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优化短短芽孢杆菌施用技术对番茄和辣椒 幼苗生长的影响 车建美 刘 波 *刘国红 陈倩倩 张海峰 （福建省农业科学院农业生物资源研究所，福建福州 350003） 摘 要从不同施用方式、不同浓度及不同施用次数等方面优化短短芽孢杆菌FJAT-0809-GLX的施用技术，并研究其对番 茄和辣椒幼苗的施用效果。结果表明，短短芽孢杆菌叶面喷施和灌根结合施用显著增加了辣椒幼苗的株高和茎粗，处理14 d后株高净增长为20.00 cm，茎粗净增长为0.16 mm。不同浓度短短芽孢杆菌均能促进番茄和辣椒幼苗的生长，其中稀释500 倍对番茄幼苗的促生效果最好，稀释10倍对辣椒幼苗的促生效果最好。短短芽孢杆菌不同灌根次数对番茄和辣椒幼苗生长 的影响不同，灌根2～3次对番茄幼苗生长效果较好，灌根2次对辣椒幼苗生长效果最好。 关键词短短芽孢杆菌FJAT-0809-GLX；番茄；辣椒；幼苗生长 等是微生物肥料中的常用菌种，对促进植物生长， 提高抗病能力与品质具有明显效果（曹凤明 等， 2008；鲍朋和许章峰，2013；Asari et al.，2016； Islam et al.，2016；Meng et al.，2016；Xu et al.， 2016）。 短短芽孢杆菌（Brevibacillus brevis）属于短芽 孢杆菌属，在自然界中广泛存在，由于其不含内毒 素，能够形成芽孢，环境适应力强，具有较强与土 著微生物的竞争力等（Panwar et al.，2000），在环保、 生防、化工、食品等方面得到了很好的应用（黄学 等，2006；葛慈斌 等，2009；Che et al.，2015）。 研究表明，喷施短短芽孢杆菌FJAT-0809-GLX的 菌体、发酵上清液及发酵液的番茄幼苗叶片数明显 增加，茎长和茎粗也显著高于对照（车建美 等， 2015） ，但目前对其在田间的具体施用方法还未进 行优化研究。为获得更好的田间施用效果，本试验 从不同喷施方式、不同喷施浓度及不同喷施次数等 方面研究短短芽孢杆菌FJAT-0809-GLX的施用技 术及最适施用效果，以期为其田间的施用提供技术 指导。 1 材料与方法 1.1 试验材料 试验于2016年8月在福建省农业科学院农业 车建美，女，博士，副研究员，专业方向生物防治，E-mail *通讯作者（Corresponding author）刘波，男，博士，研究员，博士生导师， 专业方向微生物生物技术与农业生物药物，E- 收稿日期2017-07-21；接受日期2017-10-13 基金项目福建省自然科学基金项目（2014J06012） ，农业部公益性行 业（农业）科研专项（201303094） ，福建省农业科学院青年英才计划 项目（YC2015-7） ，农业部农业微生物资源收集与保藏重点实验室开 放基金资助项目（MRCP-2016-1） 近年来，随着化学肥料和农药的大量使用，许 多环境问题不断出现，如大量不可再生能源浪费、 土壤板结、农作物品质降低、土壤肥力下降及农田 有机质不足等（曾玲玲 等，2009） 。微生物肥料具 有改善土壤、促进植物生长等优势，同时对环境无 污染，具有广泛的应用前景（葛诚和吴薇，1994； 葛均青 等，2003）。 微生物肥料种类很多，包括细菌类肥料、放 线菌类肥料以及真菌类肥料等，其中细菌类肥料 中以芽孢杆菌居多（葛均青 等，2003；Kloepper et al.，2004；Ortízcastro et al.，2008；张艳群 等， 2013；Goswami et al.，2014；Cherif-Silini et al.， 2016） 。地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniis）、 解 淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、枯草芽 孢杆菌（Bacillus subtilis） 、短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）和巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium） 43 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 43 研究论文 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 2018（4）43 - 47 生物资源研究所微生物研究中心育苗室进行。