生物菌肥对软枣猕猴桃品种‘魁绿’和‘佳绿’生长发育的影响

马 乐，姜雅轩，雷 培，董 畅，董 坤，徐永清，王 月，孟凡娟

（1. 东北林业大学 生命科学学院，黑龙江 哈尔滨 150040；2. 西昌学院，四川 西昌 615000；3. 黑龙江省农业科学院 园艺分院，黑龙江 哈尔滨 150000；4. 东北农业大学 生命科学学院，黑龙江 哈尔滨 150030；5. 中国农业科学院 特产研究所，吉林 长春 130122）

软枣猕猴桃Actinidia arguta（Sieb. & Zucc）Planch. ex Miq.又名软枣子、猕猴梨、藤瓜、藤梨，是猕猴桃科猕猴桃属多年生大型落叶藤本植物，为雌雄异株植物[1-2]。软枣猕猴桃是猕猴桃属植物中在我国分布最为广泛的野生果树之一，其广泛分布于我国东北、华北、西北与云南和台湾等地区，在日本、朝鲜及俄罗斯等国也均有分布。软枣猕猴桃果实表皮光滑无绒毛，可带皮食用，其果实富含多种维生素和氨基酸与黄酮、生物碱等多种活性成分，具有抗氧化、降血糖、消炎、抗癌和防止血栓形成等多种保健功效，其果实还可用来加工制成果脯、果酱、果酒、运动饮料、果冻、果汁、果胶口服液等多种产品，故其深受消费者的青睐，因此，近年来全球多地都有软枣猕猴桃的商业化种植[3-4]。此外，软枣猕猴桃具有较强的耐寒性和抗虫害能力，被作为绿化观赏植物在多地种植[5]。

随着我国软枣猕猴桃产业的快速发展，其已成为多地创收的新型产业。但是，目前软枣猕猴桃的栽培技术还较为落后，加上种植者习惯于施用化肥来提高其产量，这就导致了优质果实数量少且种植地土壤环境差等问题的出现，这些问题已严重影响了软枣猕猴桃产业的进一步发展。有益微生物菌群（Ecological microorganisms，EM 菌）是一种复合微生物活菌剂，包含光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阴性菌群等类，共计10 个属80 余种微生物[6]。在有机肥的制作过程中加入EM 菌，可加快有机物的转化，提高有机肥的腐熟效率。施用加入了EM 菌的生物有机肥，可以提高土壤肥力水平，增强其酸碱缓冲力，丰富植物根际微生物，增强植物对营养的吸收与利用能力[7-8]，从而提高作物产量。朱元芳等[6]的研究结果表明，施用EM 菌肥不仅能促使马铃薯苗成活率的提高，而且能使其产量得以大幅度提高；张宇等[7]的研究结果表明，菌肥对花生的生长及光合特性均有促进作用，对改善土壤性状也有一定的作用；王志远等[8]的研究结果表明，施用EM菌肥能显著提高桃种植园土壤中多种有效养分的含量，且对桃叶片光合特性也有影响。目前，在软枣猕猴桃的种植过程中，所施肥料多为不同种类的无机肥或由简易堆肥制成的有机肥[9-13]，而鲜用生物菌肥。因此，本研究以‘魁绿’和‘佳绿’这两个软枣猕猴桃品种为研究对象，分析施用添加了EM 生物菌的生物有机肥对软枣猕猴桃的植株生长、叶片功能性状和光合特性的影响情况，以期为软枣猕猴桃的合理施肥与科学管理提供参考依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及试验材料

试验地位于黑龙江省森林植物园，其地理位置 为 东 经126°65′，北 纬45°70′。该 园 区 的 气 候类型为寒温带半湿润季风性气候，年平均气温为3.6 ℃，年均降水量为560 mm。该园区的土壤类型为黑土[14]。

试验植株为软枣猕猴桃品种‘魁绿’和‘佳绿’的1 年生植株。试验所用的生物菌肥博卡西为一种EM 菌剂，由东北农业大学提供。

1.2 试验设计

试验共设4 个处理组：对品种‘魁绿’（KL）的试验，设计了施肥与不施肥（用作对照，CK）2 个处理组，其处理编号分别为TKL和CKKL；对品种‘佳绿’（JL）的试验，同样设计了施肥与不施肥（用作对照，CK）2 个处理组，其处理编号分别为TJL和CKJL。每个处理组各随机选取5 株生长状态良好、长势一致的软枣猕猴桃植株进行试验。施肥时间为2021 年7 月15 日，施肥方式为穴施，即在距离植株30 cm 处挖一个深为12 ～15 cm 的坑，将约为100 g 的菌肥倒入坑中再回土填埋。除施肥外，各处理组植株的常规管理措施（浇水、除草等）完全相同。

