两种微生物菌种处理对盆栽辣椒的促生作用研究

柳慧静

摘 要 用室内盆栽方式种植辣椒，以自来水处理为对照，初步分析胶冻样芽孢杆菌（GT-BM002）和解淀粉芽孢杆菌（GT-BA003）的发酵液、上清液处理对辣椒生长和品质指标的影响。结果表明：与对照处理相比，微生物菌种处理均有促进辣椒生长、增加辣椒产量并改善辣椒品质的效果。综合生长、生产和品质各项指标来看，胶冻样芽孢杆菌（GT-BM002）发酵液促生效果最明显，与其他处理表现出了显著性差异，表明胶冻样芽孢杆菌的代谢产物含有生长素、赤霉素等生长调节剂类物质，能促进辣椒的生长发育，并且发酵液中的大量菌体可以促进土壤中难溶解的钾、磷的释放，从而改善果实品质，提高产量;解淀粉芽孢杆菌（GT-BA003）也具有促生效果。将胶冻样芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌配合使用，作为微生物肥料用于农业生产，将有助于化肥农药减量增效工作的顺利推进。

关键词 辣椒;胶冻样芽孢杆菌;解淀粉芽孢杆菌;生长指标;生产指标;品质指标

中图分类号：S182 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.03.008

随着生活水平的提高，人们对蔬菜的需求量越来越大，对蔬菜品质的要求越来越高。改善生态环境、农业高质量发展等国家政策的相继出台，均要求农业生产的化肥农药减量增效，以确保农产品质量安全。辣椒是一种味辛、性热、刺激性强的食物，得到很多人的喜爱，是餐桌上的常见食材。研究绿色高产高效的辣椒种植技术，对实现农业可持续发展、保障“舌尖上的安全”具有重要的现实意义。

胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）是一种能分解硅酸盐矿物的细菌（也称硅酸盐细菌），具有分解硅酸盐矿物、溶磷、解钾、固氮等作用[1]，不仅可提高土壤中可溶性磷、钾含量，还可通过分泌植物生长调节剂及多种酶来促进植物的生长、提高抗病性，相关研究也表明胶冻样芽孢杆菌是一种根际促生菌（PGPR）[2-4]。众多学者对解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）的研究倾向于抗菌特性分析、生物防治病原菌等方面，也有研究表明解淀粉芽孢杆菌具有固氮、解磷、解钾的能力，对作物生长有促生作用[5-13]。本文所用的胶冻样芽孢杆菌（GT-BM002）和解淀粉芽孢杆菌（GT-BA003）均为河北省（保定）农用微生物菌种产业技术研究院的微生物肥料技术研究推广中心（以下简称推广中心）自有菌种，已有成熟的发酵生产工艺。研究这2种微生物菌种的促生作用，对技术成果转化具有促进作用。

1  材料与方法

1.1  试验材料

辣椒种子从农资市场购买。

供试胶冻样芽孢杆菌（GT-BM002）和解淀粉芽孢杆菌（GT-BA003）均由推广中心提供，以试管斜面冷藏保存。

供试土壤取自推广中心满城种植基地。

1.2  试验方法

1.2.1  菌液制备

将GT-BM002菌株和GT-BA003菌株接种到装有液体培养基的300 mL三角瓶中，放在30 ℃、150 rad·min-1的恒温摇床培养48 h，获得培养发酵液。

1.2.2  上清液制备

将1.2.1中得到的菌液在20 ℃、8 000 rad·min-1下离心30 min，获取上清液。

1.2.3  种子萌发处理

将供试种子用蒸馏水浸种24 h之后，放到铺有滤纸的培养皿中，置于温度28 ℃、湿度80%、循环光照时间12 h的培养箱中进行种子萌发。

1.2.4  相关指标检测

生长指标：株高用精确到0.10 cm的直尺测量植株基部到最顶部的长度;植株全重用精确到0.01 g的天平称量整个植株（包括根部）的重量;基茎粗用精确到0.01 mm的电子游标卡尺测量植株基部的直径;茎粗用精确到0.01 mm的电子游标卡尺测量植株正中间部位的直径。

生产指标：平均单果鲜重用精确到0.01 g的天平称量每株辣椒上结的成熟果实的单个重量，并求取平均值;单株果实鲜重采用每株辣椒上结的成熟果实的彩椒重量之和计算。

品质指标：维生素C含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定;硝酸盐含量采用紫外分光光度法测定。

1.3  试验设计

将发芽的辣椒种子移栽至装有2.5 kg供试土壤的口径18 cm×高15 cm的花盆中，共设5个处理，分别为蒸馏水（CK）、GT-BM002发酵液（T1）、GT-BM002上清液（T2）、GT-BA003发酵液（T3）、GT-BA003上清液（T4），每个处理3个重复。在推广中心3楼栽培室中进行辣椒生长试验。

1.4  数据统计分析

利用Excel、SPSS 19.0软件进行试验数据的处理和分析，采用LSD和沃勒-邓肯（W）法检验数据的差异显著性。

2  结果与分析

2.1  两种菌株对辣椒生长指标的影响

两种菌株GT-BM002和GT-BA003对辣椒生长指标的影响见表1。可以看出，处理T1、T2、T3、T4的辣椒株高、全株重、基茎粗和茎粗均高于对照CK，其中T2处理的株高最大，为65.33 cm;T1的全株重、基茎粗和茎粗均高于其他处理，分别为156.70 g、14.32 mm、13.61 mm。根据SPSS数据处理软件的分析结果，就株高而言，T1、T2、T4處理相对于CK均表现出显著性差异，并且三者之间没有表现出显著差异;T1、T2、T3、T4处理与CK之间的全株重、基茎粗、茎粗均存在显著性差异。综合分析，T1、T2、T3、T4处理对辣椒植株的生长均有促进作用，其中GT-BM002发酵液（T1处理）的促进作用最大。