供试 短短芽孢杆菌FJAT-0809-GLX为本所农业微生物 研究中心保存。辣椒幼苗（阿拉特）、番茄幼苗（金 石王）和土壤均从厦门如意生物科技公司购买。供 试培养基为NA培养基。 1.2 试验方法 1.2.1 菌株发酵 从冻存管中取10 μL短短芽孢 杆菌FJAT-0809-GLX菌液于NA平板中，划线， 30 ℃培养24 h。用灭菌牙签挑取单菌落于50 mL液 体培养液，30 ℃、170 r·min -1 培养24 h。以1 的接种量向装液量为200 mL的1 L三角瓶中加入 发酵培养液，30 ℃、170 r·min -1 培养48 h，采用 梯度稀释法统计菌体数量为2.810 8 cfu·mL -1 。 1.2.2 短短芽孢杆菌不同施用方式对辣椒幼苗生长 的影响 辣椒幼苗室内种植7 d后，将短短芽孢杆 菌发酵液（110 8 cfu·mL -1 ）稀释100倍施用。共 设3个处理，处理1叶面喷施，CK1喷水对照； 处理2灌根，CK2水灌根对照；T3叶面喷 施灌根，CK3叶面喷水水灌根对照。每个处 理4盆，每盆4株，3次重复。叶面喷施用量为20 mL，灌根量为100 mL。分别于处理后0 d和14 d 测定幼苗株高、茎粗、叶片大小及叶片数，计算净 增长量。 1.2.3 短短芽孢杆菌不同浓度处理对番茄和辣椒幼 苗生长的影响 番茄幼苗和辣椒幼苗种植7 d后， 将短短芽孢杆菌发酵液（110 8 cfu·mL -1 ）分别稀 释10、100、500、1 000、10 000倍。采用无菌水 作为对照。每处理7盆，每盆2株，3次重复。灌 根量为50 mL。分别于处理后0 d和14 d测定幼苗 株高、茎粗、叶片大小及叶片数。 1.2.4 短短芽孢杆菌不同灌根次数对番茄和辣椒幼 苗生长的影响 番茄幼苗和辣椒幼苗室内种植7 d 后，采用短短芽孢杆菌发酵液稀释100倍对幼苗进 行灌根处理。共设4个处理，T1定植时灌根1次； T2定植时灌根1次，7 d后灌根1次，共2次； T3定植时灌根1次，7 d和15 d后各灌根1次， 共3次；T4定植时灌根1次，7、15、30 d后各 灌根1次，共4次。采用无菌水作为对照。每处理 10盆，每盆2株，3次重复。灌根量为50 mL。分 别于处理后0、42 d测定幼苗株高、茎粗、叶片大 小及叶片数，计算净增长量。 1.2.5 数据处理 试验数据采用SPSS统计软 件one-way ANOVA进行分析，差异显著性采用 Duncan氏新复极差法进行多重比较，以 P＜0.05 作为差异显著性判断标准。 2 结果与分析 2.1 短短芽孢杆菌不同施用方式对辣椒幼苗生长 的影响 从表1可以看出，叶面喷施灌根处理的辣椒 幼苗株高和茎粗显著增加，施用14 d后辣椒株高 净增长达到20.00 cm，茎粗净增长达到0.16 mm。 3种处理方式的叶片数和叶片长度均显著增加，叶 面喷施处理的辣椒幼苗叶片宽度显著增加。灌根 和叶面喷施结合使用对辣椒幼苗生长的促进作用 更好。 表1 短短芽孢杆菌不同施用方式对辣椒幼苗生长的影响 处理 净增长量 株高/cm 茎粗/mm 叶片数/片 叶片长/mm 叶片宽/mm 叶面喷施 18.25±0.27 b 0.29±0.07 a 37.50±0.95 a 66.70±0.19 a 26.58±0.27 a CK1 20.75±0.11 a 0.25±0.06 a 34.50±0.31 b 47.23±1.25 b 17.52±0.18 b 灌根 19.25±0.30 a 0.28±0.04 a 35.75±0.82 a 53.35±0.16 a 19.37±0.16 a CK2 19.75±0.84 a 0.19±0.05 a 32.25±0.17 b 52.40±0.12 b 19.44±0.16 a 叶面喷施灌根 20.00±0.92 a 0.16±0.03 a 32.50±0.11 a 55.64±0.22 a 18.73±0.11 a CK3 12.50±0.69 b 0.06±0.02 b 22.50±0.11 b 50.06±0.33 b 18.89±0.13 a 注表中同列数据后不同小写字母表示差异显著（P＜0.05），下表同。 