蘇彩霞 董旭
摘要:本試驗將2個熱解溫度(400℃、600℃)生產(chǎn)的生物炭成品與枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)B38制備為根際植物促生菌(PGPR)-生物炭制劑,并以此為材料設(shè)置5個處理,采用溫室盆栽試驗法,研究PGPR-生物炭制劑對辣椒生長發(fā)育和土壤養(yǎng)分的影響。結(jié)果表明,生物炭、PGPR(B.subtilisB38)皆可有效地促進(jìn)辣椒種子萌發(fā),且基于平板計數(shù)數(shù)據(jù)顯示,生物炭可提高B.subtilisB38菌株在土壤中的存活數(shù)。與空白對照(CK)相比,單施B.subtilisB38(Bs)、單施生物炭處理(BC400、BC600)皆可在一定程度上促進(jìn)辣椒植株鮮重、干重、株高、莖粗、葉面積、葉綠素含量的增加,改善葉綠素?zé)晒鈪?shù)、土壤質(zhì)地及土壤肥力水平,但效果不顯著;PGPR-生物炭處理(Bs+BC400、Bs+BC600)中上述指標(biāo)得到顯著提升,且Bs+BC400處理整體優(yōu)于Bs+BC600處理?;谕寥览砘再|(zhì)與植株生長發(fā)育指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析表明,除pH和CEC值外,土壤容重、土壤持水量、有機質(zhì)及速效氮磷鉀等指標(biāo)與生長指標(biāo)均存在顯著或極顯著相關(guān)關(guān)系。綜上,400℃條件下制備的生物炭與B.subtilis38聯(lián)合施用(Bs+BC400)是最優(yōu)處理,其可通過改良土壤質(zhì)地、提升土壤肥力而促進(jìn)辣椒的生長發(fā)育。本研究結(jié)果可為土壤改良和新型肥料的開發(fā)提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:生物炭;枯草芽孢桿菌;PGPR-生物炭制劑;辣椒;生長發(fā)育;熒光參數(shù);土壤改良
中圖分類號:S641.301 文獻(xiàn)標(biāo)識號:A 文章編號:1001-4942(2021)12-0109-09
施用化肥是補充土壤養(yǎng)分的重要措施,化肥在促進(jìn)作物生長發(fā)育、提高作物產(chǎn)量中發(fā)揮了巨大作用,但肥料利用率低造成的土壤質(zhì)量退化、養(yǎng)分流失、微生物數(shù)量減少等一系列負(fù)面影響已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的主要難題[1],可持續(xù)化生產(chǎn)已然成為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。植物根際促生菌(PGPR)是一類有益微生物。大量研究表明PGPR能夠通過產(chǎn)生次生代謝物、生長激素和鐵載體[2]促進(jìn)植物養(yǎng)分吸收,緩解植物應(yīng)對重金屬脅迫,保護(hù)植物免受土壤病原菌侵害,并可提高土壤養(yǎng)分生物轉(zhuǎn)化率等,因此廣泛用于土壤改良、化肥減效以及生物防治等領(lǐng)域[3]。實際運用過程中,PGPR的載體性能是保證菌株田間效果的關(guān)鍵,良好的載體材料應(yīng)提供保護(hù)棲息地、提高接種效率和免受土壤動物取食[4]。目前通常使用的載體是煤、泥炭、植物廢料(如玉米棒、堆肥基質(zhì))和惰性材料(如蛭石、珍珠巖),但其載體性能仍不理想[5]。
生物炭是農(nóng)林廢棄物、畜禽糞便和污泥等生物質(zhì)材料在限氧或無氧條件下,經(jīng)低-中溫?zé)崃呀獾玫降囊环N富碳產(chǎn)品[6,7]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,生物炭常用作土壤改良劑。目前研究表明生物炭具備有效降低土壤容重(BD)、增加持水性能(WHC)、提高土壤陽離子交換量(CEC)以及吸附污染物等功能[8]。此外,生物炭較大的孔隙結(jié)構(gòu)和有效的底物養(yǎng)分,可為微生物提供適宜的生態(tài)位,即可提高微生物的增殖并降低被捕食風(fēng)險[9]。Hale等[10]發(fā)現(xiàn)將PGPR菌株EnterobactercloacaeUW5接種到松木制備的生物炭中,可有效促進(jìn)黃瓜植株的生長發(fā)育,增加WHC、降低土壤BD。Wang等[11]采用玉米秸稈和豬糞制成的生物炭載Bacillussubtilis可有效吸附土壤重金屬物質(zhì),促進(jìn)植株生長。Tripti等[12]采用污泥生物炭載PGPR菌株BurkholderiaphytofirmansPsJN可提高土壤過氧化氫酶、磷酸酶活性,促進(jìn)番茄植株生長發(fā)育進(jìn)而增加果實產(chǎn)量。
