蔡開朗 陳偉玉 姚海榮 麥志通 羅靜 洪文君

摘? 要：為給油茶的施肥管理提供科學(xué)依據(jù)，比較研究施用2種不同濃度的光合菌對(duì)不同品種油茶（‘海油1號(hào)‘海油2號(hào)‘海油3號(hào)‘海油4號(hào)）的生長(zhǎng)、光合作用和葉片養(yǎng)分含量變化的影響。結(jié)果表明，除‘海油1號(hào)外，其他油茶品種的苗高凈生長(zhǎng)量以光合菌稀釋30倍最高;‘海油3號(hào)的苗高和地徑凈生長(zhǎng)量高于其他油茶品種。4個(gè)油茶品種的瞬時(shí)凈光合速率隨著光合菌濃度的增大呈先上升后下降趨勢(shì)，也以光合菌稀釋30倍最高;但4個(gè)油茶品種瞬時(shí)蒸騰速率在不同處理組間的變化存在差異?！Ｓ?號(hào)‘海油2號(hào)和‘海油4號(hào)葉片N、K含量均隨著光合菌濃度的增大呈上升趨勢(shì)，而P含量則隨著光合菌濃度的增大呈先上升后下降的趨勢(shì)。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，苗高與瞬時(shí)凈光合速率、瞬時(shí)蒸騰速率呈極顯著相關(guān)，與葉片TP含量顯著相關(guān);葉片TN含量與TK含量極顯著相關(guān)?？梢姡┯霉夂暇艽龠M(jìn)油茶的生長(zhǎng)和提高光合作用及葉片元素含量，其通過(guò)影響葉片三要素含量和光合作用而影響苗木生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：油茶;光合菌;生長(zhǎng);養(yǎng)分含量

中圖分類號(hào)：S794.4????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Effects of Application of Photosynthetic Bacteria and Fertilizer on Growth and Nutrient Content in Camellia vietnamensis

CAI Kailang， CHEN Weiyu， YAO Hairong， MAI Zhitong， LUO Jing， HONG Wenjun*

Sanya Academy of Forestry， Sanya， Hainan 572000， China

Abstract： In order to provide scientific basis for fertilization and management of Camellia vietnamensis， the growth， photosynthesis and nutrient content effect of photosynthetic bacteria（PB） of two concentrations on Camellia vietnamensis （C. vietnamensis vs. ‘Haiyou 1， ‘Haiyou 2， ‘Haiyou 3 and ‘Haiyou 4） were studied. The net growth of most cultivars was the highest， except ‘Haiyou1 ， with the dilution 30 times. The height and diameter growth of ‘Haiyou 3 was higher than that of other varieties. The instantaneous net photosynthetic rate of the four varieties showed a trend of increase first then decrease under increasing the concentration of PB， and the performance of dilution 30 times was better than that of dilution 60 times. However， there were differences in the instantaneous transpiration rate of the four varieties under different treatment. The content of N and K in the leaves of ‘Haiyou 1， ‘Haiyou 2 and ‘Haiyou 4 showed an upward trend， and the content of P showed a trend of increase first then decrease under increasing the concentration of PB， respectively. The correlation analysis results showed that the height was extremely significantly related to the instantaneous net photosynthetic rate and the instantaneous transpiration rate， and was significantly related to the P content. The N content was extremely significantly related to the K content. It indicates that PB could significantly promote the seedling growth and increase photosynthesis， leaf element content on C. vietnamensis.

Keywords： Camellia vietnamensis; photosynthetic bacteria; growth; element content

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.09.023

山柚（Camellia vietnamensis）屬山茶科山茶屬，為常綠喬木，是油茶主要物種之一。油茶是我國(guó)特有的木本油料樹種，也是世界四大木本油料植物之一，主要分布廣東、湖南、江西、廣西、福建、浙江等南方18?。▍^(qū)）[1]。油茶對(duì)自然災(zāi)害有較強(qiáng)的抵抗能力，適宜在綠化荒山、水土保持等種植。此外，茶油具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能，在工業(yè)、醫(yī)藥、化妝品上還有多種用途[2]。

