微生物菌肥对苹果幼苗氮__磷和钙吸收利用的影响研究_高丽华.pdf

文章编号：1673-887X(2023)05-0133-04微生物菌肥对苹果幼苗氮磷和钙吸收利用的影响研究高丽华（山东种业集团鲁南有限公司，山东日照276800）摘要为研究不同微生物菌肥的施用量对苹果营养生长、土壤理化性质和植物营养元素含量等方面的影响，以M9T337型苹果矮化砧木为材料，设4个试验处理：对照组（CK）、120 g菌肥+常规施肥（T1)、240 g菌肥+常规施肥（T2），360 g茵肥+常规施肥（T3）。研究结果表明：在不同微生物菌肥的施用下，苹果的营养生长明显增强，其总生物量、总根长、总根尖数、根表面积、根系活力等与CK相比，分别增加了36.07%、59.4%、10.7%、66.27%，其中以T3效果最佳。施用不同的微生物菌肥可以明显地改善土壤的物理和化学性质，使土壤碱解氮、速效磷、速效钙、有机质的含量较CK分别提高64.26%、48.33%、36.64%、73.45%。同时，与CK相比，尿素酶、磷酸酶、蔗糖酶活力分别增加了78.62%、51.94%、76.39%。与CK相比，植株株全氮、全磷、全钙含量分别增加65.67%、77.31%、77.92%。表明微生物菌肥可以促进苹果M9T337幼苗的生长，并对苹果的生长有正面影响。研究结果可为改善苹果质量和实现苹果的可持续发展奠定基础。关键词苹果砧木；微生物菌肥；N；P；Ca；土壤酶中图分类号S318文献标志码Adoi:10.3969/j.issn.1673-887X.2023.05.050Effects of Microbial Fertilizer on the Absorption and Utilization of Nitrogen Phosphorusand Calcium in Apple SeedlingsGao Lihua(Shandong Seed Industry Group Lunan Co.,Ltd.,Rizhao276800,Shandong,China)AbstractAbstract：In this study,M9T337 apple dwarf rootstock was used as material,and four treatments were set up:control group(CK),120 g bacterial fertilizer+conventional fertilizer(T1),240 g bacterial fertilizer+conventional fertilizer(T2),360 g grass fertilizer+conventional fertilizer(T3).This project aimed to lay a foundation for improving the quality of apples and realizing the sustainabledevelopment of apples by studying the application amount of different microbial fertilizer on apple nutritional growth,soil physicaland chemical properties and plant nutrient elements content.The results showed that the vegetative growth of apples was significantly enhanced under the application of different microbial fertilizers.Compared with CK,the total biomass,total root length,total number of root tips,root surface area and root activity increased by 36.07%,59.4%,0.7%and 66.27%,respectively,and T3had the besteffect.Applying different microbial fertilizer can obviously improve the physical and chemical properties of soil,and the contents ofalkali-hydrolyzed nitrogen,available phosphorus,available calcium and organic matter in soil are increased by 64.26%,48.33%,36.64%and 73.45%,respectively,compared with