全 文 ：收稿日期： 2008-09-24； 修回日期： 2008-11-24
基金项目： 广西壮族自治区自然科学基金资助项目（0448005）
作者简介： 石前， 从事微生物生态学研究。 E-mail： sq821@163.com。 通信作者： 黄宝灵， 研究员， 博士， 从事林
学和森林微生物学研究。 E-mail： hnboln@126.com
浙 江 林 学 院 学 报 2009， 26（4）： 544 - 548
Journal of Zhejiang Forestry College
不同根瘤菌接种厚荚相思幼苗的试验效果
石 前1， 黄宝灵1， 吕成群1， 伍荣善2， 李飞宇1， 陈李花1
（1. 广西大学 林学院， 广西 南宁 530005； 2. 广西钦廉林场， 广西 合浦 536128）
摘要： 为了探讨接种不同根瘤菌对厚荚相思 Acacia crassicarpa 苗木生长以及对土壤肥力和土壤酶活性的影响， 以 3 个
根瘤菌菌株接种厚荚相思幼苗进行研究。 结果表明： 接种根瘤菌能极显著提高厚荚相思苗木的苗高、 地径、 叶片含氮
量、 土壤全氮量、 土壤有机质及土壤磷酸酶和果聚糖蔗糖酶活性， 其中苗高生长量增加 15.1% ～ 27.4%， 地径生长量增
加 7.7% ～ 32.0%， 叶片含氮量提高 54.7% ～ 84.6%， 土壤全氮量提高 21.4% ～ 31.6%， 土壤有机质提高 31.0% ～ 38.7%，
土壤磷酸酶活性提高 23.4% ～ 34.7%， 果聚糖蔗糖酶活性提高 64.5% ～ 178.0%； 苗木的生物量也有显著增加， 苗木单株
总生物量增加 22.6% ～ 73.1%。 综合分析表明， 接种根瘤菌具有良好的生态效益。 表 4 参 20
关键词： 微生物生态学； 根瘤菌； 厚荚相思； 接种； 生物量； 土壤肥力； 土壤酶活性
中图分类号： S718.3； S154.3 文献标志码： A 文章编号： 1000-5692（2009）04-0544-05
Inoculation of Acacia crassicarpa seedlings with three rhizobia bacteria
SHI Qian1， HUANG Bao-ling1， L譈 Cheng-qun1， WU Rong-shan2， LI Fei-yu1， CHEN Li-hua1
（1. Forestry College， Guangxi University， Nanning 530005， Guangxi， China； 2. Qinlian Forest Farm of Guangxi，
Hepu 536128， Guangxi， China）
Abstract： To determine the effect of different rhizobia on growth as well as their influence on soil fertility
and soil enzyme activity， three rhizobia（HM4， HO6， HM8） were used to inoculate tissue culture seedlings
of Acacia crassicarpa. We use randomized block design with single factor（no inoculation as a control）， with
three replications. After five months of growth， we measured height， base diameter， biomass， N contents
in leaf or soil， soil organic maters， and phosphatase and levansucrase activity in soil. Compared to a con-
trol， results showed increases in seedling height 15.1% － 27.4%（P＜0.05）， seedling base diameter 7.7%
－ 32.0%（P＜0.05）， N content of the leaf 54.7% － 84.6%（P＜0.01）， soil N 21.4% － 31.6%（P＜0.01），
soil organic content 31.0%－38.7% （P＜0.01）， soil phosphatase enzyme 23.4% － 34.7% （P＜0.05）， and
levansucrase activity in the soil 64.5% － 178.0%（P＜0.05）. This study indicated that there were good eco-
