何淑平，吳興彪，謝依涵，林詩(shī)語(yǔ)，李春霞，李響，靳亞忠

（1 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶 163319；2 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)園藝園林學(xué)院）

辣椒（Capsicum fruteecens L）和茄子（Solanum melongena L），都屬于茄科中主要的蔬菜作物，在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中占據(jù)重要地位，能為人類(lèi)提供多種維生素、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、膳食纖維等營(yíng)養(yǎng)元素[1-2]。由于設(shè)施辣椒和茄子栽培中經(jīng)常采用連作的方式進(jìn)行種植，導(dǎo)致土傳病害發(fā)生嚴(yán)重，化學(xué)肥料過(guò)量使用以及化學(xué)農(nóng)藥的投入量增大，增加了蔬菜產(chǎn)品安全、設(shè)施土壤鹽漬化、土壤面源污染等的風(fēng)險(xiǎn)[2-4]。目前，已經(jīng)有了嚴(yán)格控制化學(xué)農(nóng)藥的管控措施，也存在有去除危險(xiǎn)化學(xué)品的政治壓力[5]。因此，研究者就開(kāi)始尋求能夠控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)品的投入量，且能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性生產(chǎn)的方法；在這些方法中，微生物制劑的應(yīng)用被認(rèn)為是一種有效的方式之一[6]。

木霉菌（Trichoderma spp）是一類(lèi)絲狀子囊菌類(lèi)、綠色孢子真菌，大多數(shù)是從土壤中分離獲得[7]。木霉菌已經(jīng)作為一種生物防除劑在農(nóng)業(yè)上廣泛應(yīng)用，保護(hù)或降低了逆境脅迫對(duì)作物的傷害和提高了作物產(chǎn)量[4-5，7]。木霉菌具有快速生長(zhǎng)的特點(diǎn)，并且其還有重復(fù)分支生長(zhǎng)的分生孢子結(jié)構(gòu)，能與植物形成共生體，且繁殖能力強(qiáng)大[8]，這些特點(diǎn)促進(jìn)了其能與植物和諧、親密共生，并定殖于植物根系，導(dǎo)致植物代謝發(fā)生明顯變化[8-10]；木霉菌根系次生代謝物對(duì)植物的生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收、系統(tǒng)抗逆性以及病原菌的防治具有重要的影響[5，9，11]，因此，木霉菌與植物共生，并在植物根系定殖，能夠降低病蟲(chóng)害的危害和逆境脅迫的影響。由于木霉菌具有產(chǎn)生抗菌素、水解酶的性能，還能誘導(dǎo)植物系統(tǒng)抗逆，并能寄生于病原菌；結(jié)合能合成多種代謝物質(zhì)的能力和較強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)特性，導(dǎo)致了木霉菌成為了有益的生物防治劑和生物肥料[11-12]。木霉菌已經(jīng)作為種子引發(fā)劑、種苗根系誘導(dǎo)劑、土壤處理劑以及傷口處理劑和葉噴劑應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[14-16]。但是，目前關(guān)于木霉菌在植物中的研究，大多數(shù)是采用木霉菌菌株的發(fā)酵液和木霉菌有機(jī)肥的研究較多，有關(guān)木霉菌固體孢子粉在植物中的研究較少。在蔬菜種苗生產(chǎn)研究中發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)木霉菌固體孢子粉對(duì)不同種類(lèi)的蔬菜幼苗促生作用不同[16]，且在水稻、大麥、黃瓜等中研究中也發(fā)現(xiàn)單獨(dú)木霉菌發(fā)酵液對(duì)其促生及產(chǎn)量的影響也存在差異[17]。此外，Alamri 等[18]報(bào)道，木霉菌和枯草芽孢桿菌為基礎(chǔ)配置的復(fù)合生物菌劑抑制了黃瓜枯萎病和根腐病的發(fā)生，可能與誘導(dǎo)了植株體內(nèi)防御基因的表達(dá)，促進(jìn)了脯氨酸、酚類(lèi)物質(zhì)的合成，激活了植株的防御，提高了植株抗性升高有關(guān)。在蠶豆的研究中，木霉菌、枯草芽孢桿菌與水楊酸（SA）復(fù)配液能明顯控制蠶豆腐皮鐮刀菌、尖孢鐮刀菌、立枯絲核菌、殼球孢菌引起的根腐病或枯萎病發(fā)生率[19]；貝萊斯芽胞桿菌菌株能明顯抑制油豆角腐皮鐮刀菌的生長(zhǎng)[20]，且貝萊斯芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌對(duì)木香根腐病的抑制率達(dá)66.8%和78.6%，明顯促進(jìn)木香的生長(zhǎng)[21]；熒光假單胞菌發(fā)酵液能降低黃瓜猝倒病和根腐病，且其代謝物、揮發(fā)性物質(zhì)及水解酶具有強(qiáng)的抑菌能力，促進(jìn)植株生長(zhǎng)[22]。前人的研究暗示了木霉菌與芽孢桿菌、熒光假單胞菌等多種菌劑的復(fù)配劑可以有效發(fā)揮抑菌、促生作用，促進(jìn)蔬菜生長(zhǎng)。因此，試驗(yàn)以木霉菌為主要菌劑，與芽孢桿菌、熒光假單胞菌等多種生物菌的固體粉劑進(jìn)行了復(fù)配，探討不同配方的木霉菌復(fù)合菌劑對(duì)辣椒及茄子的促生作用，研究不同配方的木霉菌復(fù)合菌劑的施用對(duì)辣椒、茄子生長(zhǎng)的影響，將為木霉菌復(fù)合菌劑在設(shè)施辣椒、茄子優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)栽培中提供理論基礎(chǔ)與依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種為“東北辣妹子”辣椒和“杭茄”茄子；

