复合微生物菌肥对强力班克木苗期生长与生物量积累的影响

罗水兴，孙 冰，裴男才★，史 欣，陈 勇，唐艺家

（1.中国林业科学研究院热带林业研究所，广东 广州510520；2.广州市林业和园林科学研究院，广东 广州510405）

强力班克木(Banksia robur)属于山龙眼科(Proteaceae)班克木属(Banksia)灌木，高约3 m，树皮光滑，叶革质，倒卵圆形或椭圆形叶片，叶背被绒毛，叶面光滑，叶脉光滑，叶缘内弯，锯齿，新叶桃红色；花序10～17 cm长，6～7 cm宽，花在花蕾时为绿色，盛开时为金黄色，3～5年可开花；喜欢季节性湿润地区；适宜生长在部分遮阴、下层林木或者开阔有阳光的地方[1]。全世界班克木属植物共80种[2]，除齿叶班克木(Banksiadentata)外，其他种均自然分布于澳大利亚，大部分种类分布于海拔100～250 m的热带-亚热带地区[3]。班克木属植物是优良的城市绿化树种，其艳丽独特的大花序也是新型高档木本切花[4-7]。班克木属植物于20世纪90年代引种到我国的广东、云南、四川等地，但存在存活率低、生长缓慢、易得病虫害等问题，严重阻碍了班克木属植物在我国的推广应用。因此，尝试通过施肥等措施解决上述问题，提高班克木属植物在我国的生长适应性、扩大其适生范围，具有重要理论意义和实践价值。

微生物菌肥是一种高效、无毒、无害、无污染的肥料[8]，其主要通过微生物的活动改善土壤的营养结构[9]，增加根际土壤中的有益菌的数量和活性，促进幼苗根系形态建成，增大幼苗根系吸收面积，促进幼苗生长，最终提高幼苗质量和增加幼苗的抗性[10]，现已广泛应用于农林生产中，并对促进植物的生长效果显著[11-15]。本研究在前期菌肥对苗木生长试验的基础上，选用不同菌肥对强力班克木进行施肥，测定处理后幼苗的生长高度、地径、生物量以及N养分积累量等，了解菌肥对强力班克木生长的影响，为强力班克木的引种与苗木培育提供技术支持，进而推广应用到城乡绿化建设。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试苗木

供试材料为3个种源强力班克木，分别为38163、38164和35224；种子均从澳大利亚CSIRP种子中心采购[16]。各种源的地理位置均为澳大利亚昆士兰州，其气候因子详见表1。试验处理在中国林业科学研究院热带林业研究所苗圃内(22°30′N，114°02′E)进行。2013年11月14日播种于育苗盆中，待小苗长出两对以上真叶时，选取生长健壮、长势一致的小苗移植到预先装好基质的育苗袋。育苗基质均为同一土质的黄心土，不作灭菌处理。育苗袋高13 cm，直径6 cm。用沙盘垫起苗床，距离地面15 cm，避免育苗袋与地面接触。

表1 强力班克木的种源地及其气候一览表Tab.1 Provenance and climate data of Banksia robur

1.1.2 供试菌肥

参试菌肥菌株为固氮菌，由中国林业科学研究院热带林业研究所应用微生物课题组提供。菌肥质量符合“复合微生物肥料”行业标准(NY/T798-2004)，菌肥产品技术指标达到有效活菌数cfu检测值(亿·g-1)≥0.50，总养分(N+P2O5+K2O)%≥0.60，pH在5~8之间，液体剂型。1号菌肥由1号有机肥(全N 12.33‰+全P 21.96‰+全K 13.98‰)+固氮菌组成，新的成分为全N 12.72‰+全P 23.30‰+全K 12.94‰；2号菌肥由2号有机肥(全N 14.62‰+全P 18.01‰+全K 19.18‰)+固氮菌组成，新的成分为全N 15.95‰+全P 20.10‰+全K 19.24‰；3号菌肥为混合施肥(1号+2号各半)，新的成分为全N 13.67‰+全P 20.66‰+全K 16.06‰。每种菌肥的施用量均为10 ml·株-1。对照处理为不施菌肥。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

