劉德興+亓鑫+孫中濤+鞏彪+魏珉+艾希珍+史慶華

摘要：本試驗(yàn)研究了以多粘性芽孢桿菌為菌種研制的生物菌肥對(duì)甜瓜生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：相較于無機(jī)肥、有機(jī)肥對(duì)照，添加多粘性芽孢桿菌處理的甜瓜果實(shí)縱橫徑均增加，單果重分別提高了14.26%、9.81%，單株莖葉鮮重分別提高了27.72%、16.08%，果實(shí)可溶性糖、VC含量有所提高；果實(shí)可溶性固形物含量變化不明顯，可滴定酸含量、可溶性蛋白含量、硝酸鹽含量較無機(jī)肥對(duì)照顯著降低。綜合來看，多粘性芽孢桿菌生物菌肥處理在提高甜瓜單果重的同時(shí)有助于提高果實(shí)品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：多粘性芽孢桿菌；甜瓜；生長(zhǎng)；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S652.01 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2017）07-0091-05

Abstract The effects of bio-organic fertilizer using Paenibacillus polymaxa as strain on the growth and fruit quality of melon were studied. The results showed that compared with the inorganic and organic fertilizers， under the treatment of bio-organic fertilizer， the transverse diameter and vertical diameter of the melon and the contents of fruit soluble sugar and vitamin C increased， the single fruit weight increased by 14.26% and 9.81%， the stem and leaf fresh weight per plant increased by 27.72% and 16.08%， the content of soluble solid had no obvious change， the contents of titratable acid， soluble protein and nitrate significantly decreased. To sum up， applying the bio-organic fertilizer could increase the single fruit weight， and was contributing to improve the fruit quality.

Keywords Paenibacillus polymaxa； Melon； Growth； Quality

設(shè)施蔬菜生產(chǎn)因其具有高度集約化、高復(fù)種指數(shù)、高經(jīng)濟(jì)效益、受季節(jié)影響小等特點(diǎn)在我國(guó)種植面積迅速擴(kuò)大。但同時(shí)，種植模式單一、盲目施用化肥及因施用不合格化肥及未經(jīng)腐熟有機(jī)肥等引起土壤板結(jié)、次生鹽漬化、土傳病害加重等土壤退化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，導(dǎo)致蔬菜減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)，并對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響，不利于我國(guó)蔬菜產(chǎn)品生產(chǎn)安全及蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[1，2]。

近年來研究表明，在土壤中添加一定量的有益微生物，能改善土壤理化性狀，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，增強(qiáng)作物抗性，進(jìn)而緩解蔬菜連作障礙且安全環(huán)保[3]。本試驗(yàn)以甜瓜為試材，采用盆栽方式研究了有機(jī)肥中添加多粘性芽孢桿菌（Paenibacillus polymaxa）對(duì)甜瓜生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響，以期為多粘性芽孢桿菌生物菌肥的開發(fā)及設(shè)施甜瓜生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2016年2—6月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行，采用陶盆（盆口內(nèi)徑∶高∶盆底內(nèi)徑=30 cm∶30 cm∶25 cm）進(jìn)行盆栽試驗(yàn)。

供試土壤取自大田，pH值6.76，電導(dǎo)率0.384 mS·cm-1，全氮、全磷、全鉀含量分別為1.12、2.02、6.64 g·kg-1。

供試多粘性芽孢桿菌菌劑為山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院提供，通過將多粘性芽孢桿菌菌種接種到麥麩上制得。

供試無機(jī)肥為KNO3、NH4H2PO4（分析純，總N、P、K含量與有機(jī)肥相同）；有機(jī)肥為市售，由山東沃源有機(jī)肥業(yè)有限公司生產(chǎn)，有機(jī)質(zhì)含量55%，全氮、全磷、全鉀含量分別為10.78、9.38、19.05 g·kg-1。

供試甜瓜品種為本課題組選育的‘山農(nóng)1號(hào)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理：多粘性芽孢桿菌處理（T1）：將多粘性芽孢桿菌菌劑和有機(jī)肥按1∶10混勻后制得生物菌肥，再與大田土按1∶20（W∶W，干重計(jì)，下同）混勻；無機(jī)肥對(duì)照（CK1）：將無機(jī)肥（總N、P、K含量與有機(jī)肥相同）和麥麩（不含任何菌種且與上述菌劑等量，下同）混勻后再與大田土按1∶20混勻；有機(jī)肥對(duì)照（CK2）：將麥麩和有機(jī)肥按1∶10混勻后，再按1∶20與大田土混勻。甜瓜定植前，將各處理土壤均等量裝入大小一致的陶盆中。