供試土壤為草炭土；供試土壤pH 為5.5～6.5，有機(jī)質(zhì)含量在30%以上，磷為0.04%～0.17%，鉀為0.5%～1.3%，氮為1.5%～2.0%。

供試菌種為棘孢木酶DQ001 孢子粉（孢子量≥100 億）、芽孢桿菌粉劑（孢子量≥200 億）為基礎(chǔ)的復(fù)合菌劑。

供試化肥為常規(guī)肥料：尿素（含N 為46%）、含磷（P2O5）46.0%和含N21.2%的磷酸二銨和含鉀（K2O）34.3%的硫酸鉀，微肥利用微量元素營(yíng)養(yǎng)液供應(yīng)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)園藝園林系實(shí)驗(yàn)基地盆栽場(chǎng)進(jìn)行，設(shè)5 個(gè)處理：A，木霉菌復(fù)合菌劑配方K1（木霉菌∶芽孢桿菌=0.5∶4.5）（木霉菌孢子量≥10億；芽孢桿菌孢子量≥10 億；下同）（50 g 木霉菌復(fù)合菌劑兌10 L，分別澆灌于辣椒、茄子根部，下同）；B，木霉菌復(fù)合菌劑配方K2（木霉菌∶芽孢桿菌=1∶4）；C，木霉菌復(fù)合菌劑配方K3（木霉菌∶芽孢桿菌=2∶3）；D，木霉菌復(fù)合菌劑配方K4（木霉菌∶芽孢桿菌=3∶2）；E，木霉菌復(fù)合菌劑配方K5（木霉菌∶芽孢桿菌=4∶1）；CK，不施木霉菌復(fù)合菌劑，只用清水處理。每個(gè)處理采用肥料為尿素（含N 為46%，用量10 g·pot-1）、含磷（P2O5）46.0%的磷酸二銨（用量6.52g·pot-1）和含鉀（K2O）34.3%的硫酸鉀（用量8.74 g·pot-1），肥料的用量為純N 600 mg·kg-1、P2O5300 mg·kg-1和K2O 300 mg·kg-1，每個(gè)處理3 次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5 桶，每桶1 株辣椒和茄子苗。播種育苗采用商品育苗基質(zhì)草炭土，催芽的種子播種于50 孔穴盤(pán)中；當(dāng)幼苗長(zhǎng)到4 葉1 心時(shí)定植于桶中（規(guī)格為35 cm×30 cm），栽培基質(zhì)為商品栽培基質(zhì)草炭土，填裝桶時(shí)把肥料混合到基質(zhì)中，每桶5 kg 育苗基質(zhì)；辣椒緩苗后進(jìn)行木霉菌復(fù)合菌劑處理，每桶澆灌木霉菌復(fù)合菌劑溶液1 000 mL·次-1，木霉菌復(fù)合菌劑按照1∶300 的比例進(jìn)行稀釋?zhuān)块g隔15 d 澆灌1 次，全生育期只澆灌3 次；當(dāng)?shù)诙拥那炎雍屠苯饭麑?shí)商品成熟時(shí)，1 次性采集整體植株，同時(shí)把整個(gè)植株進(jìn)行分解成果實(shí)、葉片、莖和根系，進(jìn)行稱(chēng)量，并放在烘箱中，105 ℃進(jìn)行烘干，直至樣品烘干為止，進(jìn)行測(cè)定地上部（果實(shí)、葉片、莖）和地下部干重；把整株根系全部取出，去除根系上部土壤，采集根際周?chē)寥?，放? ℃冰箱保存，用于測(cè)定土壤酶活性。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