油茶優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、高效與栽培技術(shù)和管理措施密切相關(guān)[3]。光合細(xì)菌（photosynthetic bacteria，PSB）是一類能進(jìn)行光合作用而不產(chǎn)氧的特殊生理類群的原核生物的總稱，能夠合成糖類、氨基酸類、維生素類及其他生物活性物質(zhì)，具有固氮、固碳及氧化分解硫化物和胺類物質(zhì)等多種有毒物質(zhì)的生理生態(tài)特性[4-5]。研究主要集中在油茶的肥料種類、施用量對(duì)生長(zhǎng)、林地養(yǎng)分的影響[6-11]，植株?duì)I養(yǎng)的影響[12]，果實(shí)性狀、養(yǎng)分含量和產(chǎn)油量的影響[13]等方面，但光合菌對(duì)油茶生長(zhǎng)效應(yīng)尚未見研究報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)比較施用光合菌對(duì)4種油茶品種的生長(zhǎng)、光合和葉片元素含量的影響，以期為油茶科學(xué)施肥提供參考。

1? 材料與方法

1.1? 材料

供試苗木為4個(gè)海南省認(rèn)定良種的2年生嫁接苗，分別為‘海油1號(hào)（HY1）、‘海油2號(hào)（HY2）、‘海油3號(hào)（HY3）和‘海油4號(hào)（HY4），均來(lái)自澄邁樂(lè)香種苗管理有限公司。苗木的基本信息見表 栽培基質(zhì)配比V（黃心土）∶V（河沙）∶V（泥炭基質(zhì)）=2∶1∶ 移栽于15 cm× 18 cm的營(yíng)養(yǎng)杯。

1.2? 方法

試驗(yàn)采用光合菌肥料，光合菌購(gòu)自佛岡縣天壤生物工程技術(shù)有限公司，菌劑母液濃度為8×109 CFU/mL。設(shè)置光合菌濃度稀釋30倍和60倍處理（處理組編號(hào)G30、G60）和不施肥對(duì)照（CK組），每個(gè)處理和CK各30株，分別從中隨機(jī)取3株，單株小區(qū)。每隔15 d施菌肥一次，共施菌肥6次。每次施菌肥在油茶周圍挖半月形溝，施完菌肥后再在表面蓋上土。

1.3? 指標(biāo)測(cè)定

苗木生長(zhǎng)：苗高（基徑）凈生長(zhǎng)量=收獲植株的生長(zhǎng)量–基礎(chǔ)生長(zhǎng)量葉片元素含量測(cè)定：植物樣品全N用硫酸-雙氧水消煮-蒸餾滴定法測(cè)定;全P用硫酸-雙氧水消煮-鉬銻抗比色法測(cè)定;全K用硫酸-雙氧水消煮-火焰原子吸收分光光度法測(cè)定。具體實(shí)驗(yàn)步驟參見魯如坤[14]報(bào)道的方法，所有植物樣品做3個(gè)平行，取平均值作為樣品的最終測(cè)定結(jié)果。

光合指標(biāo)測(cè)定：選擇晴朗無(wú)風(fēng)、光照充足的天氣，測(cè)定其瞬時(shí)光合速率和葉綠素?zé)晒鈪?shù)3 d。采用便攜式光合儀（Li-COR，USA）測(cè)定各處理組的油茶苗木的瞬時(shí)光合速率。測(cè)定時(shí)選取長(zhǎng)勢(shì)及顏色基本一致的油茶葉片，每個(gè)處理組測(cè)定3株，每株測(cè)3枚成熟、健康葉片。測(cè)定時(shí)間為9：00—11：00。測(cè)定的光合指標(biāo)包括凈光合速率（Pn）和蒸騰速率（Tr）參數(shù)。

1.4? 數(shù)據(jù)處理

方差分析和相關(guān)性分析等采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行處理。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 生長(zhǎng)量比較

由表2可知，不同濃度的光合菌對(duì)不同油茶品種的苗高凈生長(zhǎng)量存在差異?！Ｓ?號(hào)苗高凈生長(zhǎng)量以G60處理組最高，且顯著高于CK組;‘海油2號(hào)各處理組間的苗高凈生長(zhǎng)量未達(dá)到顯著差異;‘海油3號(hào)和‘海油4號(hào)苗高凈生長(zhǎng)量均以G30、G60組較大，顯著高于CK組。無(wú)論是G30、G60組還是CK組，‘海油3號(hào)的苗高凈生長(zhǎng)量最高，顯著高于其他品種，‘海油2號(hào)和‘海油4號(hào)次之，‘海油1號(hào)的凈生長(zhǎng)量最低。經(jīng)方差分析結(jié)果顯示，不同油茶品種、處理組和交互作用對(duì)苗高凈生長(zhǎng)量的影響均達(dá)極顯著水平（表3）。

