微生物菌肥對降香黃檀生長及土壤酶活性的影響

玉峙強，小梅，楊振德，玉舒中

（1.廣西大學林學院，南寧 530004；2.岑溪市林業局，廣西 岑溪 543200）

降香黃檀（Dalbergia odoriferaT.Chen）是一種高價值瀕危豆科高大木本植物，其心材為高檔紅木，心材提取物是高檔藥材［1-3］。降香黃檀的根系發達，耐干旱和貧瘠，根瘤固氮，有利于修復土壤質量［4，5］，對立地條件要求不高［6，7］，兼具極高的經濟價值和生態價值，是中國西南、華南地區困難立地造林，極具潛力的優選鄉土珍稀樹種［8］。

微生物菌肥由具有改良土壤功效的微生物混合一些其他培養基質及添加物（載體）配制而成，具有特定的肥料效應［9］，目前已在農林業生產中廣泛使用［10］。菌肥可直接或間接改善土壤的物理化學特性，在提高土壤肥力、促進難溶礦質營養釋放、提高植物吸收養分、增強植物抗性、提高農產品品質等方面都發揮著重要作用［11-13］。微生物菌肥的施用可以提高苗木質量，而高質量的苗木又可以有效提高造林成活率。高質量、強抗性的苗木更是困難立地造林迫切需要的。為此，試驗通過微生物菌肥施用對降香黃檀促生效應比較，以期為降香黃檀的壯苗培育提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗區位于廣西大學林學院校內教學實踐基地；試驗苗為60 d 長勢一致的實生苗（苗高約14.4 cm，地徑約4.2 mm）；栽培基質為泥炭∶珍珠巖∶木糠∶壤土=6∶1∶1∶2（體積比）；容器為直徑20 cm×高30 cm 的白色無紡布育苗袋；微生物菌肥為北京航天恒豐科技股份有限公司核金動力系列水溶高鉀型微生物劑（5-5-40+TE），含有固氮菌、枯草芽孢桿菌、側胞芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、乳酸菌等多種有益微生物，有效活菌數≥5.0 億/g，N+P2O5+K2O≥50%，氨基酸≥5%，海藻素≥1%，BT 生根粉≥2%，黃腐酸鉀≥5%，螯合態中微量元素≥3%。

1.2 試驗設計

各處理除了微生物菌肥施用量不同，苗木其余的生長條件和環境基本一致。1 袋1株，每個處理20次重復。適應7 d 后施用微生物菌肥，每隔3 d 施微生物菌肥1次，共施用3 次（表1）。期間統一澆水除草管護，30 d 后測定各項指標。

表1 微生物菌肥施用量

1.3 測定方法

降香黃檀生長及生理指標測定參照劉震［14］和李合生［15］的方法進行，苗木質量指數測定參照范輝華等［16］的方法進行，土壤酶活性測定參照關松蔭［17］的方法進行。

1.4 數據處理

采用SPSS 方差分析及Duncan 多重比較進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 微生物菌肥對降香黃檀生長的影響

2.1.1 微生物菌肥對降香黃檀地徑和苗高的影響由表2 可見，施用微生物菌肥可使降香黃檀長勢變好，其中處理B（2 g/株）的地徑增量和苗高增量均為最大。地徑和苗高增量越大說明生長越高效。

表2 微生物菌肥對降香黃檀地徑和苗高的影響

2.1.2 微生物菌肥對降香黃檀生物量的影響 由表3 可見，在生物量方面，微生物菌肥施用量0～2 g/株時，生物量呈現升高趨勢，2～3 g/株時總體呈現降低趨勢，2 g/株的生物量基本最大。同時，根冠比也最小。根冠比越小，說明植株整體投入到根部的資源比例就越小，表明土壤環境越適宜植株生長。

表3 微生物菌肥對降香黃檀生物量的影響

2.1.3 微生物菌肥對降香黃檀苗木質量指數的影響 苗木質量指數包含多項生長、形態指標，可直觀有效地綜合反映苗木生長情況及其質量。由圖1 可知，與對照相比，施用微生物菌肥顯著提高了降香黃檀的苗木質量指數（P＜0.05），其中以處理B 的苗木質量指數最大。苗木質量指數越大，苗木各部分器官之間的協調性就越好，抗性就越強，造林成活率就越高。