上述研究為生物炭作為PGPR的載體提供了一定的理論依據(jù),展現(xiàn)出PGPR-生物炭協(xié)同增效的農(nóng)業(yè)應(yīng)用前景。然而不同PGPR菌株對載體的適應(yīng)性不同,不同溫度熱解制備的生物炭性能也可能存在差異。基于此,本試驗探索枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis) B38對不同熱解溫度(400℃、600℃)生物炭載體的適宜性,并研究該PGPR-生物炭制劑對辣椒生長發(fā)育及土壤的改良效果,以期為今后PGPR與生物炭廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 供試材料
試驗于2020年5—9月于內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院日光溫室中進(jìn)行。溫室內(nèi)溫度(25±3)℃,相對濕度50% ~70%。供試?yán)苯菲贩N為迅馳37-74,來自該院蔬菜研究所。
PGPR菌株為枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)B38,來自南開大學(xué)Sulab實驗室,且已證實該菌株可有效存活于優(yōu)良生物炭載體材料中,平板對峙試驗表明該菌株是潛在的生防菌株[11]。生物炭為辣椒秸稈、棉花秸稈按質(zhì)量為1∶1比例分別在400℃和600℃熱解制備而成,由Sulab實驗室生產(chǎn)。生物炭理化性質(zhì)及其具體制備工藝參見文獻(xiàn)[11]。
PGPR-生物炭制劑的制備:將B.subtilisB38菌落轉(zhuǎn)移到100mL的Pikovskaya培養(yǎng)基上平板劃線培養(yǎng),之后接種到含有無菌牛肉膏蛋白胨液體的250mL錐形燒瓶中,(26±2)℃條件下在150r/min的搖床上振蕩培養(yǎng)24h。培養(yǎng)結(jié)束將含有1010 cfu/mL的懸濁液用作制備生物制劑的接種劑。將20mL懸濁液加入到含有聚乙烯袋的1kg無菌生物炭中,含水率保持40%,菌液與生物炭手工混合,留70%左右的空隙進(jìn)行包裝,為PGPR-生物炭制劑提供足夠的通氣,保存于26℃干燥環(huán)境處。
供試土壤取自興安職業(yè)技術(shù)學(xué)院試驗田內(nèi)0~20cm表層,質(zhì)地為沙壤。其理化性質(zhì):pH值8.25,有機質(zhì)12.26g/kg、全氮0.98g/kg、堿解氮55.61mg/kg、有效磷60.13mg/kg、速效鉀120.52mg/kg。土樣經(jīng)風(fēng)干混勻后過3mm網(wǎng)篩,采用硝基三氯甲烷(CCl3NO2)對土壤進(jìn)行化學(xué)熏蒸后待用。
1.2 試驗設(shè)計及方法
采用盆栽試驗法共設(shè)置6個處理,分別為不施生物炭、不添加PGPR的空白處理(CK);僅添加B.subtilisB38的PGPR菌株處理(Bs);僅施用400℃制備的成品生物炭處理(BC400);僅施用600℃制備的成品生物炭處理(BC600);添加B.subtilisB38和400℃制備的成品生物炭制劑處理(Bs+BC400);添加B.subtilisB38和600℃制備的成品生物炭制劑處理(Bs+BC600)。每處理重復(fù)5次。
各處理均按當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥加入氮、磷、鉀肥(N∶P2O5∶K2O=4∶2∶1),即分別施尿素、氯化鉀和過磷酸鈣,純氮施用量為每盆4.80g。Bs處理加入B.subtilisB38懸濁液體積同PGPR-生物炭制劑所用體積;同理,BC400、BC600處理所用生物炭同制備PGPR-生物炭制劑用量。除Bs處理外,生物炭各處理添加量為盆栽用土量的2%,每盆裝土5kg。