CK.At the same time,compared with CK,urease,phosphatase,sucrose activity increased by 78.62%,51.94%,76.39%,respectively.Compared with CK,the contents of total nitrogen,total phosphorus and total calcium increased by 65.67%,77.31%and 77.92%,respectively.The results showed that the microbial fertilizer could promote thegrowth of apple M9T337 seedlings and had a positive effect on the growth of apple.Key words：apple rootstock,microbial fertilizer,N,P,Ca,soil enzyme苹果是世界四大水果之一，在我国农业生产和发展中发挥着重要作用。土壤微生物是土壤的重要组成部分，参与土壤养分的循环，促进土壤有机物的分解和转化1。微生物肥料含有大量固氮菌和高活性有益微生物，可以促进植物生长发育2。基于此，本研究选择了矮化苹果砧木MgT337幼苗作为试验材料，为通过微生物菌肥与常规施肥相结合，对微生物菌肥对苹果的生长和养分吸收的作用进行了研究，为提升苹果对养分的吸收利用效率提供参考。1材料与方法1.1试验材料试验材料为苹果M9T337矮化砧木幼苗，株高90100 cm，茎杆直径1 cm左右。试验用微生物肥料由木美土里集团（陕西枫丹百丽生物科技有限公司）提供。微生物肥料含有地衣芽孢杆菌、角质芽孢杆菌、巨型芽孢杆菌、淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、耐高温细菌、链霉菌、稀有放线菌和菌根真菌。其物化性质为：N含量0.18%，P2O5含量0.78%，K2O含量0.97%，有机物35.1%，有效活菌数2108/g。1.2试验地点收稿日期2023-02-21作者简介高丽华（1979-），女，山东人，硕士，农艺师，研究方向：微生物菌肥研究、植物栽培技术。林果科技第5期（总第401期）133试验于2021年3月9月在山东农业大学园艺试验站进行，气候条件属于温带湿润性季风气候。试验地土壤为壤土，有机质含量为 186.30 mg/kg，全氮为 0.88 g/kg，速效磷为39.73 mg/kg，速效钙为189.14 mg/kg，pH值7.8。1.3试验设计试验共设4个处理，分别为对照组（CK）、120 g菌肥+常规施肥（T1）、240 g菌肥+常规施肥（T2）、360 g茵肥+常规施肥（T3）。在3月中旬，将所配制的各处理与土壤混合均匀后，装入长宽高为28 cm28 cm30 cm的塑料盆里，每个盆中填土10 kg，每盆1株，每个处理5个重复。除了CK之外，分别同时施入普通尿素0.67 g，硫酸钙0.68 g，过磷酸钙1.72 g。移栽后，缓苗7 d，从中挑选出一株与 CK生长情况基本相同且没有病虫害的幼苗，然后将其移到盆中，在生长情况稳定之后，展开常规的管理工作，在9月中旬展开采样工作，使用抖土法获得根际土，用自封袋收集并保存在冰盒之中，快速带回实验室进行处理。1.4项目测定1.4.1试样分析和确定在9月中旬展开了破坏性采样，将整株分解成了3个部分，分别是根茎叶，样品按照清水-洗涤剂-清水-1%盐酸-3次去离子水的顺序对其进行清洗，对各部分的鲜质量进行了称质量，之后立刻在105下杀青30 min，之后在80下烘干至恒质量，将其电磨粉碎后，再过60目筛，将其混合后装袋，以备不时之需。将不同种类的植物标本放入保育器中，在65下干燥，称质量，以干质量计算其生物量。1.4.2根的形态学和活性的测定将植物的根部用清水冲洗干净，然后使用专业版 Win-RHIZO（2007年版）根系分析软件获得根部扫描图像，并用图像分析软件 Deta TSCAN（Delta-TDevices）测定了总的根长、根尖数和根表面积；用三苯基基四氮唑（TTC）的三氯甲烷（TTC）还原试验检测了根的活性。1.4.3土壤理化特性的测量用重铬酸钙容容法测得了土壤中的有机物质含量；碱解氮的含量通过碱解氮的扩散来确定；用钼蓝比色法检测速效磷的含量；用火焰分光光度法测定了速效钙的含量。1.4.4根际土壤可培养微生物数量测定用稀薄平皿计数方法测定了根际土中的细菌、放线菌、马丁氏培养基，用改良的高氏I型培养基培养、分离并计数了不同种类的细菌、放线菌、真菌。1.4.5测定土壤酶活的方法用一次氯酸酚比色法和3次二硝基水杨酸比色法分别检测了土壤中的尿素酶和蔗糖酶，并用磷酸苯二钠比色法检测了土壤中的酸性磷酸酶。1.4.6植物营养物质的测定用凯氏定氮法测得全氮，用火焰分光光度法测得全钙，用钼、锑抗比色法测得全磷。