富硒光合菌肥施用方法對桑樹生長的影響

吳靈芝，王 恒，郭浩宇，李保珍，曹養(yǎng)憲，樊金華

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，山西太谷030801；2.山西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，山西太原030000；3.佛岡縣天壤生物工程技術(shù)有限公司，廣東佛岡511600）

已有研究表明，連續(xù)多年施用化學(xué)肥料對土壤生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的損害。因此，學(xué)術(shù)界提出了利用有益微生物作為肥料，在促進(jìn)植物生長的同時(shí)把施用化學(xué)肥料的不利影響降到最低[1]。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[2]，即是能利用光能作為能量來源的細(xì)菌，把光能轉(zhuǎn)化為植株生長所需的能量、代謝物質(zhì)，進(jìn)而提高植株的產(chǎn)量和品質(zhì)。光合細(xì)菌除了有利于土壤中放線菌和固氮菌的形成和生長外，其發(fā)酵液中還含有多種植物生長激素、核酸、多種氨基酸和輔酶Q10等多種生理活性物質(zhì)[3-4]。而這些生理活性物質(zhì)能夠激活植株細(xì)胞的活性，進(jìn)一步提高細(xì)胞光合作用的能力，降低植株本身體內(nèi)硝酸鹽的含量，從而提高植株品質(zhì)[5]。微生物菌肥中含有大量的有益微生物[6]，將其加入土壤中能夠使得土壤中有益細(xì)菌的豐度值增加，能夠調(diào)節(jié)土壤中的微生物種群，有效地增加土壤的營養(yǎng)成分[7]，并且一些有益微生物的生命活動能很好地分解土壤中存在的有害物質(zhì)[8]，改善植物生長所需要的土壤環(huán)境[9-10]，從而促進(jìn)植物生長。我國微生物菌肥的研究是從在豆科植物上應(yīng)用根瘤菌接種劑開始的[11]；自1989年以來，各類相關(guān)微生物菌肥的報(bào)道均以固氮菌類、解鉀菌類、解磷菌類和復(fù)合菌類為主[12]，而光合細(xì)菌類特別是富硒光合細(xì)菌菌肥很少有報(bào)道[13-14]。我國關(guān)于微生物菌肥的研究主要集中在小麥、水稻、煙草、油菜等農(nóng)作物上，而有關(guān)經(jīng)濟(jì)樹種的研究少有報(bào)道。

桑樹屬桑科桑屬，為北溫帶落葉喬木，原產(chǎn)于我國中部，現(xiàn)在廣泛栽培于南北各地，是我國重要的經(jīng)濟(jì)樹種之一[15]。良好的肥料是桑樹茁壯成長的必需物品和必要保障，而合理的施肥方式是土壤和作物管理的關(guān)鍵[16]，它不僅會影響桑葉產(chǎn)量，同時(shí)也會影響桑葉的質(zhì)量[17]。所以，合理的施肥方式對于培育出健康茁壯的苗木是極其重要的。在苗木生長過程中，不同的施肥方法會產(chǎn)生不同的肥效。

本研究以富硒光合菌肥作為桑樹的微生物菌肥，通過比較不同施肥方法對桑樹的生長、發(fā)芽數(shù)、葉片質(zhì)量和葉片硒含量等指標(biāo)的影響，從而確定最佳的施肥方式，以達(dá)到對桑樹增產(chǎn)增效的目的。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試菌肥來自山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院光合細(xì)菌科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院苗圃基地進(jìn)行。使用大田栽培法，定植60棵桑樹苗，定植密度約為行距1 m，株距0.5 m，4—6月進(jìn)行施肥。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，處理1.用稀釋50倍的光合菌肥，采用葉面噴施法[18]對植株進(jìn)行了施肥；處理2.使用稀釋50倍的光合菌肥，采用灌根法進(jìn)行了施肥[19]；處理3（CK）.用相同體積的清水進(jìn)行澆灌（表1）。期間每隔10 d對植株進(jìn)行一次處理，時(shí)間均為16：00后，共處理5次。

表1 光合菌肥的施用方法

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 光合菌肥菌株濃度的測定 采用血球計(jì)數(shù)板對光合菌肥的菌株濃度進(jìn)行測定。

1.3.2 桑樹發(fā)芽數(shù)的測定 桑樹定植后第2年的春天，待桑樹苗開始發(fā)芽時(shí)，定期統(tǒng)計(jì)每組的發(fā)芽數(shù)，并比較發(fā)芽數(shù)的變化規(guī)律。從4月開始對桑樹苗發(fā)芽數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，每5 d統(tǒng)計(jì)一次。

