不同载体菌肥对紫穗槐生长和光合特性及土壤养分的影响

摘要：【目的】探究接种不同载体基质制备的粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens N1.14，X-45）菌肥对植物生长、光合特性和土壤pH及速效养分的影响，筛选能有效替代泥炭的菌肥载体，为微生物肥料的研发提供参考。【方法】以紫穗槐（Amorpha fruticosa）幼苗为对象，分别施用泥炭载体菌肥（处理T0，CK）、单一秸秆载体菌肥（处理T1）、单一麦麸载体菌肥（处理T2）、秸秆与麦麸（体积比1∶1）载体菌肥（处理T3）、秸秆和麦麸与棉籽壳（体积比1∶1∶1）载体菌肥处理组（处理T4）、秸秆和麦麸与豆饼（体积比1∶1∶1）栽体菌肥（处理T5），对比分析不同载体菌肥的施用对紫穗槐生长特性、光合特性以及土壤养分的影响。【结果】与CK（T0）相比：①T2、T3、T4、T5处理下紫穗槐生长状况均显著提升，以T3处理最为显著；②T1、T3、T4、T5处理对紫穗槐叶片的各项光合特性指标参数均有不同程度改善效应，其中气体交换参数以T5处理改善效果最为显著，叶绿素含量以T3处理改善效果最为明显。复合菌肥载体比单一菌肥对佳士科技光合特性的改善效果更好；③T3、T4、T5处理下紫穗槐土壤养分含量有所提高。【结论】秸秆与麦麸处理、秸秆和麦麸与豆饼处理的促生菌肥可促进紫穗槐生长发育并提高其光合效率、优化土壤营养环境、提高土壤肥力，能有效替代泥炭载体菌肥发挥效能。

关键词：微生物菌肥；紫穗槐；生长特性；光合特性；土壤养分

中图分类号：S718.83 文献标志码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1000-2006（2024）03-0081-09

Effects of different carrier bacterial fertilizers on growth， photosynthetic characteristics and soil nutrients of Amorpha fruticosa

YANG Hao¹，LIU Chao¹，ZHUANG Jiayao^1*，ZHANG Shutong²，ZHANG Wentao¹，MAO Guohao¹

（1.College of Forestry，Co-Innovation Center for Sustainable Forestry in Southern China，Jiangsu Province Key Laboratory of Soil and Water Conservation and Ecological Restoration，Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，China；2.China Chemical Construction Investment Group Co.， Ltd.，Beijing 102308，China）

Abstract：【Objective】This study explored the effects of Serratia marcescens N1.14， X-45 bacterial fertilizer inoculated with different carrier substrates on the growth， photosynthetic characteristics， soil pH and available nutrients of Amorpha fruticosa. Based on this， bacterial fertilizer carriers that can effectively replace rare resource peat were determined in order to provide a theoretical basis for the development of microbial fertilizers.【Method】Taking A. fruticosa seedlings as the object， the peat bacterial fertilizer （T0， CK）， straw bacterial fertilizer （T1）， wheat bran bacterial fertilizer （T2）， straw and wheat bran as carrier bacterial fertilizer （volume ratio = 1∶1， T3）， straw wheat bran and cotton seed hull as carrier bacterial fertilizer （volume ratio = 1∶1∶1， T4）， and straw wheat bran and soybean cake as carrier bacterial fertilizer （volume ratio = 1∶1∶1， T5） were applied. Through comparative analysis， the effects of the application of different carrier bacterial fertilizer on the growth characteristics， photosynthetic characteristics and soil nutrients of A. fruticosa were explored， and treatment groups that can replace peat bacterial fertilizer were selected.【Result】Compared with CK， there were three key findings. First， the growth statuses of T2， T3， T4， and T5 were significantly improved， especially T3. Second， the photosynthetic characteristic parameters of Amorpha fruticosa leaves under T1， T3， T4， and T5 improved to varying degrees. Among the gas exchange parameters， T5 had the most significant improvement effect， and T3 had the most obvious improvement effect on chlorophyll content. At the same time， the improvement effect of compound carrier bacterial fertilizer was better than that of single bacterial fertilizer. Third， the soil nutrient content of A. fruticosa under T3， T4， and T5 treatments increased.【Conclusion】The straw， wheat bran and soybean cake as carrier bacterial fertilizers can promote the growth and development of A. fruticosa， improve photosynthetic characteristics， optimize the soil nutrient environment， improve soil fertility， and effectively replace peat carrier bacterial fertilizer.