采用双因素随机区组试验设计。参试的强力班克木，共3个种源，每个种源4个处理（1个对照)，每个处理30株，3次重复。试验苗木按常规进行管理，不追加其它肥料。

1.2.2 施肥方法及施用量

2014年3月24日，在容器苗植株旁用竹签戳一个3~4 cm深的小洞，将菌肥浇入小洞中，10 ml·株-1。

1.2.3 生长指标测定

2015年1月15日从每个种源每个处理中，随机选出9株生长较一致的苗木，测定每株苗木的苗高、地径。苗高采用钢卷尺测量，地径采用游标卡尺测量。

1.2.4 生物量测定

2015年1月15日收获全株。生物量主要是测定地上部分(叶片+茎)鲜重、地下部分(根系)鲜重、地上部分干重、地下部分干重。样品晾干，用万分之一天平分别称量其鲜重；样品于80℃烘至恒量，用万分之一天平分别称量其干重。

1.2.5 N测定

2015年1月22日送样，全N含量采用硫酸-双氧水消煮、扩散法测定[17]。植物样品在浓硫酸溶液中，经过脱水、碳化、氧化等作用一段时间后，加入30%双氧水并在热的浓硫酸溶液中继续分解，定容后用HCl标准溶液滴定、测定植株全N含量。

1.2.6 数据分析

运用SPSS 19.0软件进行方差分析和Duncan′s多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同微生物菌肥对不同种源苗高、地径的影响

2.1.1 强力班克木苗高、地径生长方差分析

强力班克木施用菌肥后，不同种源间的苗高和地径生长差异不显著，种源与施肥处理的交互作用也不显著，但不同菌肥处理间的差异达到了显著水平(P＜0.05，表2)。2号菌肥处理苗木高生长最好(15.49 cm)，其次是1号菌肥处理(15.18 cm)，对照的苗高生长最差(11.84 cm)(表3)。3号菌肥处理苗木地径生长最好(3.94 cm)，其次是1号菌肥处理(3.72 cm)，对照的苗高生长最差(2.75 cm)(表3)。1、2、3号菌肥处理的强力班克木的苗高和地径与对照均呈现显著差异，施用菌肥可显著促进苗高和地径生长，1、2、3号菌肥处理分别比对照苗高提高28.21%、30.83%和17.40%，地径提高35.27%、31.27%和43.27%；菌肥间差异不显著，不同种源强力班克木的苗高和地径差异也不显著(表3)。

表2 强力班克木苗高和地径生长方差分析Tab.2 ANOVAs of height growth and ground diameter of B.robur seedling

表3 强力班克木苗高和地径生长多重比较Tab.3 Multiple comparisons on height and ground diameter for B.robur seedlings

2.1.2 不同种源强力班克木苗高生长对菌肥的效应

施用菌肥均能提高苗木生长(表4)。对种源2，施用1、2号菌肥与对照的高生长达显著差异，其苗高生长分别比对照提高了33%和18.68%。对种源3，施用1、2号菌肥的苗高生长较对照为显著差异，其苗高生长分别比对照提高了36.83%和53.5%。

表4 不同菌肥对不同种源苗高生长影响Tab.4 Effects of different bacteria fertilizer on height of different provenances seedlings

2.2 不同菌肥对不同种源生物量的影响

2.2.1 不同菌肥处理的苗木生物量差异分析

不同种源的强力班克木施用菌肥后，不同种源间的苗木地上干重、地下干重以及全株干重差异均不显著，种源与处理的交互作用地上干重和全株干重也不显著，但不同菌肥处理间呈显著差异(表5)。1、2、3号菌肥处理的强力班克木的地上、地下以及全株干重与对照呈现显著差异，施用菌肥比不施菌肥可显著提高苗木生长量，分别比对照全株干重提高99.38%、98.77%和116.67%，而菌肥间苗木地上、地下和全株干重差异不显著。不同种源强力班克木苗木地上、地下和全株干重差异不显著(表6)。

表5 施用菌肥对3个种源苗木干重方差分析Tab.5 ANOVAs of dry weight for three provenances seedling and bacteria fertilizers

表6 3个种源与不同菌肥处理下苗木干重多重比较/gTab.6 Multiple comparisons on dry weight for three provenances seedlings and bacteria fertilizers

2.2.2 不同菌肥对3个种源生物量积累的影响

种源1以施用3号菌肥的地上部分干重、地下部分干重和全株干重多于施用1、2号菌肥，显著优于对照，分别增加了196.8%、174.55%和190%(表7)。种源2以施用1号菌肥的地上部分干重和全株干重显著优于对照，分别比对照增加了67.95%和76.30%。种源3的地上部分干重、地下部分干重和全株干重施3种菌肥的差异不显著，但是都显著优于对照。种源3施用3种菌肥比对照的全株干重分别提高198.95%、226.32%和203.16%。