辣椒、茄子生物量：用電子秤稱(chēng)量植株各個(gè)部位的鮮重以及烘干后的干重；土壤纖維素酶活性測(cè)定采用蒽酮比色法[23]；土壤蔗糖酶活性測(cè)定采用3，5-二硝基水楊酸比色法[23]；土壤多酚氧化酶活性測(cè)定采用鄰苯三酚比色法[23]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel（2010）和SPSS.19 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan 新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 木霉菌復(fù)合菌劑對(duì)辣椒生物量的影響

由表1 和表2 可知，木霉菌復(fù)合菌劑配方不同對(duì)辣椒和茄子生物量積累的影響存在差異。表1 可以看出，各處理辣椒植株地下部鮮重和干重與CK 處理之間存在明顯差異（K1 處理除外），K2 和K5 處理辣椒地下部鮮重和干重顯著高于CK，而K3 和K4 處理辣椒地下部干鮮重則明顯低于CK，且各處理之間，K5 處理辣椒地下部鮮重和干重明顯大于其他處理，其次為K2 處理（P<0.05）。對(duì)于辣椒植株地上部而言，與CK 處理相比較，K2、K3 和K5 處理的辣椒地上部鮮重和干重顯著高于CK 處理，而K1 和K4處理辣椒地上部鮮重和干重則明顯低于CK，且處理之間存在顯著差異（P<0.05），K5 處理辣椒植株地上部鮮重和干重最高，分別為733.05 g 和93.77 g，其次為K2 處理，分別為685.80 g 和76.32 g。

表1 辣椒生物量Table 1 Pepper biomass

由表2 可知，木霉菌復(fù)合菌劑配方不同對(duì)茄子植株生物量的影響不同。與CK 相比，各處理都明顯地促進(jìn)了茄子植株地下部鮮重和干重的增加，顯著高于CK（P<0.05），且各處理之間，K5 處理茄子地下部鮮重和干重最高，分別為17.57 g 和5.71 g。對(duì)于茄子地上部鮮重和干重而言，K4 和K5 處理茄子地上部鮮重和干重明顯大于CK 和其他處理，分別為733.05 g和93.77 g，而其他處理則明顯低于CK（P<0.05）。

表2 茄子生物量Table 2 Eggplant biomass

2.2 木霉菌復(fù)合菌劑對(duì)土壤纖維素酶活性的影響

由圖1 可知，木霉菌復(fù)合菌劑配方不同對(duì)辣椒和茄子根際土壤纖維素酶活性的調(diào)節(jié)存在差異，但是各處理對(duì)辣椒和茄子根際土壤中纖維素酶活性的影響不同。在辣椒中，K1、K3、K4 和K5 處理的辣椒根際土壤纖維素酶活性顯著高于CK，而K2 處理則明顯低于CK，且處理之間相比較，發(fā)現(xiàn)K5 處理的辣椒土壤纖維素酶活性顯著高于其他處理和CK（P<0.05）。而由圖2 可知，與CK 相比較，所有木霉菌復(fù)合菌劑處理的茄子根際土壤纖維素酶活性都顯著高于CK處理（P<0.05），其中K5 處理的茄子根際土壤纖維素酶活性明顯高于CK 和其他處理，其次為K2 處理（P<0.05）。

