全 文 :西北林学院学报 2014,29(2):160~164
Journal of Northwest Forestry University
doi:10.3969/j.issn.1001-7461.2014.02.01
收稿日期:2013-08-15 修回日期:2013-09-23
基金项目:上海市科委项目(12231202400)。
作者简介:黄芳,硕士,助理工程师,研究方向:园艺栽培技术。E-mail:gangruimei@163.com
*通信作者:张春英,博士,高级工程师,研究方向:园林植物引种及园艺栽培技术。
微生物菌肥对垃圾封场土中红叶石楠生长的影响
黄 芳,张春英*
(上海市园林科学研究所,上海200232)
摘 要:试验以老港垃圾填埋场封场土为栽培介质和盆栽红叶石楠为研究材料,分别施入AM菌根制
剂、微生物菌剂,通过对红叶石楠的叶片性状、光合效率和生长量的监测,研究不同微生物菌肥对垃圾
封场土中植物生长的影响。结果表明,菌肥提高了红叶石楠叶片的叶面积和干物质含量,降低了叶片
的比叶面积,同时提高了红叶石楠叶片的净光合速率,降低了气孔导度和蒸腾速率,促进了红叶石楠
地径、株高和新梢的生长量增加。在不同菌肥处理中,菌根制剂的正向效应最突出。微生物菌肥,尤
其是菌根制剂,能够促进垃圾填埋场封场土中的植物生长,具有推广使用的潜力。
关键词:垃圾填埋场封场土;微生物菌肥;菌根制剂;红叶石楠
中图分类号:S718.8 文献标志码:A 文章编号:1001-7461(2014)-02-0160-05
Effects of Microbial Fertilizer on the Growth of Photinia fraseri
in the Cover Soil of Waste Landfil
HUANG Fang,ZHANG Chun-ying*
(Shanghai Landscape and Gardening Research Institute,Shanghai 200232,China)
Abstract:The pot cultured seedlings of Photinia fraseri planted in the cover soil of the waste landfil were
inoculated with arbuscular mycorrhizal(AM)inoculum,microbial inoculants and a mixture of both.The
effects of the different kinds of microbial fertilizers on the seedling growth were studied by measuring the
indexes of height,leaf area,and photosynthetic efficiency.The results showed that the microbial fertiliz-
ers improved the growth of the seedlings compared to the control.The net photosynthetic efficiency of the
inoculated plants increased.Among the inoculated plants,AM inoculum inoculated seedlings grew best.It
was concluded that the microbial fertilizer,especialy AM inoculum,could promote the growth of the
plants,which would have application potential in vegetation restoration and reconstruction in waste land-
fil.
Key words:cover soil of waste landfil;microbial fertilizer;AM inoculum;Photinia fraseri
老港垃圾填埋场位于上海市浦东新区境内,31°
N,121°15'E,其西北距市中心约60km,北联长江
口,南距杭州湾20km[1]。自1989年开始接收生活
垃圾,承担了上海市区70% 以上生活固体废弃物垃
圾,是上海最大的垃圾填埋场。垃圾填埋过程中以
及封场后产生的渗滤液具有较多难降解的有机物、
微生物及营养元素比例失调、重金属含量高等问
题[2],使封场土性状恶化,导致植物难以生长、生态
环境破坏严重。因此,如何改善封场土的土壤性状、
提高植物的抗逆性是垃圾填埋场植被恢复的重要方
向。
微生物菌肥含有特定的活微生物的肥料,活微
生物具有固氮、活化营养元素等作用,可改善土壤的
性状、促进植物的营养吸收和抗逆性的提高[3-6]。微
生物菌肥在农作物如蔬菜和水稻的生产中应用较
多,而在林木育苗和造林中等应用报道较少[7]。以
老港垃圾填埋场的封场土为盆栽介质,研究比较菌
根制剂、微生物菌剂对红叶石楠生理作用和生长的
