不同浓度微生物菌剂蘸根对茄子幼苗质量的影响

刘希港,李静,2,3,宋健丽,魏珉,3,周波,高中强,孟伦,杨凤娟,2,3*

不同浓度微生物菌剂蘸根对茄子幼苗质量的影响

刘希港1,李静1,2,3,宋健丽1,魏珉1,3,周波4,高中强5,孟伦6,杨凤娟1,2,3*

1. 山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室, 山东 泰安 271018 2. 农业农村部黄淮地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室, 山东 泰安 271018 3. 山东果蔬优质高效生产协同创新中心, 山东 泰安 271018 4. 山东农业大学生命科学学院/作物生物学国家重点实验室, 山东 泰安 271018 5. 山东省农业技术推广总站, 山东 济南 250100 6. 山东狮克现代农业投资有限公司, 山东 菏泽 274051

本试验以‘大红袍’茄子幼苗为试材，研究了不同浓度微生物菌剂蘸根处理对茄子幼苗质量的影响，以期为定植期该微生物菌剂的推广应用提供理论依据。试验共设7个处理：不蘸根（CK1）及清水蘸根（CK2）、不同浓度微生物菌剂[稀释300倍（T1）、400倍（T2）、500倍（T3）、600倍（T4）、1000倍液（T5）]蘸根。结果表明，随蘸根微生物菌剂稀释倍数增加，茄子幼苗地上和地下部生长均呈先升高后降低趋势，说明蘸根菌剂存在浓度效应。当蘸根菌剂稀释600倍（T4）时，茄子幼苗株高、茎粗、地上部鲜重和干重、地下部鲜重和干重、壮苗指数、根系长度、根系表面积、根系体积、根系活力分别较CK1提高29.51%、14.13%、42.33%、53.15%、20.58%、44.12%、28.44%、12.34%、36.47%、53.19%和20.40%，比CK2分别提高41.02%、17.20%、103.16%、80.99%、78.88%、48.48%、45.83%、41.84%、38.05%、46.35和21.50%；净光合速率分别较CK1和CK2提高78.44%和139.16%。综上可知，用稀释600倍的微生物菌剂蘸根有利于促进茄子幼苗生长。故在茄子幼苗定植前12 h，用该浓度微生物菌剂蘸根30 min，有利于定植后的茄子幼苗缓苗和生长。

微生物菌剂; 茄子; 幼苗

茄子（L.），茄科（Solanaceae）茄属，营养丰富，富含多种微量元素，且茄子的蒂、叶、花、茎、根均可入药，深受人们喜爱。茄子的栽培历史悠久，市场需求量大，在我国设施蔬菜栽培中，面积位居第四。

微生物菌剂是以活性（菌）物质与有机物料生物发酵制成的生物有机肥，是农业生产中的一种新型、纯天然的生物肥料[1]。研究表明，微生物菌肥施入土壤后，可促进土壤中难溶性养分的溶解和释放，营养元素易转化为可被植株吸收利用的形态，有助于作物对养分的吸收，提高养分供应能力[2,3]，且微生物菌肥中所含的微生物在进行繁殖发育的同时，能够抑制病原菌生长，改善土壤根际微环境[4]。何飞燕等[5]研究表明，施用适宜的微生物菌剂能够提高花生叶片中的叶绿素SPAD值，提高其抗氧化能力；孟思达等[6]研究发现施用微生物菌剂可不同程度改善基质袋栽培下番茄的生长，有利于番茄产量和品质形成；范娜等[7]研究表明适宜微生物菌剂可显著提高土壤蔗糖酶和磷酸酶活性，有效改善土壤肥力，从而提高高粱对土壤中氮素的利用效率。