圖1 辣椒根際土壤纖維素酶活性Fig.1 Cellulase activity in rhizosphere soil of pepper

圖2 茄子根際土壤纖維素酶活性Fig.2 Cellulase activity in rhizosphere soil of eggplant

2.3 木霉菌復(fù)合菌劑對(duì)土壤蔗糖酶活性的影響

由圖3 和圖4 可以看出，木霉菌復(fù)合菌劑配方不同對(duì)辣椒和茄子根際土壤蔗糖酶活性影響不同，且各處理之間也存在有顯著差異（P<0.05）。與CK 相比，K1、K2、K3、K4 和K5 處理辣椒和茄子根際土壤蔗糖酶活性都明顯大于CK（P<0.05）；處理之間相比較，K5 處理的辣椒和茄子根際土壤蔗糖酶活性顯著高于其他處理，其次為K3 處理（P<0.05）。

圖3 辣椒根際土壤蔗糖酶活性Fig.3 Sucrase activity in rhizosphere soil of pepper

圖4 茄子根際土壤蔗糖酶活性Fig.4 Sucrase activity in rhizosphere soil of eggplant

2.4 木霉菌復(fù)合菌劑對(duì)土壤多酚氧化酶活性的影響

由圖5 和圖6 可知，不同配方的木霉菌復(fù)合菌劑處理的辣椒和茄子根際土壤多酚氧化酶活性存在差異。與CK 處理相比較，K4 和K5 處理的辣椒和茄子根際土壤蔗糖酶活性顯著高于CK 處理，而K1、K2處理辣椒和茄子根際土壤多酚氧化酶活性則明顯低于CK；K3 處理辣椒和茄子根際土壤多酚氧化酶活性則與CK 之間無(wú)明顯差異（P<0.05）。此外，處理之間相比較，發(fā)現(xiàn)K1、K2、K3 處理辣椒和茄子根際土壤多酚氧化酶活性明顯低于K4 和K5 處理，且K5處理的辣椒和茄子根際土壤多酚氧化酶活性最高，而K1 處理最低（P<0.05）。

圖5 辣椒土壤多酚氧化酶活性Fig.5 Polyphenol oxidase activity in rhizosphere soil of pepper

圖6 茄子根際土壤多酚氧化酶活性Fig.6 Polyphenol oxidase activity in rhizosphere soil of eggplant

