微生物菌剂对樱花再植土壤及樱花生长的影响

摘要 通过检测分析樱花再植区域施用微生物菌剂与未施用微生物菌剂的土壤理化性质、主要病原菌变化及后期生长情况，探究施用微生物菌剂对土壤的调节作用。结果表明，施用TLC土壤微生物菌剂后土壤pH、有机质呈显著差异，pH显著低于对照，有机质显著高于对照，病原微生物数量未呈显著差异，但总量普遍降低。从樱花生长量和叶片健康状况综合分析，施用菌剂对樱花生长具有较明显的促进作用。

关键词 樱花；再植土壤；微生物菌剂

中图分类号 S 685.99 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2024）23-0155-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.23.033

Effects of Microbial Inoculant on Soil and Growth of Cherry Trees

SUN Yu-hong，ZHAO Xiao-juan，ZOU Ying-xin et al

（Administration Office，Beijing Yuyuantan Park， Beijing 100142）

Abstract The application of microbial inoculants on soil was explored by analyzing the changes in soil physical and chemical properties， main pathogenic bacteria and later growth of cherry replanting areas with and without microbial inoculants. The results showed that after the application of TLC soil microbial inoculants， the soil pH and organic matter showed differences， with pH significantly lower than that of the control group， and organic matter significantly higher than that of the control group. The number of pathogenic microorganisms did not show differences， but the total amount was generally reduced. From the comprehensive analysis of cherry growth and leaf health， the application of inoculants has a significant promoting effect on cherry growth.

Key words Cherry blossom;Replant the soil;Microbial inoculant

基金项目 北京市公园管理中心科研专项（ZX2021023）；北京园林绿化高质量发展科技创新专项（KJCX202338）。

作者简介 孙玉红（1970—），女，天津人，正高级工程师，从事园林植物栽培养护和园林工程管理研究。

收稿日期 2024-01-09；修回日期 2024-03-05

樱花属蔷薇科樱属（Cerasus），浅根系树种，适生于雨量充沛的海洋性气候，喜欢排水、透气性良好、疏松肥沃的微酸性土壤。玉渊潭公园拥有华北地区最大的樱花专类园，园内栽植樱花40余个品种，总数近3 000株。公园自1972年栽植第一批大山樱，持续大量地栽植樱花已有50年，明显造成土壤营养元素失衡、透气性较差，各种有害生物积聚，樱花土壤生态环境急剧恶化，土传致病菌镰刀菌Fusarium spp.、疫霉菌Phytophthora spp.、土壤根结线虫Meloidogyne spp.和土壤农杆菌含量均较高［1］。樱花树的抗逆性减弱，大规格樱花普遍出现衰弱态势，樱花根瘤病、根腐病、干腐病时有发生［2］，樱花园景观维持压力逐年增大。近3年结合樱花补植工作重点对樱花园主景区进行了土壤熏蒸处理，消杀防效比较明显；新栽植区域土壤进行改良，苗木成活和后期生长情况有了初步改善。但对于多年连续栽植樱花区域、不具备熏蒸条件的土壤如何进行改良仍是重大课题。

微生物菌剂在现代农业生产中应用十分广泛，具有提高农作物产量、改善农产品品质、增强农作物抗逆性、改善土壤养分供应性能等重要作用［3］。微生物肥料具有改善土壤理化性质、提高土壤肥力、防治土传病害、修复土壤生态环境等优点［4］。微生物菌剂处理可以增加土壤中与有益微生物相关的细菌和真菌的相对丰度，且抑制病原菌的生长［5］。瓦雷兹芽孢杆菌可以产生稳定的抑菌物质拮抗病原菌，对樱花根癌病的防治效果可达50%［6］。促生菌复配有机肥能够有效地提升土壤酶活性水平，增强土壤肥力，改善樱花种植土壤肥力，促进樱花生长，有效防治樱花根癌病［7］。JK-SH007 菌株对梨树具有促进树体生长、提高叶片叶绿素含量和叶片组织含水率、增加根际土壤有效磷含量、增加果实产量和可溶性固形物含量的作用［8］。

笔者针对玉渊潭公园樱花土壤土传致病菌镰刀菌、疫霉菌和土壤根结线虫含量较高，严重影响樱花生长的现实问题，通过根际范围灌施土壤微生物菌剂以期缓解土传病害影响，改善土壤理化性质，促进樱花健康生长。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于北京市玉渊潭公园，属暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候，四季分明，冬季寒冷，夏季多雨，春季干燥多风，年平均气温为 12.5 ℃，年降水量约为 628.9 mm，大部分集中于 7—8 月，土壤偏碱性，pH普遍在 8.0 以上。具体实施地点为栽植樱花时间最长、土壤质量较差且土传病害发生严重的鹂樱园区域。