卢家柱[8]研究发现，茄子幼苗移栽时，根系会受到部分伤害，再加上环境的变化等原因，定植后茄子需要缓苗，长势比较慢，自身的代谢也会随之减慢。目前生产中，为防治定植期的土壤病害和加快幼苗缓苗，农户一般采用药剂加促生剂的方式进行提前蘸根，但关于微生物菌剂蘸根对茄子幼苗质量的影响尚未见报道。本文主要通过研究不同浓度微生物菌剂蘸根对茄子幼苗地上部和地下部生长的影响，以期为该微生物菌剂在生产中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试茄子品种为‘大红袍’长茄。微生物菌剂由7份侧孢短芽孢杆菌（）、2份枯草芽孢杆菌（）和1份胶冻样芽孢杆菌（）组成，由山东未来生物科技有限公司提供。

1.2 试验处理

试验于2021年3～4月在山东农业大学园艺实验站日光温室内进行。试验共设7个处理，详见表1。3月6日播种，待茄子幼苗长至三叶一心时，每个处理选取生长一致的茄子幼苗30株，配制好不同浓度的微生物菌剂，将苗盘浸入蘸根液中，待苗坨充分吸收蘸根液30 min后，取出苗盘放置12 h以上，于第2 d定植于12 cm×11 cm的营养钵中。定植后的管理措施一致。

表1 试验处理方案

1.3 测定项目与方法

1.3.1 株高和茎粗测定 定植至营养钵14 d后，各处理随机选取长势一致的10株幼苗，分别测定茎粗和株高（茎基部至生长最高点）。

1.3.2 地上、地下部干重和鲜重及壮苗指数测定 将幼苗从茎基部剪断，用自来水冲洗干净，称地上部和地下部鲜重；再分别放入烘箱内，105 ℃杀青15 min后，75 ℃烘干至恒重后测定干重。壮苗指数=（茎粗/株高+地下部干重/地上部干重）*全株干重。

1.3.3 根系构型参数测定 取出植株根系，用自来水冲洗干净，采用MICROTEK扫描仪进行根系构型参数的分析，分别记录根系长度、根系表面积和根系体积。

1.3.4 根系活力测定 采用TTC法测定根系活力[9]。

1.3.5 光合参数测定 利用CIRAS-3便携式光合仪，在晴天上午10:00～11:30，选取植株上数第3片功能叶，测定其净光合速率（Pn），测定时采用内置光源，光量子通量密度为500 μmol·m-2·s-1，温室内温度为28（±1） ℃，空气CO2浓度为390（±10）μmol·mol-1。每个处理重复5次，求平均值。

1.4 数据统计与分析

数据采用Excel 2017做图，SPSS 25.0软件进行差异显著性分析（<0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同浓度微生物菌剂蘸根对茄子幼苗株高和茎粗的影响

由图1可知，随蘸根微生物菌剂稀释倍数增加，茄子幼苗株高和茎粗均表现出先升高后降低趋势。其中，T4处理下的株高显著高于其他处理，分别较CK1和CK2高出29.51%和41.02%（<0.05）；T1和T2处理下的株高与CK1和CK2间无显著差异，但T3处理下其株高显著高于CK1和CK2，分别较CK1和CK2高出14.32%和24.61%（<0.05）；T5处理与CK1无显著差异，但显著高于CK2（<0.05）。T4处理下的茎粗除与T3处理无显著差异外，均显著高于其他处理，分别较CK1和CK2提高14.13%和17.20%（<0.05）；T1、T2、T3和T5处理与CK1和CK2均无显著差异（<0.05）。

图1 不同处理对茄子幼苗株高和茎粗的影响

注：不同小写字母表示不同处理之间差异显著(<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters indicate significant differences among different treatments (<0.05), the same as below.

