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西瓜幼苗使用内生菌不同施肥方法的效果

添加时间:2019-03-06 09:51

  摘    要: 以西瓜品种“小兰”为试材, 采用苗期浇灌内生菌和设施大棚内减少化肥用量配施适宜浓度微生物的方法, 研究了不同施肥方法对西瓜幼苗株高、叶面积、根长等生长指标和设施棚内西瓜幼苗生长量、产量、西瓜果实的营养品质的影响, 以期选出一种少化肥+内生菌剂的高效施肥方法。结果表明:5 g·L-1浓度的内生菌处理对西瓜幼苗有一定的促生作用, 可增加株高、叶面积、根长等;减少化学肥料配施适宜浓度的微生物菌剂可有效降低西瓜枯萎病发病率, 能够提高西瓜幼苗的生物量、产量、西瓜果实的营养品质;且常规施肥减量40%+667 m2施内生菌根菌剂1.5 kg+667 m2施液体细菌类剂50 mL效果最好。

  关键词: 西瓜; 内生菌; 促生作用; 营养品质;

  Abstract: The watermelon‘Xiao Lan'was selected as material, to analyze the plant height, leaf area and root length at the seedling stage and the biomass, yield and the nutritional quality of the fruit in facilities by the method of watering endophytes solution at the seedling stage and fertilizer decrement with suitable concentration of endophytes in facilities to select an efficient fertilization methods.The results showed that the 5 g·L-1 concentration of endophytes could have a promotion effection and increase the plant height, leaf area and root length of watermelon seedling.The rate of watermelon wilt disease was dereased.The biomass, yield and the nutritional quality of the fruit was increased.The best effection was 40%fertilizer decrement with 1.5 kg per 667 m2 endophytic bacteria fertilizer and 50 mL per 667 m2 liquid bacteria.

  Keyword: watermelon; endophytes; growth-promotion; nutritional quality;

  西瓜是一年生蔓生藤本植物[1], 是人们喜欢食用的水果, 是我国重要的经济作物。随着西瓜产业规模化、设施化和专业化发展, 设施西瓜连作障问题日趋严重, 导致西瓜种植地土壤理化条件恶化[2,3]、土壤微生物种群失衡[4]、自毒作用[5]、产量下降[6]等问题, 给我国西瓜生产带来巨大经济损失。如何解决连作障碍问题恢复土壤生产力, 是西瓜产业健康发展迫在眉睫的任务。

  植物内生菌是生活于健康植物的组织和器官内部的真菌或细菌, 可与宿主植物形成共生或寄生关系, 且不引起植物侵染性[7]。近年来, 关于内生菌对植物生长发育的影响, 国内外学者做了大量的研究工作。康萍芝等[8]研究表明, 采用灌根处理, 施入微生物菌剂对设施瓜菜有促生长和防病增产作用。朱英等[9]、张紫肖等[10]研究指出, 施用微生物菌剂能明显的促进番茄生长, 同时对番茄青枯病也一定的抑制效果。辣椒内生细菌TmL2-9对辣椒幼苗早疫病的防效可达84.4%, 对番茄幼苗早疫病也有一定的防效[10]。有研究发现DSE48、DSE49和Leptodontidium orchidicola 3种内生菌可以有效地减少番茄的病菌发病率, 同时使幼苗的生物量和番茄的糖含量增加[11]。

  该试验以西瓜品种“小兰”为试材, 采用内生菌不同施肥方法处理西瓜幼苗, 进一步论证内生菌对于减少常规肥料投入、提升作物抗病害能力以及提高作物产量、提升作物品质、增加综合效益等实际应用价值。