盆栽裝置為塑料桶,高28cm、上口徑44cm、底徑28cm?;省GPR懸濁液、生物炭以及PGPR-生物炭制劑均與土壤混勻后裝盆。每盆做好標(biāo)記,按60cm×60cm隨機擺放。采用2%NaClO對辣椒種子進(jìn)行表面消毒10min,再用95%乙醇進(jìn)行消毒,采用流動的無菌水沖洗數(shù)次后,每盆精選10粒播種。定期澆水且保持WHC為70%,待種子完全萌發(fā)10d后,選擇3株生長良好且長勢均一的植株定植。試驗其它管理措施同當(dāng)?shù)乩苯飞a(chǎn)規(guī)程。共培養(yǎng)100d。
1.3 測定項目及方法
1.3.1 辣椒種植期PGPR存活數(shù)及種子發(fā)芽率
為了評估生物制劑的田間菌株存活數(shù),每20d檢查PGPR菌株處理的B.subtilisB38土壤濃度(采用土壤稀釋-平板稀釋計數(shù)法計算B.subtilisB38數(shù)量),共檢測5次。
種子發(fā)芽率測定[13]:播種后4~10d,每天早上記錄種子發(fā)芽數(shù)。種子發(fā)芽率(%)=發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)×100。
1.3.2 辣椒植株生物量及農(nóng)藝性狀 培養(yǎng)100d后,小心取出各處理整株辣椒,采用全自動電子秤稱其鮮重,之后將地上部、根系分開,105℃殺青30min,75℃烘干至恒重并稱重。每盆辣椒3株,因此生物量為3株的總和。農(nóng)藝性狀包括株高、莖粗、葉面積等,測量方法同常規(guī)農(nóng)作物農(nóng)藝性狀測量。重復(fù)3次取平均值。
1.3.3 葉綠素含量及葉綠素?zé)晒鈪?shù) 培養(yǎng)100d后,辣椒葉片葉綠素含量采用丙酮侵染-分光光度計法測定[14]。
選定晴天上午(10∶30)采用HF-3010手持式葉綠素?zé)晒鈨x測量葉片熒光參數(shù)[15]。經(jīng)過25min暗處理,測定植株生長點以下第3片完全展開葉的初始熒光(Fo)、最大熒光(Fm)及正常光照下的初始熒光(Fo′)、最大熒光(Fm′)及穩(wěn)態(tài)熒光(Fs),各處理重復(fù)3次。葉綠素?zé)晒鈪?shù)中,PSⅡ的最大光化學(xué)效率Fv/Fm=(Fm-Fo)/Fm,實際光化學(xué)效率ΦPSⅡ =(Fm′-Fs)/Fm′,光化學(xué)熒光猝滅系數(shù)qP=(Fm′-Fs)/(Fm′-Fo′),非光化學(xué)熒光猝滅系數(shù)NPQ=(Fm-Fm′)/Fm。
1.3.4 土壤理化性質(zhì) 培養(yǎng)100d后,對盆栽土壤進(jìn)行破壞性取樣。土壤指標(biāo)的測定按照鮑士旦的方法[16]進(jìn)行。土壤pH值采用電位法測定,土壤容重采用環(huán)刀法測定,土壤持水量采用酒精灼燒法測定;土壤有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測定,有效磷采用0.5mol/LNaHCO3浸提法測定,速效氮采用堿解氮擴散法測定,速效鉀采用NH4OAc浸提-火焰光度計法測定,土壤陽離子交換量采用乙酸銨交換法測定。
1.4 數(shù)據(jù)處理與分析
試驗數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel2013系統(tǒng)進(jìn)行整理,SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,Origin9.1軟件繪圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 PGPR-生物炭制劑菌株存活效率及對種子萌發(fā)的影響
由圖1A看出,PGPR處理(Bs、Bs+BC400、Bs+BC600)的B.subtilisB38濃度隨著培養(yǎng)時間延長呈逐漸降低趨勢。培養(yǎng)20d時,各處理差異較小,之后B.subtilisB38濃度迅速下降,其中Bs處理下降趨勢最為明顯;培養(yǎng)60d時,Bs+BC400與Bs+BC600處理趨于平緩,而Bs處理仍呈下降趨勢;培養(yǎng)80~100d時各處理B.subtilisB38濃度均趨于平緩,其中以Bs+BC600處理最高,其次為Bs+BC400處理,Bs處理最低。
