微生物菌肥对降香黄檀生长及土壤酶活性的影响

玉峙强，小梅，杨振德，玉舒中

（1.广西大学林学院，南宁 530004；2.岑溪市林业局，广西 岑溪 543200）

降香黄檀（Dalbergia odoriferaT.Chen）是一种高价值濒危豆科高大木本植物，其心材为高档红木，心材提取物是高档药材［1-3］。降香黄檀的根系发达，耐干旱和贫瘠，根瘤固氮，有利于修复土壤质量［4，5］，对立地条件要求不高［6，7］，兼具极高的经济价值和生态价值，是中国西南、华南地区困难立地造林，极具潜力的优选乡土珍稀树种［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养基质及添加物（载体）配制而成，具有特定的肥料效应［9］，目前已在农林业生产中广泛使用［10］。菌肥可直接或间接改善土壤的物理化学特性，在提高土壤肥力、促进难溶矿质营养释放、提高植物吸收养分、增强植物抗性、提高农产品品质等方面都发挥着重要作用［11-13］。微生物菌肥的施用可以提高苗木质量，而高质量的苗木又可以有效提高造林成活率。高质量、强抗性的苗木更是困难立地造林迫切需要的。为此，试验通过微生物菌肥施用对降香黄檀促生效应比较，以期为降香黄檀的壮苗培育提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验区位于广西大学林学院校内教学实践基地；试验苗为60 d 长势一致的实生苗（苗高约14.4 cm，地径约4.2 mm）；栽培基质为泥炭∶珍珠岩∶木糠∶壤土=6∶1∶1∶2（体积比）；容器为直径20 cm×高30 cm 的白色无纺布育苗袋；微生物菌肥为北京航天恒丰科技股份有限公司核金动力系列水溶高钾型微生物剂（5-5-40+TE），含有固氮菌、枯草芽孢杆菌、侧胞芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸菌等多种有益微生物，有效活菌数≥5.0 亿/g，N+P2O5+K2O≥50%，氨基酸≥5%，海藻素≥1%，BT 生根粉≥2%，黄腐酸钾≥5%，螯合态中微量元素≥3%。

1.2 试验设计

各处理除了微生物菌肥施用量不同，苗木其余的生长条件和环境基本一致。1 袋1株，每个处理20次重复。适应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）。期间统一浇水除草管护，30 d 后测定各项指标。

表1 微生物菌肥施用量

1.3 测定方法

降香黄檀生长及生理指标测定参照刘震［14］和李合生［15］的方法进行，苗木质量指数测定参照范辉华等［16］的方法进行，土壤酶活性测定参照关松荫［17］的方法进行。

1.4 数据处理

采用SPSS 方差分析及Duncan 多重比较进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 微生物菌肥对降香黄檀生长的影响

2.1.1 微生物菌肥对降香黄檀地径和苗高的影响由表2 可见，施用微生物菌肥可使降香黄檀长势变好，其中处理B（2 g/株）的地径增量和苗高增量均为最大。地径和苗高增量越大说明生长越高效。

表2 微生物菌肥对降香黄檀地径和苗高的影响

2.1.2 微生物菌肥对降香黄檀生物量的影响 由表3 可见，在生物量方面，微生物菌肥施用量0～2 g/株时，生物量呈现升高趋势，2～3 g/株时总体呈现降低趋势，2 g/株的生物量基本最大。同时，根冠比也最小。根冠比越小，说明植株整体投入到根部的资源比例就越小，表明土壤环境越适宜植株生长。

表3 微生物菌肥对降香黄檀生物量的影响

2.1.3 微生物菌肥对降香黄檀苗木质量指数的影响 苗木质量指数包含多项生长、形态指标，可直观有效地综合反映苗木生长情况及其质量。由图1 可知，与对照相比，施用微生物菌肥显著提高了降香黄檀的苗木质量指数（P＜0.05），其中以处理B 的苗木质量指数最大。苗木质量指数越大，苗木各部分器官之间的协调性就越好，抗性就越强，造林成活率就越高。

