微生物菌劑對櫻花再植土壤及櫻花生長的影響

摘要 通過檢測分析櫻花再植區域施用微生物菌劑與未施用微生物菌劑的土壤理化性質、主要病原菌變化及后期生長情況，探究施用微生物菌劑對土壤的調節作用。結果表明，施用TLC土壤微生物菌劑后土壤pH、有機質呈顯著差異，pH顯著低于對照，有機質顯著高于對照，病原微生物數量未呈顯著差異，但總量普遍降低。從櫻花生長量和葉片健康狀況綜合分析，施用菌劑對櫻花生長具有較明顯的促進作用。

關鍵詞 櫻花；再植土壤；微生物菌劑

中圖分類號 S 685.99 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）23-0155-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.23.033

Effects of Microbial Inoculant on Soil and Growth of Cherry Trees

SUN Yu-hong，ZHAO Xiao-juan，ZOU Ying-xin et al

（Administration Office，Beijing Yuyuantan Park， Beijing 100142）

Abstract The application of microbial inoculants on soil was explored by analyzing the changes in soil physical and chemical properties， main pathogenic bacteria and later growth of cherry replanting areas with and without microbial inoculants. The results showed that after the application of TLC soil microbial inoculants， the soil pH and organic matter showed differences， with pH significantly lower than that of the control group， and organic matter significantly higher than that of the control group. The number of pathogenic microorganisms did not show differences， but the total amount was generally reduced. From the comprehensive analysis of cherry growth and leaf health， the application of inoculants has a significant promoting effect on cherry growth.

Key words Cherry blossom;Replant the soil;Microbial inoculant

基金項目 北京市公園管理中心科研專項（ZX2021023）；北京園林綠化高質量發展科技創新專項（KJCX202338）。

作者簡介 孫玉紅（1970—），女，天津人，正高級工程師，從事園林植物栽培養護和園林工程管理研究。

收稿日期 2024-01-09；修回日期 2024-03-05

櫻花屬薔薇科櫻屬（Cerasus），淺根系樹種，適生于雨量充沛的海洋性氣候，喜歡排水、透氣性良好、疏松肥沃的微酸性土壤。玉淵潭公園擁有華北地區最大的櫻花專類園，園內栽植櫻花40余個品種，總數近3 000株。公園自1972年栽植第一批大山櫻，持續大量地栽植櫻花已有50年，明顯造成土壤營養元素失衡、透氣性較差，各種有害生物積聚，櫻花土壤生態環境急劇惡化，土傳致病菌鐮刀菌Fusarium spp.、疫霉菌Phytophthora spp.、土壤根結線蟲Meloidogyne spp.和土壤農桿菌含量均較高［1］。櫻花樹的抗逆性減弱，大規格櫻花普遍出現衰弱態勢，櫻花根瘤病、根腐病、干腐病時有發生［2］，櫻花園景觀維持壓力逐年增大。近3年結合櫻花補植工作重點對櫻花園主景區進行了土壤熏蒸處理，消殺防效比較明顯；新栽植區域土壤進行改良，苗木成活和后期生長情況有了初步改善。但對于多年連續栽植櫻花區域、不具備熏蒸條件的土壤如何進行改良仍是重大課題。

微生物菌劑在現代農業生產中應用十分廣泛，具有提高農作物產量、改善農產品品質、增強農作物抗逆性、改善土壤養分供應性能等重要作用［3］。微生物肥料具有改善土壤理化性質、提高土壤肥力、防治土傳病害、修復土壤生態環境等優點［4］。微生物菌劑處理可以增加土壤中與有益微生物相關的細菌和真菌的相對豐度，且抑制病原菌的生長［5］。瓦雷茲芽孢桿菌可以產生穩定的抑菌物質拮抗病原菌，對櫻花根癌病的防治效果可達50%［6］。促生菌復配有機肥能夠有效地提升土壤酶活性水平，增強土壤肥力，改善櫻花種植土壤肥力，促進櫻花生長，有效防治櫻花根癌病［7］。JK-SH007 菌株對梨樹具有促進樹體生長、提高葉片葉綠素含量和葉片組織含水率、增加根際土壤有效磷含量、增加果實產量和可溶性固形物含量的作用［8］。

