微生物菌劑對芳樟生長與精油的影響及聚類分析

黃秋良?袁宗勝 蔣天雨

摘 要：以芳樟195#一年生扦插苗為研究對象，通過二次正交回旋組合設計試驗及聚類分析，研究接種固氮菌、巨大芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌對芳樟生長、精油、芳樟醇的影響。結果表明：不同微生物菌劑對芳樟生長、精油含量及芳樟醇均具有明顯的促生作用。不同的微生物菌劑組合對芳樟生長與精油的促生作用可劃分4個類型：葉精油含量促生型、生物量促生型、枝精油含量促生型和苗高、地徑促生型。

關鍵詞：芳樟;微生物菌劑;促生;二次回歸正交旋轉設計;聚類分析

中圖分類號 S725.5文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）04-0018-03

Abstract：Based on annual Cinnamomum camphora 195 code cuttings， The effects of inoculation of Azotobacter chroococum， Bacillus magaterium， Bacillus mucilaginosus and Bacillus subtilis on the the growth of eucalyptus， essential oil and linalool were studied by quadratic orthogonal cyclotron design experiment and cluster analysis.The result shows：Different microbial agents have obvious promoting effects on C. camphora growth， essential oil content and linalool.The combination of different microbial agents on the growth of C. camphora? and essential oils can be divided into four types： leaf essential oil content promoting type， biomass promoting type， branch essential oil content promoting type and seedling height， and ground diameter promoting type.

Key words：Cinnamomum camphora;Microbial agent;Promote growth;Quadratic orthogonal gyrocombination design;Cluster analysis

芳樟[Cinnamomum camphora]系樟科樟屬的一個生化變種，含有豐富的芳樟醇（C10H18O），故稱為芳樟[1]。樟樹是集重要防護林、珍貴用材、天然名貴香料、園林綠化等多用途于一身的樹種[2]。微生物菌肥既可提高肥效，達到增產和提質的目的，又能節約成本、減少環境污染、提高土壤中的生物多樣性、減輕病害，是發展新型農業的理想肥料。微生物菌劑可直接或通過產生次級代謝產物間接作用于宿主植物，促進宿主植物的生長發育、提高宿主植物的抗性[3]。本研究利用二次回歸正交旋轉設計，研究固氮菌（Azotobacter chroococum）、巨大芽孢桿菌（Bacillus magaterium）、膠凍樣芽孢桿菌（Bacillus mucilaginosus）和枯草芽孢桿（Bacillus subtilis）及不同施用量組合對芳樟生長、精油含量、芳樟醇的影響，以期為芳樟的產業發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料來源 盆栽試驗供試材料為一年生芳樟195#扦插苗，材料來源于永安種苗中心。單一成分微生物菌肥固氮菌、巨大芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌，均來源于滄州旺發生物技術研究所。

1.2 試驗地概況 試驗地位于福建省福州市福建農林大學南門妙峰山苗圃地（設施育苗大棚），試驗苗圃所處區域位于東經118°08′～120°31′、北緯25°15′～26°29′，屬亞熱帶海洋氣候。

1.3 試驗設計 芳樟盆栽試驗采用二次回歸正交旋轉試驗設計（表1、表2）。共設置23個試驗處理和1個空白對照，3次重復，每個重復10個盆栽。盆缽規格為：38.5cm×30cm×30cm（上緣直徑×下緣直徑×高），每盆統一裝消毒后的黃心土5.5kg和10g有機質，每盆栽植1株芳樟苗。

1.4 試驗方法 將微生物菌肥固氮菌、巨大芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌按照試驗設計方案與盆栽土壤均勻混合作為栽植芳樟的基質。試驗苗于當年10月栽植，翌年6月份結束。每7d澆水和拔草1～2次，保證試驗苗的正常。

1.5 測定方法 在每個試驗組中隨機選取6株芳樟苗，標記記號用于測量苗高、地徑、總生物量、葉精油含量及精油主成分芳樟醇、枝精油含量及精油主成分芳樟醇，并將數據整理、保存。提取芳樟葉精油和枝精油，采用常壓水蒸汽蒸餾法。將剪碎的100g鮮葉片或枝裝進蒸餾瓶中，加200mL開水，蒸餾90min后熄火，收集精油，測定葉精油含油量，每個試驗組3次重復。采用SP-6890型氣相色譜儀測定芳樟精油的化學組成[4]。