2.2 短短芽孢杆菌不同浓度处理对番茄和辣椒幼 苗生长的影响 2.2.1 不同浓度处理对番茄幼苗生长的影响 从 表2可以看出，短短芽孢杆菌发酵液稀释100倍 和500倍处理的番茄株高净增长显著高于对照及其 他处理，净增长分别达20.29 cm和19.71 cm。稀释 500倍处理的茎粗和叶片数显著高于对照和其他处 理。稀释10、100、500、1 000倍处理均能显著促 44 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 44 研究论文 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 进叶片长度的增长。总体来看，短短芽孢杆菌发酵 液稀释500倍对番茄幼苗促生效果最好。 2.2.2 不同浓度处理对辣椒幼苗生长的影响 从表 3可以看出，不同浓度短短芽孢杆菌发酵液对辣椒 幼苗生长均具有明显的促进作用，其中稀释10倍 效果最明显，株高的净增长达21.25 cm，茎粗的净 增长达0.37 mm，叶片数、叶长和叶宽均显著高于 对照。 2.3 短短芽孢杆菌不同灌根次数对番茄和辣椒幼 苗生长的影响 2.3.1 不同灌根次数对番茄幼苗生长的影响 从表 4可以看出，短短芽孢杆菌灌根2次（T2）和3次 （T3）处理的番茄幼苗株高、茎粗、叶片数和叶 片宽度净增长明显高于对照和其他处理。其中灌 根3次处理的株高净增长最大，达54.40 cm，叶片 宽度和长度净增长也最大，分别达4.50 mm和6.60 mm；灌根2次处理的茎粗和叶片数净增长最大， 分别达到1.28 mm和13.80片。 从总体来看， 灌根2～3 次对番茄幼苗生长促进效果最好。 2.3.2 不同灌根次数对辣椒幼苗生长的影响 从表 5可以看出，短短芽孢杆菌不同灌根次数对辣椒株 高影响不显著。灌根2次（T2）和3次（T3）处理 表2 不同浓度短短芽孢杆菌对番茄幼苗生长的影响 稀释倍数 净增长量 株高/cm 茎粗/mm 叶片数/片 叶片长/mm 叶片宽/mm 10 18.00±1.23 b 0.45±0.05 c 5.57±0.11 c 3.14±0.06 b 2.29±0.06 a 100 20.29±0.14 a 0.56±0.02 b 6.57±0.27 b 2.43±0.12 d 2.00±0.05 b 500 19.71±0.41 a 0.74±0.03 a 7.00±0.21 a 2.86±0.04 c 2.00±0.06 b 1 000 17.43±0.08 b 0.21±0.04 e 5.57±0.06 c 3.29±0.06 a 1.86±0.05 c 10 000 17.43±0.52 b 0.46±0.03 c 5.43±0.09 c 2.14±0.04 e 1.43±0.06 d CK 14.86±0.03 c 0.38±0.03 d 4.86±0.06 d 2.14±0.03 e 2.29±0.11 a 表3 不同浓度短短芽孢杆菌对辣椒幼苗生长的影响 稀释倍数 净增长量 株高/cm 茎粗/mm 叶片数/片 叶片长/mm 叶片宽/mm 10 21.25±0.12 a 0.37±0.05 b 28.50±0.26 a 59.88±0.21 a 25.58±0.09 b 100 20.25±0.10 b 0.44±0.02 a 23.25±0.21 c 53.35±0.12 b 22.09±0.11 e 500 18.50±0.15 c 0.37±0.03 b 25.50±0.19 b 53.10±0.04 bc 24.24±0.11 c 1 000 18.00±0.18 d 0.33±0.01 b 17.25±0.34 e 59.78±0.19 a 27.62±0.09 a 10 000 17.76±0.07 e 0.34±0.04 b 