筆者針對玉淵潭公園櫻花土壤土傳致病菌鐮刀菌、疫霉菌和土壤根結線蟲含量較高，嚴重影響櫻花生長的現實問題，通過根際范圍灌施土壤微生物菌劑以期緩解土傳病害影響，改善土壤理化性質，促進櫻花健康生長。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于北京市玉淵潭公園，屬暖溫帶半濕潤半干旱大陸性季風氣候，四季分明，冬季寒冷，夏季多雨，春季干燥多風，年平均氣溫為 12.5 ℃，年降水量約為 628.9 mm，大部分集中于 7—8 月，土壤偏堿性，pH普遍在 8.0 以上。具體實施地點為栽植櫻花時間最長、土壤質量較差且土傳病害發生嚴重的鸝櫻園區域。

1.2 試驗材料

試驗地櫻花樹均定植10年以上，長勢良好、田間管理措施一致。供試藥劑為TLC土壤微生物菌劑，由北京泰程基業科技有限公司供應。通過活性細菌水劑與復合芽孢菌粉的不同匹配，短時間（一般3 d）生發成菌液，稀釋后對選定的櫻花進行澆灌。

1.3 試驗方法

選取試驗地長勢基本一致的櫻花共5組。于2022年8月—2023年6月（生長季）進行①施用菌劑和②未施用菌劑（簡稱“對照CK”）2個處理，共計6次。觀察記錄施用菌劑與未施用菌劑對櫻花枝條生長量的影響。并于2023年7月18日汛期前，在施用菌劑的櫻花樹堰東、西、南、北4個方向上，利用小型取土器進行混合取樣，深度0～30 cm。將其儲存在低溫保鮮袋中帶回并分別委托北京市園林科學研究院和中國農業科學院植物保護研究所對土壤理化性質和病原菌數量進行檢測。對照組與上述一致。

1.4 測定項目與方法

堿解氮含量用KCl浸提后置于流動分析儀進行測定；有效磷含量先用NaHCO3浸提后再用流動分析儀檢測；速效鉀含量用CH3COONH4浸提后置于火焰分光光度計檢測；pH測定用2.5∶1水土比-電位法；有機質含量測定用重鉻酸鉀滴定法。

土壤鐮刀菌和疫霉菌的數量分別采用Komada［9］和Masago［10］的方法進行分離計數。根結線蟲的分離計數采用重糖分離法［11］。

1.5 數據分析

用 Microsoft Excel 2010 對原始試驗數據進行整理，用 SPSS 22.0 統計軟件進行配對樣本t檢驗，對比研究施用菌劑對再植土壤理化性質、菌群數量和櫻花生長的影響。

2 結果與分析

2.1 施用TLC土壤微生物菌劑土壤理化性質變化

施用菌劑和未施用菌劑櫻花再植土壤中pH、有機質、速效鉀、有效磷、有效氮含量見表1，其中pH、有機質2組呈顯著差異（P<0.05）。試驗組（1∶2.5）和對照組pH（1∶2.5）呈顯著差異（t=-3.187，P=0.033），試驗組pH（1∶2.5）的平均值（8.02）顯著低于對照組pH（1∶2.5）的平均值（8.31）；試驗組和對照組有機質呈顯著差異（t=4.455，P=0.011），試驗組有機質的平均值（23.80 g/kg），顯著高于對照組有機質的平均值（19.10 g/kg）。速效鉀、有效磷、有效氮配對數據均未呈顯著差異（P>0.05）。

其原因為微生物活動是產生氫離子和氫氧根離子最顯著的微生物過程，從而影響土壤pH。在碳循環中，微生物呼吸產生的CO2在土壤溶液中溶解形成碳酸（H2CO3），是氫離子的來源，從而導致土壤酸化。非共生真菌和共生真菌以及細菌都可以產生和分泌有機酸，也會導致土壤pH降低。有機質的顯著提升與微生物菌劑能夠促進土壤中植物殘體等有機物的腐殖化過程有關。