影响,为微生物菌肥在垃圾填埋场植被恢复中的应
用提供参考资料。
1 材料与方法
1.1 材料
本次盆栽试验采用老港垃圾填埋场封场土作为
栽培基质,并将试验材料置于老港垃圾填埋场环境
中,模拟老港垃圾填埋场封场后植物的种植情况。
以红叶石楠(Photinia fraseri)作为试验材料,
株高约30cm的2年生苗,共计40株,其材料健康,
无明显病虫害,株高地径等基本保持一致。
菌根制剂是由上海弘升科技公司提供的丛枝菌
根(arbuscular mycorrhizas,AM)制剂,供试菌种为
根内球囊霉(Glomus intraradices),微生物菌剂则
为多菌种复合菌剂,主要成分为芽孢杆菌、乳酸菌菌
株及其活性代谢物。
1.2 方法
设置3种菌肥处理:1)施用AM,使用量每盆3
g,栽苗时一次性施肥;2)施用微生物菌剂,采用周期
性施肥,每次使用量约15mL,约45d为1个周期,
共施肥4个周期;3)同时使用AM 与微生物菌剂的
复合处理,使用量和使用方法同上;设置相应的对照
处理组,每个处理组设置10个重复。
1.3 生长指标测定
1.3.1 植物成活、生长指标 5月份苗木栽培好
后进行本底调查,包括存活率、地径、株高,当年生长
季结束时(11月份)测量植株生长量。地径测量使
用游标卡尺在嫁接口以上5cm处测量,株高为根际
处至顶梢的垂直高度,1年生新梢长为每株植物上
选择固定标准枝2条。
在每株植株上采集4片叶子,分别在东南西北
方向各采集1片,每2株植物的叶片作为1个重复。
测定其鲜重和比叶面积,处理完105℃杀青10min
后,80℃烘48h,测其干重,计算叶大小、比叶面积
和叶干物质含量。计算每个处理的平均值及标准
差,并统计分析各个数据是否差异显著。
1.3.2 植物光合生理指标的测定 选择晴朗无云
的天气,采用Licor-6400光合测量系统(美国),每
种植物设3个重复,选取靠近植株顶端的第3~5片
健康无病害叶进行光合指标测量。测量叶室面积2
cm×3cm,测量时间为9:00—11:30。测量参数包
括净光合速率、气孔导度和蒸腾速率。计算每种植
物每个处理的平均值及标准差,并统计分析各个数
据是否差异显著。
1.4 数据分析
数据分析采用 Excel 2003、DPS 9.0和SPSS
17.0等进行计算分析。
2 结果与分析
2.1 植物存活率统计
红叶石楠3种菌肥处理组和对照处理组的盆栽
试验中植株的存活率均为100%,无明显死亡植株。
2.2 植物性状
2.2.1 植株叶片叶面积 不同菌肥处理下红叶石
楠的叶面积表现出一定程度上的差异,其效果均优
于对照组(图1)。AM 菌根处理、复合处理和微生
物菌剂处理下的叶面积依次减小,均高于对照植株
的叶面积,分别高出对照组14.3%、4.2%和1.0%,
但差异均不显著(p>0.05)。
注:CK表示对照处理;JJ代表菌剂处理;
JG代表菌根处理;FH代表复合处理。图2~图9同。
图1 不同菌肥处理下盆栽植物叶片的叶面积大小
Fig.1 Leaf area of potted seedlings under different microbial
fertilizer treatments
2.2.2 植株叶片比叶面积 在不同处理间,红叶石
楠的比叶面积差异显著(图2)。红叶石楠对照组植
株叶片的比叶面积SLA最小,菌根组植株叶片的比
叶面积比对照组的低9.2%,差异显著(p<0.05),
复合菌肥和菌剂处理组的叶片比叶面积分别比对照
组的值低6.1%和5.7%,但差异不显著(p>0.05)。
图2 不同菌肥处理下盆栽植物叶片的比叶面积大小
Fig.2 Specific leaf area of potted seedlings under different
microbial fertilizer treatments
161第2期 黄 芳 等:微生物菌肥对垃圾封场土中红叶石楠生长的影响
2.2.3 植株叶片干物质含量 如图3所示,菌根
处理下红叶石楠的叶干物质含量值最大,比对照组
高15.7%,但2组的数值差异不显著(p>0.05),菌
剂处理组比对照组高4.5%,差异显著(p<0.05),
菌剂处理组的干物质含量比对照组高10.8%,差异
显著(p<0.05)。
图3 不同菌肥处理下盆栽植物叶片的叶干物质含量
Fig.3 Leaf dry matter content of potted seedlings under
different microbial fertilizer treatments
2.3 植物光合指标
2.3.1 植物净光合速率 不同菌肥处理下红叶石
楠植株叶片净光合速率的有一定差异(图4)。红叶
石楠菌根处理组的净光合速率最大,比对照组高出
20.8%,复合和菌剂处理组的净光合速率次之,分别
高出对照组18.2%和10.2%,但差异均不显著(p>
0.05)。
图4 不同菌肥处理下盆栽植物叶片的净光合速率
Fig.4 Photosynthetic of potted seedlings under different
microbial fertilizer treatments