1.3 测定方法

1.3.1 植株生长指标的测定

分别于2021 年的7 月15 日、7 月25 日、8 月4 日、8 月14 日、8 月24 日和9 月3 日测定供试植株在试验期间5 个生长阶段（以10 d 为1 个生长阶段）各项生长指标的增长量。其中，以7 月25 日测定的植株生长指标量减去7 月15 日测定的植株生长指标量为植株第1 阶段生长指标的增长量，以8 月4 日测定的生长指标量减去7 月25 日测定的生长指标量为植株第2 阶段生长指标的增长量，以此类推，计算得出植株在第3、第4、第5 阶段各项生长指标的增长量。

采用卷尺和游标卡尺分别测量所选植株的新梢长度和基部直径；采用游标卡尺测量叶长与叶宽，即分别从试验植株新梢的顶部、中部和基部各选取1 片完全展开的功能叶进行测量，取此3 片叶的平均值作为测定值。

1.3.2 植株生理指标的测定

使用HM-YD 植物营养测定仪测定叶绿素含量。叶片相对含水量和叶片干物质含量的计算，需要先测量叶片的鲜质量、饱和质量和干质量。将刚采摘的叶片立即用天平称量其鲜质量，再将叶片放入蒸馏水中浸泡，每隔6 h 称量1 次叶片的质量，直至叶片质量保持不变，此时的叶片质量即为叶片饱和质量；然后将叶片放入65 ℃的烘箱中烘48 h，至叶片质量保持不变，此时的叶片质量即为叶片干质量。参照井赵斌等[15]所用计算公式计算叶片相对含水量和叶片干物质含量：

叶片相对含水量=(叶片鲜质量-叶片干质量)/(叶片饱和质量-叶片干质量)；

叶片干物质含量=叶片干质量/叶片鲜质量。

分别于2021 年7 月15 日、7 月25 日、8 月4 日、8 月14 日、8 月24 日和9 月3 日（晴朗无风天气）的上午9:00—10:00 时，采用LI-6400XT 便携式光合仪，选取供试植株枝条中上部向阳且长势一致的3 片成熟叶片，测定其净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）等光合参数[16]，每片叶各测定10 次，取其平均值。

1.4 数据分析

使用SPSS 25.0 和Excel 2020 软件进行数据统计与分析，采用Duncan 法对所测数据进行差异显著性分析，使用GraphPad Prism 8.0 软件作图。

2 结果与分析

2.1 生物菌肥对软枣猕猴桃生长指标的影响

植物在发芽后，随着营养的不断摄入，其新梢长度逐渐增长，基部逐渐增粗，叶片也逐渐展开增大。施用生物菌肥对软枣猕猴桃品种‘魁绿’和‘佳绿’各部位的生长起到了不同程度的促进作用，施用生物菌肥对其各项生长指标的影响情况见表1。从表1 中可以看出，‘魁绿’和‘佳绿’的新梢长度均呈现出先快后慢的生长趋势。‘魁绿’与‘佳绿’施肥处理组的新梢长度，每个生长阶段（10 d）增长量的均值分别为33.69和22.79 cm，较其对照组分别增长了50.00%和9.83%；在其各个生长阶段中，‘魁绿’与‘佳绿’施肥处理组的新梢长度增长量，与其对照组的相比，分别增长了25.37% ～135.46% 和8.39%～69.34%，其施肥处理组的新梢长度增长速率均显著大于其对照组的，且施用生物菌肥对‘魁绿’新梢增长的促进效果更加明显。

表1 生物菌肥对软枣猕猴桃品种‘魁绿’与‘佳绿’各项生长指标的影响†Table 1 Effect of biological bacterial fertilizer on growth index of A. arguta varieties ‘Kuilv’ and ‘Jialv’

‘魁绿’品种新梢基部直径的增长速度呈逐渐加快趋势，随着植株的生长其基部直径的增长速度加快；而‘佳绿’品种的新梢基部直径在其生长期间一直保持着快速增长趋势。‘魁绿’与‘佳绿’施肥处理组新梢基部直径，每个生长阶段（10 d）增长量的均值分别为0.564 与0.808 cm，与其对照组的相比，分别增长了39.26%和64.23%，且其施肥处理组的新梢基部直径增长量均显著高于其对照组的；在其各个生长阶段中，‘魁绿’与‘佳绿’施肥处理组新梢基部直径的增长量，与其对照组的相比，分别增长了27.41%～55.21%和43.07%～178.73%。由此可知，在新梢基部直径的生长方面，生物菌肥对‘佳绿’的促进作用更大。

