全 文 ：香草兰 （Vanilla planifolia Andrews）又名香荚
兰、 香子兰， 是名贵的兰科多年生热带藤本香料植
物， 素有 “天然食品香料之王” 的誉称， 广泛用于
食品、 烟草和化妆品等行业 [1]。 香草兰还是用途广
泛的天然药材， 具有补肾、 健胃、 消胀、 健脾、 强
心、 驱风之功效， 欧洲人将其用于治疗风湿、 胃病
和抑郁症等 [2]。 在中国海南省和云南西双版纳等地
区有栽培， 以海南居多。
生产上香草兰种植园施肥以有机肥为主。 近年
来， 中国在生物有机肥的研究与应用方面取得突破
性进展。 大量研究表明： 施用生物有机肥能够促进
作物生长， 提高作物产量、 品质、 作物叶绿素含量
热带作物学报 2014， 35（2）： 256-260
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2013-07-23 修回日期 2013-10-22
基金项目 国家自然科学青年基金项目（No. 31201683）； 国家星火计划项目（No. 2012GA800001）。
作者简介 赵青云（1983 年—）， 女， 博士， 助理研究员； 研究方向： 土壤微生物与生物肥料。 *通讯作者（Corresponding author）： 宋应辉
（SONG Yinghui）， E-mail: songyh343@sohu.com.
施用不同有机肥对香草兰生长
及土壤酶活性的影响
赵青云, 赵秋芳, 王 辉, 王 华, 朱飞飞， 庄辉发， 宋应辉 *
中 国 热 带 农 业 科 学 院 香 料 饮 料 研 究 所
农业部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室
海南省热带香辛饮料遗传改良与品质调控重点实验室
海南万宁 571533
摘 要 通过大田试验研究施用不同有机肥对香草兰生长， 叶绿素荧光特性及土壤酶活性的影响。 结果表明：
有机肥和生物有机肥混合施用的处理香草兰茎蔓和叶片干重显著高于施用牛粪的处理； 施用生物有机肥和有机
肥的处理香草兰叶片表观电子光合传递速率（ETR）和实际光化学效率（Yield）无显著性差异， 但均显著高于施用
牛粪的处理； 有机肥和生物有机肥混合施用的处理土壤酸性磷酸酶、 脲酶和蔗糖酶活性显著高于施用牛粪的处
理。 综上所述， 有机肥和生物有机肥配合施用可显著促进香草兰生长， 提高香草兰的光能利用效率和土壤酶
活性。
关键词 有机肥； 香草兰； 土壤酶活性； 叶绿素荧光特性
中图分类号 S573； S144 文献标识码 A
Effects of Different Organic Fertilizer Application on
Vanilla Plant Growth and Soil Enzyme Activities
ZHAO Qingyun, ZHAO Qiufang, WANG Hui, WANG Hua,
ZHU Feifei， ZHUANG Huifa, SONG Yinghui*
Institute of Spice and Beverage CATAS/Key Laboratory of Genetic Resources Utilization of Spice and Beverage Crops,
Ministry of Agriculture/Hainan Provincial Key Laboratory of Genetic Improvement and Quality
Regulation for Tropical Spice and Beverage Crops, Wanning, Hainan 571533, China
Abstract Field experiments were carried out to investigate the effects of different organic fertilizer application on
vanilla (Vanilla planifolia Andrews) growth and soil enzyme activities. The main results obtained were listed as
follows: (1) mixed application of bio-organic fertilizer (BIO) and organic fertilizer (OF) could obviously increase plant
dry weight as compared with cattle manure(CK); (2)application of OF and BIO significantly increased electron transport
rate and actual photochemical efficiency as compared with CK, but no significant difference was obtained among
different OF and BIO treatments; (3)mixed application of BIO and OF obviously increased soil acidic phosphatase,
urease and invertase activities as compared with CK. In conclusion, mixed application of OF and BIO could
effectively promote vanilla plant growth, moreover, significantly increase soil enzyme activities.