图1 微生物菌肥对降香黄檀苗木质量指数的影响

综上生长指标表明，施用微生物菌肥可促进降香黄檀生长，增强了苗木各部分之间的协调性，提高了苗木质量。其中，处理B 效果最好。

2.2 微生物菌肥对降香黄檀生理指标的影响

2.2.1 微生物菌肥对降香黄檀叶绿素含量的影响叶绿素是光能吸收与转换利用的原初物质，是植物叶片光合作用能力强弱的基础，尤其是叶绿素a 的含量［18］。由表4 可知，与对照相比，施用微生物菌肥可显著提高降香黄檀苗木叶绿素a 含量，但显著降低了叶绿素b 的含量（P＜0.05），叶绿素a/b 比值显著增大。叶绿素a/b 比值增大，植物叶片对光能的吸收就降低，对强光胁迫的适应能力就增强［18-20］。这说明施用微生物菌肥可以提高降香黄檀对强光胁迫的适应能力。

表4 微生物菌肥对降香黄檀叶绿素含量的影响

2.2.2 微生物菌肥对降香黄檀光合作用参数的影响 由表5 可知，与对照相比，施用微生物菌肥对降香黄檀光合效率促进作用明显，显著提高了降香黄檀叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率，同时显著降低了胞间CO2浓度（P＜0.05）。4 个指标之间保持了较好的一致性。其中，处理B 的光合效率最高。

表5 微生物菌肥对降香黄檀光合作用参数的影响

2.2.3 微生物菌肥对降香黄檀根系活力的影响 根系与土壤直接接触，其活力强弱表征植物对资源的获取、运转、积累的活跃度，根系活力高吸收能力强［19］。由图2 可知，各处理之间的根系活力差异不明显，说明微生物菌肥对降香黄檀根系活力的影响不大。

图2 微生物菌肥对降香黄檀根系活力的影响

2.2.4 微生物菌肥对降香黄檀可溶性糖和可溶性蛋白质含量的影响 可溶性糖含量的高低不仅影响植物果实的品质［20］，还对植物的抗性具有正向作用。在逆境条件下，植物通过增加可溶性蛋白质的合成提高适应能力［21，22］。由表6 可知，与对照相比，施用微生物菌肥可显著提高降香黄檀可溶性糖和可溶性蛋白质的含量（P＜0.05）。这说明施用微生物菌肥可提高降香黄檀的抗性。施用量在0～2 g/株范围内可溶性糖和可溶性蛋白质含量均呈上升趋势，施用量2～3 g/株范围内均呈下降趋势。其中，施用量2 g/株的处理可溶性糖和可溶性蛋白质含量最高。

表6 微生物菌肥对降香黄檀可溶性糖和可溶性蛋白质含量的影响 （单位：mg/gFW）

2.2.5 微生物菌肥对降香黄檀保护酶活性的影响通过植物过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性变化可判断出其对逆境的适应度［23］。由表7 可见，3 种抗氧化酶活性在微生物菌肥施用量0～2 g/株范围内均呈上升趋势，在施用量2～3 g/株范围内均呈下降趋势。与对照相比，施用微生物菌肥可显著提高降香黄檀保护酶的活性，其中施用量2 g/株的处理抗氧化效果最好。

表7 微生物菌肥对降香黄檀保护酶活性的影响

综上生理代谢指标表明，施用微生物菌肥可促进降香黄檀生理代谢活动。其中，施用量2 g/株的处理效果最好。

2.3 微生物菌肥对降香黄檀根际土壤酶活性的影响

土壤酶是表征土壤质量的重要指标［24］。由表8可知，4 种根际土壤酶活性在微生物菌肥施用量0～2 g/株范围内均呈上升趋势，在施用量2～3 g/株范围内均呈下降趋势。在施用量为3 g/株时，土壤磷酸酶活性甚至低于对照。处理B 的4 种根际土壤酶活性均最高，且显著高于对照。

