酵液处理过的黄瓜幼苗能从土壤中更好地获得养分。

表2不同浓度枯草芽孢杆菌B67发酵液对黄瓜幼苗整根参数的影响

2.1.2不同浓度发酵液对黄瓜幼苗鲜质量、干质量及根冠比的影响植物的干质量和鲜质量是反映植物中水分和蛋白质含量的重要指标，根冠比则反映植物地上部与地下部的相关性。由表3可知，20%的B67发酵液处理过的黄瓜幼苗细胞含水量较多，植物体内干物质积累丰富，根冠比较高，可以反映出黄瓜幼苗在此阶段长势良好。在一定范围（5% ～20%）根冠比与浓度成正相关，浓度超过（大于）20%根冠比随浓度增加而降低，与其他处理差异显著。因此，20%的枯草芽孢杆菌发酵液处理为最佳。

表3不同浓度枯草芽孢杆菌B67发酵液对黄瓜幼苗鲜质量和干质量及根冠比的影响

2.2不同施药次数对黄瓜幼苗生理作用的影响

由表4可知，各处理间茎粗、株高和根长相比，7 d后，各处理间差异不显著；14 d后，处理1与处理2、3差异显著，处理2和处理3差异不显著；21 d后，处理1与处理2、3差异显著，处理2和处理3差异不显著。由表5可知，处理1和处理2、3的黄瓜幼苗整根参数存在显著差异，处理2、3差异不显著。表6中，各处理间组培幼苗的鲜质量、干质量及根冠比相比，处理1和处理2、3存在显著差异，处理2、3差异不显著。出于经济因素及幼苗长势等因素的考虑，建议推荐处理2（即使用2次）的方法，应用于实践生产。

表4不同施药次数的枯草芽孢杆菌B67发酵液对黄瓜幼苗地上部的影响

表5不同浓度枯草芽孢杆菌B67发酵液对黄瓜幼苗整根参数的影响

表6不同浓度枯草芽孢杆菌B67发酵液对黄瓜幼苗鲜质量和干质量及根冠比的影响

3 讨论与结论

室内盆栽试验表明，在黄瓜苗期20%枯草芽孢杆菌发酵液对其生长有良好的促生作用，施药2次效果最佳（间隔期7 d）。

目前，土传病害对设施园艺蔬菜危害较重。B67能够促进植物根系生长，使幼苗长势健壮，降低病原菌根部入侵几率，达到防治土传病害目的,为防治土传病害提供了理论基础，该结果与纪明山等人[17]研究结果相似。由于本试验在室内条件下探究不同浓度B67发酵液对黄瓜苗期具有一定促生作用，有关其在田间的应用效果还需进一步探索，但本试验可以初步明确该菌液可影响黄瓜苗期生长，为指导在肥料中添加或创制新型生物农药提供理论基础[19]。前人对B67的定殖规律已有初步研究[25-27],但要明确其与黄瓜互作规律、发酵液中成分构成及不同生长时期产物的变化，还需进一步探究。

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Effects of Bacillus subtilis B67 on the growth and development of cucum⁃ber seedlings

SUN Zhonghua,ZHAO Bochui,CHEN Shihong,JI Mingshan
(Plant Protection College of Shenyang Agricultural Uinversity,Shenyang 110866,Liaoning,China)

The aim of present study was to explicit the effects of Bacillus subtilis B67 on the growth and development of cu⁃cumber seedlings.Different concentrations of Bacillus subtilis B67 were applied under hydroponic conditions and growth pro⁃motion in root(i.e.root length,root surface area,root volume,average root diameter,number of root tips and root fresh and dry weight)and shoot(i.e.stem diameter,shoot length,shot fresh and dry weights)parameters and root shoot ratio were re⁃corded.The best treatment was the concentration of 20%Bacillus bacteria growth of cucumber 2 times，after 21 day average diameter was 4.88 mm,plant height was 11.15 cm,root length was 21.65 cm,root shoot ratio was 0.94 and the treatment re⁃sults were significant different.The results showed that the strain B67 applied at different concentration exhibit normal dis⁃tribution in plant growth parameters,while the maximum growth promotion in cucumber seedlings reaches when it was ap⁃plied at 20%level two times(7 d interval),suggesting strain B67 could be integrated into commercial fertilizers.

Cucumber seedlings;Bacillus subtilis B67;Hydroponics;Growth promotion

2016-09-22；

：2016-12-15

孙中华，男，在读硕士研究生。主要从事农药学研究。E-mail：15754601054@163.com

纪明山，男，教授，博士生导师，主要从事生物农药和农药毒理学研究。E-mail：jimingshan@163.com