  1 材料与方法

  1.1 试验材料

  供试西瓜品种为“小兰”, 由台湾农友有限公司提供。
 

西瓜幼苗使用内生菌不同施肥方法的效果
 

  供试微生物产品由南京翠京元生物科技有限公司提供, 分别是内生菌 (粉剂) 和微生物菌剂 (液体) , 内生菌根菌剂为真菌类粉剂产品, 主要成分为根内根孢囊霉菌, 有效繁殖体≥70个·mL-1;微生物菌剂为细菌类液体产品, 主要成分是以布氏乳杆菌为主, 有效活菌数≥2.0亿株·mL-1。

  1.2 试验方法

  1.2.1 苗期试验

  试验用西瓜苗为穴盘嫁接苗, 嫁接成功后, 以5 g·L-1内生菌根菌剂液浇灌作处理T, 以浇灌清水作CK。处理14 d后, 测定苗期形态指标。

  1.2.2 田间试验

  设每试验小区面积为14.4 m2 (宽2.4 m×6.0 m) , 小区间挖沟作畦, 防止小区之间养分和水分的横向迁移。试验以农户习惯施肥作CK, 即667 m2施45%硫酸钾复合肥75 kg+硫酸钾1 kg;处理1, 农户习惯施肥+667 m2施内生根菌剂1.5 kg;处理2, 农户习惯施肥减20%+667 m2施内生根菌剂1.5 kg;处理3, 农户习惯施肥减40%+667 m2施内生根菌剂1.5 kg+667 m2细菌类菌剂50 mL。将健壮的西瓜苗定植到田间, 病虫害防治及除草等日常管理按照当地农户习惯进行。在定植60 d内, 调查西瓜枯萎病发病情况及西瓜植株生长指标, 待果实成熟后 (80 d) 收获果实, 测定产量及营养品质。

  1.3 项目测定

  1.3.1 苗期试验生长性状

  使用游标卡尺和卷尺测量其茎粗、株高和根长, 数值精确到0.01 cm;用直尺测量叶片最长、最宽处的值, 叶面积=叶长×叶宽×0.75;用直尺测量幼苗植株最长、最宽幅度, 开展度=最长幅度×最宽幅度;将西瓜幼苗连根带基质取出, 用蒸馏水洗净擦干, 用电子天平称鲜质量;剪下根系, 用直尺测根长, 计算根系数。

  1.3.2 生长期植株生长指标测定

  中心糖和边糖含量测定采用手持糖计[12];可溶性蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝G-250染色法[13];维生素C含量测定采用2%的草酸浸提-酚二磺酸比色法[14];可溶性固形物含量测定采用手持折光仪法[15]。

  1.4 数据分析

  试验数据采用SPSS 22.0软件和Excel 2007软件进行分析。

  2 结果与分析

  2.1 内生菌处理对西瓜苗期形态指标的影响

  由表1可知, 经内生菌根菌剂处理后的西瓜幼苗除茎粗外, 其它指标均比对照 (CK) 有不同程度增长, 且差异显着, 其中叶面积增加了22.69%, 开展度增加了74.34%, 根长增加了46.45%, 根系数增加了25.13%, 说明内生菌根菌剂能够显着促进西瓜幼苗根系生长发育, 进而影响地上部生长。

  2.2 不同内生菌处理对西瓜枯萎病的防效统计

  由表2可知, 常规施肥下, 西瓜枯萎病发病严重, 发病率为12.79%;T1处理下, 西瓜枯萎病发病率为5.89%, 防病效果为53.95%, 与对照 (CK) 相比差异不显着;T2处理下西瓜枯萎病害程度显着下降, 发病率为5.76%, 防病效果为54.96%;T3处理下西瓜枯萎病发病率下降至1.42%, 防病效果达到88.90%。以上结果表明, 内生菌根菌剂能够显着提高西瓜抗枯萎病的能力。