Keywords：microbial fertilizer；Amorpha fruticosa ；growth characteristics；photosynthetic characteristics；soil nutrient

土壤环境受到威胁时，土壤板结、团粒结构破坏、肥力下降等问题日趋显现。微生物菌肥可通过影响微生物群落组成来间接影响土壤酶活性和理化性质^[1]，按其作用来划分可划分为固氮菌肥、解磷菌肥、解钾菌肥等。其中解磷菌肥具有生产成本低、应用效果好的优点，且能降低化学磷肥的施用量，在实现经济可持续发展和维护生态系统平衡中具有重要意义^[3]。解磷菌肥是指能通过分泌一些有机酸螯合成无机磷，促进土壤中难溶且难以被植物直接吸收利用的磷元素转化成为可被植物利用的有效磷，提高土壤供肥能力，抵抗土传病原体的侵害，促进植物生长的含有高效解磷菌的一类微生物接种剂^[2]。Rice等^[4]以紫花苜蓿（Medicago sativa）为试验植株，研究在溶磷菌Sinorhizobium meliloti和Penicillium bilaii接种剂的接种下对紫花苜蓿干草产量和品质的影响，结果显示溶磷菌肥的施用能显著提高根瘤数和占有率，而对于干草产量和总氮、总磷含量的影响较小；Prakash等^[5]发现芽孢杆菌（Bacillus sp.）STJP的施用使得薄荷（Mentha canadensis）植株的生长参数、产油率和吸磷量显著高于无菌对照。

载体可以为功能微生物的生长繁殖提供营养和空间^[6]。微生物在载体中稳定生长，是一个利用载体碳源和氮源的动态生长消亡过程。泥炭凭其比表面大、可吸附性强、营养成分丰富的优良特性，成为了菌肥生产过程中应用最多的一类载体，但因为其多位于湿地生态系统保护区且具有短期不可再生性，故不可长期开采^[7]。因此，寻找其他潜在的材料替代泥炭，以减少生态消耗显得尤为重要。目前有关解磷菌肥的研究大多集中在其促生机理或土壤改良特性方面，而对于承载解磷菌的载体底物的筛选研究却鲜见报道，开展对载体对比评估的研究具有重要学术价值和理论意义。

紫穗槐（Amorpha fruticosa）是豆科紫穗槐属植物，具有耐盐碱、耐旱耐涝、适应性强、抗病性强、生长迅速的优良生物学特性，因其郁闭度高、根系发达、固土力强更是被广泛应用于水土保持林草措施之中，成为水土保持林的主要造林树种之一，对减少水土流失、涵养水源、维持生态系统平衡，以及经济利用和生态修复方面都具有重要价值^[8-9]，在我国东北、西北、华北地区及江苏、山东、安徽、湖北、河南、四川、广西等多个省区广泛种植。本研究选用紫穗槐作为试验植株，接种不同载体处理的菌肥后，通过对比分析不同处理下生长指标、光合特性指标、土壤养分指标的差异，分析不同菌肥对紫穗槐生长性状、光合特性和土壤养分的影响，以进一步筛选在实际应用维度有效替代泥炭达到促生改土目的的菌肥载体。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试菌株为具有溶磷特性的粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens N1.14，X-45），该菌株由南京林业大学水土保持研究团队筛选（分离自湖南省岳阳市岳阳大道裸岩边坡），保藏于中国典型培养物保藏中心，能溶解有机、无机磷且能分泌生长素（IAA），同时兼具生长快、竞争力强等特点。

供试培养基：蛋白胨10 g，NaCl 10 g，酵母浸粉5 g，水1 000 mL，pH 7.0～7.2，121 ℃灭菌30 min。

试验在南京林业大学新庄校区（118°49′45″E，32°05′05″N）进行。盆栽试验周期为2021年7—10月。实验用基质土购自江苏兴农科技有限公司，pH 5.2～6.0，N、P₂O₅、K₂O摩尔质量比例为10∶11∶13；试验用盆为塑料花盆（内径19 cm、外径21 cm、高19 cm）；供试植株为紫穗槐，每次补充水分采用等量量取法，其中7、8月保证每周补充2次水分，9、10月保证每周补充1次水分。