logical benefits after inoculation with the rhizobia. ［Ch， 4 tab. 20 ref.］
Key words： microbial ecology； rhizobia； Acacia crassicarpa； inoculation； biomass； soil fertility； soil
enzyme activity
豆科 Leguminosae 植物与根瘤菌共生固氮体系的固氮量约占全球生物固氮量的一半［1－2］， 在生物固
氮中有重要的地位。 长期以来， 根瘤菌的接种及其在生产上的应用研究较集中在农牧业方面的草本油
料豆科植物 ［3］， 而对木本豆科植物则研究、 应用不多［4］。 厚荚相思 Acacia crassicarpa， 又名粗果相思，
为热带常绿速生乔木树种， 原产澳大利亚。 该树种 1985 年引种中国后， 经种源试验和林木改良， 已
在华南地区推广， 成为中国南方短周期工业用材林的主要造林树种之一。 该树种生长快， 干形较直，
第 26 卷第 4 期
耐干旱， 抗逆性强， 具有固氮改土性能， 能耐火烧和海风（含盐）［5］， 可在多种土壤上生长 ［6］， 是一
种多功能的速生用材树种， 可固氮 10 ～ 32 kg·hm-2·a-1。 由于引种时间短， 对厚荚相思根瘤菌的研究
较少。 作者着重研究将不同相思根瘤菌株接种到厚荚相思幼苗后， 其半年生苗木的生长与不接种对照
的比较， 从而探讨根瘤菌固氮在林木上的应用效应， 同时能筛选出促进厚荚相思幼苗生长显著的优良
菌种， 为进行大面积人工接种根瘤菌提供科学依据［7］。
1 材料和方法
1.1 试点与材料
1.1.1 试验地点 广西南宁市高峰林场二塘分场苗圃。 位于南宁市北郊 20 km处。 该苗圃地年平均气
温为 21.0 ℃， 年降水量 1 200 ～ 1 500 mm， 年蒸发量 1 250 ～ 1 620 mm； 年日照时数为 1 450 ～ 1 650 h，
相对湿度 80% 以上［8］。 地形为低丘， 海拔为 150 ～ 400 m， 土壤为赤红壤， 土层厚度 60 ～ 100 cm。
1.1.2 供试苗木 试验所用苗木为高峰林场二塘分场苗圃提供的厚荚相思待移栽的组培瓶苗。
1.1.3 菌株 试验选用的根瘤菌采自相思树 Acacia confusa 根瘤， 经加有刚果红的 YMA（yeast-extract
mannitol mineral salt ager）［9－10］平板划线培养以及纯化、 鉴定［11］， 并通过回接结瘤的菌株 ［12］， 编号分别
为 HM4， HO6和 HM8， 由广西大学林学院提供。
1.2 试验方法
1.2.1 试验地、 试验设计和方法 试验采取单因素随机区组设计， 分别设接种 HM4， HO6 和 HM8 等
3株根瘤菌和未接种根瘤菌（ck）4个处理。 设 3次重复。 所有苗木除不施肥外， 均采用苗圃常规管理。
1.2.2 接种方法 将供试菌株分别接种到装有 YMB（yeast mannitol broth）液体培养基的三角瓶中， 28 ℃
摇床培养， 5 d 后测其光密度值（A = 600 nm）， 菌液浓度达到 l × 108个·mL-1。 采用浆根法将清水洗净
的厚荚相思组培苗的根系分别浸入各菌株的菌液中， 然后定植于黄心土营养袋中（即直径为 40 mm 塑
料薄膜育苗袋， 内装 100 ～ 200 g 过筛红壤， 在移栽前 2 d 用 0.5 ～ 1.0 g·L-1高锰酸钾溶液淋透消毒）
常规育苗。
1.2.3 苗木测定 苗龄 5 个月时， 实地测定苗高和地径， 每重复测定 10 株。 然后求出平均值， 按平
均值取 3株平均木带回实验室， 测其生物量、 叶片含氮量、 土壤含氮量、 土壤有机质、 土壤磷酸酶和
果聚糖蔗糖酶活性。
1.2.4 测定及计算方法 生物量测定： 样品于 80 ℃烘至恒量， 称干质量。 叶片含氮量、 土壤含氮量
和土壤有机质含量按照《林业标准汇编（三）》［13］中相关方法进行测定。 土壤磷酸酶和果聚糖蔗糖酶活性
按照文献［14］中的相关方法进行测定。 测定结果采用 SPSS 软件 ［15］进行方差分析， 用 Duncan 法进行
多重比较。
2 结果与分析
2.1 接种根瘤菌对厚荚相思苗木苗高、 地径及生物量的影响
接种不同根瘤菌对厚荚相思幼苗高生长的影响有明显差异（表 1）。 其中， HM4， HO6 和 HM8 的
苗高生长量分别比对照的增加 27.4%， 26.5%和 15.1%。 方差分析表明， 苗木高生长量差异达极显著
水平（F = 7.921 894**＞F0.01 = 7.590 992）。 多重比较表明（表 2）， HM4， HO6 和 HM8 与对照的差异
均达显著水平， 其余菌株间无显著差异。
接种不同根瘤菌对厚荚相思幼苗地径生长量的影响有明显差异 （表 1）。 其中 ， HM4， HO6 和
