生物菌肥對(duì)鼓節(jié)竹發(fā)筍期生長(zhǎng)及生理特性的影響

薛 磊， 凡莉莉， 賴金莉， 張洋洋， 榮俊冬， 賴東永， 鄭郁善

(1.福建農(nóng)林大學(xué)園林學(xué)院，福建福州 350002； 2.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院，福建福州 350002； 3.赤山國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)，福建漳州 363400

鼓節(jié)竹(Bambusatuldoides)隸屬于簕竹屬，稈高，竹稈節(jié)間下部縮短膨大，稈形奇特，為優(yōu)良的園林觀稈竹種[1]。生物菌肥是通過(guò)微生物的特定作用調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)的，由具有特殊功效的微生物經(jīng)發(fā)酵生成含有大量活的有益微生物的一類特定制品[2]。生物菌肥對(duì)施入土壤后被其固定的不能被植物吸收的養(yǎng)分有很好的分解作用[3]。研究表明，生物菌肥有促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育、提高作物品質(zhì)、提高土壤中養(yǎng)分有效利用性等作用[4-5]。微生物作為一種無(wú)公害的生物性肥料，已在多種作物中進(jìn)行了探討研究[6-8]，但目前有關(guān)生物菌肥施用下對(duì)鼓節(jié)竹生長(zhǎng)以及生理影響的研究尚未見報(bào)道。

沿海沙地土壤通透性強(qiáng)，土壤中肥料利用率不高。本研究對(duì)3年生的鼓節(jié)竹進(jìn)行了不同生物菌肥施肥處理，測(cè)定了鼓節(jié)竹發(fā)筍盛期的發(fā)筍量、葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量、株高、地徑，探究生物菌肥的最適施用量，以期達(dá)到改良沿海沙地、增強(qiáng)土壤肥力利用率、提高鼓節(jié)竹生長(zhǎng)的目的，為沿海植物配置利用增加新的途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省漳州市東山縣南部的赤山國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)，位于福建沿海南部，118°18′E，23°40′N，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，干、濕季節(jié)明顯，年平均降水量945 mm，大部分降水集中于5—9月，11月至翌年2月為旱季，年平均蒸發(fā)量 1 056 mm，年平均氣溫為20.8 ℃，極端最高氣溫36.6 ℃，極端最低氣溫3.8 ℃。主要自然災(zāi)害為臺(tái)風(fēng)和干旱，臺(tái)風(fēng)多發(fā)生在7—8月，年平均5.1次。

1.2 試驗(yàn)材料

本次試驗(yàn)采用苗木規(guī)格基本一致的鼓節(jié)竹3年生苗木，生物菌肥為湖南農(nóng)大哥科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)的“農(nóng)大哥復(fù)合生物肥”，是經(jīng)發(fā)酵多元生物菌劑含活性有益菌≥2億個(gè)/g，含水率22%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017年3—5月在赤山國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)試驗(yàn)地進(jìn)行，試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理：CK：不施用生物菌肥；A：施用生物菌肥0.3 kg/叢；B：施用生物菌肥0.6 kg/叢；C：施用生物菌肥0.9 kg/叢；D：施用生物菌肥1.2 kg/叢；E：施用生物菌肥 1.5 kg/叢。每個(gè)處理10叢鼓節(jié)竹，并選取3叢作為標(biāo)準(zhǔn)竹進(jìn)行試驗(yàn)。肥粉分3次施用，每次施肥間隔15 d，施肥量分別為施肥總量的20%、50%、30%。

1.4 取樣與分析測(cè)定

1.4.1 鼓節(jié)竹的出筍量測(cè)定 每叢竹子沒(méi)有出筍則記0，有出筍則具體記下出筍個(gè)數(shù)。

1.4.2 鼓節(jié)竹生理指標(biāo)的測(cè)定 生理指標(biāo)測(cè)定在2017年9月15日進(jìn)行。測(cè)定時(shí)均取3年生鼓節(jié)竹成熟葉片，去除主脈。紫外分光光度計(jì)-乙醇法[9]對(duì)各處理鼓節(jié)竹苗木進(jìn)行葉片葉綠素含量的測(cè)定；考馬斯亮藍(lán)G-250法[10]對(duì)各處理鼓節(jié)竹苗木進(jìn)行葉片可溶性蛋白質(zhì)含量的測(cè)定；蒽酮比色法[11]對(duì)各處理鼓節(jié)竹苗木進(jìn)行葉片可溶性糖含量的測(cè)定。

1.4.3 鼓節(jié)竹生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)量 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)量在2017年9月17日。株高測(cè)量：卷尺測(cè)量鼓節(jié)竹的株高(精確到 0.1 m)。地徑測(cè)量：用游標(biāo)卡尺測(cè)量待測(cè)竹子的基部直徑(精確到0.01 cm)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 20.0、DPS 9.0進(jìn)行計(jì)算分析，運(yùn)用Excel 2007制作圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物菌肥對(duì)3年生鼓節(jié)竹苗木株高生長(zhǎng)量的影響