‘魁绿’与‘佳绿’品种的叶片与新梢长度的长势相似，均呈先快后缓的生长趋势。‘魁绿’施肥处理组的叶长与叶宽，每个生长阶段（10 d）增长量的均值分别为0.424 和0.258 cm，与其对照组的相比，分别增加了35.46%和78.46%；‘佳绿’施肥处理组的叶长与叶宽，每个生长阶段（10 d）增长量的均值分别为0.502 和0.309 cm，与其对照组的相比，分别增加了19.95%和75.94%。这一结果表明，施用生物菌肥可以促进植株叶片的生长，且其对‘魁绿’品种的影响更大。

2.2 生物菌肥对软枣猕猴桃叶片功能性状的影响

叶片功能性状是植物功能性状的重要组成部分，可以反映出植物的长势及其对资源的利用。而叶绿素含量（SPAD 值）、叶片相对含水量及叶片干物质含量，可以反映出菌肥对软枣猕猴桃叶片功能性状的影响情况。施用生物菌肥对‘魁绿’与‘佳绿’叶片功能性状的影响情况如图1 所示。从图1 中可以看出，生物菌肥对‘魁绿’叶片功能性状的作用效果更好。

由图1A 可知，随着植物的生长，4 个试验组植株叶片中的叶绿素含量均缓慢上升。在试验中期，‘魁绿’施肥处理组的叶绿素含量显著高于其对照组的；而‘佳绿’施肥处理组的叶绿素含量增长缓慢，且与其对照组的差异不显著。

由图1B 可知，4 个试验组植株的叶片相对含水量均呈先增后降的变化趋势。随着植株对菌肥中营养物质的吸收，在试验的中期和后期，‘魁绿’施肥处理组的叶片相对含水量均显著高于同期对照组的；而‘佳绿’施肥处理组的叶片相对含水量仅在试验中期与其对照组的相对含水量存在显著差异。

由图1C 可知，随着植物的生长，‘魁绿’施肥处理组与对照组的叶片干物质含量均呈下降—上升—下降的变化趋势；‘佳绿’施肥处理组与对照组的叶片干物质含量均呈下降—上升—下降—上升的变化趋势。菌肥对‘魁绿’品种的作用效果十分显著，在施肥30 d 后，其施肥处理组与对照组间叶片干物质含量的差异明显；且随着植株对菌肥的吸收，试验后期，‘魁绿’施肥处理组的叶片干物质含量约为其对照组的35%。‘佳绿’施肥处理组的叶片干物质含量，在施肥20 d 后，与其对照组的存在差异；但是，与‘魁绿’施肥处理组和对照组间叶片干物质含量的差异相比，‘佳绿’施肥处理组和对照组间叶片干物质含量的差异较小。

图1 不同试验组软枣猕猴桃‘魁绿’与‘佳绿’品种叶片功能性状指标的变化情况Fig. 1 Changes of leaf functional trait indexes of A. arguta ‘Kuilv’ and ‘Jialv’ in different experimental groups

2.3 生物菌肥对软枣猕猴桃光合参数的影响

植物积累有机物的基础生理过程是光合作用，光合作用既可直接反映植物的光合生产能力，又可反映植物所处环境对植物生理特征的影响情况，而叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）可以反映植物的光合特性。施肥后‘魁绿’与‘佳绿’各个光合参数的变化情况如图2 所示。从图2 中可以看出，施用菌肥对‘魁绿’光合特性的影响更大。

由图2A 可知，施肥后‘魁绿’与‘佳绿’品种4 个试验组叶片的净光合速率均大致呈先下降后上升的变化趋势。2 个品种施肥处理组的净光合速率的上升幅度均明显大于其对照组的。试验前期，2 个品种施肥处理组的净光合速率均略低于其对照组的；试验后期，2 个品种施肥处理组的净光合速率均显著高于其对照组的。2 个品种施肥处理组的净光合速率，‘魁绿’品种的增长幅度更大。

由图2B 可知，‘魁绿’施肥处理组与对照组的气孔导度均大致呈先上升后下降的变化趋势；而‘佳绿’施肥处理组与对照组的气孔导度均呈下降—上升—下降的变化趋势。‘魁绿’施肥处理组的气孔导度增大的时间早且增加的幅度大；而‘佳绿’施肥处理组的气孔导度仅在其生长后期与其对照组的差异较大。试验后期，‘魁绿’与‘佳绿’施肥处理组的气孔导度均显著高于其对照组的。

由图2C 可知，2 个品种4 个试验组叶片的胞间CO2浓度均出现小幅下降的变化趋势，但是，菌肥对‘魁绿’和‘佳绿’叶片胞间CO2浓度产生的影响都较弱，其施肥处理组和对照组叶片的胞间CO2浓度，仅在少量时间点测定的值之间存在差异。