2016年1月29日將浸種催芽后的甜瓜種子統(tǒng)一播種于50孔穴盤內(nèi)，至3月6日甜瓜苗三葉一心時(shí)，選取長(zhǎng)勢(shì)一致的瓜苗定植于陶盆中，每盆1株。株距50 cm，行距80 cm。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每處理設(shè)3個(gè)小區(qū)，每15盆為1個(gè)小區(qū)，初果期（甜瓜雞蛋大小時(shí)）及時(shí)疏果定瓜，每株留1個(gè)瓜，期間各處理均統(tǒng)一常規(guī)水肥管理。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 植株生長(zhǎng)及果實(shí)性狀 2016年4月22日（初果期，已打頂），統(tǒng)計(jì)株高、莖粗，果實(shí)成熟后每株取1個(gè)瓜測(cè)量單果重及果實(shí)縱橫徑，至拉秧時(shí)統(tǒng)計(jì)莖葉鮮重。

1.3.2 果實(shí)品質(zhì) 果實(shí)成熟期，取同天授粉甜瓜，以手持式折光儀測(cè)定果實(shí)可溶性固形物含量。果實(shí)勻漿后，蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量，NaOH滴定法測(cè)定可滴定酸含量，考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定可溶性蛋白含量[4]；2，6-二氯酚靛酚鈉滴定法測(cè)定VC含量，分光光度法測(cè)定亞硝酸鹽含量[5]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 多粘性芽孢桿菌對(duì)甜瓜植株生長(zhǎng)的影響

由圖1可知，多粘性芽孢桿菌處理（T1）甜瓜單株莖葉鮮重較CK1、CK2分別提高了27.72%、16.08%（P<0.05）；T1處理甜瓜株高較CK2略有降低，兩者間差異不顯著，但均顯著高于CK1（P<0.05）；T1處理下莖粗較CK1、CK2分別提高了27.27%、17.29%（P<0.05）。

2.2 多粘性芽孢桿菌對(duì)甜瓜果實(shí)性狀的影響

由圖2可知，多粘性芽孢桿菌處理（T1）的單果重較CK1、CK2分別提高了14.26%（P<0.05）、9.81%（P>0.05）；T1果實(shí)橫徑較CK1、CK2分別提高了7.28%（P<0.05）、3.79%（P>0.05），縱徑分別提高了11.73%、6.10%（P>0.05）。

2.3 多粘性芽孢桿菌對(duì)甜瓜果實(shí)品質(zhì)的影響

2.3.1 多粘性芽孢桿菌對(duì)甜瓜果實(shí)可溶性固形物含量的影響 如圖3所示，T1處理甜瓜果實(shí)的果肉內(nèi)、外部可溶性固形物含量相比CK1分別提高了4.58%（P>0.05）、31.06%（P<0.05），但較CK2略微降低，表明多粘性芽孢桿菌在提高單果重的同時(shí)對(duì)果實(shí)可溶性固形物含量無不良影響。

2.3.2 多粘性芽孢桿菌對(duì)甜瓜果實(shí)可滴定酸和可溶性糖含量的影響 如圖4所示，T1處理甜瓜果實(shí)可滴定酸含量相比CK1降低了8.80%，相比CK2提高了11.98%，均達(dá)顯著水平（P<0.05）；可溶性糖含量較CK1和CK2處理分別提高了13.03%（P<0.05）和3.10%（P>0.05）。

2.3.3 多粘性芽孢桿菌對(duì)甜瓜果實(shí)VC和可溶性蛋白含量的影響 如圖5所示，T1處理甜瓜果實(shí)VC含量較CK1和CK2分別提高了46.37%、20.65%，均達(dá)顯著水平（P<0.05）；可溶性蛋白含量相比CK1和CK2處理分別降低了17.38%（P<0.05）、1.79%（P>0.05）。

2.3.4 多粘性芽孢桿菌對(duì)甜瓜果實(shí)硝酸鹽含量的影響 如圖6所示，T1處理甜瓜果實(shí)硝酸鹽含量比CK1處理降低了36.61%（P<0.05），但較CK2無顯著差異。

3 討論與結(jié)論

土壤微生物是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，土壤微生物量雖然只占土壤養(yǎng)分庫(kù)的一小部分，但它們既是養(yǎng)分的“庫(kù)”，又是養(yǎng)分的“源”，是物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化的重要參與者，也是土壤肥力的重要指標(biāo)[6]。相關(guān)研究表明細(xì)菌更適合在環(huán)境質(zhì)量較好的土壤中生長(zhǎng)，其含量可占到土壤總微生物量的70%～90%，“細(xì)菌型”土壤是土壤肥力較高的生物指標(biāo)之一，而“真菌型”土壤則是地力衰竭的標(biāo)志。設(shè)施連作會(huì)導(dǎo)致土壤微生態(tài)失衡，病原菌增多，有益菌減少，使土壤微生物菌群由細(xì)菌主導(dǎo)型向真菌主導(dǎo)型轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致出現(xiàn)土傳病害發(fā)生等不利于作物健壯成長(zhǎng)的現(xiàn)象[7]，進(jìn)而使得作物減產(chǎn)、品質(zhì)下降。

