1、54卷南 方 农 业 学 报 1446巨大普里斯特氏菌对不同黑叶白菜品种产量与品质的影响余小兰1,2,3,李勤奋1,2,3,李光义1,2,邹雨坤1,3,张俏燕1,李晓亮3,4*(1中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站/农业农村部热区高效农业绿色低碳重点实验室,海南海口571101;2海南省热带生态循环农业重点实验室,海南海口571101;3国家农业环境儋州观测实验站/国家农业绿色发展长期固定观测儋州试验站,海南儋州571737;4中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/儋州菜田土壤海南省野外科学观测研究站,海南儋州571737)摘要:【目的】
2、明确巨大普里斯特氏菌对不同黑叶白菜品种产量和品质的影响,为推动有益菌的应用提供理论依据。【方法】以海南当地主栽4个黑叶白菜品种为研究对象,设3个巨大普里斯特氏菌接种水平(3、6和9 kg/ha),以不接种为对照(CK),通过方差分析、主成分分析等方法分析巨大普里斯特氏菌对黑叶白菜产量及硝酸盐、游离氨基酸、可溶性蛋白、维生素C和可溶性糖含量的影响。【结果】随着巨大普里斯特氏菌接种量的增加,各品种黑叶白菜的硝酸盐含量均呈先下降后升高的变化趋势,最大降幅比CK降低72.50%;游离氨基酸和维生素C含量呈先升高后下降的变化趋势,最大增幅分别比CK增加79.13%和8.91%。8210号和A321的产量
3、、甜脆331的可溶性蛋白含量、甜脆331和甜脆326的可溶性糖含量随着巨大普里斯特氏菌接种量的增加,整体上均呈先升高后下降的变化趋势,与CK相比,最大增加幅度分别为28.08%、5.25%和19.60%;而8210号的可溶性蛋白含量和A321的可溶性糖含量整体上呈先下降后升高的变化趋势,与CK相比,最大降低幅度分别为10.20%和10.42%。巨大普里斯特氏菌接种量和黑叶白菜品种2个因素在降低硝酸盐含量及提高游离氨基酸、维生素C和可溶性糖含量上具有极显著的交互效应(P0.01);主成分分析发现,8210号和A321的最佳接种量为6 kg/ha,甜脆331和甜脆326的最佳接种量为3 kg/ha
4、。【结论】接种巨大普里斯特氏菌在提高黑叶白菜产量的同时,能通过降低硝酸盐含量,提高游离氨基酸、维生素C和可溶性糖等途径改善其品质。此外,黑叶白菜品种显著影响巨大普里斯特氏菌在黑叶白菜产量和品质上的接种效应。关键词:巨大普里斯特氏菌;黑叶白菜;产量;品质中图分类号:S634.3文献标志码:A文章编号:2095-1191(2023)05-1446-09收稿日期:2023-02-01基金项目:海南省重点研发计划项目(ZDYF2022XDNY212);海南省重大科技计划项目(ZDKJ2021009);中国热带农业科学院基本科研业务费专项(1630042022010,1630042022002)通讯作者
5、:李晓亮(1986-),https:/orcid.org/0000-0001-5448-7318,副研究员,主要从事作物栽培及养分管理研究工作,E-mail:xl-第一作者:余小兰(1985-),https:/orcid.org/0009-0001-1736-2636,主要从事农业废弃物资源化利用研究工作,E-mail:南方农业学报Journal of Southern Agriculture2023,54(5):1446-1454ISSN 2095-1191;CODEN NNXAABhttp:/DOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2023.05.017Effects o
6、f Priestia megaterium on yield and quality of differentblack-leaf Chinese cabbage varietiesYU Xiao-lan1,2,3,LI Qin-fen1,2,3,LI Guang-yi1,2,ZOU Yu-kun1,3,ZHANG Qiao-yan1,LI Xiao-liang3,4*(1EnvironmentalandPlantProtectionInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences/HainanDanzhouTropicalAgro-
7、ecosystem National Observation and Research Station/Key Laboratory of Low-carbon GreenAgriculture in TropicalRegion of China,Ministry ofAgriculture and RuralAffairs,Haikou,Hainan 571101,China;2Hainan Key Laboratory ofTropical Eco-circularAgriculture,Haikou,Hainan 571101,China;3NationalAgricultural E
8、xperimental Station forAgricultural Environment/National Long-term Experimental Station forAgriculture Green Development,Danzhou,Hainan 571737,China;4Tropical Crops Genetic Resources Institute,ChineseAcademy of TropicalAgriculturalSciences/Field Soil Scientific Research Station in Danzhou of Hainan
9、Province,Danzhou,Hainan 571737,China)Abstract:【Objective】The purpose of the study was to study the effects of Priestia megaterium on the yield and quali-5期14470引言【研究意义】叶菜是人们日常生活中的必需蔬菜产品之一,在蔬菜生产中占据重要位置(邬刚等,2021),其品质优劣与人们的饮食健康密切相关。然而,叶菜生产中因化肥施用过量造成品质下降的问题已非常突出,化学氮肥过量施用,会降低叶菜产量和营养品质,尤其是硝酸盐含量急剧增加(Kiani
10、etal.,2022)。应用功能微生物是实现叶菜高产优质的重要途径之一(刘小玉等,2015)。巨大普里斯特氏菌(Priestia megaterium)是一种在土壤、水体和植物体内均能定殖的有益微生物,在作物促生、增产及提质等方面发挥重要作用,尤其是降低硝酸盐的功能较强(Kordatzaki et al.,2022)。因此,研究巨大普里斯特氏菌对叶菜产量与品质的影响,对促进巨大普里斯特氏菌的应用及推广具有重要意义。【前人研究进展】巨大普里斯特氏菌生长快、环境适应性强(Xie et al.,2021),已逐渐应用于农业栽培领域,且表现出良好的促生长、增产及改善作物品质的效果。一方面,巨大普里斯特
11、氏菌通过直接作用,提高土壤中磷钾的生物有效性、合成生长素和赤霉素等植物激素等途径,进一步提高作物产量、改善作物品质(王萍等,2022)。另一方面,巨大普里斯特氏菌通过改善土壤微生物多样性、与土壤微生物竞争营养物质及生态位等间接作用发挥促生提质效应(李娜,2020)。研究发现,白菜在施用巨大普里斯特氏菌菌剂后可增产13.6%以上,维生素C、可溶性蛋白和可溶性糖含量分别提高213%、202%和0.19%(张敏硕,2019);接种巨大普里斯特氏菌可降低黑叶白菜硝酸盐含量30.6%,而维生素C和游离氨基酸含量分别提高34.33%和184.5%(余小兰等,2020)。施用含有巨大普里斯特氏菌的微生物菌剂
12、,马铃薯(邢嘉韵等,2017)、棉花(Hamed et al.,2019)和油菜(Cinkocki etal.,2021)分别增产29.4%、33.0%和89.4%,黄瓜的维生素C、可溶性蛋白和可溶性糖含量分别提高6.61%、4.16%和1.44%(赵英男,2021),而油菜叶片硝酸盐含量降低18%41%(王梦亮等,2012)。此外,巨大普里斯特氏菌在番茄(马理,2017)、小麦(Aljubouri and Khafaji,2021)、烤烟(陈月星等,2021)等作物上也表现出较强的增产提质效应。黑叶白菜的品质包括硝酸盐、可溶性蛋白、游离氨基酸、维生素C和可溶性糖等多项评价指标。主成分分析是进
13、行果实品质综合评价的重要方法(Zhao et al.,2023),主要通过降维的方式对多项指标进行综合分析,已广泛应用于评价农产品果实产量和品质。近年来,许多研究利用主成分分析对荔枝(Xie et al.,2022)、猕猴桃(Yuan et al.,2022)和甘薯(Xu et al.,2023)等果实产量及品质进行了分析和综合评价。【本研究切入点】尽管巨大普里斯特氏菌能改善叶菜品质,但目前仍然缺乏不同叶菜品种对其接种效果的研究。【拟解决的关键问题】以海南当地主栽的4种黑叶白菜为供试材料,研究不同接种量巨大普里斯特氏菌对黑叶白菜品种产量及其品质的影响,并通ty of different var
14、ieties of black-leaf Chinese cabbage,and to provide theoretical basis for promoting the application ofbeneficial bacteria.【Method】Four black-leaf Chinese cabbage varieties were used,and three inoculation levels of P.megaterium(3,6 and 9 kg/ha)were set,with no inoculation as control(CK).Variance anal
15、ysis and principal componentanalysis were used to analyze the effects of P.megaterium on the yield,nitrate content,free amino acid content,solubleprotein content,vitamin C content and soluble sugar content of black-leaf Chinese cabbage.【Result】With the increaseof P.megaterium inoculation amount,nitr
16、ate content of all varieties of black-leaf Chinese cabbage showed a trend ofdecreasing and then increasing,with the maximum decrease of 72.5%compared with CK.The free amino acid contentand vitamin C content showed a trend of increasing and then decreasing,with the maximum increases of 79.13%and8.91%
17、respectively compared with CK.With the increase of P.megaterium inoculation amount,yield of No.8210 andA321,soluble protein content of Tiancui 331,soluble sugar content of Tiancui 331 and Tiancui 326 all showed an overalltrend of increasing and then decreasing,with the maximum increases of 28.08%,5.
18、25%and 19.60%respectivelycompared with CK.The soluble protein content in No.8210 and soluble sugar content in A321 showed an overall trend ofdecreasing and then increasing,with the maximum decreases of 10.20%and 10.42%respectively compared with CK.Thetwo factors,P.megaterium inoculation amount and b
19、lack-leaf Chinese cabbage variety,had extremely significant interac-tion effects on reducing nitrate content and increasing free amino acid content,vitamin C content and soluble sugar content(P0.01).Principal component analysis revealed that the optimal inoculation amount for No.8210 and A321 Chines
20、ecabbage was 6 kg/ha,and the amount for Tiancui 331 and Tiancui 326 was 3 kg/ha.【Conclusion】Inoculation withP.megaterium improves the quality of black-leaf Chinese cabbage by decreasing nitrate content and increasing free aminoacid,vitamin C and soluble sugar while increasing its yield.In addition,t
21、he variety of leaf vegetables significantly affectsthe inoculation effects of P.megaterium on the yield and quality of black-leaf Chinese cabbage.Key words:Priestia megaterium;black-leaf Chinese cabbage;yield;qualityFoundation items:Hainan Key Research and Development Plan Project(ZDYF2022XDNY212);H
22、ainan Major Scien-ce and Technology Plan Project(ZDKJ2021009);Central Public-interest Scientific Institution Basal Research Fund ofChineseAcademy of TropicalAgricultural Sciences(1630042022010,1630042022002)余小兰等:巨大普里斯特氏菌对不同黑叶白菜品种产量与品质的影响54卷南 方 农 业 学 报 1448过主成分分析对黑叶白菜产量及品质进行综合评价,明确巨大普里斯特氏菌在不同黑叶白菜品种上的
23、最佳接种量,为巨大普里斯特氏菌的推广应用及高品质蔬菜的种植提供技术支撑。1材料与方法1.1试验材料试验在海南省儋州市宝岛新村环植所温室大棚进行。供试基质按草炭 蛭石 珍珠岩=3 1 1比例配制,其理化性质为有机质285.91 g/kg,pH 5.29,碱解氮(N)165.26 mg/kg,有效磷(P2O5)156.64 mg/kg,速效钾(K2O)86.22 mg/kg。供试作物为4个黑叶白菜品种,分别为8210号、A321、甜脆331和甜脆326,均购自深圳市范记种子有限公司。试验所用氮肥为尿素(N46%),磷肥为过磷酸钙(P2O512%),钾肥为硫酸钾(K2O=50%),均购自儋州大成金泉
24、农业用品门市。巨大普里斯特氏菌为本团队自主分离获得,有效活菌数5109CFU/g。1.2试验方法1.2.1试验设计试验设计黑叶白菜品种(V)和巨大普里斯特氏菌接种量(B)2个因素,巨大普里斯特氏菌设0(对照,CK)、3、6和9 kg/ha 4个接种量,且通过添加灭菌的巨大普里斯特氏菌至各处理用量一致,4个黑叶白菜品种,共计16个处理,每处理3个重复,每个重复1个小区。小区面积为2 m2(1 m2 m),每小区200株,小区间距0.3 m,保护行0.5 m。每小区投入尿素0.0978 kg、过磷酸钙0.1361 kg、硫酸钾0.0628 kg。试验于2020年11月12日播种,2020年12月1
25、1日收获,收获时测定各处理黑叶白菜产量。同时每小区随机采集20株黑叶白菜,去除根系后,留取新鲜叶片测定维生素C、硝酸盐、可溶性蛋白、游离氨基酸和可溶性糖含量。1.2.2黑叶白菜叶片品质指标测定维生素C含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定,硝酸盐含量采用分光光度法测定,可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定,游离氨基酸含量采用茚三酮比色法测定,可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定(高俊凤,2006)。1.3统计分析使用SPSS 18.0对试验数据进行方差分析和主成分分析。2结果与分析2.1巨大普里斯特氏菌对不同黑叶白菜品种产量的影响如图1所示,随着巨大普里斯特氏菌接种量的增加,黑叶白菜品种8
26、210号和A321的产量呈先升高后下降的变化趋势,且在巨大普里斯特氏菌接种量为6 kg/ha时达最高值,分别比CK显著提高21.74%和28.08%(P0.05,下同),接种处理下的产量均高于CK,且以巨大普里斯特氏菌接种量为3 kg/ha时最高。故巨大普里斯特氏菌可在一定程度上提高不同黑叶白菜品种产量,试验品种的最大值增产幅度排序为A3218210号甜脆326甜脆图 1巨大普里斯特氏菌对不同黑叶白菜品种产量的影响Fig.1Effects of P.megaterium on yield of different black-leaf Chinese cabbage varieties图柱上不
27、同小写字母表示同一品种不同接种量处理间存在显著差异(P0.05)。图2图6同Different lowercase letters on the bar indicated significant difference between different inoculation treatments for the same variety(P0.05).The samewas applied in Fig.2-Fig.6品种 Variety8210号A321甜脆331甜脆326产量(kg/m2)Yield1.00.80.60.40.20.0bbaabbbaabCK3 kg/ha6 kg/ha
28、9 kg/ha5期1449331。双因素方差分析表明,巨大普里斯特氏菌接种量和黑叶白菜品种均极显著影响黑叶白菜产量(P甜脆3268210号甜脆331。双因素方差分析表明,巨大普里斯特氏菌接种量和黑叶白菜品种及两者交互效益均极显著影响黑叶白菜硝酸盐含量。可见,巨大普里斯特氏菌在降低不同黑叶白菜品种硝酸盐含量上具有较好的潜力和一定的普适性。2.2.2可溶性蛋白含量由图3可知,随着巨大普里斯特氏菌接种量的增加,8210号黑叶白菜可溶性蛋白含量呈先下降后略升高的变化趋势,其在巨大普里斯特氏菌接种量为6 kg/ha时达最大值,比CK低10.20%。甜脆331则呈先升高后下降的变化趋势,且在巨大普里斯特氏
29、菌接种量为6 kg/ha达最大值,比CK提高5.25%。甜脆326和A321的可溶性蛋白含量在图 2巨大普里斯特氏菌接种量对不同黑叶白菜品种硝酸盐含量的影响Fig.2Effects of P.megaterium inoculation amount on nitrate content of different black-leaf Chinese cabbage varieties品种 Variety8210号A321甜脆331甜脆326硝酸盐含量(mg/kg)Nitrate content16001400120010008006004002000baabcbacbaaaaaabb图 3巨
30、大普里斯特氏菌接种量对不同黑叶白菜品种可溶性蛋白含量的影响Fig.3Effects of P.megaterium inoculation amount on soluble protein content of different black-leaf Chinese cabbage varieties品种 Variety8210号A321甜脆331甜脆326可溶性蛋白含量(mg/kg)Soluble protein content0.090.080.070.060.05bcaabcbabbaCK3 kg/ha6 kg/ha9 kg/haCK3 kg/ha6 kg/ha9 kg/ha余小兰等
31、:巨大普里斯特氏菌对不同黑叶白菜品种产量与品质的影响54卷南 方 农 业 学 报 1450不同接种处理下均无显著差异,但接种后A321的可溶性蛋白含量整体低于CK,而甜脆326黑叶白菜整体略高于CK。总体上来说,接种巨大普里斯特氏菌可降低8210号和A321的可溶性蛋白含量,但增加甜脆331和甜脆326的可溶性蛋白含量。双因素方差分析表明,巨大普里斯特氏菌接种量和黑叶白菜品种均极显著影响黑叶白菜可溶性蛋白含量,但两者间的交互效应不显著。2.2.3游离氨基酸含量由图4可知,随着巨大普里斯特氏菌接种量的增加,不同黑叶白菜品种游离氨基酸含量整体上均呈先升高后下降的变化趋势。8210号和A321的游离
32、氨基酸含量均在接种量为6kg/ha时显著高于其他3个处理,分别比CK提高43.41%和20.59%;8210号的游离氨基酸含量在3 kg/ha接种量与CK无显著性差异,A321的游离氨基酸含量在3与9 kg/ha接种量处理间无显著差异。甜脆331的游离氨基酸含量则在接种量为3 kg/ha时显著高于其他处理,比CK提高79.13%。甜脆326的游离氨基酸含量在接种量为3 kg/ha时最高,与6 kg/ha接种量处理无显著性差异。总体上,巨大普里斯特氏菌可增加不同黑叶白菜品种游离氨基酸含量,但不同品种的提高幅度存在差异,最大值依次为甜脆331(79.13%)8210号(43.41%)A321(20
33、.59%)甜脆326(19.69%)。双因素方差分析表明,巨大普里斯特氏菌接种量和黑叶白菜品种及两者交互效益均极显著影响黑叶白菜游离氨基酸含量。2.2.4维生素C含量由图5可知,随着巨大普里斯特氏菌接种量的增加,不同黑叶白菜品种维生素C含量整体上均呈先升高后下降的变化趋势。8210号和A321的维生素C含量均在接种量为6 kg/ha时最高,分别比CK提高2.98%和1.13%。甜脆331和甜脆326的维生素C含量均在接种量为3 kg/ha时显著高于其他处理,分别比CK提高8.91%和4.29%。总体上,巨大普里斯特氏菌可增加不同黑叶白菜品种维生素C含量,各品种的最大增幅依次为甜脆331(8.9
34、1%)甜脆326(4.29%)8210号(2.98%)A321(1.13%)。双因素方差分析表明,巨大普里斯特氏菌接种量和黑叶白菜品种及两者交互效益均极显著影响黑叶白菜维生素C含量。2.2.5可溶性糖含量由图6可知,随着巨大普里斯特氏菌接种量的增加,甜脆331和甜脆326的可溶性糖含量呈先升高后下降的变化趋势,在接种量为3 kg/ha时显著高于其他处理,分别比CK增加19.60%和18.04%。A321的可溶性糖含量则呈先下降后升高的变化趋势,在接种量为6 kg/ha时显著低于CK和9 kg/ha接种处理,但与3 kg/ha接种量处理无显著差异。8210号的可溶性糖含量在接种处理下均低于CK,
35、各处理间均无显著差异。总体上,接种巨大普里斯特氏菌降低8210号和A321的可溶性糖含量,但增加甜脆331和甜脆326的可溶性糖含量。双因素方差分析表明,巨大普里斯特氏菌接种量和黑叶白菜品种及两者交互效益均极显著影响黑叶白菜的可溶性糖含量。2.3巨大普里斯特氏菌处理下不同黑叶白菜品种产量与品质的主成分分析结果主成分分析结果如表1所示,第1主成分(PC1)的特征值为2.436,贡献率为40.600%,主要由产量和可溶性糖决定;第2主成分(PC2)的特征值为1.945,贡献率为32.410%,主要由硝酸盐、可溶性蛋白和可溶性糖决定;第3主成分(PC3)的特征值为0.610,贡图 4巨大普里斯特氏菌
36、接种量对不同黑叶白菜品种游离氨基酸含量的影响Fig.4Effects of P.megaterium inoculation amount on free amino acid content of different black-leaf Chinese cabbage varieties8210号A321甜脆331甜脆326游离氨基酸含量(mg/kg)Free amino acid content8.06.04.02.00.0acbdcaaaa品种 VarietyccbbbbbCK3 kg/ha6 kg/ha9 kg/ha5期1451献率为10.170%,主要由产量、可溶性蛋白和维生素C决
37、定;第4主成分(PC4)的特征值为0.526,贡献率为8.768%,主要由维生素C决定。前4个主成分的累积贡献率达91.950%,即解释所测黑叶白菜产量和品质91.950%的变化量。因此,选取前4个主成分对不同品种黑叶白菜产量与品质进行综合评价。2.4巨大普里斯特氏菌处理下的不同黑叶白菜品种产量与品质综合评价利用主成分分析的特征向量及各产量品质指标标准化后的数值,可得出以下4个主成分表达式:F1=1.314X1-0.59X2-1.265X3-0.079X4-1.058X5+1.42X6F2=-0.326X1+1.37X2+0.179X3-1.403X4-1.208X5+0.052X6F3=0.
38、802X1-0.417X2+0.709X3-0.553X4+0.045X5-0.282X6F4=-0.038X1-0.25X2-0.801X3-0.543X4+0.211X5-0.654X6式中,F1F4依次代表PC1PC4的得分,X1为产量,X2为硝酸盐含量,X3为可溶性蛋白含量,X4为游离氨基酸含量,X5为维生素C含量,X6为可溶性糖含量。利用上述各主成分相应的贡献率作为权重,可获得主成分的综合得分(D值),D=40.6%F1+32.41%F2+10.17%F3+8.768%F4。通过D值判定不同黑叶白菜品种产量与品质最佳接种量。从表2可知,对于8210号和A321黑叶白菜,6 kg/ha
39、接种量处理下的综合得分最高,因此6 kg/ha接种量是8210号和A321黑叶白菜的最优处理。对于甜脆331和甜脆326黑叶白菜来说,3 kg/ha接种量处理的综合得分最高,因此3 kg/ha接种量是甜脆331和甜脆326黑叶白菜的最优处理。图5巨大普里斯特氏菌接种量对不同黑叶白菜品种维生素C含量的影响Fig.5Effects of P.megaterium inoculation amount on vitamin C content of different black-leaf Chinese cabbage varieties图 6巨大普里斯特氏菌接种量对不同黑叶白菜品种可溶性糖含量的
40、影响Fig.6Effects of P.megaterium inoculation amount on soluble sugar content of different black-leaf Chinese cabbage varieties8210号A321甜脆331甜脆326可溶性糖含量(mg/kg)Soluble sugar content20.016.012.08.04.00.0bcaacbbbbc8210号A321甜脆331甜脆326维生素C含量(mg/kg)Vitamin C content635955514743abcaaabbbb品种 Variety品种 Varietyb
41、abababbcaabCK3 kg/ha6 kg/ha9 kg/haCK3 kg/ha6 kg/ha9 kg/ha余小兰等:巨大普里斯特氏菌对不同黑叶白菜品种产量与品质的影响54卷南 方 农 业 学 报 14523讨论巨大普里斯特氏菌是一种生长快、环境适应性强的微生物,具有较强的促生长及解磷解钾的功能(吕黎等,2014)。用蚯蚓粪替代40%化学氮肥,且接种巨大普里斯特氏菌菌剂6 kg/ha时,小白菜促生、增产效果最佳(余小兰等,2020)。本研究结果表明,接种巨大普里斯特氏菌可提高黑叶白菜产量,且接种效应与黑叶白菜品种密切相关,其中A321品种产量增长幅度高达28.08%,而接种处理对甜脆33
42、1和甜脆326黑叶白菜的产量均无显著影响。虽然本研究并未分析叶菜养分吸收情况,但以往的研究表明巨大普里斯特氏菌可能通过促进作物养分吸收、根系生长等途径影响叶菜产量(Saxena et al.,2020)。白菜施用巨大普里斯特氏菌,可减少20%的氮磷钾用量,同时产量提升12.36%(Quynt et al.,2020)。施用富含巨大普里斯特氏菌的生物有机肥,可显著促进油菜根系生长,产量提升39.6%75.0%(李娟等,2010)。黑叶白菜品种对巨大普里斯特氏菌接种效应的影响可能是由品种间生理特性的差异决定,有必要从养分利用效率、根系构型等与生长发育密切相关的特性方面,深入研究不同黑叶白菜品种对巨
43、大普里斯特氏菌接种效应的差异机制。总体上,接种巨大普里斯特氏菌能有效改善黑叶白菜品质。巨大普里斯特氏菌可将小白菜维生素C含量和游离氨基酸含量分别提升43.25%和184.53%,同时硝酸盐含量降低30.60%(余小兰等,2020)。本研究结果表明,接种巨大普里斯特氏菌可降低硝酸盐含量,同时提高游离氨基酸、维生素C和可溶性糖含量,但接种效应与黑叶白菜品种密切相关。目前,有关巨大普里斯特氏菌改善作物品质机制的研究较少,但已有研究表明巨大普里斯特氏菌可能是通过提高氮同化过程中关键酶活性、关键基因和转运蛋白基因表达,促进无机氮向有机氮的转化,从而降低作物硝酸盐含量,进一步改善作物品质(卞中华,2015
44、;张振华,2017;Wang et al.,2019)。表 1主成分的特征值、贡献率及累积贡献率Table 1Eigenvalue,contribution rate and cumulative contribution rate of principal component指标Indicator产量 Yield硝酸盐 Nitrate可溶性蛋白 Soluble protein游离氨基酸 Free amino acid维生素C Vitamin C可溶性糖 Soluble sugar特征值 Eigenvalue贡献率(%)Contribution rate累积贡献率(%)Cumulative c
45、ontribution rate主成分 Principal componentPC11.314-0.590-1.265-0.079-1.0581.4202.43640.60040.600PC2-0.3261.3700.179-1.403-1.2080.0521.94532.41073.020PC30.802-0.4170.709-0.5530.045-0.2820.61010.17083.180PC4-0.038-0.250-0.801-0.5430.211-0.6540.5268.76891.950PC50.5500.528-0.1400.453-0.117-0.4760.3746.2319
46、8.180PC6-0.136-0.2430.0580.138-0.400-0.2140.1091.820100.000表 2巨大普里斯特氏菌处理下的不同黑叶白菜品种产量与品质的主成分得分及综合评价Table 2Principal component scores and comprehensive assessment of yield and quality of different black-leaf Chinese cabbage va-rieties treated with P.megaterium品种Variety8210号No.8210A321甜脆331Tiancui 331甜
47、脆326Tiancui 326接种量(kg/ha)Inoculation amount0369036903690369F1-1.121-0.7400.731-0.704-1.336-0.8841.043-1.346-1.8932.5571.1120.6130.8350.7250.0560.466F21.3350.362-1.124-1.0060.990-1.201-1.223-0.0600.9480.3750.8700.3720.0660.5580.5580.251F3-0.183-0.0170.903-0.247-0.728-0.9500.692-0.149-0.6710.5540.180-
48、0.336-0.4981.5210.7120.033F4-0.194-0.6640.539-0.1120.2730.725-0.3040.865-0.0401.4130.5790.193-1.330-0.123-0.126-0.894D-0.058-0.2430.072-0.647-0.272-0.7810.071-0.505-0.5331.3400.8030.3520.1930.6190.2650.196排名Ranking23142413412341235期1453此外,巨大普里斯特氏菌接种量和黑叶白菜品种均显著影响黑叶白菜的产量与品质。在产量上,8210号和A321品种随着接种量的增加呈先
49、升高后下降的变化趋势,对于甜脆331和甜脆326黑叶白菜来说,各接种处理产量无显著差异。在品质上,随着巨大普里斯特氏菌接种量的增加,黑叶白菜硝酸盐含量呈先下降后升高的变化趋势,而游离氨基酸和维生素C含量均呈先升高后下降的变化趋势。然而,可溶性蛋白和可溶性糖含量对接种巨大普里斯特氏菌的响应规律存在较大的品种差异。上述结果也充分说明,在黑叶白菜产量及品质指标较多,且不同处理响应规律变化较大的条件下,难以综合评价巨大普里斯特氏菌的接种效应。本研究通过对接种巨大普里斯特氏菌后的不同黑叶白菜品种产量及品质进行主成分分析,明确了8210号和A321黑叶白菜的巨大普里斯特氏菌最佳接种量为6 kg/ha,而甜
50、脆331和甜脆326黑叶白菜的最佳接种量为3 kg/ha。本研究结果表明,过量接种不利于黑叶白菜产量的提升和品质的改善,可能是由于巨大普里斯特氏菌自身繁殖过程中也需要利用土壤和植物体内的无机养分和有机物质,在过量接种的情况下,可能会造成短时间内与宿主植物竞争营养的情况,不利于提升黑叶白菜产量和改善品质,因此在施用过程中有必要与化肥、有机肥等合理配施。4结论接种巨大普里斯特氏菌在提高黑叶白菜产量的同时,能通过降低硝酸盐含量及提高游离氨基酸、维生素C和可溶性糖含量等途径改善其品质。此外,叶菜品种显著影响巨大普里斯特氏菌在黑叶白菜产量和品质上的接种效应。参考文献:卞中华.2015.采收前连续LED光
©2010-2024 宁波自信网络信息技术有限公司 版权所有
客服电话:4008-655-100 投诉/维权电话:4009-655-100