1.5数据处理数据处理采用Excel2008；利用 SPSS统计软件 20.0资料处理系统对数据的显著性及关联性进行了统计分析。2试验结果2.1苹果产量与肥料用量的关系由表1可知，与CK相比，T3处理的根茎、叶生物量分别增加了27.71%、47.05%、34.03%。与CK相比，T1处理的总生物量分别增加了15.82%、24.81%、36.07%。不同菌肥施用量对苹果苗木的生物学产量都有一定的促进作用，其中以T3处理的影响最大。表1不同施肥处理对苹果生物量的影响Tab.1 Effects of different fertilization treatments on biomass of apple处理CKT1T2T3根生物量g10.520.15c11.701.01b12.380.73ab13.350.54a茎生物量g9.500.3811.370.44c12.340.47b14.030.32a叶生物量g9.220.1510.520.46c11.550.49b12.380.53a总生物量g29.460.42d34.0310.49c36.500.72b39.880.63a注：同列不同字母表示处理间差异达5显著水平，下同。2.2苹果根的形态和活性在不同肥料下的变化根系作为植物养分的主要吸收器官，其活力是反映其生长发育与代谢能力的一个关键参数。从表2可以看出，在苹果植株中，总根长、根尖数、根表面积及根系活力都有了一定的增加，并且T3处理明显地比其他处理更高，并且与 CK相比，T3处理总根长、根尖数、根表面积及根系活力分别增加了12.03%、60.14%、11.82%及 66.27%，在各个处理之间都达到了极显著水平。表2不同施肥处理对苹果根系指标的影响Tab.2 Effects of different fertilization treatments on apple root indexes处理CKT1T2T3总根长cm2815.7413.41d3012.956.61c3048.33112.44b3162.918.39a根尖数个2799.1110.11d3159.4411.26c3576.116.67b4532.559.18a根表面积cm26692.898.39d7181.436.01c7239.428.64b7418.877.37a根系活力35.992.57d36.241.53c45.870.63b58.380.58a2.3土壤理化性质在不同肥料施用下的变化从表3中可以发现，不同的施肥处理都对土壤的理化性质有明显的改善作用，使土壤的碱解氮、速效磷、速效钙及有机质含量有所提高。在T3处理中，碱解氮、速效磷、速效钙、速效钙、有机质的含量均明显高于对照，其变化幅度分别为64.26%、48.33%、36.64%、73.45%，并且在不同处理之间存在着极显著的差异。表3不施肥处理对土壤理化性质的影响Tab.3 Effect of no fertilization treatment on soil physicochemical properties处理CKT1T2T3总根长cm28.220.80d42.730.14c43.350.01b45.460.10a根尖数个47.380.64d59.820.06c73.670.37b72.060.31a根表面积cm225.940.69d33.010.30c34.610.42b37.250.50a根系活力29.140.47d33.010.31c40.230.38b49.570.28a林果科技第5期（总第401期）高丽华：微生物菌肥对苹果幼苗氮磷和钙吸收利用的影响研究1342.4不同肥料施用条件下苹果根际菌落结构与功能的变化由表4可知，不同的施肥处理对苹果根际土壤中细菌、真菌和放线菌的数量都有明显的增加。结果表明，苹果根际土体中主要的微生物是细菌，其次是放线菌，最小是真菌。细菌、真菌和放线菌在土壤中的分布规律一致，从高到低依次为：T3T2T1对照。不同的菌种肥料施用水平对真菌、细菌和放线菌有明显的促进作用，并且在各个处理水平上有明显的差别。表4不同施肥处理对苹果根际土壤微生物数量的影响Tab.4 Effects of different fertilization treatmentson microbial quantity in apple rhizosphere soil105cfu/g处理CKT1T2T3细菌18.710.44d32.780.99c44.991.38b52.931.12a真菌94.133.87d153.514.03c272.484.52b282.663.93a放线菌83.964.29d123.184.34c165.584.21b176.584.39a2.5不同肥料施用条件下苹果根际酶学特性研究脲酶在氮素转化中起着关键的作用，其活力不仅与土壤的供氮能力有关，而且还直接影响到尿素的利用。蔗糖酶是表征土壤肥力和成熟度的主要指标，在提高土壤养分方面起着关键作用。