不同生物菌肥施用下的鼓節(jié)竹株高生長(zhǎng)量在一定程度下呈現(xiàn)不同的差異，除了處理A外，其余處理組均優(yōu)于對(duì)照組(圖1)，方差分析結(jié)果顯示，除了處理A外，其余處理組與對(duì)照組差異顯著(P<0.05)，其中B、E處理效果較明顯，與CK差異極顯著(P<0.01)，C、D組與CK差異顯著(P<0.05)，處理A與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)，其中E處理株高增幅最大，方差分析基礎(chǔ)上LSD多重比較結(jié)果顯示，處理C跟D組差異不顯著，其余組差異顯著(P<0.05)。且施用量 1.5 kg/叢效果最優(yōu)。

2.2 生物菌肥對(duì)3年生鼓節(jié)竹苗木地徑生長(zhǎng)量的影響

從圖2可以看出，生物菌肥處理下對(duì)于鼓節(jié)竹的地徑生長(zhǎng)量影響程度不同，除了處理A外，其他處理效果都優(yōu)于CK，方差分析結(jié)果顯示，處理B效果最明顯，與CK差異極顯著(P<0.01)，處理A效果低于對(duì)照組。方差分析基礎(chǔ)上LSD多重比較結(jié)果顯示，各處理組之間差異顯著(P<0.05)，除了處理A外，其他處理組均優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05)。由此可以看出，施用不同量的生物菌肥可以提高鼓節(jié)竹地徑，且施用量0.6 kg/叢效果最優(yōu)。

2.3 生物菌肥對(duì)3年生鼓節(jié)竹苗木發(fā)筍量的影響

筍目作為繁殖器官，使得叢生竹在適宜環(huán)境下，可以快速增殖個(gè)體，迅速擴(kuò)大種群數(shù)量[12]，因此對(duì)于叢生竹來(lái)說(shuō)，發(fā)筍量的高低一定程度上反映了叢生竹生長(zhǎng)狀態(tài)的積極性和正常性。從圖3可以看出，生物菌肥可以明顯提高鼓節(jié)竹的發(fā)筍量，但不同施肥處理下呈現(xiàn)不同的效果，與對(duì)照相比，處理A、B、C、D、E發(fā)筍量分別增加了85.7%、257%、142%、114%、300%。方差分析結(jié)果顯示，尤以E處理效果最明顯，其次是B，與CK差異極顯著(P<0.01)。方差分析基礎(chǔ)上LSD多重比較結(jié)果顯示，處理B、E與其他組差異顯著(P<0.05)，處理A、C、D之間差異不顯著(P>0.05)。由此可以看出，施用不同量的生物菌肥可以顯著提高鼓節(jié)竹的發(fā)筍量，且施用量1.5 kg/叢效果最明顯。

2.4 生物菌肥對(duì)3年生鼓節(jié)竹苗木可溶性糖含量的影響

光合反應(yīng)的直接產(chǎn)物為糖，是植物進(jìn)行一系列生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，可溶性糖在植株體內(nèi)的含量一定程度上可以反映植物活動(dòng)的正常性和積極性，作為植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，參與細(xì)胞生命物質(zhì)及生物膜的保護(hù)作用[13]。從圖4可以看出，生物菌肥處理的可溶性糖含量隨著菌肥含量的增加而增加，與對(duì)照相比，處理A、B、C、D、E可溶性糖含量分別增加了2.2%、12.6%、14.5%、24.7%、28.6%。方差分析結(jié)果顯示，E處理效果最明顯，比CK增加了28.6%，與CK差異顯著(P<0.05)。方差分析基礎(chǔ)上LSD多重比較結(jié)果顯示，處理E與處理D差異不顯著(P>0.05)，與其他組差異顯著(P<0.05)，除了處理A，其他組均優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05)，處理B、C之間差異不顯著(P>0.05)。由此可以看出，施用不同量的生物菌肥可以提高鼓節(jié)竹葉片的可溶性糖含量，且施用量1.5 kg/叢效果最優(yōu)。

2.5 生物菌肥對(duì)3年生鼓節(jié)竹苗木可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

植物葉片中約有50%的可溶性蛋白質(zhì)是光合作用的關(guān)鍵酶RuBP羧化酶[14]，是植物光合能力高低的重要指標(biāo)[15]。從圖5可以看出，生物菌肥可明顯提高鼓節(jié)竹葉片的可溶性蛋白質(zhì)含量，與對(duì)照組相比，處理A、B、C、D、E可溶性蛋白質(zhì)含量分別增加了29.7%、33.4%、45.1%、26.9%、47.1%。方差分析結(jié)果顯示，E處理效果最明顯，比CK增加了 47.1%，與CK差異極顯著(P<0.01)，D處理效果相對(duì)較差，比CK增加了26.9%， 方差分析基礎(chǔ)上LSD多重比較結(jié)果顯示，處理E與其他組差異顯著(P<0.05)，處理A、B、C之間差異不顯著(P>0.05)，與處理D差異顯著(P<0.05)。各處理組均與CK差異顯著(P<0.05)，由此可以看出，施用生物菌肥可以提高鼓節(jié)竹葉片可溶性蛋白質(zhì)含量，且施用量1.5 kg/叢效果最優(yōu)。