2.2 不同浓度微生物菌剂蘸根对茄子幼苗地上、地下部鲜重和干重及壮苗指数的影响

如表2所示，随蘸根微生物菌剂稀释倍数增加，茄子幼苗的地上部鲜重和干重、地下部鲜重和干重、壮苗指数均表现出先升高后降低趋势，均以T4处理下的值较高，显著高于CK1、CK2、T1和T2处理，分别较CK1高出42.33%、53.15%、20.58%、44.12%和28.44%，较CK2高出103.16%、80.99%、78.88%、48.48%和45.83%（<0.05）；T1、T2和CK2处理下的地上部鲜重和干重、地下部鲜重和干重、壮苗指数差异不显著（<0.05）；T3处理下的地上部干重和地下部干重亦显著高于CK1、CK2、T1和T2处理，分别较CK1高出37.06%和61.98%，较CK2高出38.24%和42.42%（<0.05）；T5处理下地上部及地下部干重亦显著高于CK1和CK2，分别高出19.29%、40.50%和20.59%、24.24%（<0.05）；壮苗指数亦为T4处理最大，显著高于其他处理，较CK1和CK2分别提高28.44%和45.83%，T2、T3、T6与CK1和CK2无显著性差异（<0.05）。

表2 不同处理对茄子地上、地下部鲜重和干重及壮苗指数的影响

2.3 不同浓度微生物菌剂蘸根对茄子幼苗根系构型参数的影响

如表3所示，随蘸根微生物菌剂稀释倍数增加，茄子幼苗根系长度、根系表面积和根系体积亦表现出先升高后降低趋势，均以T4处理下的值较高，显著高于CK1、CK2、T1、T2及T5处理，分别较CK1高出12.34%、36.47%和53.19%，较CK2高出41.84%、38.05%和46.35%（<0.05）；T3处理下根系总长度和根系表面积显著高于CK2、T1和T2处理，较CK2高出39.45%和35.09%（<0.05）；T2、T5处理与CK1和CK2处理间无显著差异（<0.05）。

表3 不同处理对茄子幼苗根系长度、表面积和体积的影响

2.4 不同浓度微生物菌剂蘸根对茄子幼苗根系活力的影响

由图2可以看出，随蘸根微生物菌剂稀释倍数增加，茄子幼苗根系活力表现出先升高后降低趋势，T4处理下达到最大值，较CK1、和CK2分别提高20.40%和21.47%（<0.05）；T3处理次之，较CK1和CK2分别高出9.76%和10.74%（<0.05）；CK1、T2和T5之间无显著差异，T1处理的茄子幼苗根系活力最低（<0.05）。

图2 不同处理对茄子幼苗根系活力的影响

2.5 不同浓度微生物菌剂蘸根对茄子幼苗叶片光合参数的影响

由图3可以看出，随蘸根微生物菌剂稀释倍数增加，茄子幼苗叶片的净光合速率表现出先升高后降低趋势，其中T4处理的净光合速率较高，显著高于CK1、CK2、T1、T2及T4处理，较CK1和CK2分别高出78.44%和156.24%（<0.05）；T3和T5处理显著高于CK2处理，较CK2分别提高127.45%和76.87%（<0.05）；CK1、T2、T3和T5处理间无显著性差异（<0.05）。

图3 不同处理对茄子幼苗叶片净光合速率的影响

3 讨论

根系是植物重要的营养吸收器官，也是合成植物生长所必需的多种氨基酸和某些重要激素的场所[10]。强大的根系能够提高植株抗逆能力，维持地上部分生长，促进植物生物量积累。本试验结果表明，适宜浓度的微生物菌剂蘸根可显著提高茄子幼苗根系长度、根系表面积、根系体积及根系活力。这可能是因为：一是外源微生物菌剂施入后会定殖在根系，增加根系对矿质营养的吸收利用，改善根系环境，促进根系生长发育[11]；肖雨沁等[12]也研究表明，添加微生物菌剂可显著提高烤烟苗的根鲜重、根长度、根表面积、根体积及根系活力，促进烤烟生长；张杨等[13]研究发现，微生物菌剂可通过改善根系周围的环境，促进辣椒幼苗生长；另一方面可能是微生物菌剂能调节根际微生物群落[14]；有研究发现，外源微生物施入后，可提高土壤中的蔗糖酶、脲酶等活性[15,16]，而土壤酶活性强弱是象征土壤肥力水平高低的重要指标，能促进土壤中养分转化，改善了土壤肥力，进而促进幼苗生长。