從地徑凈生長(zhǎng)量來(lái)看，‘海油1號(hào)生長(zhǎng)量均以G30、G60組生長(zhǎng)量較大，顯著高于CK組;‘海油2號(hào)生長(zhǎng)量以G60組最大，為3.58 mm，顯著高于G30組和CK組;‘海油3號(hào)地徑凈生長(zhǎng)量在各處理組間的差異較小;‘海油4號(hào)以G30組最大，也顯著高于G60和CK組。與苗高的凈生長(zhǎng)量相近，‘海油3號(hào)的地徑生長(zhǎng)量最大，‘海油2號(hào)和‘海油4號(hào)次之，‘海油1號(hào)生長(zhǎng)量最?。ū?）。經(jīng)方差分析結(jié)果顯示，不同油茶品種和交互作用對(duì)地徑凈生長(zhǎng)量的影響均達(dá)極顯著水平，處理組間對(duì)地徑凈生長(zhǎng)量達(dá)到顯著水平（表3）。

2.2? 光合作用比較

由圖1可知，4個(gè)油茶品種的瞬時(shí)凈光合速率隨著光合菌濃度的增大呈先上升后下降趨勢(shì)，G30組時(shí)瞬時(shí)凈光合速率最高。方差分析結(jié)果顯示，4個(gè)油茶品種的G30和G60處理組的瞬時(shí)凈光合速率顯著高于CK組。不施加菌肥時(shí)，4個(gè)油茶品種的瞬時(shí)凈光合速率在3.15～ 4.29 mmol/（m2·s），‘海油1號(hào)‘海油2號(hào)和‘海油3號(hào)的瞬時(shí)凈光合速率顯著高于‘海油4號(hào);在G30和G60處理組中，‘海油3號(hào)的瞬時(shí)凈光合速率最高，分別為6.48 mmol/（m2·s）和6.50 mmol/（m2·s），‘海油2號(hào)和‘海油4號(hào)次之，‘海油1號(hào)最低。由表5可知，不同油茶品種和交互作用對(duì)凈光合速率的影響均達(dá)極顯著水平，處理組間對(duì)凈光合速率達(dá)到顯著水平。

由圖2可知，‘海油1號(hào)和‘海油2號(hào)的瞬時(shí)蒸騰速率隨著光合菌的濃度增大呈先上升后下降趨勢(shì)，‘海油3號(hào)和‘海油4號(hào)隨著光合菌的濃度增大呈上升趨勢(shì)。方差分析結(jié)果顯示，‘海油1號(hào)在各處理組間的瞬時(shí)蒸騰速率差異不顯著，‘海油2號(hào)G30組的瞬時(shí)蒸騰速率顯著高于G60組和CK組，‘海油3號(hào)G30和G60處理組顯著高于CK組，‘海油4號(hào)G60組顯著高于G30組和CK組。

從同一處理組來(lái)看，未施加菌時(shí)，4個(gè)油茶品種的瞬時(shí)蒸騰速率在0.46～0.83 mmoL/（m2·s），且各品種間的差異不顯著;在G30處理組中，‘海油2號(hào)和‘海油3號(hào)的瞬時(shí)蒸騰速率顯著高于‘海油1號(hào)和‘海油4號(hào);在G60組中，‘海油3號(hào)和‘海油4號(hào)的瞬時(shí)蒸騰速率顯著高于‘海油1號(hào)和‘海油2號(hào)。方差分析結(jié)果表明，不同油茶品種和交互作用對(duì)蒸騰速率均達(dá)極顯著水平，處理組間對(duì)蒸騰速率達(dá)到顯著水平。