1.2 菌肥制备及实验设计

将X-45菌株接种于盛有LB液体培养基的三角瓶，置于30℃、200 r/min摇床中培养48 h，测得菌液OD₆₀₀值为（0.814±0.007）。用不同配比载体分别接种X-45菌液制成微生物菌肥，具体方法参照文献[10]，将制备好的菌肥置于28℃培养箱培养7～10 d，备用。

选取颗粒饱满的紫穗槐种子与菌肥体积比1∶1充分混合，对照组种子使用无菌水拌种，并置于阴凉、避光处2 h，使细菌充分附着于种子表面。播种30 d后间苗，每盆保留3株长势一致且长势良好的幼苗，并于生长30、60 d时分别向各处理组盆内补施1次对应处理菌肥（均由菌液发酵不同载体30 d后制成，有效活菌数≥6亿个/g）。

本研究共设置6个处理（表1），每个处理设3次重复。

1.3 紫穗槐生长和光合指标及土壤速效养分的测定

1.3.1 株高、茎粗

于2021年10月8日测量所有紫穗槐幼苗的株高和茎粗。使用皮尺测量幼苗的株高，精度为0.1 cm；在植株地上部分距表层土壤1 cm处使用游标卡尺测量茎粗，精度为0.01 mm。

1.3.2 光合参数

于2021年10月5日天气晴朗的9：00—12：00使用Li-6400便携式光合仪（Li-Cor Inc.USA）测定幼苗的光合参数，设置测定时的叶室温度为（30±0.6）℃，叶室相对湿度为（48.19±4.7）%，CO₂浓度控制在400 μmol/mol，叶室内光强设置为300 μmol/（m²·s）；随机采取植株上中下部位各3片叶片采用混合液浸提法^[11]测量叶片中叶绿素含量，参照Porra等^[12]的方法计算叶片中叶绿素a、b含量。

1.3.3 植物根系形态指标

将根系和地上部分分开，带回实验室。用水将附着在根系周围的泥土洗净，使用根系扫描仪（Perfection V700，Epson日本）获得透射图像，再使用WinRHIZO PRO 2007分析根系图像，测定根长、根表面积、根体积、尖端数、分蘖数等指标。

1.3.4 植物生物量

完成根系扫描后，将紫穗槐的地上部分和地下部分分别放进相应的信封内，统一放入烘箱，在105 ℃下杀青1 h，再在70 ℃条件下烘干至恒定质量，使用电子天平分别测定植株地上和地下生物量。

1.3.5 土壤养分含量

于2021年10月8日采集土壤样品，风干后过孔径0.15 mm筛用于土壤养分含量的测定：pH采用mettler toledo pH计测定（水土比为2.5∶1），有效磷含量参照LY/T 1233—1999《森林土壤有效磷的测定》中氟化铵-盐酸浸提法测定，水解氮含量参照LY/T 1229—1999《森林土壤水解性氮的测定》中碱解扩散法测定，速效钾含量参照LY/T 1236—1999《森林土壤速效钾的测定》中醋酸铵-原子吸收分光光度计法测定。

1.4 数据处理

数据均为3次重复平均值，采用SPSS 22.0进行处理分析，采用Origin 2019b制作图表。

2 结果与分析

2.1 不同菌肥处理对紫穗槐地上生长状况的影响

不同菌肥处理下紫穗槐幼苗生长情况见表2。由表2可知，除T1、T4外各处理下紫穗槐幼苗的干鲜质量较对照有显著差异（P＜0.05），分别显著增加了1.70%～46.33%和6.24%～42.39%，其中以T3为最高，两项指标分别是T0的1.46倍和1.42倍，表明除了单一载体秸秆，其余载体均能一定程度代替泥炭发挥功能，且能显著促进紫穗槐地上生物量的增加。

施肥处理对植株的株高、茎粗也有明显影响，除T1外其余施肥处理组较对照使植株增高2.83%～29.67%，其中T3应用效果最为显著，株高达到32.09 cm，是T0的1.30倍，其余处理株高（除T1外）与T0相比虽有一定增加但均未表现出显著差异（P＞0.05），表明T3菌肥能有效促进紫穗槐幼苗的伸长生长。此外，除T1的其余处理茎粗和对照相比提升0.47%～15.90%，且复合载体菌肥T3、T4处理茎粗显著高于对照（P＜0.05），表明T3、T4在促进紫穗槐幼苗横向生长方面效果优于泥炭菌肥。