Key words Organic fertilizer; Vanilla planifolia Andrews; Soil enzyme activities; Chlorophyll fluorescence
characteristics
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.02.008
第 2 期 赵青云等： 施用不同有机肥对香草兰生长及土壤酶活性的影响
80
70
60
50
40
30
20
10
0
干
重
g（
g/
pl
an
t）
c
d
c
bcd
a
a
ab
bc
bc
cd
ab
bc
茎蔓干重
叶片干重
处理
CK OF OF+BIOa OF+BIOb BIOa BIOb
和光合效率， 同时改善土壤肥力状况， 增加土壤有
机质和微生物数量， 提高土壤酶活性 [3-9]。 Zhao等[10]
通过大田试验研究结果表明施用由枯草芽孢杆菌
和氨基酸肥料发酵制得的生物有机肥可显著促进
甜瓜生长 ， 提高产量 ， 改良土壤微生物环境 。
Zhang 等 [11]研究结果表明， 施用由多粘类芽孢杆菌
和枯草芽孢杆菌与有机肥经固体发酵制得的生物有
机肥可显著提高黄瓜产量。 Wei 等[12]大田试验研究
结果表明， 施用生物有机肥可显著提高番茄植株干
重。 但施用生物有机肥能否促进香草兰生长， 提高
香草兰种植园土壤酶活性等未见相关报道。 本文通
过田间试验比较施用不同有机肥对香草兰生长， 叶
片荧光参数及土壤酶活性的影响， 旨在为改善香草
兰生长状况， 寻找适宜其生长的（生物）有机肥及施
肥量提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试生物有机肥 BIOa 和 BIOb 均为江苏新
天地生物肥料工程中心有限公司生产 ， BIOa 养
分含量： 有机质 25％、 全氮 3.8％、 P2O5 1.9％、
K2O 2.3％； BIOb 养分含量： 有机质 25％、 全氮
3.5％、 P2O5 1.7％、 K2O 2.0％； 有效活菌数均为
0.5×108 cfu/g， BIOa 和 BIOb 均由多粘类芽孢杆菌
SQR21 与氨基酸有机肥和猪粪堆肥经固体 2 次发
酵制得， 但所用猪粪堆肥和氨基酸有机肥配比不
同， SQR21 可抑制土壤中有害真菌并可促进植物
生长[11]。
有机肥： 由江苏沃野生物科技开发有限公司生
产 ， 养分含量 ： 有机质 45％、 全氮 1.7％、 P2O5
1.7％、 K2O 2.2％。
牛粪： 经堆沤充分腐熟， 有机质 8.2％、 全氮
0.6％、 P2O5 0.3％、 K2O 0.4％。
供试香草兰品种为墨西哥香草兰。
1.2 方法
1.2.1 试验处理 供试土壤为沙壤土， 养分含量
为全氮 0.72 g/kg， 速效磷 13.00 mg/kg， 速效钾
93.00 mg/kg， 有机质 12.67 g/kg。 试验共设 6 个处
理： （1）对照（CK）（牛粪， 3.8 kg/株）； （2）有机肥 OF
（1.5 kg/株）； （3）生物有机肥BIOa（0.5 kg/株）+有机
肥 OF（1 kg/株）； （4）生物有机肥 BIOb（0.5 kg/株）+有
机肥 OF（1 kg/株）； （5）生物有机肥 BIOa（0.5 kg/株）；
（6）生物有机肥BIOb（0.5 kg/株）。 每处理 36 株， 3
次重复， 即共 18 个小区， 每小区 36 株。
施肥时间： 2012年 4月。
试验地点： 中国热带农业科学院香料饮料研究
所六甲香草兰种植园。
1.2.2 测定指标 （1）植株生物量： 施肥后在每
小区选取 10 株香草兰并用记号笔标记第 1 片新抽
生叶， 于施肥 10 个月后（2013年2月）每处理选取 5
株， 自标记处剪取新生长的茎蔓。 茎及叶片分别
装入牛皮纸袋中， 置烘箱中杀青并烘至恒重， 称量。
（2）叶片叶绿素荧光参数： 叶片叶绿素荧光参
数的测定参照王辉等[13]方法进行。 分别测定香草兰
