接种不同根瘤菌对马占相思幼林生长及土壤肥力的影响

王冠玉, 温国泉，吕世凡，吕成群*，耿 森

(1. 广西农业科学院农业科技信息研究所，广西 南宁 530007；2.广西大学，广西 南宁 530004)



接种不同根瘤菌对马占相思幼林生长及土壤肥力的影响

王冠玉1, 2, 温国泉1*，吕世凡2，吕成群2*，耿 森2

(1. 广西农业科学院农业科技信息研究所，广西 南宁 530007；2.广西大学，广西 南宁 530004)

研究不同人工接种根瘤菌处理对马占相思幼林树高、胸径、平均立木单株材积及林地土壤营养元素含量的影响。结果表明：接种不同根瘤菌的马占相思林木，其树高、胸径和平均立木单株材积均高于对照，其中平均树高、胸径处理间差异显著，平均立木单株材积差异不显著，以接种HM8对幼林促生效果最佳；不同根瘤菌接种处理对马占相思幼林土壤有机质及营养元素含量的影响，表现为速效P>有机质>速效N> 速效K，6种根瘤菌总体表现效果为HM8>ZG4>HM4>ZG3>HJ7>HJ6。

根瘤菌；接种；马占相思；生长；土壤肥力

马占相思(Acaciamangium)为含羞草科(Mimosaceae)金合欢属(Acacia)中的速生常绿乔木[1]。我国始于1979年引种马占相思[2]，主要集中分布在海南和广东、广西的南部。马占相思具有丰产、速生、耐贫瘠、耐干旱的特性，其根系能与土壤中的根瘤菌结合，形成具有共生固氮功能的根瘤，有利于改良土壤和维护地力，具有较好的推广应用前景。国内学者对马占相思的研究较多。叶明辉[3]等研究表明湿地松与马占相思混交造林林木生长良好，其苗木成活率、胸径、树高、树冠均比纯林提高。张志强等[4]研究表明，不同种类、浓度生长调节剂对马占相思种子发芽率有一定影响。周小金[5]等研究马占相思基本密度和树皮率发现，马占相思木材相对大多数阔叶树材而言，基本密度较小，同时树皮基本密度小于木材基本密度。李汉强[6]等研究马占相思人工林的林冠截留效应认为，马占相思的穿透雨率高于相邻的鼎湖山常绿阔叶林，林冠截留率低于常绿阔叶林。前人研究大多集中在引种栽培[7-9]、木材利用[10-11]以及生态学特性[12-16]等方面，而对马占相思根瘤菌的研究不多[17]，应用根瘤菌进行人工栽培的探讨甚少[18]。为了充分发挥根瘤菌的生物固氮作用，促进马占相思速生丰产，对其进行了接种根瘤菌育苗和造林试验，研究人工接种根瘤菌对促进马占相思生长的影响，为今后根瘤菌在相思树种造林上的推广和应用提供科学依据，对促进相思人工林的可持续发展具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点为广西钦州的钦冠黎合江科技园，该科技园位于钦州市郊(东经107° 27′～109°56′，北纬20°54～22°41′)，属广西国有钦廉林场平银分场。背靠大西南，面临北部湾，东北和西北分别有六万大山和十万大山，海拔超过1000 m，地势北高南低。属亚热带气候，具有亚热带向热带过渡性质的海洋季风气候特点。年日照时数约1800 h，年平均气温21～ 23 ℃，绝大部分地区无霜期在350 d以上，年降水量为1600 mm，相对湿度80 %，热量丰富，雨量充沛，极适合植物生长。钦冠黎合江科技园地处台地，海拔高度约200 m左右，土壤母质以砂页岩为主，土层浅薄，土壤酸性，肥力低下。

1.2 供试菌株及苗木

供试菌株来源于6个不同的相思树种，编号分别为HM8、ZG4、HJ6、ZG3、HM4、HJ7。马占相思种子来自中国林科院热带林业研究所。采用不同的根瘤菌菌株与马占相思种子拌种，培育成带菌的营养杯实生苗。育苗期间除接种不同根瘤菌外，均按苗圃常规技术管理，苗木出圃约6 cm时，选长势一致的一级苗用于造林试验。

1.3 试验方法

采用随机区组试验设计造林，设3个区组，每区组分别设HM8、ZG4、HJ6、ZG3、HM4、HJ7及不接种(CK) 7个处理，每处理(小区)根据地形从山脚至山瘠造林3～5列，株行距3 m×3 m，面积不小于1300 m2，每小区两旁及区组间均设有红椎隔离带和保护行。