圖1B顯示,播種后第4d,Bs處理辣椒種子發(fā)芽率最高,CK最低,僅為40%,明顯低于其它處理。之后各處理種子發(fā)芽率皆呈上升趨勢,以CK表現(xiàn)尤為明顯,其它處理上升趨勢較為平緩,但對照始終低于其它處理。第10d種子發(fā)芽基本結(jié)束,Bs+BC600、Bs+BC400、BC600、BC400、Bs、CK處理的發(fā)芽率分別為96.00%、94.54%、90.17%、88.00%、85.27%、82.11%。
2.2 PGPR-生物炭制劑對辣椒生物量累積的影響
由圖2A 看出,辣椒地上部鮮重以Bs+BC400處理最高,其次為Bs+BC600處理,兩者無顯著差異,但均顯著高于其它處理。生物炭各處理(BC400、BC600、Bs+BC400、Bs+BC600)較CK增加53.36% ~67.31%。根系鮮重仍以Bs+BC400處理最高,其次為Bs+BC600處理,BC400、BC600處理略低,四者無顯著差異,但均顯著高于CK。整體來看,BC400、BC600、Bs+BC400、Bs+BC600較CK分別增加34.19%、35.26%、60.80%、52.22%。CK最低,Bs其次,兩者間無顯著差異。
由圖2B看出,地上部干重以Bs+BC400處理最多,達(dá)72.33g/盆,其次為Bs+BC600處理,為67.8g/盆,兩者無顯著差異,其中Bs+BC400處理顯著高于其它4個處理,Bs+BC600僅顯著高于CK、Bs兩處理。根系干重仍以Bs+BC400處理最大,與Bs+BC600處理差異不顯著,但顯著高于其它處理,CK最低,與其它處理差異顯著,Bs、BC400、BC600處理間無顯著差異。
2.3 PGPR-生物炭制劑對辣椒農(nóng)藝性狀及葉綠素含量的影響
由表1可以看出,辣椒株高以Bs+BC400處理最高,其次為Bs+BC600處理,兩者間無顯著差異,分別較CK顯著提高40.01%、31.40%,CK、Bs處理較低,兩者間無顯著差異,但皆顯著低于其它處理。葉面積表現(xiàn)為CK與Bs處理、BC400與BC600處理、Bs+BC400與Bs+BC600處理,兩兩處理間無顯著差異,其中PGPR-生物炭處理(Bs+BC400、Bs+BC600)葉面積較大,顯著大于其它處理。辣椒莖粗以Bs+BC400最高,但各處理間均無顯著差異。
PGPR-生物炭處理(Bs+BC400、Bs+BC600)葉綠素a含量較高,顯著高于CK與Bs處理,但與單施生物炭處理(BC400、BC600)差異不顯著。葉綠素b以Bs+BC400、Bs+BC600處理含量最高,皆為0.99mg/g,較其它處理顯著增加0.22~0.14mg/g,CK最少,但與Bs、BC400、BC600處理差異不顯著。葉綠素總量仍以Bs+BC400、Bs+BC600處理含量較高,顯著高于其余處理,其次為BC400、BC600、Bs處理,其中BC400處理顯著高于CK。
2.4 PGPR-生物炭制劑對辣椒熒光參數(shù)的影響
PSⅡ最大光化學(xué)量子效率(Fv/Fm)反映PSⅡ反應(yīng)中心光能的最大轉(zhuǎn)換效率或PSⅡ原初光能轉(zhuǎn)換效率[17]。由圖3A可知,PSⅡ最大光化學(xué)效率以Bs+BC400處理最大,較其它處理增加1.15% ~14.29%,與Bs+BC600處理無顯著差異,而顯著高于其它處理。Bs+BC600、Bs、BC400、BC600處理間均無顯著差異。
PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)量子效率(ΦPSⅡ)反映PSⅡ反應(yīng)中心部分關(guān)閉情況下實際原初光能的捕獲效率。由圖3B可知,ΦPSⅡ以Bs+BC400、Bs+BC600處理較高,二者較其它處理分別顯著提高16.39% ~29.09%、11.48% ~23.64%,BC400與BC600處理間無顯著差異,CK、Bs處理顯著低于其它處理。