叶片初始荧光（Fo）、 暗适应下的最大荧光（Fm）和
最大光化学量子产量（Fv/Fm）， 表观光合电子传递
速率（ETR）、 实际光化学量子效率（Yield）。
（3）土壤酶活性： 选取根际土壤， 装入封口袋
中带回实验室， 室内自然风干， 过筛， 置 4℃冰箱
保存， 1 周内测定。 蔗糖酶活性采用 3， 5-二硝基
水杨酸比色法 [14]。 脲酶活性采用苯酚钠比色法 [15]，
酸性磷酸酶活性采用磷酸苯二钠比色法[16-17]。
1.3 数据分析
数据均采用 SPSS 软件（SPSS 16.0）进行 ANO
VA方差分析和多重比较（LSD， p≤0.05）。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对香草兰地上部生长的影响
由图 1 可知， 处理 OF+BIOa 和 OF+BIOb 茎蔓
干重分别为 65.9 和 57.5 g/株， 二者无显著性差异，
CK： 对照（牛粪）； OF： 有机肥处理； OF+BIOa： 有机肥和
生物有机肥 BIOa 混合配施处理； OF+BIOb： 有机肥和生物有机肥
BIOb 混合配施处理； BIOa： 生物有机肥 BIOa 处理； BIOb： 生物
有机肥 BIOb 处理； 图中数据为 3 个重复的平均值±标准偏差， 不
同小写字母表示差异显著（p<0.05）。 下同。
CK（control）; OF（application of organic fertilizer）; OF+BIOa（mix
application of organic fertilizer and bio-organic fertilizer BIOa）; OF+
BIOb （mix application of organic fertilizer and bio -organic fertilizer
BIOb）; BIOa（application of bio-organic fertilizer BIOa); BIOb（applica-
tion of bio -organic fertilizer BIOb）; Data were expressed as mean ±
standard deviation（n=3）. Bars with different letters indicate significant
differences （p<0.05）. The same as below.
图 1 不同施肥处理对香草兰生长的影响
Fig. 1 Effects of different fertilizer
application on vanilla growth
257- -
第 35 卷热 带 作 物 学 报
处理 Fo Fm Fv Fv/Fo Fv/Fm
CK 0.14 a 0.55 a 0.40 a 2.81 a 0.74 a
OF 0.13 b 0.45 b 0.33 b 2.53 a 0.72 a
OF+BIOa 0.12 bc 0.43 b 0.31 b 2.69 a 0.73 a
OF+BIOb 0.13 b 0.43 b 0.30 b 2.36 a 0.71 a
BIOa 0.12 bc 0.40 b 0.29 b 2.49 a 0.71 a
BIOb 0.11 c 0.38 b 0.26 b 2.32 a 0.70 a
表 1 不同施肥处理对香草兰叶片荧光参数的影响
Table 1 Effects of different fertilizer application on vanilla leaf fluorescence parameters
说明： 表中数据表示 3 次重复的平均值， 不同小写字母表示差异显著（p<0.05）。
Note: Data were expressedasmean± standarddeviation （n=3）. Barswithdifferent letters indicate significantdifferences （p<0.05）.