从表5可以看出，各肥料处理对尿素酶、磷酸酶和蔗糖酶活力都有明显的促进作用，其中，T3处理较 CK分别增加了78.62%、51.94%和76.39%。随着微生物菌剂施用量的增大，土壤中的酶活也随之升高，其中以T3处理的影响最大。表5不同施肥处理对苹果根际土壤酶活性的影响Tab.5 Effects of different fertilization treatments on enzymatic activityin apple rhizosphere soil%处理CKT1T2T3脲酶0.380.14d0.580.13c0.680.13b0.770.13a磷酸酶1.760.14d2.050.14c2.470.14b2.710.13a蔗糖酶6.420.18d7.580.52c10.280.15b11.350.36a2.6苹果在不同肥料条件下的营养吸收效应表6不同施肥处理对苹果植株养分吸收的影响Tab.6 Effects of different fertilization treatmentson nutrient uptake of apple plantsg处理CKT1T2T3植株全氧量8.010.32d9.870.23c12.100.47b13.410.43a植株全磷量2.140.19d2.480.15c3.260.34b4.000.17a植株全钙量5.040.17d6.400.14c7.450.64b8.820.97a植株总养分含量15.310.45d19.070.16c22.030.59b25.571.22a从表6可以看出，使用微生物菌肥后，植物体内的总氮、总磷、总钙都有一定的增加，其中，T3处理较CK分别增加了65.67%、77.31%、77.92%。由此可以看出，不同的微生物菌肥施用量都可以促进植物对养分的吸收，从而使苹果植株幼苗的全氮、全磷和全钙含量得到提高。2.7植物根际土壤中适合的植物根际土壤养分的测定植物的生物量与营养元素的吸收是衡量植物生长发育与营养元素利用率的一个主要指标。通过对2项指数和菌肥添加量的拟合，找出在本实验条件下最适合的菌肥添加量。从图1可以看出，植物生物量和氮素营养利用效率与微生物肥料用量的关系是增加的，2个指数都是增加的。所以，在本实验的基础上，在苹果幼苗的生长发育中，最适合的微生物菌肥的用量为290360 g。454035302520151050CKT1T2T3植株生物量处理y=0.269 2x2+3.231 8x+11.588 0R2=0.995 8植株生物量总养分含量y=0.237 0 x2+4.581 0 x+25.350 0R2=0.995 0y=0.237 0 x2+4.581 0 x+25.350 0R2=0.995 04035302520151050总养分含量图1植株生物量、总养分含量与微生物菌肥施用量的关系Fig.1 Relationship between plant biomass,total nutrient contentand application amount of microbial fertilizer3讨论微生物菌肥具有增加土壤有机质、改良土壤环境、改良土壤微生物、改善土壤生态等作用。土壤微生物作为最活跃的组分，在土壤有机质分解、腐殖质生成、营养物质转化等方面发挥着重要作用。在此基础上，本项目研究了微生物菌剂对果树根际土壤中的微生物群落结构、养分的转化和利用、根际微生态等方面的影响。结果显示，在土壤中添加微生物肥，可明显增加苹果植株的生物量，并对其生长发育和营养元素的吸收起到正向的促进作用。微生物作为最具活力的微生物群落，通过不同的方式将有机物以不同的方式释放到土壤中，从而对土壤的理化性质和生物学性质产生重要影响。随着土壤微生物的活跃，其对作物的影响也越来越大。本研究发现，生物菌肥可以促进M9T337苗木的生长，且不同种类的微生物在根际中存在着明显的不同，其中细菌占据了绝对的优势，其次是放线菌，最后是真菌。土壤酶是影响土壤物质代谢的关键因子，其活力被认为是反映土壤肥力与环境变迁的一项主要指标。尿素酶作为一种酰胺，通过水解有机质中的肽键而产生氨气和碳酸，被广泛用于指示有机氮在土壤中的形态转化。尿素酶与氮的转化关系较大，而磷酸酶则与磷的转化关系较大。土壤中的磷酸盐是由植物根系、微生物、动物等释放出来的3。本研究结果显示，微生物菌肥可以改善土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶的活力，与 CK 相比，分别增加了 52.27%、34.75%和42.26%，其中土壤脲酶的增强作用最为明显。根际是植物和土壤交互作用的重要场所，与植物对营养元素的吸收有着重要的关系。本研究发现，在苹果根际土壤中，微生物菌肥的施用量越多，其主要影响因素就越多，且随（下转第138页）林果科技农业技术与装备第5期（总第401期）135和治理。