HM8的地径生长量分别比对照的增加 32.0%， 24.8%和 7.7%。 方差分析表明， 苗木地径生长量差异达
极显著水平（F = 7.806 356**＞F0.01 = 7.590 992）。 多重比较表明（表 2）， HM4 和 HO6 与对照的差异达
显著水平； HM4与 HM8之间差异显著； 而 HM8与对照， HO6与 HM4和 HM8之间均无显著差异。
接种不同根瘤菌对厚荚相思幼苗单株生物量的影响有明显差异（表 1）。 其中， HM4， HO6和HM8
的生物量分别比对照的增加 63.4%， 22.6%和 73.1%。 方差分析表明， 苗木生物量差异达到显著水平
（F = 4.176 871*＞F0.05 = 4.066 181）。 多重比较表明（表 2）， HM4 和 HM8 与对照的差异达显著水平；
石 前等： 不同根瘤菌接种厚荚相思幼苗的试验效果 545
浙 江 林 学 院 学 报 2009 年 8 月
HO6与对照之间差异不显著， 其他菌株间的差异均不显著。
2.2 接种根瘤菌对厚荚相思苗木叶片及土壤含氮量的影响
接种不同根瘤菌对厚荚相思幼苗叶片及土壤含氮量的影响见表 1。 其中， HM4， HO6 和 HM8 的
叶片含氮量分别比对照增加 84.6%， 72.6%和 54.7%。 方差分析表明， 苗木叶片含氮量差异达极显著
水平（F = 8.431 065**＞F0.01 = 7.590 992）。 多重比较表明（表 3）， HM4 和 HO6 与对照之间叶片含氮量
差异达极显著水平； HM8与对照的差异未达极显著水平， 但差异显著； 其余菌株间差异均不显著。
接种后， HM4， HO6和 HM8的土壤含氮量分别比对照增加 31.6%， 23.5%和 21.4%。 方差分析表
明， 苗木土壤含氮量差异达极显著水平（F = 12.226 780**＞F0.01 = 7.590 992）。 多重比较表明（表 3），
表 1 接种根瘤菌对厚荚相思苗木和土壤的影响及其方差分析
Table 1 Effect of rhizobia on Acacia crassicarpa seedlings and the soil
项目 HM4 HO6 HM8 对照
增长量/%
F 值
HM4 HO6 HM8
苗高/cm 59.603 59.223 53.867 46.802 27.4 26.5 15.1 7.921 894**
地径/mm 5.935 5.612 4.845 4.497 32.0 24.8 7.7 7.806 356**
生物量/g 10.133 7.600 10.733 6.200 63.4 22.6 73.1 4.176 871*
叶片含氮量/（g·kg-1） 2.160 2.020 1.810 1.170 84.6 72.6 54.7 8.431 065**
土壤含氮量/（g·kg-1） 1.300 1.210 1.200 0.980 31.6 23.5 21.4 12.226 780**
土壤有机质/（g·kg-1） 5.990 5.700 5.660 4.320 38.7 32.2 31.0 12.126 620**
土壤磷酸酶（苯酚）/（μg·g-1·h-1） 103.108 94.434 95.616 76.519 34.7 23.4 25.0 8.519 879**
7 d 中果聚糖蔗糖酶（果糖）/（mg·g-1） 57.484 50.311 34.007 20.675 178.0 143.3 64.5 7.613 720**
说明： F0.05 = 4.066 181； F0.01 = 7.590 990。
表 2 苗高、 地径和生物量的多重比较
Table 2 Multiple comparison of height， ground diameter and the biomass of Acacia crassicarpa seedlings
苗高 生物量
46.802 a 4.497 a 6.200 a
53.867 b 4.845 a 4.845 b 10.733 b
59.223 b 5.612 b 5.612 c 7.600 a 7.600 b
59.603 b 5.935 c 10.133 b
1.000 0.105 0.332 0.052 0.366 0.371 0.076
ck 3
HM8 3
HO6 3
HM4 3
Sig 值
处理 重复 地径
说明： 小写字母表示显著水平为 0.05。
表 3 叶片含氮量、 土壤含氮量及有机质含量的多重比较
Table 3 Multiple comparison of nitrogen and organic matters of lamina and soil nitrogen
处理 重复 叶片含氮量 土壤含氮量 土壤有机质含量
ck 3 0.114 A 0.098 A 0.432 A