表8 微生物菌肥对降香黄檀根际土壤酶活性的影响

3 小结与讨论

微生物菌肥因具有低碳、纯天然、无公害等特点而备受农林业者青睐。施用微生物菌肥已是壮苗培育及困难立地高效栽培极其重要的常规造林抚育管理措施之一。合理施用微生物菌肥对林业的长期和可持续发展具有重要意义。目前，林业上已广泛应用微生物菌肥，如用于沙枣、沙棘、新疆杨、旱柳、桉树、核桃、侧柏等树种造林［25-27］，香樟、长芒杜英、红锥的苗木培育［28］等方面。罗佳煜等［29］从1 年生樟子松根际土壤中分离筛选促生菌种进行回接试验，验证其对樟子松的促生抗逆效果及对土壤理化性质和酶活性的影响。欧阳林男等［30］发现移植前定量施用含有抗性菌株的专用有机肥可显著提高泡桐和栾树在湘潭锰矿废弃地的造林成活率。李桥等［31］发现不同施用量菌肥均显著促进1 年生东魁杨梅嫁接苗的株高、地径增长，生物量、养分及可溶性糖的积累。桂莎等［32］研究发现不同类型菌肥施用对幼龄油茶的株高、地径、冠幅、春梢长度、直径和叶绿度均有促进作用。徐子恒等［33］研究发现无论是大田还是盆栽苗，合理施用生物菌肥改善了青钱柳根系构型和根系形态等功能性状。

本研究表明，施用微生物菌肥有利于促进降香黄檀生长，增强了苗木各部分之间的协调性，提高了苗木质量。其中，施用量处理B（2 g/株）效果最好。各生长指标整体呈现出在施用量0～2 g/株是升高趋势，在2～3 g/株是降低趋势。本研究结果与吴红萍等［34］研究结果一致。

施用微生物菌肥显著提高降香黄檀苗木叶绿素总含量，且叶绿素a/b 比值显著增大，提高了降香黄檀叶片对强光胁迫的适应性。光合效率提高，各指标之间具有较好的一致性。闫帅等［35］发现施用菌肥对白皮松的光合生理特性有积极作用，表现为净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率均显著高于对照。张树衡等［36］用微生物菌肥与有机肥2∶1 配比施肥试验效果显著，能较好地提高移植花椒幼苗存活、生长及生物量的积累，叶绿素含量、净光合速率、潜在光化学效率、光化学猝灭系数、实际光化学效率也明显增加。植物会通过增加可溶性糖和可溶性蛋白质含量来提高对低温的适应度［21］。本研究表明，施用微生物菌肥可显著提高降香黄檀的可溶性糖和可溶性蛋白质含量，与前人研究结果一致［31，37，38］。抗氧化酶活性是评价植物抗性强弱的重要生理指标。王义坤等［39］的研究表明，对在连作苹果园土壤条件下种植的平邑甜茶幼苗施用菌肥，对其根系保护酶活性和根系活力的提高有促进作用。本研究表明，施用菌肥可使降香黄檀保护酶的活性显著提高，其中施用量为2 g/株的处理抗氧化酶活性最高。

土壤酶是评价土壤质量的重要指标，有研究表明，施用菌肥可有效提高土壤的质量。赵京京等［40］通过对湿地松幼龄林施用细菌肥料，发现细菌肥料对土壤酶活性、土壤微生物多样性、均匀度、丰富度以及优势度指数促进效果显著。孙杨等［41］研究表明，复合微生物菌肥施用对再植苹果树根围土壤真菌群落和酶活性正向效应极佳，能有效缓解再植病害的发生。本研究也得到相似的结果。

微生物菌肥具有绿色、高效、安全、无污染等优点，不仅可以改善土壤理化特性，还可以增强植物抗病能力，促进植物生长发育，优化土壤中微生物的群落结构。但菌肥也并非越多越好，过量施用菌肥也可能会破坏植物根际的核心功能微生物群落结构，反而制约了植物的生长发育。因此，合理施用微生物菌肥是降香黄檀壮苗培育行之有效的措施。