复合肥配施微生物菌剂对‘飞寒樱’苗木生长影响效果研究

高照亮,朱建军,隽加香,李秀芬

(1上海市农业科学院林木果树研究所,上海 201403;2上海市农业科学院食用菌研究所,上海 201403)

‘飞寒樱’(Cerasus campanulata‘Feihan’)为樱花(Cerasussp.)中的早花品种,乔木,在上海地区的花期为3月中下旬,花亮粉色,脉纹明显,花径4 cm以上,盛开时花瓣分离平展于一个平面上,先花后叶,开花极其繁密,再配上向下垂挂的纤长花梗,犹如朵朵粉蝶满园飞舞,美丽异常。‘飞寒樱’花期介于‘椿寒樱’‘河津樱’等早樱品种和‘染井吉野’等中樱品种之间,在早樱和中樱品种间起到很好的衔接作用[1-3]。此外,‘飞寒樱’生长迅速,3年生的‘飞寒樱’与5年生的‘染井吉野’树体大小相当。而且‘飞寒樱’病虫害少,迄今为止还没有发现根瘤病的发生。因此,‘飞寒樱’具有观赏价值高、生长快、适应性强、抗虫抗病性突出等特点,是极具开发价值的樱花品种,在武汉、南京、上海等地都有种植。目前,国内外针对樱花的研究主要集中在品种选育、嫁接、扦插等繁殖技术方面[4-6],对樱花施肥方面的研究较少,而微生物菌剂(解淀粉芽孢杆菌)对‘飞寒樱’苗木生长的影响研究还未见报道。为了探索樱花适宜的施肥方法和技术,对‘飞寒樱’苗木进行不同施肥处理(复合肥配合施用微生物菌剂)研究,以期为‘飞寒樱’的栽培管理提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况与试验材料

试验地设在上海市农业科学院奉浦院区,属北亚热带季风性气候,四季分明,日照充分,雨量充沛。试验地土层厚度50 cm左右,土壤质地为壤土偏黏。试验苗木为3年生‘飞寒樱’嫁接苗,栽植密度为60 cm×100 cm,平均直径1.0—1.2 cm,平均定干高度为120 cm。肥料种类为:史丹利农业集团股份有限公司生产的史丹利牌复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15);哈尔滨艾加生物技术有限公司生产的微生物菌剂(解淀粉芽孢杆菌,活菌数:2亿个∕g)。

1.2 试验设计与施肥方法

试验于2020年4月初进行,按完全随机区组设计,设置空白对照(CK)、K1—K5共6个处理(表1),每个处理(试验小区)7株,3次重复,试验区周围设保护行。施肥方法:用施肥器在距离植株20 cm处环绕选3点等量进行,施肥深度为15 cm。

表1 不同施肥处理试验设计Table 1 Experimental Design of different fertilization treatments g

1.3 指标测定

分别在施肥前的4月上旬和施肥后的11月上旬,测量每株直径、株高和新稍生长量;定期用叶绿素仪(SPAD 502)测定叶绿素含量,并于5月28日采集叶片,测量叶片形态、大小和重量(包括叶柄长、叶片长度、叶片宽度、叶片鲜重和烘干重)。株高和新梢生长量用钢卷尺测定,直径用电子量尺测量,叶面积用CI-203激光叶面积仪测定,叶片用分析天平称重。

1.4 数据处理

数据处理采用Excel 2007和DPS 6.55进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对‘飞寒樱’苗木叶片生长状况的影响

由表2可以看出,施肥能够显著促进‘飞寒樱’苗木的叶片生长,施肥后‘飞寒樱’叶片的叶柄、叶宽、叶长、叶面积和叶片的干鲜重都有不同程度的增加,其中K1、K2、K3和K4均与对照差异显著,以K3处理最好,K5只有叶柄长度与对照差异显著,其他指标差异不显著。说明单独使用微生物菌剂对叶片生长的促进作用不明显,而单独使用复合肥效果明显;以复合肥150 g+微生物菌剂100 g处理效果最好,但与其他复合肥处理之间差异不显著。原因可能是微生物菌剂的作用需要一个缓慢的过程,有待进一步观察。

表2 不同施肥处理对‘飞寒樱’苗木叶片生长状况的影响Table 2 Effects of different fertilization treatments on leaf growth of Cerasus campanulata‘Feihan’seedlings

2.2 不同施肥处理对‘飞寒樱’苗木叶片叶绿素含量的影响

叶绿素是反映植株光合作用强弱的重要指标,叶片叶绿素值的增加对树木的生长有较大的促进作用[7-9]。本试验的测定结果表明,施肥能有效促进植株体内叶绿素含量的增加。同时植物叶片的成熟度不同,叶绿素含量也不相同,同时,叶绿素含量随温度的变化也会发生变化[10-14]。

2.2.1 不同施肥处理对‘飞寒樱’苗木叶片叶绿素含量的影响过程

由图1可以看出:施肥处理后2周(4月26日)时,各处理间‘飞寒樱’叶片叶绿素含量差别不明显,而在5月10日时,各处理间‘飞寒樱’叶片叶绿素含量差距变大,K1、K2、K3和K4处理的叶绿素含量迅速上升(SPAD达到40以上),而K5和对照的叶绿素含量上升缓慢,维持在比较低的水平(SPAD为30);从5月10日至6月23日,所有处理的‘飞寒樱’叶片叶绿素含量随时间变化不大,K1、K2、K3和K4处理的叶绿素含量一直维持在比较高的水平,CK和K5维持在比较低的水平。到7月14日时,处理之间出现分化,K4、K5和对照处理的叶绿素含量开始降低,可能与天气及土壤积水有关。