3 討論

許多研究表明，木霉菌作為一種環(huán)境友好型有益微生物能應(yīng)用于綠色、無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)減肥減藥增效的目的[11，16-17]。前人研究發(fā)現(xiàn)，木霉菌有機(jī)肥以及木霉菌菌劑都能通過(guò)其分泌的代謝物、激素、水解酶等激活作物體內(nèi)免疫系統(tǒng)，提高了抗病性，并活化了土壤酶活性以及礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的有效性，明顯促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育，提高了作物產(chǎn)量[5，11，17]。在番茄上，哈茨木霉菌能定殖于根系，促進(jìn)植株生長(zhǎng)并提高了根系表面積和側(cè)根數(shù)量，與改變了根系結(jié)構(gòu)相關(guān)[17]；且哈茨木霉菌對(duì)番茄植株的促生也存在間接作用，如活化礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的有效性，并通過(guò)分泌纖維素酶和木聚糖酶促進(jìn)側(cè)根生成，進(jìn)而促進(jìn)番茄生長(zhǎng)[24]。此外，木霉菌菌株分泌物能通過(guò)調(diào)節(jié)根際土壤中微生物群變化，促進(jìn)了根際土壤蛋白質(zhì)酶、纖維素酶、蔗糖酶等活性提高了氮磷鉀的吸收利用[25]。研究中，以木霉菌固體孢子粉和芽孢桿菌固體粉劑為基礎(chǔ)復(fù)配的菌劑，對(duì)辣椒和茄子的促生作用效果有異，K2 和K5 對(duì)辣椒的生物量增加效果明顯，而K5 對(duì)茄子的生物量增加的調(diào)節(jié)效果顯著，這種現(xiàn)象與靳亞忠等[16]在辣椒、茄子、黃瓜、番茄育苗中木霉菌單獨(dú)處理的效果類(lèi)似，存在蔬菜種類(lèi)之間的調(diào)節(jié)差異。但是關(guān)于木霉菌復(fù)合菌劑在辣椒栽培上的應(yīng)用研究較少，前期研究發(fā)現(xiàn)木霉菌有機(jī)肥與化肥配施通過(guò)調(diào)節(jié)辣椒根際土壤中蔗糖酶、多酚氧化酶、脫氫酶、脲酶、堿性磷酸酶活性，促進(jìn)辣椒植株生長(zhǎng)和提高了產(chǎn)量[23]；而在研究中，不同配方木霉菌復(fù)合菌劑處理的辣椒和茄子根際土壤酶活性的調(diào)節(jié)作用不同，但木霉菌復(fù)合菌劑K5 明顯提高了辣椒和茄子根際土壤蔗糖酶、多酚氧化酶、纖維素酶活性，暗示了木霉菌配制成有機(jī)肥與木霉菌配制成復(fù)合菌劑應(yīng)用于辣椒和茄子生產(chǎn)都能促進(jìn)植株生長(zhǎng)，可能與調(diào)節(jié)根際土壤酶活性，進(jìn)而促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收有關(guān)[17]。此外，在蠶豆的研究中發(fā)現(xiàn)，木霉菌、枯草芽孢桿菌、SA 的混合菌劑有效控制根腐病和枯萎病發(fā)生的同時(shí)，促進(jìn)了蠶豆的生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提高[19]，研究中K5木霉菌復(fù)合菌劑對(duì)辣椒和茄子的調(diào)節(jié)作用與在蠶豆中研究結(jié)果相類(lèi)似。許多研究已經(jīng)證明，有益微生物，如木霉菌、芽孢桿菌、熒光假單胞菌、淡紫擬青霉、有益鐮孢菌、曲霉菌等[17，26-28]，都具有生物防治能力，且能促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育，但關(guān)于其相互復(fù)配成復(fù)合菌劑對(duì)設(shè)施蔬菜作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響研究報(bào)道較少。因此，如何利用每種有益微生物的生防功能特點(diǎn)，進(jìn)行復(fù)配成復(fù)合菌劑發(fā)揮其“增殖”調(diào)節(jié)效應(yīng)，將為未來(lái)綠色、優(yōu)質(zhì)、安全食品生產(chǎn)提供有力保障，且研究的結(jié)果將為木霉菌復(fù)合菌劑在設(shè)施蔬菜綠色、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)中的應(yīng)用提供有力的技術(shù)支持。

4 總結(jié)

試驗(yàn)中，木霉菌復(fù)合菌劑K2、K5 更能促進(jìn)辣椒生物量的增加，但木霉菌復(fù)合菌劑K5 效果最明顯；對(duì)茄子生長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，木霉菌復(fù)合菌劑K5 促進(jìn)茄子生物量的增加明顯。在提高土壤酶活性方面，木霉菌復(fù)合菌劑K3、K4、K5 處理顯著促進(jìn)辣椒和茄子植株根際土壤中纖維素酶活性；K1、K2、K3、K4、K5 能明顯提高辣椒和茄子植株根際蔗糖酶活性，而K4 和K5 則提高根際土壤多酚氧化酶活性的效果較好。綜合而言，對(duì)辣椒和茄子生長(zhǎng)調(diào)控效果最明顯且適合應(yīng)用于生產(chǎn)的木霉菌復(fù)合菌劑配方為K5。