于2012年5月造林，全垦挖穴整地，施基肥1.5 kg/株，造林后的抚育为每年除草、追肥各1次。

1.4 测定方法

幼林32月龄时，按常规方法对林木树高、胸径进行每木调查测定。同时，分别对各小区的林地土壤进行采样分析：每小区分别从上、中、下坡取样，共取约1 kg土壤作养分分析。采样时去掉土表的枯枝落叶，然后挖一个0～20 cm的垂直剖面，在垂直剖面自上而下均匀取土，弄碎，去掉碎石、根系等。土样置室内自然风干后测定。

土壤中的有机质、氮、磷、钾含量的测定：土壤有机质采用重铬酸钾氧化—外加热法测定，速效氮采用碱解—扩散法(GB7848-87)测定，速效磷采用盐酸—硫酸浸提—铝锑抗比色法(GB7853-87)测定，速效钾采用乙酸铵浸提—火焰光度法(GB7856-87)测定[19]。

1.5 数据处理

按随机区组试验设计的要求进行统计分析，采用SPSS 13.0[20]软件进行数据处理。立木单株材积的计算公式[21]如下。

V=0.000 064 15D[1.824 576-0.006 985(D+H)]·H[1.023 269+0.005 713(D+H)]

2 结果与分析

2.1 接种不同根瘤菌对马占相思幼林生长的影响

马占相思实生苗造林32个月后林木树高、胸径测定结果见表1。接种不同根瘤菌的马占相思林木平均树高值均比对照组大，其中增幅最大的为接种HM8菌株处理；增幅最小的是接种HJ7菌株处理。接种不同根瘤菌处理的马占相思林木平均胸径值也均比对照组大。方差分析结果，接种HM8、HM4、HJ7处理显著高于对照组。接种不同根瘤菌处理平均立木单株材积均比对照组大，其中接种HM8菌株处理增幅最大，接种ZG4、HM4和ZG3菌株等处理增幅也较大。

表1 接种不同根瘤菌对马占相思幼树生长的影响

注：同列数据后不同小写字母表示在0.05水平上存在显著性差异。

Note: Different lowercase and capital letters in the same column indicate significant difference at 0.05 level.

表2 接种不同根瘤菌菌株后造林地土壤营养元素含量的变化

2.2 接种不同根瘤菌处理对马占相思幼林对土壤肥力的影响

2.2.1 对土壤有机质含量的影响 接种不同根瘤菌后，马占相思幼林林地土壤有机质含量发生较大变化(表2)，与对照相比，不同处理有机质含量变化幅度为-21.3 %～41.8 %。其中，接种HJ6、HM4、ZG4菌株处理增幅分别为41.8 %、12.7 %、4.1 %；接种HM8、ZG3、HJ7菌株处理降幅为4.8 %～21.3 %，接种HM8菌株处理降幅最大，达到21.3 %。

2.2.2 对土壤速效N含量的影响 从表2可以看出，与对照相比，除HJ6、ZG3菌株处理外，其他处理造林地土壤速效N含量均存在一定程度地下降。其中接种HJ7菌株处理的土壤速效N含量变化幅度最小，降低3.4 %，HJ6菌株处理增幅最大为15.3 %，HM8菌株处理降幅最大，为-15.0 %。

2.2.3 对土壤速效P含量的影响 接种不同根瘤菌菌株处理后造林地土壤速效P含量相比对照组变化幅度较大(-44.4 %～33.3 %)，见表2。其中，接种HJ7菌株处理土壤速效P含量变幅最小，与对照组含量相同；接种HM8和ZG4菌株处理的土壤速效P含量比对照分别降低了44.4 %、11.1 %；而接种ZG3、HM4和HJ6的则分别比对照增加33.3 %、11.1 %、11.1 %。

2.2.4 对土壤速效K含量的影响 从表2还可以看出，相比对照组，接种不同的根瘤菌处理林地土壤的速效K含量变化幅度较小(-10.9 %～10.9 %)，其中接种HJ6菌株处理造林地土壤的速效K含量增幅最大，为10.9%，其次是接种HM8菌株处理，增幅为9.1 %。接种HM4菌株处理的土壤速效K含量最低，降幅为10.9 %，接种ZG3菌株处理的土壤速效K含量降幅为9.1 %。