综上，以紫穗槐地上生长情况为考量指标，T3、T4处理菌肥肥效相对较好，可高效替代泥炭载体菌肥达到促进植株生长的目的，秸秆处理（T1）表现较差。

2.2 不同菌肥处理对紫穗槐根系生长的影响

不同菌肥处理下紫穗槐幼苗根系生长状况见表3。由表3可知，不同菌肥对紫穗槐幼苗的根系生长具有显著促进作用。各处理下幼苗根长和对照比增加了2.26%～195.64%，且除T1和T0处理差异不显著（P＞0.05）外，其余处理显著高于T0，其中以T3处理提高最为显著，达到T0处理的2.96倍，且和其他处理均表现为显著差异（P＜0.05）。同时，不同处理对于紫穗槐根部生物量也有明显的提高作用。各处理下干质量和T0处理相比增加了5.26%～19.65%，且除T1处理外其余处理与其组间差异显著（P＜0.05）。提高效果最明显的为T3处理，是T0处理的1.19倍。

综上，分析不同菌肥处理下的紫穗槐幼苗根系指标可以看出，相较于泥炭对照，各处理菌肥都可不同程度地促进紫穗槐幼苗根系的生长发育，其中以T3和T4应用效果最为显著。

2.3 不同菌肥处理对紫穗槐光合特性的影响

光合作用是促进植物生长发育的重要进程，也是评价植物实时生长情况的重要指标^[13]。与泥炭对照相比，除T2处理外，其余施肥处理组均能一定程度上改善紫穗槐植株的光合特性，促进光合作用，发挥肥效（图1）。由图1a可知，除T2外其余处理下的紫穗槐叶片净光合速率和T0处理相比均有显著提升效果（P＜0.05），其中提高效果最为显著的是T5处理，是T0的1.28倍，且与其他处理之间差异均达到显著水平（P＜0.05）。对比T0处理，除T2外其余处理对紫穗槐叶片气孔导度有明显提高效果，且差异显著（P＜0.05）。T5处理的紫穗槐叶片气孔导度最高，是对照的1.55倍，复合载体菌肥处理组T4、T5与单一载体菌肥处理组T1、T2差异显著，表明复合载体菌肥的施加更有利于光合作用CO₂的供应，促进蒸腾作用。由图1b可见，除T2外其余处理对紫穗槐叶片的胞间CO₂浓度有明显降低作用，同时T4、T5处理与T0相比均呈现显著差异（P＜0.05）。其中以T5处理降低程度最明显，相较于T0降低了8.6%；T1、T3处理组紫穗槐叶片胞间CO₂浓度与T0对照组无显著差异（P＞0.05），T4、T5处理组在和T0处理相比之下，降低程度达到了显著水平，表明施用这两种载体菌肥能显著降低叶片胞间CO₂浓度。此外，除T2外的其余处理下紫穗槐叶片的蒸腾速率均有不同程度的提高，以T5处理提高最为显著，达到2.78 mmol/（m²·s），和T0处理相比显著增加了55.64%（P＜0.05），同时和其他处理之间差异均达到显著水平（P＜0.05）；另外，T3、T4、T5和T1、T2处理呈现出显著性差异（P＜0.05），T1、T2和T0处理之间差异却不显著（P＞0.05），这说明复合载体菌肥的施用和单一载体菌肥相比，使得植株的代谢能力更强，体内水分更容易达到平衡状态。

叶绿素的含量高低是评估植物的光合作用能力和积累干物质能力的依据^[14]。与对照相比，不同菌肥处理下的紫穗槐叶片叶绿素a、叶绿素b含量均有明显提高（图2）。其中，各处理组叶绿素a含量较T0处理增加显著（P＜0.05），以T3最为明显，为3.27 mg/g，比T0处理增加了155.10%，但与T4、T5处理之间差异不显著（P＞0.05），与此同时，T1、T2处理的差异也未达到显著水平（P＞0.05）。叶绿素b含量较对照也有明显提高，除T1处理外，其余各处理均显著高于T0处理（P＜0.05），增加最为明显的仍为T3处理，为1.74 mg/g，比T0处理增加了160.95%，但和T5处理之间差异不显著（P＞0.05）。