TLC-系列土壤微生物菌劑適用范圍為5～35 ℃，最佳溫度為27 ℃，冬天地表層溫度低，細菌休眠，夏天地表層會比地下活躍，該系列土壤菌劑一般連續一年施用土壤相關理化指標會有較明顯變化。而該試驗受時間和資金等限制，僅在2022年8—10月和2023年4—6月各連續90 d施用。施用時間較短，2個施用時段跨越冬春細菌休眠的150 d，又錯過夏季的活躍期。另外，試驗區域澆灌以噴灌為主，持續少量多次的澆水模式對櫻花根際土壤的透氣性和墑情都不利，也直接影響微生物細菌活性，長期澆灌堿性的湖水也直接影響土壤pH的調節效果。

2.2 施用TLC土壤微生物菌劑土壤病原微生物變化

由表2可知，施用菌劑和未施用菌劑櫻花再植土壤中鐮刀菌、疫霉菌、線蟲均未呈顯著差異（P>0.05），但試驗組病原菌數量普遍低于對照組。由于樣本數量較少，加之試驗區域綠地改造和樹木復壯等對土壤進行擾動，造成土壤理化性質差異不明顯，但所施用的微生物菌劑屬于生防菌，本身具有抑制或殺滅病原菌的作用，與有害菌爭搶養分和生態環境，生成能殺死或抑制毒菌生長的抗生素和生物酶，增強土壤生物活性，有效降低土壤病原菌數量，因此土壤病原微生物、線蟲等積累量普遍減少。

2.3 施用TLC土壤微生物菌劑櫻花枝條生長量變化

2023年10月8日，對試驗的8株櫻花3年的生長量進行測定，結果見圖1。從圖1可以看出，8株櫻花年均生長量普遍呈現2021年偏高、2022年減少、2023年又增加的趨勢，分析原因，微生物肥料作為一種富含有機質和有益微生物的新型肥料，能充分集合各種肥料的優點，有效改善土壤性質，提高作物產量和品質。通過施用不同特性的有益微生物，能夠起到促生、提質、抗病、抗逆等作用［12］。由于供試植株已開始出現衰弱態勢，2022年施用微生物菌劑后當年效果并不明顯，2023年連續施用后，生長量有較明顯的增長，可能與微生物菌劑能增加土壤中酶活性，將有機氮胺化和硝化，轉化為可吸收的硝酸鹽，溶解磷轉化成可利用的磷酸鹽。還能生成刺激植物生長的植物激素，如生長素、赤霉酸等，從而激發根部吸收能力，促進吸收根生長，土壤環境逐步改善，生長量又呈現增長趨勢。

2.4 施用TLC土壤微生物菌劑櫻花葉片情況比較

2023

年5—7月，對2021和2022年連續2年秋植的97株櫻花葉片健康狀況進行觀察，重點從葉片焦邊、穿孔病、早期落葉

3個方面進行統計。從表3可以看出，染井吉野早期落葉和穿孔病問題均較明顯，分別占比54.0%和66.2%；山櫻和美利堅葉片焦邊比較嚴重，分別占比50.0%和60.0％。其原因為染井吉野苗木規格較大，胸徑均在12～17 cm，高度5 m左右，加之其花量大而集中的品種特性，營養消耗比較大，后期樹勢恢復相對較慢，早期落葉和病蟲害較容易發生。

2023年5月底開始出現干熱的氣候，6月初開始按上述試驗方法，對2021年秋植在同一生長環境、同一品種、同樣規格，且在2022年早期落葉均較明顯的染井吉野櫻花灌施微生物土壤菌劑。對比發現，7月初園內大量早花品種櫻花陸續出現焦邊現象，新植櫻花因根系尚未發達表現更為明顯，但相比灌施微生物土壤菌劑的櫻花從早期落葉、葉色、葉片質地、焦邊以及穿孔病發生情況都有明顯改善（圖2）。