2.6 生物菌肥對(duì)3年生鼓節(jié)竹苗木葉片葉綠素含量的影響

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，葉片葉綠素的含量是反映植物光合作用以及植物生長(zhǎng)狀態(tài)的重要指標(biāo)[16]。從圖6可以看出，施用不同量的生物菌肥可不同程度提高鼓節(jié)竹發(fā)筍期葉片葉綠素含量，相較于對(duì)照組，處理A、B、C、D、E葉綠素含量分別增加了12.3%、43.3%、11.2%、17.6%、49.8%。方差分析結(jié)果顯示，其中處理E效果最明顯，比CK增加了49.8%，與CK差異極顯著(P<0.01)，處理A、C效果相對(duì)較差，分別比CK增加了12.3%和11.2%。方差分析基礎(chǔ)上LSD多重比較結(jié)果顯示，處理E與其他各組差異顯著(P<0.05)，處理A、D之間差異不顯著(P>0.05)，各處理組與CK差異顯著(P<0.05)，由此可以看出，施用生物菌肥對(duì)鼓節(jié)竹葉片葉綠素含量有較好的促進(jìn)作用，且施用量 1.5 kg/叢效果最優(yōu)。

2.7 指標(biāo)間的相關(guān)性分析

由表1可見，出筍量與株高生長(zhǎng)量、葉綠素含量相關(guān)性極顯著(P<0.01)， 3個(gè)指標(biāo)呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)，葉綠素與地徑生長(zhǎng)量、株高生長(zhǎng)量相關(guān)性顯著(P<0.05)。地徑生長(zhǎng)量跟株高生長(zhǎng)量相關(guān)性極顯著(P<0.01)，指標(biāo)之間相關(guān)性呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)性，表明鼓節(jié)竹的發(fā)筍與各生理指標(biāo)聯(lián)系密切。

2.8 不同施肥處理對(duì)鼓節(jié)竹發(fā)筍期影響的綜合評(píng)價(jià)

SPSS因子分析綜合評(píng)價(jià)結(jié)果(表2)顯示，各處理因子綜合得分的排序?yàn)锽>E>D>C>A。

表1 不同施肥處理下生長(zhǎng)指標(biāo)及生理指標(biāo)之間的相關(guān)性

注：“*”表示顯著相關(guān)(P<0.05)，“**”表示極顯著相關(guān)(P<0.01)。

表2 不同施肥處理下對(duì)鼓節(jié)竹發(fā)筍期影響的綜合評(píng)價(jià)

3 結(jié)論與討論

沿海沙地有機(jī)質(zhì)含量、速效養(yǎng)分等含量都比較低，土壤通透性強(qiáng)，肥料的利用率比較低。生長(zhǎng)發(fā)筍期對(duì)于竹林來(lái)說(shuō)是十分關(guān)鍵的時(shí)期，發(fā)筍量的高低直接影響鼓節(jié)竹的新老交替及竹林可持續(xù)性發(fā)展，對(duì)于肥料的需求要求更高。試驗(yàn)證明，生物菌肥可以提高土壤的肥料利用率，林代炎等研究表明：生物肥處理的水稻吸氮量比滅菌生物肥處理的增加56.4 mg/盆，比不施肥處理的增加424.0 mg/盆，差異分別達(dá)到顯著和極顯著水平[17]。鼓節(jié)竹在不同菌肥處理中，地徑生長(zhǎng)量、發(fā)筍量、株高生長(zhǎng)量、葉綠素含量、可溶性蛋白質(zhì)含量和可溶性糖含量增加，且施肥處理下的生理生長(zhǎng)指標(biāo)均高于對(duì)照組，試驗(yàn)結(jié)果表明，施用生物菌肥可以改善鼓節(jié)竹的生理性狀，促進(jìn)鼓節(jié)竹的生長(zhǎng)和提高鼓節(jié)竹的發(fā)筍量，在此基礎(chǔ)上對(duì)指標(biāo)進(jìn)行因子分析，綜合評(píng)分顯示，最優(yōu)的生物菌肥施肥量為 0.6 kg/叢。

指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果顯示，鼓節(jié)竹發(fā)筍期生長(zhǎng)及生理指標(biāo)之間存在顯著或極顯著的聯(lián)系，呈現(xiàn)正相關(guān)性，生理指標(biāo)可在一定程度上反映鼓節(jié)竹的生長(zhǎng)狀態(tài)。這與蔡雅橋等對(duì)鉤栗的研究結(jié)論[18]相似。

目前針對(duì)沿海沙地鼓節(jié)竹生物菌肥施用方面鮮有報(bào)道，因此試驗(yàn)結(jié)果可以對(duì)沿海沙地鼓節(jié)竹生物菌肥施用提供很好的參考，對(duì)于如何更好地在沿海沙地提高鼓節(jié)竹林發(fā)筍量有較高的借鑒意義，在更長(zhǎng)時(shí)間跨度內(nèi)的最佳生物菌肥施用量、施用方式、施用時(shí)間等還需進(jìn)一步的探討研究。