任晓雪，曹彦辉，周银芝
（1.商丘市农林科学院，河南商丘 476000；
2.商丘市农业技术推广站，河南商丘 476000；
3.柘城县农业农村局，河南柘城 476200）
马铃薯作为饲料可部分替代玉米、高粱等常规原料，其可提高动物生长性能，改善肉质，增强免疫力，降低病害发生率等。邵淑丽等（2002）研究表明，用马铃薯替代30% 的常规日粮，可使兔肉蛋白质含量较对照提高5.23%。张伟伟等（2011）研究发现，在日粮中添加马铃薯渣发酵蛋白饲料，可使肉鸡肌肉的蛋白质含量较对照提高8.39%。王典等（2012）研究表明，用马铃薯淀粉渣与玉米秸秆配施可替代75% 的玉米青贮饲料，并提高肉牛生产性能，改善瘤胃内环境。另外，给仔猪饲喂马铃薯饲料可降低腹泻率，缩短腹泻时长（Quander 等，2021）。可见，马铃薯在动物饲料上具有较高的开发潜力，但如何获得淀粉、蛋白质等营养指标高的优质饲用马铃薯是限制其在饲料中广泛应用的重要因素。
微生物菌剂具有改良土壤结构、提高土壤矿质养分等功能，能有效增加作物产量，改善作物品质。饲用马铃薯即能用作动物饲料的一类马铃薯。当前有关微生物菌剂对马铃薯品质和产量指标影响效果的研究报道较少，为此，本试验以饲用马铃薯“P12-3”为试材，研究微生物菌剂对饲用马铃薯抗氧化酶活性、营养价值与产量构成因素的影响，为马铃薯的优质高效生产提供技术指导，为马铃薯在动物饲料领域的开发利用提供理论支持。
1.1 菌种与品种 试验用菌由山东农业大学微生物实验室提供，包括枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、硅酸盐细菌（Bacillus mucilaginosus）2 种。供试马铃薯品种为商丘市农林科学院提供的“P12-5”。
1.2 试验设计 试验采用两因素多水平随机区组设计，共6 个处理组，分别为A1B1、A1B2、A1B 3、A2B1、A2B2、A2B3 组。其中，枯草芽孢杆菌（A）为2 个水平：A1 ：1×104CFU/L、A2 ：1×108CFU/L ；
硅酸盐细菌（B）为3 个水平：B1 ：1×102CFU/L、B2 ：1×104CFU/L、B3 ：1×108CFU/L。每个处理3 个重复，每5 盆计1次重复，花盆高30 cm、宽30 cm，共计90 盆。按试验处理浓度分别浇灌相应的微生物菌剂配制液，每盆500 mL。
1.3 测定项目与方法 超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化酶（APX）活性分别采用NBT 还原法、高锰酸钾滴定法、愈创木酚法、紫外分光光度法测定（赵世杰，1995）。干物质、淀粉、蛋白质、维生素C 和还原糖含量分别采用干重法、蒽酮法、凯氏定氮法、2，6- 二氯酚靛酚滴定法和3，5-二硝基水杨酸比色法测定（张永成，2007）。
1.4 数据统计与分析 试验数据采用Excel 2003软件处理，运用SPSS 23.0 软件进行统计分析，采用Duncan’s 法进行多重比较，P＜0.05 表示组间差异显著。
2.1 微生物菌剂对马铃薯抗氧化酶活性的影响由表1 可知，在枯草芽孢杆菌（A）浓度一定时，SOD、POD、CAT、APX 活性均随硅酸盐细菌（B）浓度的增加呈现先升高后降低的单峰变化规律，表明适宜浓度的菌剂能有效提高抗氧化酶活性，从而提高马铃薯的抗逆性。SOD、POD、CAT、APX 活性在A1B2 处理组最大，A1B1 处理组最小。与A1B1 处理组相比，A1B2 处理组SOD、POD、CAT、APX 活性分别显著提高33.08%、41.14%、25.72%、12.92%（P＜0.05）。
表1 微生物菌剂对马铃薯抗氧化酶活性的影响
2.2 微生物菌剂对马铃薯品质的影响 由表2可知，干物质、淀粉、维生素C 含量以A1B2 组最大，A2B2 组次之，A1B1 组最小。其中，枯草芽孢杆菌× 硅酸盐细菌互作对淀粉含量影响显著（P＜0.05）。蛋白质含量以A1B3 组最大，同时枯草芽孢杆菌、硅酸盐细菌对蛋白质含量的影响均极显著（P＜0.01）。还原糖含量以A2B3 组最大，同时枯草芽孢杆菌、硅酸盐细菌、枯草芽孢杆菌× 硅酸盐细菌互作对还原糖含量的影响均极显著（P＜0.01）。另外，在枯草芽孢杆菌浓度一定时，干物质、淀粉、维生素C 含量随硅酸盐细菌浓度的增加呈先升高后降低的单峰变化规律，而还原糖含量随硅酸盐细菌浓度的增加呈先降低后升高的变化规律。