综上，菌肥施用对叶绿素含量有较好的提升作用，其中以T3处理（V_秸秆∶V_麦麸=1∶1）应用成效最为显著，说明该处理下紫穗槐的光能捕捉率和利用率较高，能充分进行光合作用。

2.4 不同菌肥处理对紫穗槐土壤养分的影响

不同菌肥处理对紫穗槐土壤养分的影响见图3。由图3a可见，和对照相比，T1、T3、T4 3个处理组土壤pH均有不同程度下降，表示施用这3种处理菌肥可使盆栽土壤一定程度上产生酸化，其中以T3处理酸化程度最为明显，比T0显著降低了6.22%（P＜0.05），且与除T4处理外的其他处理均显示出显著差异（P＜0.05）。各处理组土壤水解氮（AN）含量和对照组对比均有不同程度提高，除T1处理外显著高于对照（P＜0.05），其中最高的是T2处理，比T0处理显著提高74.17%，且和T3、T4处理之间无显著差异，表明这几种载体菌肥相比泥炭可以更好发挥肥效，有效提高土壤水解氮含量。

由图3b可见，除T1、T2处理外其余施肥处理组土壤有效磷（AP）含量均高于T0处理，提高了3.59%～20.40%，并以T3、T5处理提升最为显著（P＜0.05）。最高的是T3处理，为15.50 mg/kg，是T0处理的1.2倍；最低的是T2处理，为9.75 mg/kg，仅占T0处理含量的75.74%，并显著低于对照T0处理（P＜0.05）。结果表明复合载体菌肥的施用相较于泥炭可以明显促进土壤有效磷的增加。此外，除T1、T2处理速效钾（AK）含量显著高于对照以外（P＜0.05），其余处理组土壤速效钾含量较T0处理降低了1.18%～4.10%，且和对照组间差异未达到显著水平（P＞0.05）。各施肥处理速效钾含量最高的是T1处理，为135.25 mg/kg，最低的是T3处理，仅为85.43 mg/kg。结果表明复合载体菌肥相较泥炭对照能促进植物对速效钾的吸收利用，其中以T3处理应用效果最佳。

3 讨 论

3.1 微生物菌肥施用与紫穗槐生长性状的关系

微生物肥料又称菌肥、生物肥，是一类由微生物活体制成的肥料，可依靠功能微生物的生命代谢活动促进植物对养分的吸收利用，进而使植物的生长生理特征得到有效改善，同时防治病害，达到促进生长、改善品质的作用^[15]。在生长环境大体相同的条件下，本研究结果显示，和泥炭对照组相比，除秸秆载体外其余载体菌肥处理对紫穗槐的株高、茎粗、地上生物量有不同幅度的提高作用，各项指标平均增量为7.45%～21.78%，这与Wang等^[16]将生物有机肥用在滁菊（Chrysanthemum morifolium）的培植上，发现其能显著改善滁菊的生长性状和产量，Stamford等^[17]研究牛仔布纺织污泥和微生物菌肥的相互作用后对豇豆（Vigna unguiculate）种植的应用效果时发现，微生物菌肥可显著改善植物特性，并在和牛仔布纺织污泥相结合下这种促进效果达到最佳的研究结果基本一致。

根系是植物从土壤中吸收养分的重要关口，根系指标某种程度上反映着植物的品质^[18]。相关研究表明，微生物菌肥的施加能有效促使植物根系的纵向和横向生长发育，改善植物生长状况。卢培娜^[19]发现在盐碱地施腐熟秸秆配施菌肥的处理组可显著提高燕麦（Avena satival）根长、根体积、根表面积、籽粒和鲜干草产量。段志慧^[20]研究发现水培条件下经解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、绿色木霉制备而成的复合微生物菌肥的施用，具有显著促进根系生长的作用，可使香蕉（Musa nana）根长生长为对照的1.4倍。本研究结果显示，施用菌肥处理组根系指标参数和地下生物量相较于泥炭载体对照组展现出不同程度的提高效果，因此本研究结果和上述观点基本一致。此外，在所有施肥处理中，T3处理（V_秸秆∶V_麦麸=1∶1）下的各指标增加最为显著，根表面积和体积分别比T0处理显著增多127.91%和155.13%（P＜0.05），同时和其余处理的差异也达到了显著水平（P＜0.05），说明该复合载体菌肥能为植物的生长发育提供全面充分的营养需求，可能是由于秸秆和麦麸中含有大量养分，这些养分与功能微生物通过互补所需，达到稳态，改善了土壤的微生物群落结构，从而促进了植物的地上和地下部分的生长发育，为植物的生长提供全面的养分^[21]。而其尖端数和分蘖数却为3 444.00和5 015.33，并未达到所有处理中最高，这说明施入T3处理组菌肥可显著促进植株根系表面积和体积的增多，但对根系分支的影响水平未达到最佳程度。T4处理的根表面积和根体积仅为156.07 cm²、1.67 cm³，尖端数、分蘖数却达到4 142.33和6 690.67，分别是T0处理的1.86和1.95倍，且显著高于其余处理（P＜0.05），说明T4处理组菌肥更精于根系分支的促生。