微生物菌劑具有促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)分解礦化，提高土壤肥力的作用；而且施用微生物菌劑能夠平衡土壤理化性質(zhì)，增加土壤有益微生物數(shù)量及提高土壤酶活性，是一種生態(tài)型的土壤改良劑?；该鬏x等[8]研究表明，生物菌肥能增加土壤有益微生物數(shù)量，提高土壤相關(guān)酶活性，加速秸稈分解和養(yǎng)分釋放。向食用菌菌渣中添加巨大芽孢桿菌BM002制成的生物有機(jī)肥對(duì)油菜產(chǎn)量及根系生長(zhǎng)具有顯著促進(jìn)作用[9]。此外，生物菌肥可以提高辣椒對(duì)枯萎病的抗性并促進(jìn)植株生長(zhǎng)[11]。本研究結(jié)果表明，有機(jī)肥中添加多粘性芽孢桿菌菌劑，能夠提高甜瓜的單株莖葉鮮重和單果重，這與田雪蓮等[11]的研究結(jié)果一致。作為一種細(xì)菌，多粘性芽孢桿菌對(duì)甜瓜生長(zhǎng)的促生作用可能是因?yàn)槠湓谕寥乐械拇罅糠敝程岣吡送寥烂富钚?，加速了土壤有機(jī)質(zhì)的分解礦化，有利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，而且產(chǎn)生了有利于植物生長(zhǎng)的有益代謝物，如細(xì)胞分裂素、吲哚乙酸等，優(yōu)化了土壤理化性狀，改善了土壤養(yǎng)分狀況，進(jìn)而達(dá)到促生的效果[12]。

目前，中國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正由追求高產(chǎn)向優(yōu)質(zhì)方向轉(zhuǎn)變，而改變傳統(tǒng)施肥種類，添加具有生物活性的有益微生物菌劑可以成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的一種手段[13]。本研究結(jié)果表明，相較于單獨(dú)施用無機(jī)肥和有機(jī)肥，施用添加多粘性芽孢桿菌的有機(jī)肥能夠增加甜瓜單株莖葉鮮重和單果重，提高果肉可溶性固形物、可溶性糖、VC含量，并可降低可滴定酸、可溶性蛋白和硝酸鹽含量，表明添加多粘性芽孢桿菌不僅能夠提高甜瓜生物量，而且有利于果實(shí)品質(zhì)的提高。因此，以多粘性芽孢桿菌制備的微生物菌肥可以用于甜瓜的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)，但具體施用方法和施用量還需進(jìn)一步優(yōu)化。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1]楊淏然，馬兆紅，司智霞. 山東壽光設(shè)施蔬菜土壤修復(fù)對(duì)策與實(shí)例[J].中國(guó)蔬菜，2016（6）：1-5.

[2]王軍，施雨，李子媛，等. 生物炭對(duì)退化蔬菜地土壤及其修復(fù)過程中N2O產(chǎn)排的影響[J].土壤學(xué)報(bào)，2016，53（3）：713-723.

[3]劉霞. 綠肥和菌肥對(duì)玉米茬土壤性狀及煙葉品質(zhì)的影響[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[4]聶繼云，李志霞，李海飛，等. 蘋果理化品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45（14）：2895-2903.

[5]洪冰，曾許珍，李阿敏，等. 乳酸菌接種發(fā)酵對(duì)大頭菜品質(zhì)的影響[J].食品科學(xué)，2016，37（11）：147-153.

[6]楊山，李小彬，王汝振，等. 氮水添加對(duì)中國(guó)北方草原土壤細(xì)菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2015，26（3）：739-746.

[7]劉超，相立，王森，等. 土壤熏蒸劑棉隆加海藻菌肥對(duì)蘋果連作土微生物及平邑甜茶生長(zhǎng)的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2016，43（10）：1995-2002.

[8]桓明輝，李楊，劉曉輝，等. 秸稈生物菌肥對(duì)保護(hù)地土壤微生物和土壤酶活性的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，45（1）：107-109.

[9]柳艷艷，駱洪義，王鳳忠，等. 巨大芽孢桿菌（BM002）生物有機(jī)肥對(duì)油菜生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，44（7）：63-66.

[10]Wu Y， Zhao C， Farmer J， et al. Effects of bio-organic fertilizer on pepper growth and Fusarium wilt biocontrol [J]. Scientia Horticulturae， 2015，193：114-120.

[11]田雪蓮，尹顯慧，龍友華，等. 不同肥料處理對(duì)番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益的影響[J].北方園藝，2015（23）：178-181.

[12]韓華雯，孫麗娜，姚拓，等. 不同促生菌株組合對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2013，22（5）：104-112.

[13]魯杰，劉寶忠，周傳遠(yuǎn)，等. 生物有機(jī)菌肥對(duì)水稻產(chǎn)量及稻米品質(zhì)的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25（6）：146-150.