枯草芽孢杆菌作为植物生长促进剂在塔巴斯科辣椒栽培中的应用及其对植株生长指标的显著提升

这篇研究通过随机区组设计评估了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)对塔巴斯科辣椒(Capsicum frutescens)的促生长效应。实验表明，250 mL B. subtilis+750 mL H2O处理组在90天内使植株高度达到110 cm，叶片长度23 cm，显著优于对照组。该研究为替代农用化学品提供了生态友好的PGPR(植物根际促生菌)解决方案，对热带高价值作物的可持续种植具有重要指导意义。

　　

1. 引言

现代农业中，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)作为植物根际促生菌(PGPR)的代表菌株，通过固氮、溶磷和产生吲哚乙酸(IAA)等机制促进作物生长。塔巴斯科辣椒(Capsicum frutescens)作为高经济价值作物，其生长常受炭疽病(Colletotrichum scovillei)等生物胁迫限制。本研究在秘鲁莫约班巴的Mayo河流域(WGS 1984坐标系统：76.98°-76.99°W，6.05°-6.06°S)开展，旨在开发替代化学农药的生态方案。

2. 材料与方法

2.1. 试验场地

选用ATCC 6051标准菌株(10⁶ CFU/mL)在36 m²试验区进行。土壤为壤质粘土(砂60%/黏土30%/粉砂10%)，pH 6.2-7.0，有机质3.2%-4%。气候条件符合辣椒生长需求：温度25±2°C，湿度70%-80%，年降水1400 mm。

2.2. 实验设计

采用完全随机区组设计(CRBD)，设置4个处理(T1:150 mL BS+850 mL H₂O；T2:200+800；T3:250+750；T4:1L H₂O对照)，3次重复，共48株(株距40 cm)。通过喷雾法每株施用100 mL，下午时段操作。

2.3. 测量指标

使用数显卡尺(精度0.01 mm)测量叶片长度，卷尺(±1 mm)测量株高。数据显示T3处理组的溶磷能力与IAA产生量显著相关，其产生的挥发性有机化合物(VOCs)可激活生长激素通路。

3. 结果

3.1. 生长表现

• •

  30天：T3组株高18.0 cm(较对照高38.5%)，叶长3.9 cm

• •

  60天：株高43.2 cm，叶长16.2 cm

• •

  90天：株高110 cm(达对照2.2倍)，叶长23 cm

3.2. 生物量估算

基于高度建立的回归模型显示，T3组鲜重38.5 g、干重7.7 g，分别是对照组的24.4倍和24.1倍。

3.3. 机制分析

Duncan检验证实T3效果最优(p<0.05)，其通过以下途径发挥作用：

1. 1.

   分泌有机酸溶解岩石磷(16.2 mg/kg)

2. 2.

   产生2.8 μg/mL IAA促进细胞伸长

3. 3.

   合成抗菌脂肽抑制病原菌

4. 讨论

与巴西东北部研究相比，本试验株高超出文献值43.2 cm vs 21.4 cm(60天)。但存在局限：未测定果实产量与营养成分。建议后续研究结合宏基因组学分析根际微生物组变化。

5. 结论

250 mL B. subtilis+750 mL H₂O的处理方案可显著提升塔巴斯科辣椒的形态指标，为亚马逊地区可持续农业提供可靠方案。该菌株的多重促生机制使其兼具生物肥料与生物防治剂的潜力。