2.3.2 叶片气孔导度 红叶石楠菌根处理组的叶
片气孔导度值最低,较对照组低25%,差异显著(p
<0.05),菌剂和复合处理组的叶片气孔导度值分别
低16.7%和8.3%,但与对照组差异不显著(p>
0.05)(图5)。
2.3.3 叶片蒸腾速率 红叶石楠菌根组的叶片蒸
腾速率最低,低于对照组6.3%,菌剂组低于对照组
6.1%,菌根组的叶片蒸腾速率较为接近对照组,略
低于对照组1.2%,但差异均不显著(p>0.05)(图
6)。
图5 不同处理下盆栽植物叶片气孔导度
Fig.5 Leaves cond of potted seedlings under different
microbial fertilizer treatments
图6 不同处理下盆栽植物叶片蒸腾速率
Fig.6 Leaves transpiration rate of potted seedlings under
different microbial fertilizer treatments
2.4 植物生长量
2.4.1 植物地径生长量 菌肥处理对红叶石楠植
株的生长具有一定的促进作用。红叶石楠菌根和菌
剂处理下植物的地径均显著高于对照组植株地径
(p<0.05),其中菌根处理下的植株地径生长量最
大,为10.37mm,比对照组高24.9%,菌剂处理下
的植株地径生长量比对照组高21.4%,略低于菌根
处理组的值(图7)。
图7 不同菌肥处理下盆栽植物的地径生长量
Fig.7 Ground diameter of potted seedlings under
different microbial fertilizer treatments
2.4.2 植物株高生长量 红叶石楠在菌肥处理下
的植株均高于对照组的株高均值,但差异均不显著
(p>0.05)(图8)。红叶石楠菌根处理组的植株株
高最大,达23.0cm,高出对照组15.4cm,超出比例
261 西北林学院学报 29卷
为202.6%,其次是菌剂组的株高,比对照组高
54.8%,复合处理组的株高比对照组高40.8%。
图8 不同菌肥处理下盆栽植物的株高生长量
Fig.8 Height increment of potted seedlings under
different microbial fertilizer treatments
2.4.3 当年新枝生长量 红叶石楠在菌肥处理下
的植株当年新枝生长量比对照组植株的新枝生长量
效果好(图9)。红叶石楠菌剂处理下的植株新枝生
长量较对照组的效果稍好,但差异不显著(p>
0.05),复合和菌根处理下的植株新枝生长情况较
好,与对照组差异显著(p<0.05),复合处理下的植
株新枝生长量比对照组高4.1cm,高出比例为
48.8%,菌 根 处 理 下 的 新 枝 生 长 量 最 大,达
12.9cm,比对照组高4.5cm,高出比例为53.6%。
图9 不同菌肥处理下盆栽植物当年新枝生长量
Fig.9 New branch growth of potted seedlings under
different microbial fertilizer treatments
3 结论与讨论
叶片是植物对环境变化最为敏感的器官之一,
是植物进行光合作用的主要器官,是生态系统中初
级生产者的能量转换器,其大小、性状和性质直接影
响植物的结构和功能[8]。叶面积是衡量叶片光合能
力的指标,叶面积越大越有利于拦截更多的阳光制
造有机物[9]。比叶面积则是评价的植物对于环境资
源的利用能力的指标,其数值大表示对于所获得资
源的保存能力较差[10]。红叶石楠在不同的菌肥处
理中,叶面积及干物质含量增加、比叶面积减小、叶
片的气孔导度和蒸腾速率降低,净光合速率增加,而
且菌肥处理组的红叶石楠地径、株高和新梢生长量
均高于对照。以上结果说明,菌肥的使用调节了植
物叶片的性状,提高了植物的生理适应性,从而促进
了红叶石楠的生长。在不同的菌肥处理中,施用
AM菌根制剂的植株生理指标变化量最明显,生长
量也最大。因此根据本试验结果表明,在封场土植
物栽培中施用菌肥,可以改善植物叶片的生理性状,
提高植物的光合效率,促进植物生长,在垃圾填埋场
植被恢复中施用微生物菌肥是有益和有效的,尤其
是AM菌根制剂正向效应最为明显。AM 菌根制
剂与植物形成互惠共生关系,通过增强苗木对光的
利用效率,提高对氮、磷、镁和锌等营养元素的吸收
和体内运输,促进植株的有机物质积累[11-12],同时也
提高对环境的适应能力[13],从而促进植物的生长发
育[14-15]。
4 小结
菌肥施入土壤后能为植物营造一个良好的微生
物环境,通过改善植物的光合强度以及叶片性状,从
而促进植物生长以及对环境的适应性,在降低环境
污染、提高作物品质、保护生态环境以及可持续发展
等方面具有重要的意义。本试验中,菌根制剂、微生
物菌剂和复合菌肥均能在一定程度上促进红叶石楠
生长,其中AM制剂对红叶石楠促进最为显著。因
此,在垃圾填埋场植被恢复中采用微生物菌肥可改
善促进植物的生长,值得应用和推广。
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