圖1 微生物菌肥對降香黃檀苗木質量指數的影響

綜上生長指標表明，施用微生物菌肥可促進降香黃檀生長，增強了苗木各部分之間的協調性，提高了苗木質量。其中，處理B 效果最好。

2.2 微生物菌肥對降香黃檀生理指標的影響

2.2.1 微生物菌肥對降香黃檀葉綠素含量的影響葉綠素是光能吸收與轉換利用的原初物質，是植物葉片光合作用能力強弱的基礎，尤其是葉綠素a 的含量［18］。由表4 可知，與對照相比，施用微生物菌肥可顯著提高降香黃檀苗木葉綠素a 含量，但顯著降低了葉綠素b 的含量（P＜0.05），葉綠素a/b 比值顯著增大。葉綠素a/b 比值增大，植物葉片對光能的吸收就降低，對強光脅迫的適應能力就增強［18-20］。這說明施用微生物菌肥可以提高降香黃檀對強光脅迫的適應能力。

表4 微生物菌肥對降香黃檀葉綠素含量的影響

2.2.2 微生物菌肥對降香黃檀光合作用參數的影響 由表5 可知，與對照相比，施用微生物菌肥對降香黃檀光合效率促進作用明顯，顯著提高了降香黃檀葉片的凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率，同時顯著降低了胞間CO2濃度（P＜0.05）。4 個指標之間保持了較好的一致性。其中，處理B 的光合效率最高。

表5 微生物菌肥對降香黃檀光合作用參數的影響

2.2.3 微生物菌肥對降香黃檀根系活力的影響 根系與土壤直接接觸，其活力強弱表征植物對資源的獲取、運轉、積累的活躍度，根系活力高吸收能力強［19］。由圖2 可知，各處理之間的根系活力差異不明顯，說明微生物菌肥對降香黃檀根系活力的影響不大。

圖2 微生物菌肥對降香黃檀根系活力的影響

2.2.4 微生物菌肥對降香黃檀可溶性糖和可溶性蛋白質含量的影響 可溶性糖含量的高低不僅影響植物果實的品質［20］，還對植物的抗性具有正向作用。在逆境條件下，植物通過增加可溶性蛋白質的合成提高適應能力［21，22］。由表6 可知，與對照相比，施用微生物菌肥可顯著提高降香黃檀可溶性糖和可溶性蛋白質的含量（P＜0.05）。這說明施用微生物菌肥可提高降香黃檀的抗性。施用量在0～2 g/株范圍內可溶性糖和可溶性蛋白質含量均呈上升趨勢，施用量2～3 g/株范圍內均呈下降趨勢。其中，施用量2 g/株的處理可溶性糖和可溶性蛋白質含量最高。

表6 微生物菌肥對降香黃檀可溶性糖和可溶性蛋白質含量的影響 （單位：mg/gFW）

2.2.5 微生物菌肥對降香黃檀保護酶活性的影響通過植物過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）的活性變化可判斷出其對逆境的適應度［23］。由表7 可見，3 種抗氧化酶活性在微生物菌肥施用量0～2 g/株范圍內均呈上升趨勢，在施用量2～3 g/株范圍內均呈下降趨勢。與對照相比，施用微生物菌肥可顯著提高降香黃檀保護酶的活性，其中施用量2 g/株的處理抗氧化效果最好。

表7 微生物菌肥對降香黃檀保護酶活性的影響

綜上生理代謝指標表明，施用微生物菌肥可促進降香黃檀生理代謝活動。其中，施用量2 g/株的處理效果最好。

2.3 微生物菌肥對降香黃檀根際土壤酶活性的影響

土壤酶是表征土壤質量的重要指標［24］。由表8可知，4 種根際土壤酶活性在微生物菌肥施用量0～2 g/株范圍內均呈上升趨勢，在施用量2～3 g/株范圍內均呈下降趨勢。在施用量為3 g/株時，土壤磷酸酶活性甚至低于對照。處理B 的4 種根際土壤酶活性均最高，且顯著高于對照。