表2 微生物菌剂对马铃薯品质的影响
2.3 微生物菌剂对马铃薯产量构成指标的影响由表3 可知，在单株结薯数、单株薯块重和产量方面，A1B2 组结薯数最多，A2B2 组次之，A1B1 组最小。枯草芽孢杆菌× 硅酸盐细菌互作效应对单株结薯数影响极显著（P＜0.01），对单株薯块重和产量的影响显著（P＜0.05）。与A1B1 组相比，A1B2 组单株结薯数、单株薯块重和产量分别显著增加21.53%、21.55%、22.79%（P＜0.05），说明浓度均为1×104CFU/L 的枯草芽孢杆菌、硅酸盐细菌复配有利于马铃薯产量指标的提高。
表3 微生物菌剂对马铃薯产量及其构成因素的影响
2.4 马铃薯品质指标与产量构成因素的相关性分析 由表4 可知，马铃薯薯块干物质、淀粉含量与单株薯重、产量极显著正相关（P＜0.01），淀粉含量与商品薯率显著正相关（P＜0.05）；
蛋白质含量与单株薯重、产量显著正相关（P＜0.05）；
维生素C 含量与商品薯率显著正相关（P＜0.05）；
还原糖含量与产量显著负相关（P＜0.05），这表明单株薯重和产量的提高有利于薯块干物质含量、淀粉含量和蛋白质含量的增加，而淀粉和维生素C 含量的提高有利于商品薯占比的增加，还原糖含量的降低有利于后期品质的提高。
表4 马铃薯品质指标与产量构成因素的相关性分析
本试验结果表明，枯草芽孢杆菌和硅酸盐细菌能提高马铃薯抗氧化酶SOD、POD、CAT、APX活性，但枯草芽孢杆菌和硅酸盐细对抗氧化酶活性并不随其浓度的增加而提高，而是在枯草芽孢杆菌和硅酸盐细菌浓度均为1×104CFU/L 的A1B2 组活性最高，表明微生物菌剂对马铃薯抗氧化酶的促进作用存在一定的阈值，在此阈值范围内微生物菌剂的增加能有效促进抗氧化酶活性的提高，为马铃薯优质高产奠定基础。
微生物菌剂能有效增强作物抗逆性，提高作物营养品质（常娜等，2018）。本试验结果表明，微生物菌剂增加了干物质、淀粉、维生素C 含量，且以枯草芽孢杆菌和硅酸盐细菌浓度均为1×104CFU/L 的A1B2 组含量最高，当继续增加菌剂浓度时上述指标均降低，这是因为微生物参与矿质元素转化，促进土壤中难溶性磷酸盐、难溶性含钾矿物向有效磷、有效钾转化，同时促进有机态氮的合成，可提高土壤氮磷钾等有效养分含量，为植物生长提供充足的营养元素，从而改善作物品质（王梦稚等，2018）。而当微生物浓度过高时，过量的氮磷钾会延迟干物质积累的平衡期，光合产物不能有效向薯块转运，库源关系的失衡降低了薯块营养含量的提高（田世龙等，2018）。还原糖过高会加速马铃薯褐变，降低马铃薯品质，缩短薯块储存期。A1B2 组有效降低了还原糖含量，进而降低褐变发生率，防止薯块品质下降。另外，枯草芽孢杆菌× 硅酸盐细菌互作效应表明，这两种菌剂复配可以有效提高薯块淀粉、蛋白质含量，降低还原糖含量，促进薯块品质的提高。
本试验结果表明，A1B2 组能显著提高马铃薯产量、单株薯块重，增加单株结薯数，试验结果与刘来等（2020）在竹根姜上的研究结论一致，这应该是因为适宜浓度的枯草芽孢杆菌可通过诱导植株体内吲哚乙酸等生长素的分泌、抑制脱落酸的产生来促进植物生长（蔡学清，2005），而硅酸盐细菌能溶解土壤中不易被植物吸收利用的钙、铁、硅等营养元素，并将其转化成能被植物根系吸收利用的形态，二者共同作用可促进作物生长及产量提高。另外，研究表明，硅酸盐细菌× 硅酸盐细菌互作可显著提高单株结薯数和产量，二者复配可有效提高马铃薯产量。
枯草芽孢杆菌和硅酸盐细菌浓度均为1×104CFU/L 的A1B2 组能有效提高马铃薯抗氧化酶活性，增强抗逆性，提高干物质、淀粉、蛋白质和微生物C 含量，降低与储藏期负相关的还原糖含量，提高品质、产量并延长储藏期，为动物生长提供更加优质稳定的马铃薯饲料来源。
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