总体看，和泥炭载体相比，T2、T3、T4、T5处理都可一定程度上提升紫穗槐的生长指标，其中以T3应用效果最为显著。

3.2 微生物菌肥施用与紫穗槐光合特性的关系

光合作用是植物体将光能转化成有机物并释放能量的主要途径，也构成了生态系统物质循环的重要关键节点，它能维持植物的生长发育故而具有重要意义^[22-23]。净光合速率反映的是植株积累有机物的状况，是判断植株光合能力强弱的重要指标^[13]，本研究结果中，除单一载体麦麸外其余处理相较于泥炭对照可以显著提升紫穗槐叶片净光合速率，这与潘小怡^[24]以小麦（Triticum aestivum）压青结合生物菌肥使花生叶片净光合速率显著提高的研究结果一致。同时，复合载体菌肥处理下的净光合速率相较于单一载体均有一定程度提高，表明复合载体菌肥促生作用更明显，能有效提高紫穗槐的净光合速率。气孔导度和蒸腾速率则是植被水分利用效率和光合效率、对CO₂的吸收利用能力的直观体现^[25-26]，从结果看，除麦麸载体处理外其余处理下紫穗槐叶片的气孔导度、蒸腾速率均有提升，胞间CO₂浓度降低，这说明施用菌肥可以有效维持植物体内水分平衡、提升植物对环境适应的能力，这与杨玉玲等^[27]和苑丽彩^[28]的研究结果基本一致。单一载体菌肥秸秆、麦麸处理下的叶片光合特性指标参数，均不能达到复合载体菌肥T3、T4、T5处理，可能是单一载体菌肥中有机质含量略低，使得土壤中有机物含量不足，从而使植株无法充分吸收，而其中麦麸表现较差，明显不及泥炭。

已有研究发现，微生物菌肥的施用也可显著提高植物叶片叶绿素含量。王鹰翔^[29]发现将3种土壤菌与基质混合制备而成的微生物菌肥可以使紫穗槐幼苗叶片叶绿素含量增多，并随时间推移呈现逐渐上升的变化趋势；王涛等^[30]发现以绣球渣复合基质为载体制备菌肥能使黄瓜（Cucumis sativus）植株叶绿素含量提高56.67%；姚乔花等^[31]通过田间实验研究发现施用适宜浓度的生物菌肥可提高马铃薯（Solanum tubevosum）植株进行固氮，增加体内叶绿素含量；丁伟等^[32]利用3种不同形态菌肥，使水稻（Oryza sativa）叶片叶绿素含量显著增加33.74%，同时有效去除农药土壤残留毒害，实现修复土壤的效果。本研究中，不同菌肥施用下的紫穗槐叶片叶绿素含量也有不同程度提升，且复合载体菌肥T3、T4、T5处理均能够替代泥炭载体菌肥达到促进光合作用的目的。此外，研究结果显示，复合载体菌肥处理下紫穗槐叶片中叶绿素a含量组间差异不显著，单一载体秸秆和麦麸处理组间亦如此，说明复合载体菌肥对叶绿素a含量的改良效果普遍优于单一载体菌肥，但其互相之间差异却不显著。与此同时，T4处理的叶绿素b含量和T2处理无显著差别（P＞0.05），而其叶绿素a含量却显著高于T2处理（P＜0.05），由此可见，有些复合载体菌肥和单一载体相比虽能显著提高植株叶片叶绿素a含量，但对叶绿素b含量的提高效果却无显著差异。