22.50±0.14 d 51.37±0.18 d 21.62±0.09 f CK 15.50±0.08 f 0.22±0.03 c 22.50±0.09 d 42.98±0.17 c 23.78±0.03 d 表4 短短芽孢杆菌不同灌根次数对番茄幼苗生长的影响 处理 净增长量 株高/cm 茎粗/mm 叶片数/片 叶片长/mm 叶片宽/mm T1 47.80±0.03 b 0.85±0.07 b 11.90±0.05 c 5.70±0.08 ab 4.10±0.03 ab T2 53.10±0.03 a 1.28±0.07 a 13.80±0.10 a 4.70±0.04 bc 4.44±0.07 a T3 54.40±0.03 a 1.24±0.06 a 13.30±0.08 a 6.60±0.06 a 4.50±0.10 a T4 52.40±0.05 ab 0.82±0.06 b 12.90±0.06 ab 5.70±0.20 ab 3.10±0.21 b CK 41.80±0.14 c 0.79±0.05 b 12.10±0.06 bc 4.20±0.03 c 3.20±0.14 b 表5 短短芽孢杆菌不同灌根次数对辣椒幼苗生长的影响 处理 净增长量 株高/cm 茎粗/mm 叶片数/片 叶片长/mm 叶片宽/mm T1 29.17±0.13 a 0.26±0.06 c 24.17±0.10 d 53.99±0.12 b 19.88±0.11 b T2 30.67±0.11 a 0.50±0.05 a 47.67±0.07 a 66.84±0.02 a 25.73±0.08 a T3 34.67±0.13 a 0.52±0.10 a 44.17±0.04 ab 58.97±0.05 ab 22.30±0.08 ab T4 30.33±0.20 a 0.42±0.05 b 32.83±0.08 cd 59.69±0.05 ab 20.02±0.17 b CK 33.83±0.13 a 0.33±0.03 c 36.55±0.16 bc 63.18±0.26 ab 19.69±0.09 b 45 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 45 研究论文 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 的辣椒幼苗茎粗净增长显著高于对照及其他处理， 分别达0.50 mm和0.52 mm；灌根2次处理的叶片 数、叶片长度和宽度最大，净增长分别达47.67片、 66.84 mm和25.73 mm。综上，灌根2次对辣椒幼 苗生长促进效果最好。 3 结论与讨论 短短芽孢杆菌FJAT-0809-GLX对茄科作物具 有明显的促长作用（车建美 等，2015） 。灌根和叶 片喷施是芽孢杆菌类微生物肥料常用的施用方法。 张雯景等（2011）研究表明，叶面喷施由乳酸菌、 酵母菌、芽孢杆菌和沼泽红假单胞菌组成的微生 态菌剂，可以增加翠菊和鼠尾草的叶片长和叶片 数。喷施加灌施枯草芽孢杆菌生物菌剂对五味子生 长具有明显的促进作用，可以促进叶面积增大，提 高光合作用有机物的合成（回云静 等，2011） 。本 试验结果与前人相同，短短芽孢杆菌FJAT-0809- GLX叶面喷施可以明显促进辣椒幼苗的生长，灌 根和叶面喷施结合使用对辣椒幼苗生长的促进作用 更好。 芽孢杆菌菌剂施用的浓度、次数对植株的生 长具有不同的影响（刘拴成 等，2010） 。枯草芽 孢杆菌Bs2004菌剂对莴苣的促生防病效果与施药 时间、次数和浓度有关（刘勇 等，2008） ；菌株 Thhy1培养液浓度在40以下对番茄种子萌发具有 强的促生作用，大于40时对番茄种子萌发具有 抑制作用（王美琴 等，2011） 。本试验结果表明， 不同浓度短短芽孢杆菌FJAT-0809-GLX均能促进 番茄和辣椒幼苗的生长，其中稀释500倍对番茄幼 苗的促生效果最好，稀释10倍对辣椒幼苗的促生 效果最好，不同稀释浓度对番茄和辣椒幼苗生长影 响不同，这很可能与番茄和辣椒苗期生长营养需求 不同有关。康少辉等（2014）发现，不同浓度枯草 芽孢杆菌在一定程度上均能提高黄瓜秧苗的长势和 质量，其中能够产生显著影响的最低施用浓度为 610 5cfu·mL -1 。