  表1 内生菌对西瓜苗期形态指标的影响
表1 内生菌对西瓜苗期形态指标的影响

  表2 不同处理对西瓜枯萎病的防效统计
表2 不同处理对西瓜枯萎病的防效统计

  2.3 不同处理对西瓜的促生作用及收获时产量的影响

  从表3可以看出, 与对照 (CK) 相比, 处理组的主蔓叶片数、支蔓叶片数、茎粗、支蔓数均有所增加, 但差异程度不同。与CK相比, T1处理坐果数增加, 但差异不显着, T3处理坐果数显着高于CK;但T2处理下的坐果数显着低于CK, 产量却比CK高, 说明T2处理的西瓜单果质量高于CK。处理组的总产量均明显高于CK, 且T3>T1>T2, 其中T3处理667 m2总产量又显着高于T1、T2处理, 说明适当的减肥40%加上合适的微生物菌剂可以提高西瓜的生物量及产量, 达到减肥、环保、高产的目的。

  表3 不同处理对西瓜的促生作用及收获时产量的影响
表3 不同处理对西瓜的促生作用及收获时产量的影响

  2.4 不同处理对西瓜果实营养品质的影响

  由表4可知, T1、T2、T3处理西瓜的中心糖度分别比对照 (CK) 增加1.80°、1.03°、2.40°, 各处理显着高于CK, 且处理间差异显着。各处理组西瓜的边糖含量均显着高于CK, T2和T3处理间边糖含量差异不显着。处理后西瓜的可溶性蛋白质含量显着比CK高, 其中T1、T2、T3处理分别增加了36.36%、54.55%、72.73%, 且T3处理增加幅度最大。与CK相比, T1处理下西瓜维生素C含量基本无增加, T2、T3处理均显着高于CK, 处理间无显着差异。同时, 西瓜的可溶性固形物含量在各处理下均明显高于CK, T3处理与其它处理差异显着。综上可知, T3处理效果最佳, 即常规施肥减量40%+667 m2施内生菌根菌剂1.5 kg+667 m2施液体菌剂50 mL。

  表4 不同处理对西瓜果实营养品质的影响
表4 不同处理对西瓜果实营养品质的影响

  3 讨论

  在设施西瓜栽培中土传病害严重, 有害菌大量繁殖以及栽培连作障碍等问题影响蔬菜产量、品质。前人将内生菌、芽孢杆菌等微生物菌剂的促生作用应用到黄瓜、番茄等蔬菜育苗中[16,17,18]。该试验中, 从内生菌剂处理对西瓜幼苗的影响看, 内生菌剂能够显着增加西瓜幼苗的株高、叶面积、根长、根数、叶片开展度等指标, 对茎粗影响不大。这可能是因为内生菌在代谢过程中分泌出促植物生长的物质如植物生长素、乙烯等, 可直接促进植物生长[19,20,21,22], 提高植株壮苗指数。

  微生物菌剂与化学肥料配施, 并不是化学肥料越多越好, 在适量减少化学肥料使用量的条件下, 能够更好的发挥微生物菌剂的作用。贺冰等[23]研究表明微生物菌剂与化学肥料配施能够促进番茄幼苗地上部的生长, 增加根体积、根鲜质量和根干质量。相比单一微生物菌剂, 复合微生物菌剂更大程度地提高了设施栽培辣椒[24]、大蒜[25]、番茄[26]等蔬菜的品质和产量。在田间试验中, 对西瓜枯萎病的调查中发现, 处理2和处理3可以有效地抑制枯萎病的发生。处理3能够显着提高西瓜的产量, 处理2效果不明显。但处理2和处理3下的西瓜的营养品质显着高于对照, 且处理3效果好于处理2。说明在施肥减量40%的条件下, 内生菌复合菌剂更好地发挥了作用, 提高了西瓜的产量和营养品质, 并达到了节约肥料的效果。

  综合以上试验结果, 内生菌对苗期和生长期的西瓜都有明显促生作用;微生物菌剂与化学肥料配施, 可提高西瓜对枯萎病的抵抗力, 减少农药和化肥使用量, 同时可以增产增收, 提高西瓜果实的营养品质。

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