光化學(xué)熒光猝滅系數(shù)(qP)表示天線色素吸收的光能用于光化學(xué)電子傳遞的比值,反映PSⅡ反應(yīng)中心的開放與獲取程度。由圖3C可知,qP以Bs+BC400處理最高,Bs+BC600處理略低,二者無顯著差異,較其它處理分別增加12.63% ~24.42%、7.37% ~13.95%。CK最小,與BC400處理差異顯著。
非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)反映PSⅡ反應(yīng)中心吸收的光能無法用于光合電子傳遞,而以熱能形式損失掉的光能部分。由圖3D可知,NPQ以CK最高,Bs+BC400處理最低,較其它處理低23.26% ~45.90%,與Bs+BC600處理差異不顯著。
2.5 PGPR-生物炭制劑對土壤理化性質(zhì)的影響
由表2看出,添加生物炭處理后(BC400、BC600、Bs+BC400、Bs+BC600)土壤容重均不同程度降低,分別比CK 降低6.85%、8.22%、10.27%和10.96%;土壤持水量則顯著增加,以Bs+BC400處理最高,較CK增加17.79%。添加B.subtilisB38菌株土壤pH值均顯著下降,這可能歸因于微生物活動和代謝產(chǎn)生的腐植酸使得土壤微域pH值下調(diào)。由于生物炭本身含有一定的有機質(zhì),因此添加生物炭處理后顯著增加土壤有機質(zhì)含量。
土壤陽離子交換量是表征土壤改良效果的重要參數(shù)。與CK相比,生物炭處理土壤的CEC值顯著增加7.60% ~12.61%,而單施PGPR處理(Bs)的土壤CEC值下降5.43%,但與CK無顯著差異。
施入生物炭和PGPR處理皆增加土壤速效養(yǎng)分含量(表2)。與CK相比,各處理土壤速效氮含量增幅為1.72% ~22.96%,其中Bs處理與CK差異不顯著,而添加生物炭各處理均與CK差異顯著;速效鉀含量以Bs+BC400處理最高,較CK及Bs處理顯著增加19.19%、9.83%,與其它生物炭處理差異不顯著;各處理有效磷含量表現(xiàn)為CK 2.6 土壤理化性質(zhì)指標(biāo)與辣椒生長相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性分析 對土壤理化性質(zhì)指標(biāo)與辣椒植株生長相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果(表3)表明,pH、CEC值與植株生長相關(guān)指標(biāo)皆分別呈負(fù)、正相關(guān)(除NPQ外),但未達(dá)統(tǒng)計學(xué)差異水平;土壤持水量與光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)呈正相關(guān)但未達(dá)顯著水平,而與其余生長指標(biāo)皆呈顯著正相關(guān);容重與辣椒生長各指標(biāo)呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān),與之相反,有機質(zhì)、速效氮、有效磷、速效鉀與植株生長指標(biāo)呈顯著或極顯著正相關(guān)。綜上,施入PGPR-生物炭制劑導(dǎo)致的土壤容重降低、持水量提升、有機質(zhì)升高與土壤有效養(yǎng)分含量的增加是促進(jìn)辣椒生長發(fā)育的主要因素。 3 討論與結(jié)論 根際促生菌(PGPR)是植物根系重要的功能性微生物菌群,可通過養(yǎng)分活化、產(chǎn)生胞外多糖及激素分泌等方式促進(jìn)植物生長發(fā)育,現(xiàn)已成為發(fā)展可持續(xù)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源[5,18]。為了保證PGPR菌株的功能活性,各種載體材料被廣泛應(yīng)用,為PGPR應(yīng)用于田間生產(chǎn)提供了強有力的保障[19]。本研究表明,在B.subtilisB38施入土壤后,該菌株在土壤中的濃度隨著辣椒植株生育期的推進(jìn)而呈下降趨勢,Bs處理降幅最為明顯,而基于生物炭載B.subtilisB38的PGPR-生物炭處理中,菌株數(shù)量下降較為平緩,各處理在培養(yǎng)80d后趨于穩(wěn)定,此時Bs處理的菌株數(shù)量明顯低于PGPR-生物炭處理,其中Bs+BC600處理的菌株濃度大于Bs+BC400處理,表明生物炭材料具備PGPR優(yōu)良載體的基本特征,且600℃制備的生物炭對B.subtilisB38的保護(hù)效果更佳。