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马铃薯（Solanum tuberosum L.）是重要的粮食作物，含有丰富的蛋白质和维生素。近年来人们对马铃薯的需求量增加，为了获得理想的产量，往往在马铃薯生育期施加大量化肥。但不合理使用化肥会使马铃薯减产，降低商品品质，严重时污染自然环境。微生物肥料因其对环境友好、无公害等优点，逐渐被人们所重视。本研究选取实验室中具有良好固氮、溶磷、产嗜铁素等能力的PGPR菌株，制成液体菌肥。通过田间小区试验，筛选出对马铃薯促生效果较好的菌株组合。利用稻壳炭和膨润土1:1混合成载体，制成固体菌肥。进行田间试验，研究微生物固体菌肥与减量化肥配施后对马铃薯生长和品质的影响。实验结果如下：
1.液体复合微生物肥料对马铃薯大田实验的促生效果分析
与未施肥的对照组相比，液体微生物肥料可以促进马铃薯生长。其中液体复合微生物肥料C-7+LJL-5、LJL-5+LJL-12、ZY-1+ZY-2的促生效果较显著（P<0.05）。与对照相比，马铃薯株高分别增加了14.62%、16.61%、12.29%，茎粗分别增加了29.21%、19.83%、23.88%，分蘖数分别增加了41.67%、50%、33.33%，产量分别增加了35.47%、30.67%、24%。在品质方面，与对照相比，维生素C含量分别增加了50.56%、49.16%、35.81%；还原糖含量分别降低了12.58%、11.04%、9.71%；淀粉含量分别增加了19.89%、13.30%、13.02%。
2.复合菌株最适培养条件的优化
选择对马铃薯促生效果较好的菌株组合，进行最适培养条件优化。当碳源为甘露醇，氮源为胰蛋白胨，温度为28℃、pH为7、接种量为4%、转速为200r/min时有利于复合菌株C-7+LJL-5的生长；当碳源为酵母粉，氮源为蛋白胨，温度为31℃、pH为7、接种量为3%、转速为180r/min时有利于复合菌株LJL-5+LJL-12的生长；当碳源为酵母粉，氮源为胰蛋白胨，温度为31℃、pH为7、接种量为2%、转速为180r/min时有利于复合菌株ZY-1+ZY-2的生长。
3.固体复合微生物肥料对马铃薯大田实验的促生效果分析
选择第一年大田促生效果较好的液体微生物肥料，利用稻壳炭和膨润土1:1混合成载体，制成固体复合微生物肥料。与减量化肥配施后，探究不同形态的微生物肥料对马铃薯生长和品质的影响。结果表明，施用固体复合微生物肥料部分替代15%化肥的处理与未接菌的对照（CK）相比，均促进了马铃薯的生长。固体复合微生物肥料C-7+LJL-5、LJL-5+LJL-12、ZY-1+ZY-2处理的株高较对照组分别增加了25.10%、30.77%、21.76%；茎粗较对照组分别增加了16.78%、10.55%、20.24%；分蘖数较对照组分别增加了58.33%、50%、58.33%；产量较对照组分别增加了68.06%、67.28%、61.78%；维生素C含量较对照组分别相比增加了50.80%、47.81%、35.86%；还原糖含量较对照组相比分别降低了19.09%、16.47%、13.77%；淀粉含量较对照组相比分别增加了41.31%、45.48%、47.83%。其中，施加3种固体复合微生物肥料的处理与施加全肥的处理相比，株高、茎粗、分蘖数、产量差异显著（P<0.05）。说明固体复合微生物肥料可替代15%的化肥。
4.固体复合微生物肥料对马铃薯淀粉合成酶关键基因的表达分析
对马铃薯块茎合成酶中的关键基因进行qRT-PCR分析。结果显示，与未接种的CK相比，三种菌肥处理下的马铃薯块茎中，腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶关键基因（AGPase）均上调表达，促进块茎中淀粉含量的增加。C-7+LJL-5菌肥处理下的颗粒结合淀粉合成酶关键基因（GBSS I）显著上调，促进了直链淀粉的合成。施加复合微生物肥料LJL-5+LJL-12、ZY-1+ZY-2两处理的马铃薯块茎中，可溶性淀粉合成酶关键基因（SSSⅢ）、淀粉分支酶关键基因（SBE）显著上调表达，有利于马铃薯支链淀粉的合成，从而提高了马铃薯块茎总淀粉含量。总的来说，C-7+LJL-5菌肥能够提高马铃薯的直链淀粉含量；LJL-5+LJL-12、ZY-1+ZY-2菌肥能够提高马铃薯的支链淀粉含量。这3种菌肥均能促进马铃薯淀粉合成酶基因的表达，提高块茎中的淀粉含量，改善马铃薯品质。