由图2D 可知，菌肥对‘魁绿’叶片蒸腾速率的影响程度与对其气孔导度的影响程度相似，均存在较强的促进效果，均能使其施肥处理组的蒸腾速率远大于其对照组的；但是，‘佳绿’叶片的蒸腾速率则表现出先减小后增强的变化趋势，且其促进作用较小。

图2 软枣猕猴桃品种‘魁绿’与‘佳绿’不同试验组各个光合参数的变化情况Fig. 2 Changes of photosynthetic parameters of A. arguta ‘Kuilv’ and ‘Jialv’ in different experimental groups

3 结论与讨论

3.1 结 论

试验结果表明，给每株苗施入100 g 菌肥之后，‘魁绿’与‘佳绿’施肥处理组的植株生长和生理状态均优于其对照组的。‘魁绿’施肥处理组植株的新梢长度、新梢基部直径、叶长与叶宽每个生长阶段（10 d）分别增长33.69、0.564、0.424 和0.258 cm，与其对照组的相比，分别增加了50%、39.26%、35.46%和78.46%；‘佳绿’施肥处理组植株的新梢长度、新梢基部直径、叶长与叶宽每个生长阶段（10 d）分别增长22.79、0.808、0.502 和0.309 cm，与其对照组的相比，分别增加了9.83%、64.23%、19.95%和75.94%。‘魁绿’与‘佳绿’施肥处理组植株的叶绿素含量、叶片相对含水量都大幅增长，而其叶片干物质含量均下降；‘魁绿’与‘佳绿’叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率都大幅上升，而其胞间CO2浓度均下降。这一试验结果说明，施用菌肥对‘魁绿’与‘佳绿’植株的生长均有促进作用，相比而言，菌肥对‘魁绿’品种的施用效果更好，‘魁绿’施肥处理组植株的新梢长度、叶片增长、叶片功能性状及光合特性等方面的表现均更佳，‘佳绿’品种仅有新梢基部直径的增长量超过‘魁绿’的。

3.2 讨 论

施用EM 菌肥可以明显提高土壤中氮、磷元素和有机质的含量，增强植物对营养的吸收能力，促进植物的生长发育[7,17]。施用生物菌肥能够促进‘魁绿’与‘佳绿’植株的生长，使其多项生长指标量得以提高，这与李小晶等[18]的研究结果相同。但是，菌肥对不同品种软枣猕猴桃的促进效果存在较大差异。

叶绿素参与植物的光合作用，其吸收光能并与其他物质协作，将CO2转化为有机物，为植物的生命活动提供能量[19]。叶片相对含水量和叶片干物质量均为叶片的反映植物对环境变化的适应能力的重要功能性状指标[20-22]。叶片相对含水量较高的植物一般都具有较强的渗透调节功能和抗旱能力[21]。叶片干物质量与植物潜在的相对生长速率成反比，当植株所处环境资源匮乏时，其叶片干物质量则上升，以增强叶片对水分、养分的保持能力，却会使植株的生长速率减小[23]。2 个品种施肥处理组植株的叶绿素含量均增加，其叶片相对含水量均上升，而其叶片干物质量均下降，表明施用菌肥增加了土壤中的养分含量，促进了软枣猕猴桃植株对养分的吸收与利用，使其体内有机物合成速率增大，使其植株的抗逆性增强。

光合作用对植物的生长至关重要，植株对养分的吸收、对有机物的积累等都与其光合特性相关[9,24-25]。施用生物菌肥后，软枣猕猴桃叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均有所提高，而其胞间CO2浓度却有所下降。这可能因为，在叶绿素含量增加的同时，气孔导度的增加和叶肉细胞的羧化能力使得叶片净光合速率得以提高，在环境中的CO2保持稳定的情况下，也导致了胞间CO2浓度的降低[26-27]。

研究结果表明，施用适量的生物菌肥能提高软枣猕猴桃叶片的净光合速率，增加其对有机物的积累量，这对植株的生长起到了促进作用。整个的施肥试验都在试验地内完成，试验地的环境条件和常规管理措施（浇水、除草等）皆较稳定，如果在条件相对恶劣的种植园中，试验结果可能会存在一定的差异性。同时，因受试验植株的影响，本研究仅就菌肥对植株生长与生理方面的影响情况进行分析，未就菌肥对其果实品质和产量的影响情况及菌肥促进植物生长的作用机理进行探讨，因此，在后续的研究中，还应对试验植株进行长期的观察，延长试验周期，进一步就生物菌肥对其果实品质和产量的影响情况进行研究，从而对施肥效应进行更加科学的综合评价。