表中同列不同小写字母表示5%水平差异显著性，下同。

2.2  两种菌株对辣椒生产指标的影响

2种菌株GT-BM002和GT-BA003的发酵液和上清液对辣椒生产指标的影响见表2。可以看出，2种菌株对平均单果鲜重均有增加效果，其增加效果表现为处理T1> T2> T3> T4> CK，T1、T2、T3、T4相对于CK在平均单果鲜重和单株果实鲜重方面表现出了显著差异;其中GT-BM002的发酵液对平均单果鲜重的增加量最大，比CK处理增加75.10%;T1与T2处理的平均单果鲜重没有表现出显著差异，说明GT-BM002菌株的代谢产物对辣椒有促生效果。T1、T2、T3、T4处理对单株果实鲜重的影响没有表现出明显差异，但与CK相比均表现出显著差异，说明2种菌株的发酵液和上清液均可以增加辣椒产量。

2.3  两种菌株对辣椒品质指标的影响

维生素C和可溶性糖含量是蔬菜的主要营养指标，硝酸盐含量高低是蔬菜安全指数的重要指标，因而本研究设计的辣椒品质指标主要包括维生素C含量、可溶性糖含量及硝酸盐含量。2种菌株GT-BM002和GT-BA003的发酵液和上清液对辣椒品质的影响见表3。可以看出，采用发酵液和上清液处理的辣椒VC含量、可溶性糖含量都较对照处理有明显增加，而硝酸盐含量均有所减少，并表现出了显著差异。其中T1处理的辣椒VC含量和可溶性糖含量均为最高，分别为254.96 mg·（100 g） -1、17.63%;与CK处理相比，T1处理的VC含量和可溶性糖含量分别增加了119.28%和97.65%，硝酸盐含量减少了36.67%。综合分析得出，T1处理（GT-BM002发酵液）对辣椒品质的改善效果最显著。

3  小结与讨论

本试验采用盆栽方式种植辣椒，在室内环境下进行，观察2种菌株胶冻样芽孢杆菌（GT-BM002）和解淀粉芽孢杆菌（GT-BA003）的发酵液和上清液对辣椒生长、生产及品质指标的影响。试验结果表明，在含菌量等量条件下，T1、T2、T3和T4各处理对辣椒的生长有促进作用，能增加辣椒的产量，还能提高辣椒果实的品质。其中胶冻样芽孢杆菌（GT-BM002）的发酵液促生效果最明显，与其他处理相比，表现出了显著差异，这是由于胶冻样芽孢杆菌在发酵过程中会产生生长素、赤霉素等生长调节剂类代谢产物，可以促进作物的生长发育，还与发酵液中含有大量菌体有关，因为菌体可以促进土壤中难溶解的钾、磷的释放，钾、磷元素可以有效改善果实的品质，提高产量，这与众多研究者的结果相一致。解淀粉芽孢杆菌也具有促生效果，众多研究都表明解淀粉芽孢杆菌还有生防作用。因此，胶冻样芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌可以配合使用，作为微生物肥料用于农业生产，有助于化肥农药减量增效工作的顺利推进。

参考文献：

[1]  胡洲，吴毅歆，毛自朝，等.硅酸盐细菌的分离、鉴定及其生物学特性研究[J].江西农业大学学报，2013，35（3）： 609-614.

[2]  蒋先军，黄昭贤，谢德体，等.硅酸盐细菌代谢产物对植物生长的促进作用[J].西南大学学报（自然科学版），2000（2）：116-119.

[3]  王潇敏，李恋卿，潘根兴，等.胶冻样芽孢杆菌与生物质炭复配及对番茄产量和品质的影响[J].土壤，2016，48（3）：479-485.

[4]  刘璐，代红军，王振平.胶冻样芽孢杆菌对赤霞珠葡萄光合作用及果实品质的影响[J].农业科学研究，2016，37（2）：25-28，38.

[5]  出晓铭，林毅雄，张珅，等.生防菌解淀粉芽孢杆菌抗菌蛋白的研究进展[J].包装与食品机械，2014，32（6）：49-54.

[6]  彭研.拮抗解淀粉芽孢杆菌的筛选鉴定及其产胞外抗菌物质的初步研究[D].曲阜：曲阜师范大学，2013.

[7]  秦楠.解淀粉芽孢杆菌HRH317抗菌蛋白鉴定及抑菌机理研究[D].太原：山西农业大学，2015.

[8]  连燕萍.解淀粉芽孢杆菌MG-3抗菌物质的分离纯化及其应用[D].福州：福州大学，2016.

[9]  刘超，刘洪伟，汪步青，等.解淀粉芽孢杆菌BA-26抗菌物质分离及对灰葡萄孢抑菌作用研究[J].生物技术通报，2019，35（7）：83-89.

[10] 陈嘉敏，郭茂超，朱志强，等.解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens） D2WM发酵培养基优化及对蔬菜种子萌发的影响[J].河南农业大学学报，2018，52（6）：903-910.

[11] 邵铖.添加解淀粉芽孢杆菌SQR9的含氨基酸水溶肥研制及促生效应研究[D].南京：南京农业大学，2016.

[12] 邵佳慧.解淀粉芽孢杆菌SQR9吲哚乙酸合成途径及促生效應的研究[D].南京：南京农业大学，2014.

[13] 王卉，尚庆茂，张志刚，等.解淀粉芽孢杆菌L-H15产促生物质分析及发酵工艺优化[J].食品科学，2017，38（10）：74-81.

（责任编辑：易  婧）

3218500338281