光合作用是氧化还原当量的主要贡献者，能够将光能转化为有机物并释放能量，促进植物中碳水化合物、氨基酸和次生代谢物的生物合成[17]，对维持植物生长，促进其生长发育具有重要意义[18]。本试验结果表明，适宜浓度微生物菌剂蘸根可显著提高茄子幼苗叶片的净光合速率，进而促进幼苗地上部和地下部生长，壮苗指数增加。王辉等[19]研究发现，施用微生物菌剂后烤烟叶片净光合速率明显提高，同时增强了光合系统PSⅡ活性，提高光合产物积累，促进烟株生长；梁伟等[20]研究发现，施用微生物菌剂处理能有效提高花生的光合能力，维持叶片功能稳定；王其传等[21]研究表明，在育苗基质中添加微生物菌剂，可以优化辣椒根际微生物结构，增加气孔开放，提高叶片净光合速率，进而促进辣椒生长发育，提高产量；蔡琪琪等[18]研究表明，光合作用限制酶受到CO2浓度调控，因此气孔是重要的光合限制因子之一。本试验使用外源微生物菌剂蘸根，可能会通过调节叶片气孔开放，促进CO2吸收，增强净光合速率，进一步提高CO2同化率，促进幼苗生物量积累。

综上所述，微生物菌剂稀释600倍液蘸根可显著提高茄子幼苗生物量，增加根系长度、根系表面积、根系体积及根系活力，提高叶片净光合速率，因此可作为茄子定植前的蘸根浓度在生产中推广与应用。

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Effects of Dipping Roots with Different Microorganism Agents Concentrations on Quality of Eggplant Seedlings

LIU Xi-gang1, LI Jing1,2,3, SONG Jian-li1, WEI Min1,3, ZHOU Bo4, GAO Zhong-qiang5, MENG Lun6, YANG Feng-juan1,2,3*

1.2710182.()2710183.2710184.2710185.2501006.274051

In order to provide theoretical basis for the application of the microorganism agents during transplanting period, the effect of dipping roots with different microorganism agents concentrations on the quality of eggplant seedling took 'Da Hongpao' eggplant as a test material were investigated. A total of 7 treatments were provided in the experiment: no dipping root (CK1) and water dipping root (CK2), different concentrations of microorganism agents [diluted 300 times (T1), 400 times (T2), 500 times (T3), 600 times (T4), 1000 times (T5)]. The results showed that with the diluted times increasing of themicroorganism agents, the growth of shoot and root of eggplant seedlings increased first and then decreased, indicating that there was a concentration effect of microorganism agents. While diluted 600 times (T4), plant height, stem diameter, shoot fresh weight and dry weight, root fresh weight and dry weight, seedling index, root length, root surface area, root volume, root activity of eggplant seedlings increased 29.51%, 14.13%, 42.33%, 53.15%, 20.58%, 44.12%, 28.44%, 12.34%, 36.47%, 53.19% and 20.40% compared with CK1, respectively; compared with CK2, they increased 41.02%, 17.20%, 103.16%, 80.99%,78.88%, 48.48%, 45.83%, 41.84%, 38.05%, 46.35 and 21.50%, respectively. Compared with CK1 and CK2, the net photosynthetic rate increased 78.44% and 139.16%, respectively. In conclusion, dipping roots with a microorganism agent is beneficial to promote the growth of eggplant seedlings. Therefore, 12 h before transplanting dipped roots with 600-times diluted microorganism agent for 30 min, which was conducive to the rejuvenation and growth of eggplant seedlings after transplanting.

Microorganism agent; Eggplant; seedling

S144/S641.1

A

1000-2324(2022)05-0771-06

2022-08-05

2022-08-25

“十三五”国家重点研发计划课题(2019YFD1001904);国家自然科学基金(32172556);2020年度山东省重点扶持区域引进急需紧缺人才项目(鲁发改动能办[2020]1285号)

刘希港(1998-),男,硕士研究生,研究方向:设施蔬菜与无土栽培. E-mail:1533771983@qq.com

通讯作者:Author for correspondence. E-mail:beautyyfj@163.com