从结果来看，相比泥炭对照组，T1、T3、T4、T5处理下紫穗槐叶片的各项光合特性指标参数均不同程度改善，其中气体交换参数以T5处理改善效果最为显著，叶绿素含量以T3改善效果最为明显。同时，和单一载体菌肥对比，复合载体菌肥表现出更加优秀的改善效果。

3.3 微生物菌肥施用与土壤速效养分的关系

土壤的本质属性体现在土壤肥力高低上，土壤中营养元素如氮、磷、钾是评价土壤肥力的重要指标，是植物生长品质、抵御病原体能力的先决条件，它反映着植物、土壤、微生物构成的生态系统的相互作用^[33-34]。

本研究结果表明，相比对照处理，施用复合载体处理的菌肥能够显著增加土壤中的水解氮和有效磷含量，降低速效钾含量，并伴随着一定程度的土壤酸化。产生这类现象的机理是微生物菌肥中的固氮微生物可以发挥固氮作用将空气中的氮气转化以供植物吸收利用，在促进生长发育的同时增加土壤水解氮含量，T5处理下的水解氮含量显著低于T2、T3、T4，推测原因是土壤中的营养成分无法满足菌肥在分解有机质时需要合成蛋白质所需的氮素，因而造成了一定程度的脱肥^[35]；微生物肥料中的溶磷菌X-45能有效促进土壤中难溶性磷元素溶解，从而更好被吸收，使得有效磷含量显著增多，而T2处理土壤有效磷含量显著低于其余处理，这可能是由于菌株在该处理菌肥中的释放力和对载体中富含的养分充分吸收的能力不够，制约了其应用效果^[36-37]；速效钾含量降低，这和王爱斌等^[38]将不同种类菌肥应用于蓝莓（Vaccinium）苗的栽培，发现土壤中速效钾的含量明显低于不施肥处理的研究结果一致，究其原因可能是菌肥的施加促进了紫穗槐生长过程中对土壤中可利用的速效钾的吸收，从而使得土壤速效钾含量呈降低趋势。

复合载体菌肥施用下的盆栽土壤养分改良效果普遍优于单一载体，并显著优于泥炭对照组，推测原因是复合载体中的营养成分含量较高，功能微生物在其中生长繁殖旺盛，施入土壤显著增加了土壤中营养成分^[39]。成思轩等^[40]将微生物菌肥用于雷竹笋（Phyllostachys praecox）的种植，发现其不仅可以促进雷竹笋生长，还能显著提高土壤中有机质、全氮、碱解氮含量；施燕华^[41]通过在紫花苜蓿的栽培试验中接种巨大芽孢杆菌接种剂，发现其在促进紫花苜蓿生长的同时缓解干旱胁迫对叶片根系抑制作用；涂保华等^[42]通过盆栽种植试验探究不同微生物菌肥对土壤养分的影响，发现复合微生物菌肥处理下水稻土壤的速效钾、碱解氮、有机质含量达到峰值，土壤养分显著增多。上述研究与本研究结果大致相似，说明施用菌肥可以调整紫穗槐土壤养分，有效增加土壤速效养分，提高土壤供肥能力。综合土壤速效养分含量的多少来看，复合载体菌肥T3、T4、T5处理均能替代泥炭载体菌肥达到改善土壤养分的效果。

4 结 论

本研究利用几种固体农业废弃物（秸秆、麦麸、棉籽壳、豆饼）为主要载体底物，以不同质量比配置成各载体处理，并将其应用于紫穗槐幼苗的培植试验，通过对幼苗生长性状、光合参数、土壤养分的测定，评估不同载体菌肥的肥效，从中筛选可高效替代泥炭的菌肥载体。主要结论如下：

1）和泥炭载体菌肥对比，T2、T3、T4、T5处理下紫穗槐幼苗的生长状况均显著提升，其中以T3处理最为显著。

2）和泥炭载体菌肥对比，紫穗槐叶片气体交换参数以T5处理改善效果最为显著，叶绿素含量以T3处理改善效果最为明显。

3）和泥炭载体菌肥对比，T3、T4、T5处理下紫穗槐土壤养分含量有所提高，能有效优化土壤营养环境。

综上，能替代泥炭载体菌肥发挥肥效的高效促生菌肥是秸秆与麦麸体积比1∶1处理组和秸秆与麦麸及豆饼体积比1∶1∶1处理组。

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（责任编辑 孟苗婧 郑琰燚）