表7 不同菌肥对3个种源苗木干重的影响Tab.7 Effects of different bacteria fertilizers on dry weight of three provenances seedlings

2.3 不同菌肥对不同种源班克木苗木N养分积累量的影响

2.3.1 不同种源强力班克木N养分积累量的方差分析

不同种源的强力班克木施用菌肥后，不同种源间的苗木地上、地下以及全株N积累量差异均不显著，种源与处理的交互作用地上N积累量和全株N积累量也不显著，但不同菌肥处理间呈显著差异(表8)。1、2号菌肥处理的强力班克木的地上、地下以及全株N积累量与对照呈显著差异，1、2、3号菌肥处理分别比对照的全株N积累量提高85.73%、78.64%和47.31%，而菌肥之间苗木地上、地下和全株N积累量差异不显著。不同种源强力班克木的苗木地上、地下和全株N积累量差异不显著(表9)。

表8 不同菌肥对3个种源苗木N养分积累量方差分析Tab.8 ANOVAs of effects of bacteria fertilizers on nutrient accumulated amount of N for three provenances seedlings

表9 不同菌肥处理3个种源苗木N养分积累量多重比较Tab.9 Multiple comparisons on nutrient accumulated amount of N for three provenances seedlings and bacteria fertilizers

2.3.2 不同菌肥对不同种源苗木N养分积累量的影响

由表10可知，在苗木地上部分N养分积累量方面，种源1施用菌肥3与对照的差异显著，比对照增加了86.02%；在苗木地下部分N养分积累量方面，种源3施用菌肥与对照的差异显著，分别比对照增加了195.54%、233.04%和177.68%；在苗木全N养分积累量方面，种源3施用菌肥1和2显著高于对照，分别比对照增加了187.64%和198.19%。

表10 不同菌肥对3个种源苗木N养分积累量的影响Tab.10 Effects of bacteria fertilizers on nutrient accumulated amount of N for three provenances seedlings

3 结论与讨论

生物菌肥最显著特点是其有活性益生菌，具有固N功能，可以改善植物营养条件和生长环境[10]。本研究结果表明，施用菌肥能显著提高强力班克木苗木生长，苗高生长较对照提高17.4%~30.83%，地径生长提高31.27%~43.27%。这与苏小青等在油茶[10]，蒋欣梅等在茄子[12]以及陈荣在赤松[18]研究中的结果基本一致。本实验采用的3种菌肥明显促进强力班克木苗木的生长，说明这3种菌肥对强力班克木是适应的。这可能与供试的这3种强力班克木是同属不同种源的植物有关，因为植物间的遗传差异较小，对这3种肥料的应用效果较一致。

施用菌肥能显著提高强力班克木的苗木生物量，菌肥处理比对照的全株干重提高98.77%~116.67%。这与胡彩颜等[9]、魏国江等[8]、任瑞兰等[11]的研究结果相似。但是，不同种源强力班克木对不同菌肥的反应不一致：其中，种源1对3号菌肥的生长反应优于其他菌肥以及对照，而种源2对1号菌肥的生长量反应优于其他菌肥及对照，种源3对三种菌肥的生长量反应没有显著差异。

施用菌肥能显著增加强力班克木苗木N的养分积累，比对照的全株N积累量提高47.31%~85.73%。这说明菌肥中的固氮菌已发挥固氮作用，通过固氮作用，增加苗木对氮的吸收与积累。虽然生物菌肥本身几乎不含N、P、K，但是其具有固N、解P、解K的功能，通过生物菌的活动改变土壤环境从而改善植物营养条件和生长环境[10]。胡彩颜等[9]研究表明，菌肥极显著增加了红锥 (Castanopsis hystrix)、长芒杜英(Elaeocarpus apiculatus)和樟(Cinnamomum camphora)的N、P养分积累。通过施用菌肥能显著提高苗木的高度和地径，能显著提高苗木的生物量以及N的积累，但菌肥对花序大小、颜色以及整体观赏效果有何影响有待进一步研究[19-20]。

致谢：康丽华研究员及其课题组提供了菌肥和技术支持。李华娥、研究团队成员和研究生等人在前期项目实施过程中开展了部分工作，相关专家为稿件提供了修改意见和建议。