2.2.2 不同施肥处理对‘飞寒樱’苗木叶片叶绿素含量的影响程度

从表3可见,不同施肥处理叶绿素含量均显著高于对照,达到极显著水平,K1、K2、K3和K4处理与K5处理之间均差异极显著。说明单独使用微生物菌剂,对‘飞寒樱’苗木叶片叶绿素含量的促进作用显著低于其他施肥处理,但也显著高于对照。

表3 不同施肥处理对‘飞寒樱’苗木叶绿素含量的影响Table 3 Effects of different fertilization treatments on chlorophyll content of Cerasus campanulata‘Feihan’seedlings

2.3 不同施肥处理对‘飞寒樱’苗木新梢生长量的影响

从表4可见,以K3处理新稍生长最快,以对照处理新稍生长最慢,K3为对照的3.58倍,K3与K2之间没有显著差异,K3与其他处理之间差异显著;K3与K2和K1没有极显著差异,K3与其他处理之间差异极显著;对照与K5之间没有显著差异,对照与其他处理之间差异显著;对照与K5和K4之间没有极显著差异,对照与其他处理之间存在极显著差异。说明单独使用微生物菌剂对‘飞寒樱’新稍生长的促进作用不显著,而其他施肥处理都显著促进‘飞寒樱’的新稍生长,3种施肥处理达到极显著水平。可见施肥处理对‘飞寒樱’的新稍生长作用明显。以复合肥150 g+微生物菌剂100 g处理对‘飞寒樱’的新稍生长的促进作用最好,是对照的3.58倍,其次是复合肥150 g+微生物菌剂50 g处理,是对照的3.29倍。

表4 不同施肥处理对‘飞寒樱’苗木新稍生长量的影响Table 4 Effects of differen t fertilization t reatments on the growth of Cerasus campanulata‘Feihan’seedlings

2.4 不同施肥处理对‘飞寒樱’苗木地径生长的影响

从表5可见,不同施肥处理对‘飞寒樱’苗木的地径生长有促进作用,其中K5效果最差,与对照没有显著差异。其他处理均与对照达到极显著差异水平,以K3效果最好,地径生长量为对照的4.78倍。处理间K3与K2差异不显著,K1与K4差异不显著,K3、K2与K1、K4之间差异显著,因此K3与K2处理优于K1、K4,优于K5和对照。说明100 g或50 g微生物菌剂与150 g复合肥组合可以显著促进‘飞寒樱’苗木的地径生长。而单独使用微生物菌剂作用不明显。

表5 不同施肥处理对‘飞寒樱’苗木地径生长的影响Table 5 Effects of different fertilization treatments on ground diameter growth of Cerasus campanulata‘Feihan’seedlings

3 讨论

微生物主要通过影响植物内源激素、酶活性等生理生化反应而直接作用于植物的生长[15]。微生物菌剂(解淀粉芽孢杆菌)是农业生产中常用的根际促生菌和有益内生菌,在促进植物生长方面具有显著效果。有研究发现,解淀粉芽孢杆菌可以通过分泌植物生长激素、溶磷固氮作用和促进植物营养功能等不同方式对植物产生促生作用[15]。近年来研究还发现,解淀粉芽孢杆菌作为一类重要的生防微生物资源,能够显著改善植物的生理生化指标,如光合速率,根系活力及生长相关酶活性和激素含量,从而促进植物生长及产量的形成[16-17]。本试验表明:与对照相比,底肥配施微生物菌剂(解淀粉芽孢杆菌),‘飞寒樱’苗木的叶片鲜重、叶柄长度、叶片长度、叶片宽度、叶面积、叶干重、地茎和新梢生长量等指标均有不同程度提高。其中,复合肥与微生物菌剂混合施肥的最佳组合为复合肥150 g+微生物菌剂100 g,以叶面积增幅最为明显,叶片鲜重、干重增幅、地茎、新梢生长也较为显著,这可能是由于解淀粉芽孢杆菌在生长繁殖过程中分泌的植物生长激素(如IAA、细胞分裂素和吲哚乙酸等)刺激了‘飞寒樱’根系的生长,从而利于树体根系对肥料的营养吸收,进而促进了地上部植株叶片的生长发育。与此同时,随着微生物菌剂使用量的进一步增加,‘飞寒樱’叶片生长指标数据呈现下降趋势,这可能是由于随着根际微生物含量的进一步增加,其产生的生长激素等物质浓度显著升高,适当浓度的生长激素类物质有利于植株的生长发育,超过一定阈值后,植物根系生长受到抑制,进而导致地上部生长进程减缓,表现为叶片生长速度降低。解淀粉芽孢杆菌在生长过程中可以分泌多种植物生长激素类物质,且不同植物生长激素类物质的促生长浓度有所不同,究竟是哪一种植物生长激素对‘飞寒樱’的生长发育起主要促进或抑制作用,有待进一步通过试验进行探究。