HM8 3 0.181 A 0.181 B 0.120 B 0.566 B
HO6 3 0.202 B 0.121 B 0.570 B
HM4 3 0.216 B 0.130 B 0.599 B
Sig 值 0.017 0.153 1.000 1.000 0.325
说明： 大写字母表示显著水平为 0.01。
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第 26 卷第 4 期
HM4， HO6和 HM8与对照的差异均达极显著水平， 其他菌株间无显著差异。
2.3 接种根瘤菌对土壤有机质含量的影响
接种不同根瘤菌对土壤有机质含量的影响见表 1。 其中， HM4， HO6 和 HM8 的土壤有机质含量
分别比对照增加 38.7%， 32.2%和 31.0%。 方差分析表明 ， 土壤有机质含量差异达极显著水平 （F =
12.126 620**＞F0.01 = 7.590 992）。 多重比较表明（表 3）， HM4， HO6 和 HM8 与对照的差异均达极显
著水平， 其余菌株间无显著差异。
2.4 接种根瘤菌对土壤磷酸酶及果聚糖蔗糖酶的影响
接种不同根瘤菌对土壤磷酸酶及果聚糖蔗糖酶的影响见表 1。 其中， HM4， HO6 和 HM8 的土壤
磷酸酶活性分别比对照增加 34.7%， 23.4%和 25.0%。 方差分析表明， 土壤磷酸酶活性差异达极显著
水平（F = 8.519 879**＞F0.01 = 7.590 992）。 多重比较表明（表 4）， HM4， HO6 和 HM8 与对照的差异均
达显著水平， 其余菌株间无显著差异。
接种后 ， HM4， HO6 和 HM8 的土壤果聚糖蔗糖酶活性分别比对照增加 178.0% ， 143.3%和
64.5%。 方差分析表明， 土壤果聚糖蔗糖酶活性差异达极显著水平（F = 7.613 720**＞F0.01 = 7.590 992）。
多重比较表明 （表 4）， HM4 和 HO6 与对照的差异达显著水平， HM8 与对照差异不显著； 另外，
HM4与 HM8之间差异显著。
3 小结与讨论
在大田条件下， 用 3个不同根瘤菌菌株接种厚荚相思苗木的结果显示： 接种根瘤菌能极显著地提
高苗木的生长及土壤肥力。 其中， 苗高生长量平均增加了 23.0%， 地径生长量平均增加 21.5%， 生物
量平均增加 53.0%， 叶片含氮量平均提高 70.7%， 土壤含氮量平均提高 25.5%， 土壤有机质含量平均
提高 34.0%， 土壤磷酸酶活性平均提高 27.7%， 果聚糖蔗糖酶活性平均提高 128.6%。 3 个不同菌株均
能高效促进苗木生长， 但不同菌株的增产效果存在差异： 其中 HM4 接种效果为最佳， HO6 次之， 最
后是 HM8。 因此， 初步筛选出 HM4为优良菌株， 可作为促进用材林树种生长的优良菌株。
这些结果显示了接种不同相思根瘤菌后对苗木生长都有不同程度的促生效果。 通过结瘤固氮， 植
物与土壤中的氮素均相应增加， 从而促进植株生物量的积累及苗高和地径的增长； 同时还改善了土壤
肥力［16］， 土壤含氮量和有机质的提高， 可以减少化肥的投入， 有利于维持生态平衡， 对于林地土壤改
良， 地力保持具有重大意义［17］。
试验证明， 接种相思根瘤菌后， 土壤酶活性有极显著提高。 土壤酶是一种生物催化剂， 其活性更
能直接反映土壤的生物化学过程。 根瘤菌在代谢过程中会分泌有机酸、 各种氨基酸以及一些酶类。 土
壤磷酸酶与果聚糖蔗糖酶活性的提高， 促使土壤中难溶性磷酸盐及高分子量糖类的分解［18］， 为土壤生
物体提供更多能源。
接种相思根瘤菌到厚荚相思幼苗， 形成的共生体可为植物提高氮素， 增加土壤中的氮素来源［19］，
提高土壤有机质含量， 促使土壤酶活性的提高， 各因素间互相影响［20］， 综合作用， 有利于物质的良性
表 4 土壤磷酸酶、 果聚糖蔗糖酶活性的多重比较
Table 4 Multiple comparison of soil phosphatase enzyme and levan sucrase activities in the soil
处理 重复 土壤磷酸酶 果聚糖蔗糖酶
ck 3 76.519 a 20.675 a
HM8 3 95.616 b 34.007 a 34.007 b
HO6 3 94.434 b 50.311 b 50.311 c
HM4 3 103.108 b 57.484 c
Sig 值 1.000 0.166 0.154 0.091 0.422
说明： 小写字母表示显著水平为 0.05。
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循环。
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