1.2 试验材料

试验地樱花树均定植10年以上，长势良好、田间管理措施一致。供试药剂为TLC土壤微生物菌剂，由北京泰程基业科技有限公司供应。通过活性细菌水剂与复合芽孢菌粉的不同匹配，短时间（一般3 d）生发成菌液，稀释后对选定的樱花进行浇灌。

1.3 试验方法

选取试验地长势基本一致的樱花共5组。于2022年8月—2023年6月（生长季）进行①施用菌剂和②未施用菌剂（简称“对照CK”）2个处理，共计6次。观察记录施用菌剂与未施用菌剂对樱花枝条生长量的影响。并于2023年7月18日汛期前，在施用菌剂的樱花树堰东、西、南、北4个方向上，利用小型取土器进行混合取样，深度0～30 cm。将其储存在低温保鲜袋中带回并分别委托北京市园林科学研究院和中国农业科学院植物保护研究所对土壤理化性质和病原菌数量进行检测。对照组与上述一致。

1.4 测定项目与方法

碱解氮含量用KCl浸提后置于流动分析仪进行测定；有效磷含量先用NaHCO3浸提后再用流动分析仪检测；速效钾含量用CH3COONH4浸提后置于火焰分光光度计检测；pH测定用2.5∶1水土比-电位法；有机质含量测定用重铬酸钾滴定法。

土壤镰刀菌和疫霉菌的数量分别采用Komada［9］和Masago［10］的方法进行分离计数。根结线虫的分离计数采用重糖分离法［11］。

1.5 数据分析

用 Microsoft Excel 2010 对原始试验数据进行整理，用 SPSS 22.0 统计软件进行配对样本t检验，对比研究施用菌剂对再植土壤理化性质、菌群数量和樱花生长的影响。

2 结果与分析

2.1 施用TLC土壤微生物菌剂土壤理化性质变化

施用菌剂和未施用菌剂樱花再植土壤中pH、有机质、速效钾、有效磷、有效氮含量见表1，其中pH、有机质2组呈显著差异（P<0.05）。试验组（1∶2.5）和对照组pH（1∶2.5）呈显著差异（t=-3.187，P=0.033），试验组pH（1∶2.5）的平均值（8.02）显著低于对照组pH（1∶2.5）的平均值（8.31）；试验组和对照组有机质呈显著差异（t=4.455，P=0.011），试验组有机质的平均值（23.80 g/kg），显著高于对照组有机质的平均值（19.10 g/kg）。速效钾、有效磷、有效氮配对数据均未呈显著差异（P>0.05）。

其原因为微生物活动是产生氢离子和氢氧根离子最显著的微生物过程，从而影响土壤pH。在碳循环中，微生物呼吸产生的CO2在土壤溶液中溶解形成碳酸（H2CO3），是氢离子的来源，从而导致土壤酸化。非共生真菌和共生真菌以及细菌都可以产生和分泌有机酸，也会导致土壤pH降低。有机质的显著提升与微生物菌剂能够促进土壤中植物残体等有机物的腐殖化过程有关。

TLC-系列土壤微生物菌剂适用范围为5～35 ℃，最佳温度为27 ℃，冬天地表层温度低，细菌休眠，夏天地表层会比地下活跃，该系列土壤菌剂一般连续一年施用土壤相关理化指标会有较明显变化。而该试验受时间和资金等限制，仅在2022年8—10月和2023年4—6月各连续90 d施用。施用时间较短，2个施用时段跨越冬春细菌休眠的150 d，又错过夏季的活跃期。另外，试验区域浇灌以喷灌为主，持续少量多次的浇水模式对樱花根际土壤的透气性和墒情都不利，也直接影响微生物细菌活性，长期浇灌碱性的湖水也直接影响土壤pH的调节效果。