1.6 數據分析 采用Excel 2017和DPS 7.05進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對芳樟生長及生物量的影響 由表2可知，在不同微生物菌劑處理下，芳樟的總生物量、苗高增長量和地徑增長量差異明顯。對照組的總生物量、苗高增長量和地徑增長量分別為25.38g、11.59cm和2.45mm，不同微生物菌劑處理（T1～T23）的總生物量、苗高增長量和地徑增長量平均值分別為50.47g、24.80cm和3.43mm，分別高出對照98.85%、113.98%和40.20%。表明不同微生物菌劑處理對芳樟生物量、苗高和地徑具有明顯的促生作用。

2.2 不同處理對芳樟精油含量及主成分的影響 由表2可知，在不同微生物菌劑處理下，芳樟的葉精油含量、枝精油含量、葉芳樟醇含量和枝芳樟醇含量差異明顯。對照組的葉精油含量、枝精油含量、葉芳樟醇含量和枝芳樟醇含量分別為1.61%、0.26%、90.34%和80.79%，不同微生物菌劑處理（T1～T23）的葉精油含量、枝精油含量、葉芳樟醇含量和枝芳樟醇含量的平均值分別為1.95%、0.40%、94.13%和83.43%，分別高出對照21.28%、54.68%、4.19%和3.27%。表明不同微生物菌劑處理對芳樟精油含量及主成分芳樟醇含量具有明顯的促生作用。

2.3 芳樟生長與精油含量及主成分聚類分析 本次聚類分析是在微生物菌肥的作用下，測定不同試驗組的芳樟生長指標、精油含量及主成分芳樟醇所得（表2），根據歐氏距離及離差平方和聚類法。由圖1可知，根據芳樟生長指標和精油含量及主成分，微生物菌肥的作用效果被劃分為4大組。第1組是葉精油含量類型，為試驗組1、23、11、7、2、10、17、21;第2組是生物量類型，為試驗組3、8、14;第3組是枝精油含量類型，為試驗組4、5、16、13、15、18、19、20、22;第4組是苗高和地徑增長類型，為試驗組6、9、12。

3 結論與討論

本試驗結果表明，在不同微生物菌劑處理下，芳樟的總生物量、苗高增長量和地徑增長量最大值的前3組分別T3>T14>T8、T9>T6>T12和T12>T6>T19;芳樟的葉精油含量、枝精油含量、葉芳樟醇含量和枝芳樟醇含量最大值的前3組分別T5>T9>T11、T5>T8>T3、T3>T6>T8和T14>T3>T10。表明不同微生物菌劑對芳樟的生長與精油及精油主成分的促生效果不同。

聚類分析是依據各事物之間的性質進行比較，然后將性質相近的歸為一類，將性質差別較大的歸入不同類的分析技術[5-6]。根據聚類分析，不同微生物菌劑組合對芳樟的生長、精油的促生作用可劃分4個類型，分別是葉精油含量促生型，為試驗組1、23、11、7、2、10、17、21;生物量促生型，為試驗組3、8、14;第3組是枝精油含量促生型，為試驗組4、5、16、13、15、18、19、20、22;第4組是苗高和地徑促生型，為試驗組6、9、12。

參考文獻

[1]江燕.芳樟醇型樟葉精油中主要成分變化規律的研究[J].香料香精化妝品，2018，171（06）：7-9.

[2]張棟，高秀芬.不同樟樹無性系造林效果比較及施肥對其幼苗生長的影響[J].防護林科技，2019，186（03）：31-33.

[3]萬琴，蕭偉，王振中，等.氣相色譜法測定金銀花中芳樟醇的含量[J].南京中醫藥大學學報，2010，26（4）：317-318.

[4]萬琴，蕭偉，王振中，等.氣相色譜法測定金銀花中芳樟醇的含量[J].南京中醫藥大學學報，2010，26（4）：317-318.

[5]向東進.實用多元統計分析[M].武漢：中國地質大學，2005.

[6]楊小兵.聚類分析中若干關鍵技術的研究[D].杭州：浙江大學，2005.

（責編：張宏民）