1.液体复合微生物肥料对马铃薯大田实验的促生效果分析
与未施肥的对照组相比，液体微生物肥料可以促进马铃薯生长。其中液体复合微生物肥料C-7+LJL-5、LJL-5+LJL-12、ZY-1+ZY-2的促生效果较显著（P<0.05）。与对照相比，马铃薯株高分别增加了14.62%、16.61%、12.29%，茎粗分别增加了29.21%、19.83%、23.88%，分蘖数分别增加了41.67%、50%、33.33%，产量分别增加了35.47%、30.67%、24%。在品质方面，与对照相比，维生素C含量分别增加了50.56%、49.16%、35.81%；还原糖含量分别降低了12.58%、11.04%、9.71%；淀粉含量分别增加了19.89%、13.30%、13.02%。
2.复合菌株最适培养条件的优化
选择对马铃薯促生效果较好的菌株组合，进行最适培养条件优化。当碳源为甘露醇，氮源为胰蛋白胨，温度为28℃、pH为7、接种量为4%、转速为200r/min时有利于复合菌株C-7+LJL-5的生长；当碳源为酵母粉，氮源为蛋白胨，温度为31℃、pH为7、接种量为3%、转速为180r/min时有利于复合菌株LJL-5+LJL-12的生长；当碳源为酵母粉，氮源为胰蛋白胨，温度为31℃、pH为7、接种量为2%、转速为180r/min时有利于复合菌株ZY-1+ZY-2的生长。
3.固体复合微生物肥料对马铃薯大田实验的促生效果分析
选择第一年大田促生效果较好的液体微生物肥料，利用稻壳炭和膨润土1:1混合成载体，制成固体复合微生物肥料。与减量化肥配施后，探究不同形态的微生物肥料对马铃薯生长和品质的影响。结果表明，施用固体复合微生物肥料部分替代15%化肥的处理与未接菌的对照（CK）相比，均促进了马铃薯的生长。固体复合微生物肥料C-7+LJL-5、LJL-5+LJL-12、ZY-1+ZY-2处理的株高较对照组分别增加了25.10%、30.77%、21.76%；茎粗较对照组分别增加了16.78%、10.55%、20.24%；分蘖数较对照组分别增加了58.33%、50%、58.33%；产量较对照组分别增加了68.06%、67.28%、61.78%；维生素C含量较对照组分别相比增加了50.80%、47.81%、35.86%；还原糖含量较对照组相比分别降低了19.09%、16.47%、13.77%；淀粉含量较对照组相比分别增加了41.31%、45.48%、47.83%。其中，施加3种固体复合微生物肥料的处理与施加全肥的处理相比，株高、茎粗、分蘖数、产量差异显著（P<0.05）。说明固体复合微生物肥料可替代15%的化肥。
4.固体复合微生物肥料对马铃薯淀粉合成酶关键基因的表达分析
对马铃薯块茎合成酶中的关键基因进行qRT-PCR分析。结果显示，与未接种的CK相比，三种菌肥处理下的马铃薯块茎中，腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶关键基因（AGPase）均上调表达，促进块茎中淀粉含量的增加。C-7+LJL-5菌肥处理下的颗粒结合淀粉合成酶关键基因（GBSS I）显著上调，促进了直链淀粉的合成。施加复合微生物肥料LJL-5+LJL-12、ZY-1+ZY-2两处理的马铃薯块茎中，可溶性淀粉合成酶关键基因（SSSⅢ）、淀粉分支酶关键基因（SBE）显著上调表达，有利于马铃薯支链淀粉的合成，从而提高了马铃薯块茎总淀粉含量。总的来说，C-7+LJL-5菌肥能够提高马铃薯的直链淀粉含量；LJL-5+LJL-12、ZY-1+ZY-2菌肥能够提高马铃薯的支链淀粉含量。这3种菌肥均能促进马铃薯淀粉合成酶基因的表达，提高块茎中的淀粉含量，改善马铃薯品质。