2.2 施用TLC土壤微生物菌剂土壤病原微生物变化

由表2可知，施用菌剂和未施用菌剂樱花再植土壤中镰刀菌、疫霉菌、线虫均未呈显著差异（P>0.05），但试验组病原菌数量普遍低于对照组。由于样本数量较少，加之试验区域绿地改造和树木复壮等对土壤进行扰动，造成土壤理化性质差异不明显，但所施用的微生物菌剂属于生防菌，本身具有抑制或杀灭病原菌的作用，与有害菌争抢养分和生态环境，生成能杀死或抑制毒菌生长的抗生素和生物酶，增强土壤生物活性，有效降低土壤病原菌数量，因此土壤病原微生物、线虫等积累量普遍减少。

2.3 施用TLC土壤微生物菌剂樱花枝条生长量变化

2023年10月8日，对试验的8株樱花3年的生长量进行测定，结果见图1。从图1可以看出，8株樱花年均生长量普遍呈现2021年偏高、2022年减少、2023年又增加的趋势，分析原因，微生物肥料作为一种富含有机质和有益微生物的新型肥料，能充分集合各种肥料的优点，有效改善土壤性质，提高作物产量和品质。通过施用不同特性的有益微生物，能够起到促生、提质、抗病、抗逆等作用［12］。由于供试植株已开始出现衰弱态势，2022年施用微生物菌剂后当年效果并不明显，2023年连续施用后，生长量有较明显的增长，可能与微生物菌剂能增加土壤中酶活性，将有机氮胺化和硝化，转化为可吸收的硝酸盐，溶解磷转化成可利用的磷酸盐。还能生成刺激植物生长的植物激素，如生长素、赤霉酸等，从而激发根部吸收能力，促进吸收根生长，土壤环境逐步改善，生长量又呈现增长趋势。

2.4 施用TLC土壤微生物菌剂樱花叶片情况比较

2023

年5—7月，对2021和2022年连续2年秋植的97株樱花叶片健康状况进行观察，重点从叶片焦边、穿孔病、早期落叶

3个方面进行统计。从表3可以看出，染井吉野早期落叶和穿孔病问题均较明显，分别占比54.0%和66.2%；山樱和美利坚叶片焦边比较严重，分别占比50.0%和60.0％。其原因为染井吉野苗木规格较大，胸径均在12～17 cm，高度5 m左右，加之其花量大而集中的品种特性，营养消耗比较大，后期树势恢复相对较慢，早期落叶和病虫害较容易发生。

2023年5月底开始出现干热的气候，6月初开始按上述试验方法，对2021年秋植在同一生长环境、同一品种、同样规格，且在2022年早期落叶均较明显的染井吉野樱花灌施微生物土壤菌剂。对比发现，7月初园内大量早花品种樱花陆续出现焦边现象，新植樱花因根系尚未发达表现更为明显，但相比灌施微生物土壤菌剂的樱花从早期落叶、叶色、叶片质地、焦边以及穿孔病发生情况都有明显改善（图2）。

3 结论与讨论

微生物可以改变土壤颗粒、孔隙组织和土壤结构的凝聚力，从而影响土壤的透水性和持水性，微生物肥料能够在樱花苗木的生长期内提高土壤酶活性，提高土壤养分含量，降低土传病害的发病率［1］。可以通过直接或间接的方式促进植物生长并防治病原菌引起的植物病害，长时间施用能够降低樱花再植土壤病原菌数量，改善土壤质量。需进一步筛选适合本地的优异生防菌来改良樱花立地土壤结构，改善因再植导致的樱花土壤根际微环境失衡，减缓樱花衰弱态势，促进樱花可持续健康发展。

尝试生物制剂对再植土壤进行生物防治，如氨基寡糖素是一种具有多种功效的植物生长菌剂，能够提高植物的抗逆性、促进植物的生长和发育、增强植物对病虫害的抵抗力，可改变土壤微生物区系，促进有益微生物的生长而抑制一些植物病原菌。

土壤微生物和土壤性质之间的关系是相互的，pH、土壤有机碳等土壤性质是微生物组结构和微生物活性的关键驱动因素，土壤微生物同样影响土壤的物理和化学性质。土壤微生物是氮、磷和钾等许多元素的生物地球化学循环的关键参与者，其在养分有效性中的作用已得到广泛认可。研究表明，微生物风化可以通过释放土壤矿物质或碎石中的宏量营养素和微量营养素来增加土壤肥力。针对目前樱花再植土壤中有效氮严重缺乏、速效钾超标但樱花体内明显缺乏的现状，可以尝试将溶钾芽孢杆菌菌株与云母一起接种来提高植物对钾的吸收和土壤中钾的有效性，使用硝化抑制剂最大限度地减少土壤中氮的损失。

参考文献

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