在种植阶段，可以采用退菌特800倍液进行树苗和扦插枝条浸泡处理，根实证该方法具有病害预防效果。同时，发病阶段，选择甲基托布津和滑石粉进行综合配比制剂，其比例为1 50。在小雨气候进行施撒，可以有效地预防和治理桉树焦枯病。而桉树种植过程中，树袋娥是主要虫害问题，出现该虫害之后，可以使用物理方法进行防治。如，在林地内设置诱光灯可以对该虫害进行有效防治2。3国家储备林现有林改培技术国家储备林现有林改造也是重要技术要点之一，对于国家储备林发展有非常重要意义。因此，本文在进行研究过程中，也针对国家储备林现有林改培技术进行分析。当前，储备林改造培育一般按照 国家储备林改培技术规程（LY/T2787-2017）规程开展培育工作3。3.1改造培育技术分析改造培育技术选择林地质量好、对由于经营管理不善，遭到重大病虫害和火灾影响的国家储备林现有林进行培育改造。改造过程中，通过重新造林、重新栽培等技术完成林地改造。改造时要求新树种，采取带状，块状方式进行重新栽培。母树以珍贵树种为主，保留株数应该为原密度的50%、控制郁闭度小于0.3。将原林区的杂草和灌木清除，按照新树种的培育规程实施重点培育，促进林地优化建设。3.2间伐改造技术间伐改造技术应用非常关键，也是现有林改造的重点技术。改造过程中，主要对象是郁闭度超过0.7的现有林区，因自然灾害和人为灾害使林地发展不健全的林区，从而实现林地的优化培养。在改造中，要求进行多次间伐、针对生长不良、质量比较低劣、病虫害较为严重的情况进行改造。要求改造后的郁闭度应该在0.50.4。在间伐过程中，需要针对较大树冠的树木进行清理，提升透光率，促进林下生物的生长，尽快恢复林业生态环境4。3.3林冠下造林技术在林冠下造林技术应用实施，主要是针对林分密度合理、林冠下空间充足的近熟林进行栽培。栽培实施过程中，更需要尽快完善技术。采用针保阔、林下栽植珍贵阔叶林等方法实施混交造林。造林过程中，尽量采用混交树种与主要树种在生长特性和生态要求方面协调一致；考虑混交树种本身得适地适树问题，以便利于造林目的预期变为现实。造林是有必要对林下生物量进行调查，选择最优树种，选择树种完毕后，清理树冠下空间，使其具备培养新树种的条件，提升树种栽培种植效果。在栽培时，也需要进行施肥管理，促进新栽树种良好生长，形成树种之间的相互影响5。4结语通过本文研究发现，当前国家储备林现有林培育技术主要包括扩展培育、改造培育两大技术模块。具体实施储备林建设时，需要根据具体需求和相关技术规范完成各项造林工作，促进林业良好发展。希望本文能够对我国国家储备林现有林培育发展有所帮助。参考文献1马凤鸣.涞水县桑园涧林场国家储备林改培技术探讨J.农民致富之友,2020(3):23.2杨云.国家储备林项目探析以郎溪县伍牙山国有林场为例J.花卉,2020(20):212-213.3洪永辉,林能庆,黄钦忠,等.米老排良种选育及可持续培育技术研究J.中国科技成果,2020(6):74.4高阳,胡楠,井昱雯,等.柳毛河国有林场国家储备林基地建设措施及成效探究J.南方农业,2021(24):96-97.5吴国欣,莫引优,张伟,等.国家储备林项目财务剖析以广西国有高峰林场项目可行性研究报告为例J.绿色财会,2022(8):10-14.着微生物菌肥的使用程度越高，其有效营养物质也越多。微生物菌肥施用到土壤中，可以改善土壤的物理结构，为土壤中的微生物提供营养物质，增加土壤中的有机质，增加土壤的肥力，进而促进植物根系的生长，增加植物对营养物质的吸收。从微生物菌肥对苹果植株生长及养分吸收的情况来看，微生物菌肥的施用量对植物的生长及养分吸收有明显的影响4。微生物菌肥施用量对植物生物量和总营养素含量与微生物菌肥施用量进行拟合分析，两者出现最大值时的微生物菌肥用量为290 g和360 g。综合分析，本实验所需的微生物菌肥在290360 g。在此区域，植物生物量和总营养成分保持在较高的水平，变动不大，说明此区域的微生物菌肥用量能促进植物的生长，并能吸收更高的氮磷钙。本试验所使用的是壤土，因为不同的土壤类型，其本身的土壤渗透性及保水保肥能力存在着差异，都会对其产生一定的影响。此外，本试验使用的是盆栽，空间的限制会对地下部的生长产生影响，在大田试验条件下，苹果植株对微生物菌肥施用量的响应还需要进一步的研究。参考文献1魏亚伟,张彤,等.红松叶片与土壤有机碳、氮、磷、钙的空间分布及其化学计量学特征J.沈阳农业大学学报,2021,52(4):419-427.2王秀娟,韩瑛祚,等.微生物菌肥对设施番茄养分吸收与土壤氮磷累积的影响J.北方园艺,2021(19):100-106.3王爱玲,段国琪,等.减氮配施微生物菌肥对“富士”苹果品质和光合特性的影响J.北方园艺,2022(18):16-22.4李婷,刘莉,等.氮磷钙钙配施对望天树幼苗生长及生理特性的影响J.西北林学院学报,2020,35(6):110-115+175.（上接第135页）林果科技第5期（总第401期）梁猛强：国家储备林现有林培育技术探讨138