1.3.3 葉片含硒量的測定 在第5次處理后，采集葉片，采用原子吸收光譜法對桑樹葉片的含硒量進(jìn)行測定[20]。取0.1 g烘干的葉片置于2 mLEP管中，加入1 mL蒸餾水，超聲研碎15 min，將此溶液定容至250 mL；取1 mL上述溶液于50 mL三角瓶中，加混合酸（硝酸∶高氯酸＝4∶1）10 mL，加入3顆玻璃珠，然后冷卻；次日將樣品于電熱板上硝化至完全（余2 mL左右），冷卻后加入超純水10 mL、1∶1鹽酸8 mL，沸水浴10 mL；取出冷卻后定容至100 mL，充分混勻，取5 mL用10%的鹽酸定容至25 mL；同時(shí)做試劑空白。以濃度為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。同時(shí)制備硒標(biāo)準(zhǔn)使用液和2%的硼氫化鉀溶液，制備好后使用流動注射氧化物發(fā)生-火焰原子吸收分光光度計(jì)測定桑樹葉片含硒量[21]。

1.3.4 桑樹生長指標(biāo)的測定 在第5次處理后，對桑樹的高度、葉片數(shù)量、葉片干質(zhì)量進(jìn)行測定。其中，株高為根莖處至樹干生長最高點(diǎn)的距離，用皮尺進(jìn)行測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，首先進(jìn)行齊性分析，數(shù)據(jù)具齊性后進(jìn)行單因素方差分析和多重比較；應(yīng)用GraphPad Prism7軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 光合菌肥的施用方法對桑樹發(fā)芽數(shù)的影響

圖1結(jié)果顯示，桑樹苗發(fā)芽數(shù)葉面噴施處理1為（194.20±18.54）個(gè)，灌根處理 2為（138.70±25.05）個(gè)，清水（CK）處理 3為（89.20±16.13）個(gè)；富硒光合菌肥對桑樹的發(fā)芽數(shù)有顯著影響，其中，葉面噴施處理1發(fā)芽數(shù)顯著高于其他2個(gè)處理（P＜0.001）。說明葉面噴施處理比其他方法更有利于提高桑樹的發(fā)芽率。

2.2 光合菌肥施用方法對桑樹生長指標(biāo)的影響

圖2結(jié)果顯示，株高葉面噴施處理1為（1.49±0.02）m，灌根處理 2為（1.53±0.01）m，清水（CK）處理3為（1.36±0.03）m，且光合菌肥對桑樹的株高有顯著影響；葉片數(shù)葉面噴施處理1為（83.00±4.00）片，灌根處理 2為（65.00±4.00）片，清水（CK）處理3為（49.00±4.00）片，且葉面噴施處理的葉片數(shù)顯著高于其他2個(gè)處理；葉片干質(zhì)量葉面噴施處理 1為（9.15±0.17）g，灌根處理 2 為（7.95±0.10）g，清水（CK）處理 3為（5.65±0.10）g，且葉面噴施處理的葉片干質(zhì)量顯著高于灌根處理。說明葉面噴施處理比灌根處理更能促進(jìn)桑樹的長勢。

2.3 光合菌肥施用方法對桑樹葉片含硒量的影響

由表2可知，葉片的含硒量葉面噴施處理1為（1.01±0.05）μg/g，灌根處理 2 為（0.97±0.02）μg/g，清水（CK）處理 3為（0.88±0.03）μg/g，葉面噴施處理和灌根處理葉片的含硒量顯著高于清水（CK）處理（P＜0.001）。說明富硒光合菌肥有利于提高桑樹的硒含量。

表2 光合菌肥不同的施用方法對桑樹葉片含硒量的影響

3 結(jié)論與討論

光合菌肥主要作用是提高植株葉片中葉綠素含量，大幅度增強(qiáng)植株的光合強(qiáng)度，從而促進(jìn)植株正常的生長發(fā)育，進(jìn)一步提高植株的產(chǎn)量。魏保國等[22-23]研究表明，生物菌肥可以促進(jìn)番茄的生長發(fā)育，提高番茄產(chǎn)量。本研究表明，施用光合菌肥可以明顯提高桑樹的發(fā)芽數(shù)和葉片干質(zhì)量，并且葉面噴施處理比灌根處理更有利于桑樹的長勢。

硒是人體必需的微量元素之一，被稱為“抗癌之王”，其不僅可以預(yù)防腫瘤的惡化，抑制癌細(xì)胞在身體內(nèi)的轉(zhuǎn)移[24]；還能清除人體內(nèi)的自由基，排出體內(nèi)毒素，起到抗氧化、清除膽固醇、增強(qiáng)人體免疫力的功效[25]。但是據(jù)中國營養(yǎng)學(xué)會調(diào)查，我國居民平均硒攝入量為26～32 μg/d，遠(yuǎn)低于中國營養(yǎng)學(xué)會推薦的攝入量50～200 μg/d，所以，含硒量可作為農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的重要評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一[26]。本研究表明，葉面噴施處理和灌根處理都能夠提高桑樹葉片中的硒含量，并且葉面噴施處理的含硒量顯著高于灌根處理。所以，采用葉面噴施方法給桑樹噴施富硒光合菌肥，可以明顯提高桑樹葉片的含硒量，有效提高桑樹的品質(zhì)。

綜上所述，在富硒光合菌肥的施用過程中，葉面噴施處理更有利于桑樹的生長及其硒的富集。