不同浓度枯草芽孢杆菌B67菌液 对黄瓜苗期促生作用呈正态分布，20枯草芽孢杆 菌B67菌液，施药2次（间隔期7 d）的促生效果 最佳（孙中华 等，2017） 。本试验中，短短芽孢杆 菌FJAT-0809-GLX不同灌根次数对番茄和辣椒幼 苗生长影响也有所不同，灌根2次和3次更有利于 株高、茎粗、叶片数和叶片大小的增长，这与刘勇 等（2008）的研究结果相似。本试验结果表明，在 定植时灌根1次，定植后15 d内再灌根1～2次， 更利于植株生长，这很可能因为在植株生长前期进 行短短芽孢杆菌灌根处理，可以提高植株在土壤中 的适应能力，建议田间应用时，在植株生长前期进 行短短芽孢杆菌灌根处理。 短短芽孢杆菌FJAT-0809-GLX不同施用方 式、施用浓度和次数对番茄和辣椒幼苗生长的影响 有所不同，因而在田间施用时，需结合作物的生长 状态和耕作方式等对施用方法和施用浓度进行适当 调整，以利于取得较好的促长效果。为更好地了解 该菌株的促长作用机理，后续将克隆与短短芽孢杆 菌FJAT-0809-GLX促生相关的基因，验证和研究 这些基因的促生相关功能。 参考文献 鲍朋，许章峰.2013.巨大芽孢杆菌在生物肥料上的研究现状与发 展方向.农技服务，30（6）601-602. 曹凤明，沈德龙，李俊，关大伟，姜昕，李力，冯瑞华，杨小红， 陈慧君，葛一凡.2008.应用多重PCR鉴定微生物肥料常用 芽孢杆菌.微生物学报，48（5）651-656. 车建美，刘波，郭慧慧，刘国红，葛慈斌，刘丹莹.2015.短短芽 孢杆菌FJAT-0809-GLX对番茄促长作用的研究.福建农业学 报，30（5）498-503. 葛诚，吴薇.1994.我国微生物肥料的生产、应用及问题.中国农 学通报，（3）24-28. 葛慈斌，刘波，蓝江林，黄素芳，朱育菁.2009.生防菌JK-2 对尖孢镰刀菌抑制特性的研究.福建农业学报，24（1） 29-34. 葛均青，于贤昌，王竹红.2003.微生物肥料效应及其应用展望. 中国生态农业学报，11（3）87-88. 黄学，伍晓林，侯兆伟.2006.短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌降解 原油烃机制研究.石油学报，27（5）92-95. 回云静，吴长宝，徐小明，蔡金艳，朱峰，任跃英.2011.枯草芽 孢杆菌生物菌剂对五味子白粉病防效及生长的影响.菌物研 究，9（2）100-104. 康少辉，苏浴源，栗淑芳，申领艳，闫凤岐，刘晓婕，吕丽霞. 2014.不同浓度枯草芽孢杆菌对黄瓜秧苗长势和质量的影响. 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Among all treatments，B. brevis FJAT-0809-GLX，diluted by 500 times，had the best growth promotion effect on tomato seedlings；and diluted by 10 times had the best effect on pepper seedlings. Different root irrigation times had different effects on the growth of tomato and pepper seedlings. Two or three times had better effects on tomato seedling growth. While，2 times had the best effects on pepper seedling growth. Key wordsBrevibacillus brevis FJAT-0809-GLX；Tomato；Pepper；Seedling growth 47 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 47 研究论文 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES