陳 昆，劉雪敏，劉 玲，孫鳳嶺

（1.商丘市農(nóng)林科學(xué)院，河南商丘 476000；2.甘孜藏族自治州農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全中心，四川康定 626000；3.石家莊理工職業(yè)學(xué)院，河北石家莊 050000）

開發(fā)新型飼料是解決我國飼料資源匱乏的有效途徑。我國西瓜種植面積占世界的1/2 以上，產(chǎn)量約占世界的3/4，但西瓜莖蔓、葉片、瓜皮都被隨意丟棄，不但污染環(huán)境，還造成了資源的巨大浪費(fèi)。西瓜營養(yǎng)物質(zhì)豐富，莖葉、果實(shí)均可用作飼料加工，不僅適口性好，還能有效豐富飼料資源供給（梅寧安等，2021）。張桂芬（2011）研究表明，給蛋雞飼喂切碎的西瓜皮能提高產(chǎn)蛋率，增加雞蛋重量。楊恩裕等（2005）研究測(cè)出，將西瓜藤蔓青貯后用作豬飼料，能有效促進(jìn)豬體重的增加。可見，西瓜可作為新型飼料的加工原材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)常規(guī)飼料的部分替代。

微生物菌具有改良土壤質(zhì)量、抑制病菌、增強(qiáng)作物抗逆性、分泌類似細(xì)胞分裂素等特性，對(duì)植物生長發(fā)育有較好的促進(jìn)作用。飼用西瓜是藤蔓、葉片、果實(shí)均可用作動(dòng)物飼料的一類西瓜。當(dāng)前有關(guān)微生物在飼用西瓜生物量積累和生理特性上的研究報(bào)道較少，為此，本文借助隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究微生物菌對(duì)飼用西瓜生物量積累、碳氮代謝酶活性、品質(zhì)及產(chǎn)量指標(biāo)的影響，以期為西瓜栽培提質(zhì)增效提供理論依據(jù)，為新型飼料加工提供優(yōu)質(zhì)原料。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試飼用西瓜材料是由商丘市農(nóng)林科學(xué)院提供的雜交組合材料“ SW7-1”。供試微生物菌由石家莊理工職業(yè)學(xué)院提供，微生物菌由解淀粉芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和巨大芽孢桿菌按3 ∶4 ∶3 的比例組成，其有效活菌數(shù)量4×109～5×109CFU/g。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共設(shè)置1 個(gè)對(duì)照組（CK）、4 個(gè)處理組（MF1、MF2、MF3、MF4），其中CK 為微生物菌用量0 g 的處理，MF1 為微生物菌用量4 g 的處理，MF2 為微生物菌用量8 g 的處理，MF3 為微生物菌用量16 g 的處理，MF4 為微生物菌用量32 g 的處理。每組3個(gè)重復(fù)，每小區(qū)為1 個(gè)重復(fù)，共計(jì)15 個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為4 m×4 m。待定植飼用西瓜幼苗時(shí)，每株按對(duì)應(yīng)的處理施用微生物菌，并在生育期內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法 主莖粗采用游標(biāo)卡尺測(cè)量，主蔓長、節(jié)間距、皮厚采用直尺測(cè)量，葉面積采用葉面積儀測(cè)定，平均單瓜質(zhì)量采用電子天平稱重。中心可溶性固形物、維生素C、有機(jī)酸含量分別采用手持折光儀法、2，6- 二氯靛酚滴定法和酸堿滴定法測(cè)定（張志良，2009）。蔗糖磷酸合成酶（SPS）、蔗糖合成酶（SS）采用分光光度計(jì)法測(cè)定（王惠聰，2003）。谷氨酰胺合成酶（GS）、硝酸還原酶（NR）、谷氨酸脫氫酶（GDH）活性利用Solarbio 公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)試劑盒測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 利用Excel 2007 軟件處理數(shù)據(jù)，使用SPSS 25.0 軟件進(jìn)行方差分析，采用Duncan’s 法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物菌對(duì)飼用西瓜生物量積累的影響由表1 可知，4 個(gè)處理組的主莖粗、主蔓長、節(jié)間距、葉面積均高于不施用微生物菌的CK，除MF1處理下節(jié)間距、葉面積與CK 差異不顯著外，其余各指標(biāo)均與對(duì)照達(dá)到顯著差異水平（P＜0.05）。另外，主莖粗、主蔓長、節(jié)間距、葉面積隨著微生物菌用量的增加呈現(xiàn)先升高再降低的單峰曲線變化規(guī)律，其中主莖粗、主蔓長、葉面積在MF3 處理下值最大，較CK 分別增加58.49%、45.62%、27.38% ；節(jié)間距在MF2 處理下值最大，MF3 次之，二者差異不顯著（P＞0.05），表明適宜濃度的微生物菌用量有利于飼用西瓜生物量的積累，且以MF3 處理的效果相對(duì)較好。

表1 微生物菌對(duì)飼用西瓜生物量積累的影響

2.2 微生物菌對(duì)飼用西瓜碳氮代謝的影響 由表2 可知，在MF1 處理下，蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、谷氨酰胺合成酶、硝酸還原酶、谷氨酸脫氫酶雖高于CK，但與CK 差異不顯著（P＞0.05），說明低用量的微生物菌對(duì)碳氮代謝酶活性的促進(jìn)作用不明顯。MF2、MF3、MF4 處理下，蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、谷氨酰胺合成酶、硝酸還原酶、谷氨酸脫氫酶均顯著（P＜0.05）高于CK，且以MF3 處理下上述指標(biāo)值最大，較CK 分別提高13.08%、16.17%、29.38%、28.03%、32.11%，說明適宜濃度的微生物菌能顯著促進(jìn)碳氮代謝酶活力的增強(qiáng)，為光合有機(jī)物的積累和轉(zhuǎn)運(yùn)創(chuàng)造了更有利的條件。

表2 微生物菌對(duì)飼用西瓜碳氮代謝的影響

2.3 微生物菌對(duì)飼用西瓜品質(zhì)及產(chǎn)量指標(biāo)的影響 由表3 可知，隨著微生物菌用量的增加，飼用西瓜中心可溶性固形物、維生素C 含量、平均單瓜質(zhì)量均表現(xiàn)出先升高后下降的單峰曲線變化規(guī)律，且以MF3 處理下上述指標(biāo)值較高，較CK 分別增加17.04%、24.48%、22.53%，與CK 差異顯著（P＜0.05）；有機(jī)酸含量、皮厚呈現(xiàn)先降低后升高的“ U”曲線規(guī)律，且以MF3 處理下值最小，較CK 分別減小21.74%、18.79%，與CK 差異顯著（P＜0.05）。

表3 微生物菌對(duì)飼用西瓜品質(zhì)及產(chǎn)量指標(biāo)的影響

2.4 飼用西瓜生物量積累與品質(zhì)及產(chǎn)量指標(biāo)的相關(guān)性分析 由表4 可知，飼用西瓜中心可溶性固形物含量與主莖粗、主蔓長和葉面積具有極顯著（P＜0.01）正相關(guān)關(guān)系，與節(jié)間距具有顯著（P＜0.05）正相關(guān)關(guān)系；有機(jī)酸含量與主莖粗、主蔓長、葉面積具有顯著（P＜0.05）負(fù)相關(guān)關(guān)系；維生素C 含量與主蔓長、葉面積具有極顯著（P＜0.01）正相關(guān)關(guān)系，與主莖粗有顯著（P＜0.05）正相關(guān)關(guān)系；皮厚與葉面積具有極顯著（P＜0.01）負(fù)相關(guān)關(guān)系，與主莖粗、主蔓長具有顯著（P＜0.05）負(fù)相關(guān)關(guān)系；平均單瓜質(zhì)量與主蔓粗、主蔓長、葉面積具有極顯著（P＜0.01）正相關(guān)關(guān)系，與節(jié)間距顯著（P＜0.05）正相關(guān)關(guān)系?？梢?，主蔓粗、主蔓長和葉面積的增加能有效促進(jìn)飼用西瓜品質(zhì)及單瓜質(zhì)量的提高。

表4 飼用西瓜生物量積累與品質(zhì)及產(chǎn)量指標(biāo)的相關(guān)性分析

3 討論

生物量積累是植物形成產(chǎn)量的重要前提，生物量積累的增加對(duì)作物實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要作用。解淀粉芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和巨大芽孢桿菌是對(duì)植物形態(tài)構(gòu)成、生物量積累有重要影響的微生物菌。本試驗(yàn)結(jié)果表明，適宜濃度的微生物菌用量能促進(jìn)主莖粗、主蔓長、節(jié)間距、葉面積的增加，且以MF3 處理下的微生物菌用量最佳，試驗(yàn)結(jié)果與前人在檳榔（劉小玉等，2023）、盾葉薯蕷（張仕澤等，2014）、油菜（柳艷艷等，2012）上的研究結(jié)論一致，這是因?yàn)槲⑸锞械慕獾矸垩挎邨U菌、地衣芽孢桿菌能分泌吲哚乙酸、赤霉素、激動(dòng)素等生長素，巨大芽孢桿菌具有解磷作用，能促進(jìn)土壤有效磷的供給，從而促進(jìn)飼用西瓜生物量的積累。

蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶是與植物碳代謝密切相關(guān)的多功能酶類，谷氨酰胺合成酶、硝酸還原酶、谷氨酸脫氫酶是與植物氮代謝密切相關(guān)的多功能酶類，它們常用于反應(yīng)機(jī)體碳氮代謝活力的高低（劉海波等，2017）。本試驗(yàn)結(jié)果表明，微生物菌能提高飼用西瓜碳氮代謝酶活性，且以MF3 處理下效果較好，這是因?yàn)槲⑸锞粌H可以固定空氣中的氮素、磷素等營養(yǎng)物質(zhì)，還可提高根際土壤酶活性，促進(jìn)根系對(duì)土壤氮磷鉀等礦質(zhì)元素的吸收，而氮素的增加能提高光合碳同化關(guān)鍵酶核酮糖-1，5- 二磷酸羧化酶/ 加氧酶（Rubisco）活性（王仁雷等，2001），其活性的提高可能在一定程度上促進(jìn)了碳代謝酶活性的提高。另外，氮素對(duì)氮代謝相關(guān)酶活性也有調(diào)控作用，適宜的氮素能有效提高氮代謝相關(guān)酶活性（趙躍等，2023）。

作物品質(zhì)和產(chǎn)量除與自身遺傳因素有關(guān)外，還受土壤微生物、水肥狀況、栽培條件等多種外界因素的影響。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施用一定量的微生物菌能顯著提高飼用西瓜的品質(zhì)和平均單瓜質(zhì)量，試驗(yàn)結(jié)果與侯樂梅等（2016）在番茄上的研究結(jié)果一致，這可能是因?yàn)槲⑸锞苷{(diào)節(jié)土壤微環(huán)境，殺菌抑菌，增強(qiáng)作物抗病性，分泌類似生長調(diào)節(jié)劑的化學(xué)物質(zhì)，促進(jìn)作物根系對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收，從而提高飼用西瓜品質(zhì)和產(chǎn)量。另外，相關(guān)分析表明，采取一定的技術(shù)管理措施可提高主莖粗、主蔓長和葉面積，能顯著提升飼用西瓜的品質(zhì)和產(chǎn)量。

4 結(jié)論

綜上所述，適宜用量的微生物菌能有效增加飼用西瓜生物量積累，促進(jìn)碳氮代謝酶活力的提高，提升飼用西瓜營養(yǎng)品質(zhì)，提高平均單瓜質(zhì)量，且以MF3 處理下的微生物菌用量相對(duì)較好，為西瓜栽培提質(zhì)增效提供理論依據(jù)，為新型飼料加工提供優(yōu)質(zhì)原料。