表8 微生物菌肥對降香黃檀根際土壤酶活性的影響

3 小結與討論

微生物菌肥因具有低碳、純天然、無公害等特點而備受農林業者青睞。施用微生物菌肥已是壯苗培育及困難立地高效栽培極其重要的常規造林撫育管理措施之一。合理施用微生物菌肥對林業的長期和可持續發展具有重要意義。目前，林業上已廣泛應用微生物菌肥，如用于沙棗、沙棘、新疆楊、旱柳、桉樹、核桃、側柏等樹種造林［25-27］，香樟、長芒杜英、紅錐的苗木培育［28］等方面。羅佳煜等［29］從1 年生樟子松根際土壤中分離篩選促生菌種進行回接試驗，驗證其對樟子松的促生抗逆效果及對土壤理化性質和酶活性的影響。歐陽林男等［30］發現移植前定量施用含有抗性菌株的專用有機肥可顯著提高泡桐和欒樹在湘潭錳礦廢棄地的造林成活率。李橋等［31］發現不同施用量菌肥均顯著促進1 年生東魁楊梅嫁接苗的株高、地徑增長，生物量、養分及可溶性糖的積累。桂莎等［32］研究發現不同類型菌肥施用對幼齡油茶的株高、地徑、冠幅、春梢長度、直徑和葉綠度均有促進作用。徐子恒等［33］研究發現無論是大田還是盆栽苗，合理施用生物菌肥改善了青錢柳根系構型和根系形態等功能性狀。

本研究表明，施用微生物菌肥有利于促進降香黃檀生長，增強了苗木各部分之間的協調性，提高了苗木質量。其中，施用量處理B（2 g/株）效果最好。各生長指標整體呈現出在施用量0～2 g/株是升高趨勢，在2～3 g/株是降低趨勢。本研究結果與吳紅萍等［34］研究結果一致。

施用微生物菌肥顯著提高降香黃檀苗木葉綠素總含量，且葉綠素a/b 比值顯著增大，提高了降香黃檀葉片對強光脅迫的適應性。光合效率提高，各指標之間具有較好的一致性。閆帥等［35］發現施用菌肥對白皮松的光合生理特性有積極作用，表現為凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度和水分利用效率均顯著高于對照。張樹衡等［36］用微生物菌肥與有機肥2∶1 配比施肥試驗效果顯著，能較好地提高移植花椒幼苗存活、生長及生物量的積累，葉綠素含量、凈光合速率、潛在光化學效率、光化學猝滅系數、實際光化學效率也明顯增加。植物會通過增加可溶性糖和可溶性蛋白質含量來提高對低溫的適應度［21］。本研究表明，施用微生物菌肥可顯著提高降香黃檀的可溶性糖和可溶性蛋白質含量，與前人研究結果一致［31，37，38］。抗氧化酶活性是評價植物抗性強弱的重要生理指標。王義坤等［39］的研究表明，對在連作蘋果園土壤條件下種植的平邑甜茶幼苗施用菌肥，對其根系保護酶活性和根系活力的提高有促進作用。本研究表明，施用菌肥可使降香黃檀保護酶的活性顯著提高，其中施用量為2 g/株的處理抗氧化酶活性最高。

土壤酶是評價土壤質量的重要指標，有研究表明，施用菌肥可有效提高土壤的質量。趙京京等［40］通過對濕地松幼齡林施用細菌肥料，發現細菌肥料對土壤酶活性、土壤微生物多樣性、均勻度、豐富度以及優勢度指數促進效果顯著。孫楊等［41］研究表明，復合微生物菌肥施用對再植蘋果樹根圍土壤真菌群落和酶活性正向效應極佳，能有效緩解再植病害的發生。本研究也得到相似的結果。

微生物菌肥具有綠色、高效、安全、無污染等優點，不僅可以改善土壤理化特性，還可以增強植物抗病能力，促進植物生長發育，優化土壤中微生物的群落結構。但菌肥也并非越多越好，過量施用菌肥也可能會破壞植物根際的核心功能微生物群落結構，反而制約了植物的生長發育。因此，合理施用微生物菌肥是降香黃檀壯苗培育行之有效的措施。