3 讨 论

3.1 接种不同根瘤菌菌株对幼林生长的影响

本研究结果表明，接种不同根瘤菌菌株处理对马占相思苗木幼林的生长均具有促进作用，幼树的平均树高、平均胸径与平均立木单株材积均比对照组有所提高，促生效果显著，其中接种HM8菌株的马占相思林木其平均树高和平均胸径的增幅均为最大，分别达12.0 %和15.71 %，说明接种HM8菌株处理效果最好。接种不同根瘤菌菌株处理马占相思平均立木单株材积的增值大小依次为：HM8>ZG4>HM4>ZG3>HJ7>HJ6。不同处理间马占相思树高、胸径的差异均达显著水平，立木单株材积差异不显著。接种HM8菌株处理的立木单株材积增加，同时其土壤中的含氮量降幅也最大 ,说明苗木的快速生长吸收了大量的氮素；接种HJ6菌株处理立木单株材积增加量最小，其土壤中的含氮量增加值最大。这与黄宝灵等[22]研究发现材积与含氮量之间呈弱的负相关关系相一致[22]。在相同立地条件下，接种不同的根瘤菌对提高马占相思的立木单株材积能起到良好的促进作用，可为将来大面积营林提供参考。

3.2 接种不同根瘤菌对幼林土壤肥力的影响

接种不同根瘤菌菌株处理对马占相思幼林造林地土壤有机质及营养元素含量的影响也有较大差异，其中，对速效P含量的影响最大(-44.4 %～33.3 %)，有机质次之(-21.3 %～12.7 %)，对速效N含量的影响中等(-15.0 %～15.3 %)，对速效K含量的影响最小(-10.9 %～10.9 %)。这与黄宝灵等[22]的研究认为根瘤菌固氮过程需要大量的磷，固氮能力的增强与土壤P的消耗增大有关相一致。

接种HM8菌株处理的马占相思林木的平均树高、平均胸径与平均立木单株材积与对照相比其增幅为最大，说明其对马占相思生长的促进作用最好，但接种HM8菌株处理的造林地土壤的有机质、速效N、P含量均比对照下降，速效K含量值增大，原因可能为幼林生长快速而大量消耗营养，说明在肥力低下的土壤接种根瘤菌造林32月龄时，生长快速的马占相思幼林尚不能发挥其森林的自肥作用。而接种HJ6菌株处理幼林生长相对最差，但其造林地土壤的有机质、速效N、P、K含量均比对照提高，最有利于改良土壤。对比土壤的有机质、速效N、P、K含量四项指标，接种HM8菌株处理的造林地土壤营养元素含量的变化幅度最大；而接种HJ6菌株处理后造林地土壤肥力最好；ZG3、HM4菌株处理也能较好的改良土壤；HJ7、ZG4菌株处理对土壤肥力的影响较小。

4 结 论

接种不同根瘤菌菌株处理的马占相思林木其树高、胸径和平均立木单株材积均比对照组的有所提高；其中平均树高、胸径显著高于对照组，接种HM8菌株处理促生效果最佳。不同处理对马占相思幼林造林地土壤有机质及营养元素含量变化影响为速效P>有机质> 速效N> 速效K，总体表现效果为HM8>ZG4>HM4>ZG3>HJ7>HJ6。接种根瘤菌可更好地改善林地土壤和维护地力。

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(责任编辑 汪羽宁)

Effect of Inoculating Different Rhizobium on Growth and Soil Fertility ofAcaciamangiumYoung Trees

WANG Guang-yu1，2，WEN Guo-quan1*，LV Shi-Fan2，LV Cheng-qun2*，GENG Sen2

(1. Science and Technology Information Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Guangxi Nanning 530007, China；2. Guangxi University，Guangxi Nanning 530004，China)

Effects of inoculating different rhizobium on height，diamete，individual standing volume and soil nutrition elements ofAcaciamangiumyoung trees were investigated. The results showed that，after inoculating different rhizobium, the height, diamete and individual standing volume of different treatments were increased with CK; different treatments had significant difference on height and diamete, but had no significant difference on individual standing volume. HM8 strain was the best of all the rhizobium strains in perform of promoting growth. Effects of different treatments on organic matter and soil nutrition element of Acacia mangium young trees were showed P>organic matter> N> K, general performance of 6 rhizobium strains was HM8>ZG4>HM4>ZG3>HJ7>HJ6.

Inoculation; Rhizobium;Acaciamangium; Growth ;Soil fertility

1001-4829(2016)07-1678-04

10.16213/j.cnki.scjas.2016.07.032

2016-01-28

国家自然科学基金项目(31170617)；广西林业科技项目(林科字[2013]第11号)；广西农业科学院基本科研业务专项(桂农2016YM37)

王冠玉(1986-)，广西桂林人，助理研究员，硕士，主要从事林业生态和农业科技信息研究，*为通讯作者，E-mail：warmto@sohu.com，lvchengqun8@126.com。

S513

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