在連續(xù)7d的種子發(fā)芽率試驗中,單接種PGPR處理(Bs)、單施生物炭(BC400、BC600)、生物炭-PGPR處理(Bs+BC400、Bs+BC600)皆高于CK,且最終以生物炭各處理發(fā)芽率較高,尤其是Bs+BC400、Bs+BC600處理。結(jié)合PGPR在土壤中的濃度數(shù)據(jù),推斷這一結(jié)果可能歸因于生物炭多孔隙結(jié)構(gòu)和自身具備的養(yǎng)分底物有效性[20],使得B.subtilisB38更好地發(fā)揮作用,從而在一定程度上保證了種子萌發(fā)的良好環(huán)境。 本研究表明,辣椒地上部、根系鮮重及干重,各處理均表現(xiàn)為CK 葉綠素是植物體內(nèi)參與光合作用的主要色素,葉綠素含量是表征植物光合能力和健康狀況的重要指標(biāo)[22]。本研究中,生物炭各處理的葉綠素各組分含量均高于單施PGPR處理(Bs)和CK。而Bs處理葉綠素a、b和葉綠素a+b較CK略有增加但無顯著差異。這可能是PGPR可以刺激內(nèi)源信號分泌從而提高葉片光合色素的產(chǎn)生[23]。植物的絕大多數(shù)生物量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量來源于光合作用產(chǎn)生的碳水化合物,葉綠素?zé)晒鈪?shù)是體現(xiàn)光合作用速率及其生產(chǎn)力的重要表征[1],其變化取決于植物自身的生物學(xué)特性,同時也受外界環(huán)境因素所影響[15,17]。本研究發(fā)現(xiàn),施用生物炭或PGPR,其PSⅡ最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)和實際光化學(xué)效率(ΦPSⅡ)以及光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)均得到一定增長,非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)下降,說明生物炭和PGPR可有效促進(jìn)葉片葉綠素的光合反應(yīng),其中以Bs+BC400、Bs+BC600處理較佳,且前者整體大于后者,表明400℃制備的生物炭配施PGPR可有效促進(jìn)光合作用。 本研究中,PGPR、生物炭的添加提高了種植后土壤有機質(zhì)及速效氮磷鉀含量、土壤持水量、陽離子交換量(CEC),降低了土壤容重和pH值,兩者合施效果更佳,表明PGPR-生物炭制劑可進(jìn)一步提升土壤肥力、改善土壤質(zhì)地,且使土壤pH更偏于中性。Gorovtsov等[24]研究表明,PGPR菌株具有養(yǎng)分活化功能,生物炭載PGPR的生物制劑可更一步改善土壤理化性質(zhì),這與本研究結(jié)論基本一致。本研究中,與CK相比,添加PGPR各處理雖在一定程度上提高了磷的有效性,但皆未達(dá)顯著水平,這可能是供試土壤本身速效磷含量較高而掩蓋了B.subtilisB38的溶磷效果[25]。此外,對土壤指標(biāo)和植株生長指標(biāo)的相關(guān)性分析表明,除pH和CEC值外,土壤孔隙度、持水量、有機質(zhì)及速效氮磷鉀等指標(biāo)皆整體與辣椒植株生長指標(biāo)存在顯著或極顯著的相關(guān)關(guān)系。表明PGPR、生物炭可通過改良土壤質(zhì)地、提升土壤肥力而促進(jìn)辣椒生長發(fā)育。 綜上,生物炭、B.subtilisB38能有效地促進(jìn)種子萌發(fā),且生物炭可提高土壤菌株的存活數(shù)。單施B.subtilisB38及單施生物炭皆可在一定程度上促進(jìn)辣椒植株的生長發(fā)育、改善土壤理化性質(zhì),但效果不明顯,PGPR-生物炭聯(lián)合施用整體顯著提高了植物生物量累積、農(nóng)藝性狀、葉綠素含量,改善了葉綠素?zé)晒鈪?shù)、土壤質(zhì)地及土壤肥力水平,且在上述指標(biāo)中,Bs+BC400處理整體優(yōu)于Bs+BC600處理,表明400℃條件下制備的生物炭載B.subtilisB38對辣椒生長發(fā)育及土壤改良效果最優(yōu)。