2.3? 葉片元素含量比較

葉片是植物代謝活動(dòng)最活躍的器官，其化學(xué)元素含量可反映植物對(duì)元素的吸收和累積的特點(diǎn)。結(jié)果顯示，施用光合菌葉片N、P和K含量均高于CK組。‘海油1號(hào)‘海油2號(hào)和‘海油4號(hào)N、K含量均隨著光合菌濃度的增大呈上升趨勢(shì)，而P含量則隨著光合菌濃度的增大呈先上升后下降的趨勢(shì)。從同一處理組來(lái)看，未施加菌時(shí)，4個(gè)油茶品種的TN含量在12.39～14.16 g/kg之間，以‘海油3號(hào)含量最多;TP含量在0.96～1.77 g/kg，以‘海油2號(hào)含量最多;TK含量在10.74～11.41 g/kg之間，也以‘海油2號(hào)含量最多。在G30處理組中，TN、TP、TK含量均以‘海油3號(hào)最多，分別為25.18、2.55和16.47 g/kg，‘海油4號(hào)次之，‘海油1號(hào)含量最低;在G60處理組中，TN、TP、TK含量也均以‘海油3號(hào)最多，分別為26.47、2.62和16.97 g/kg（表6）。

方差分析結(jié)果分析，不同處理組對(duì)葉片N元素含量達(dá)顯著水平，不同油茶品種對(duì)P元素含量達(dá)極顯著水平，但不同油茶品種、處理組和交互作用對(duì)K元素含量均未達(dá)到顯著水平（表7）。

2.4? 相關(guān)性分析

對(duì)4個(gè)油茶品種的苗高、地徑、瞬時(shí)凈光合速率、蒸騰速率和植物葉片TN、TP、TK含量的相關(guān)性如表8所示。從表8可以看出，苗高與瞬時(shí)凈光合速率和蒸騰速率呈極顯著相關(guān)，瞬時(shí)凈光合速率與瞬時(shí)蒸騰速率呈極顯著相關(guān)，與葉片TP含量呈顯著相關(guān);葉片TN含量與TK含量呈極顯著相關(guān)，其它指標(biāo)間未達(dá)到顯著相關(guān)性。經(jīng)相關(guān)性分析結(jié)果表明，植物的生長(zhǎng)與光合作用之間存在密切關(guān)系。

3? 討論

光合菌是一種新型的微生物肥料，能提高植物地上部的功能性狀，也可促進(jìn)其光合作用效率及顯著提高作物的產(chǎn)量[15]。圓葉烏桕（Triadica rotundifolia）、火力楠（Michelia maudiae）、山核桃（Carya cathayensis）、喜樹（Camptotheca acuminata）等樹種在施用微生物菌肥之后，植株生長(zhǎng)量均有顯著提高[5，16-17]。本試驗(yàn)取得與此相似的研究結(jié)果，且以光合菌稀釋30倍處理最佳，說(shuō)明稀釋30倍的光合菌肥能促進(jìn)油茶苗木生長(zhǎng)。本研究結(jié)果顯示，施用光合菌提高葉片N、P和K含量，每個(gè)油茶品種的葉片元素表現(xiàn)為N>K>P。然而，潘曉杰等[12]研究肥料對(duì)油茶幼林營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的影響規(guī)律結(jié)果顯示，油茶幼林的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)作用由大到小為N>P>K>B>Zn。本研究結(jié)果顯示，施用光合菌促進(jìn)油茶品種的光合效率，瞬時(shí)凈光合速率在4.92～6.48 mmol/（m2·s）之間和蒸騰速率0.90～1.74 mmol/（m2·s）之間。由此可見，通過(guò)施用光合菌顯著提高油茶生長(zhǎng)和光合作用。

前人研究結(jié)果指出，有益微生物能促進(jìn)植物營(yíng)養(yǎng)的吸收，增強(qiáng)植物的生長(zhǎng)勢(shì)，且生長(zhǎng)量與營(yíng)養(yǎng)吸收呈密切關(guān)系[16-17]。本文相關(guān)性分析結(jié)果也表明，油茶的苗高與瞬時(shí)凈光合速率、蒸騰速率、葉片元素含量存在一定的相關(guān)性，取得了相似的研究結(jié)果。同時(shí)，本文結(jié)果還表明，施用光合菌肥能提高各品種的光合效率。因此，本研究結(jié)果說(shuō)明，光合菌肥通過(guò)影響葉片三要素營(yíng)養(yǎng)含量和光合作用而影響苗木生長(zhǎng)。

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