3 結論與討論

微生物可以改變土壤顆粒、孔隙組織和土壤結構的凝聚力，從而影響土壤的透水性和持水性，微生物肥料能夠在櫻花苗木的生長期內提高土壤酶活性，提高土壤養分含量，降低土傳病害的發病率［1］。可以通過直接或間接的方式促進植物生長并防治病原菌引起的植物病害，長時間施用能夠降低櫻花再植土壤病原菌數量，改善土壤質量。需進一步篩選適合本地的優異生防菌來改良櫻花立地土壤結構，改善因再植導致的櫻花土壤根際微環境失衡，減緩櫻花衰弱態勢，促進櫻花可持續健康發展。

嘗試生物制劑對再植土壤進行生物防治，如氨基寡糖素是一種具有多種功效的植物生長菌劑，能夠提高植物的抗逆性、促進植物的生長和發育、增強植物對病蟲害的抵抗力，可改變土壤微生物區系，促進有益微生物的生長而抑制一些植物病原菌。

土壤微生物和土壤性質之間的關系是相互的，pH、土壤有機碳等土壤性質是微生物組結構和微生物活性的關鍵驅動因素，土壤微生物同樣影響土壤的物理和化學性質。土壤微生物是氮、磷和鉀等許多元素的生物地球化學循環的關鍵參與者，其在養分有效性中的作用已得到廣泛認可。研究表明，微生物風化可以通過釋放土壤礦物質或碎石中的宏量營養素和微量營養素來增加土壤肥力。針對目前櫻花再植土壤中有效氮嚴重缺乏、速效鉀超標但櫻花體內明顯缺乏的現狀，可以嘗試將溶鉀芽孢桿菌菌株與云母一起接種來提高植物對鉀的吸收和土壤中鉀的有效性，使用硝化抑制劑最大限度地減少土壤中氮的損失。

參考文獻

［1］ 楊紳，孫玉紅，趙曉娟，等.北京玉淵潭公園櫻花土壤質量調查與改善措施研究［J］.浙江林業科技，2023，43（1）：38-44.

［2］ 趙曉娟，侯世星，孫玉紅，等.玉淵潭公園櫻花樹根瘤病發病情況調查及不同防治技術效果評價［J］.安徽農業科學，2022，50（9）：138-139，142.

［3］ 韓文明，章法源.微生物菌劑在農業生產中的應用研究［J］.農業科技通訊，2023（11）：154-157.

［4］ 鄭茗月，李海梅，趙金山，等.微生物肥料的研究現狀及發展趨勢［J］.江西農業學報，2018，30（11）：52-56.

［5］ 張大琪，任立瑞，杜洪志，等.微生物菌劑處理增加了生姜土壤中有益微生物的相對豐度［J］.植物保護，2023，49（4）：55-66.

［6］ 張錫唐.芽孢桿菌JK-XZ8的種類鑒定及其對櫻花根癌病的防治［D］.南京：南京林業大學，2020.

［7］ 王朕，葉建仁.4種微生物對盆栽櫻花土壤理化性質及其生長量的影響［J］.西部林業科學，2020，49（5）：117-123.

［8］ 竇承陽，王焱，張岳峰，等.3種促生有益微生物在上海梨樹上的應用［J］.南京林業大學學報（自然科學版），2017，41（4）：186-190.

［9］ KOMADA H.Development of a selective medium for quantitative isolation of Fusarium oxysporum from natural soil［J］.Rev Plant Protec Res，1975，8：114-125.

［10］ MASAGO H.Selective inhibition of Pythium spp.on a medium for direct isolation of Phytophthora spp.from soils and plants［J］.Phytopathology，1977，67：425-428.

［11］ 張大琪，顏冬冬，李青杰，等.二甲基二硫的生物活性評價及對土壤養分的影響［J］.植物保護，2020，46（1）：151-156.

［12］ 王金華，聶中良，徐玉巧，等.根瘤菌回接對蠶豆生長及抗根腐病能力的影響［J］.西南林業大學學報，2018，38（4）：94-99.