结合阿佐托巴氏菌接种与纳米氮磷钾叶面喷施：提高甜菜（Beta vulgaris L.）生长、生理及糖分产量的可持续策略

《BMC Plant Biology》：Integrating Azotobacter inoculation with nano-NPK foliar application: a sustainable strategy for enhancing growth, physiology, and sugar yield in sugar beet (Beta vulgaris L.)

　　

摘要

甜菜是制糖工业的关键作物，为满足日益增长的全球需求，越来越依赖于环保投入品。植物根际促生菌（PGPR）通过根系关联促进植物生长，而纳米技术为传统农业的局限性提供了解决方案。然而，尽管 PGPR 和纳米肥料各自的益处已有充分记录，但它们的联合应用——特别是固氮菌接种与叶面纳米 NPK 配方的结合——在甜菜种植中仍未被探索。此外，尚无研究调查多菌株固氮菌群（A. chroococcum?+?A. vinelandii）结合完整纳米 NPK 是否能在单一处理效果之外协同增强甜菜生产力。因此，本研究旨在评估固氮菌接种与叶面纳米 NPK 应用结合对甜菜生长、生理性能、生化特性和糖产量的协同效应，并确定这种联合方法是否优于单独或部分应用。为解决这一知识空白，采用裂区设计进行了为期两年的田间试验，其中固氮菌接种分配给主区，五种纳米 NPK 配方分配给副区。在收获时评估了农艺、生理和生化特性。固氮菌与完整纳米 NPK（N?+?P+K）的组合在所有测量参数上均取得了卓越结果。值得注意的是，总叶绿素含量增加了约 122.8%，类胡萝卜素增加了 82.6%，叶面积指数增加了 95%，糖产量显示出最显著的改善，增加了 94%（从 3.03 增加到 5.87 t ha?1）。根产量也大幅增加了 65%（从 21.21 增加到 35.02 t ha?1），同时叶片中的营养浓度也有所增强。本研究首次证明了双菌株固氮菌群与完整纳米 NPK 应用之间存在强烈的协同作用，显著提高了养分利用效率、生理性能和产量。该策略提供了一种有效、可持续的方法，具有减少甜菜生产中对传统肥料依赖的潜力。