80
60
40
20
0
5
4
3
2
1
0
CK OF OF+BIOa OF+BIOb BIOa BIOb CK OF OF+BIOa OF+BIOb BIOa BIOb
处理 处理
图 2 不同施肥处理对香草兰叶片表观电子光合传递速率（ETR）和实际光化学效率（Yield）的影响
Fig. 2 Effects of different fertilizer application on ETR and Yield
a
A B
表
观
电
子
光
合
传
递
速
率
实
际
光
化
学
效
率b
a a a a a a a a a
b
但均显著高于 CK 和 OF 处理， 与 OF 相比， 分别
增加了 67.0％和 45.7％。 处理 BIOa 和 BIOb 茎蔓
干重分别比 CK 增加了 31.0％和 28.4％， 较 OF 处
理增加 27.6％和 25.2％， 但差异不显著。 另外 OF+
BIOa 处理茎蔓干重显著高于单施 BIOa 处理， 但二
者差异显著。
不同处理间香草兰叶片干重差异与茎蔓呈相似
趋势， 处理 OF+BIOa 显著高于 CK、 OF、 BIOa 和
BIOb。 处理 OF+BIOb 叶片干重显著高于CK 处理，
同时显著高于 BIOb， 但与 OF处理无显著性差异。
由此可见： 施用 OF+BIOa 和 OF+BIOb 均能够
显著增加香草兰地上部生物量， 且以 OF+BIOa 处
理效果最好。
2.2 不同施肥处理对香草兰叶绿素荧光特性的影响
由表 1 可知， 处理 CK 初始荧光（Fo）显著高于
其它处理， OF 处理 Fo 与 OF+BIOa， OF+BIOb 和
BIOa 差异不显著， 但显著高于处理 BIOb。 施用有
机肥及生物有机肥的各处理之间最大荧光产量
（Fm）和可变荧光（Fv）无显著性差异， 但均显著低
于 CK。 各处理之间最大光化学量子产量 （Fv/Fo）
和 PSⅡ的潜在活性（Fv/Fm）变化趋势相似， 均无显
著性差异（表 1）。 以上结果表明： 施用有机肥和生
物有机肥可提高香草兰叶绿素荧光参数， 其营养生
长环境显著改善。
不同施肥处理间香草兰叶片表观电子光合传递
速率（ETR）和实际光化学效率（Yield）的差异见图
2。 对照 ETR 和 Yield 均显著低于其它施肥处理，
但其它施肥处理之间差异不显著。 上述结果表明：
施用有机肥和生物有机肥均可增加香草兰叶片的表
观电子光合传递速率和实际光化学效率， 提高香草
兰叶片光能利用效率。
2.3 不同有机肥处理对土壤酶活性的影响
施用 BIOa 的处理酸性磷酸酶活性显著高于施
用 BIOb 及 OF 的处理。 处理 BIOb 与 OF无显著性
差异， 但均显著高于 CK（图 3-A）。 不施任何肥料的
香草兰土壤酸性磷酸酶活性为 0.29 μg/g（P2O5/土），
显著低于施用肥料的处理。 表明施用 BIOa更有利于
提高土壤酸性磷酸酶活性， 土壤有机磷转化速度
加快， 土壤磷素有效性提高， 利于香草兰吸收磷。
处理 OF+BIOa 的脲酶活性最高， 为 4.32 μg/g
（NH3-N/土）， OF+BIOa、 OF+BIOb 和 BIOa 处理间
脲酶活性差异不显著， 但均显著高于 CK， 分别提
高了 58.4％， 46.1％和 47.8％（图 3-B）。 处理 CK
脲酶活性显著高于不施肥料的香草兰土壤脲酶活性
258- -
第 2 期 赵青云等： 施用不同有机肥对香草兰生长及土壤酶活性的影响
[2.03 μg/g（NH3-N/土）]。 另外， OF+BIOa 脲酶活性
显著高于处理 OF， 表明 OF 和 BIOa 混合施用较
OF单施更能提高土壤脲酶活性， 氮肥利用率提高。
不同施肥处理蔗糖酶活性如图 3-C 所示， 处
理 OF+BIOa 蔗糖酶活性为 13.17 mg/g（葡萄糖/土），
显著高于其他处理。 OF+BIOb 蔗糖酶活性显著高
于CK。 不施用肥料的香草兰土壤蔗糖酶活性
[4.52 mg/g（葡萄糖/土） ]显著低于 CK。 处理 OF+
BIOb 蔗糖酶活性高于 OF、 BIOb 单独施用的处理，
但三者之间差异不显著。 处理 OF+BIOa 蔗糖酶活
性较 OF+BIOb 增加了 35.1％， 另外处理 BIOa 蔗糖
酶活性高于处理BIOb、 OF， 分别增加了 16.1％，
22.7％， 说明施用 BIOa 有利于提高土壤蔗糖酶活
性， 土壤中易溶性营养物质增加， 土壤肥力提高。
3 讨论与结论
3.1 施用不同有机肥对香草兰生长的影响
施用生物有机肥可以促进作物生长， 提高产
量。 何欣等[18]研究结果表明： 在营养钵或者移栽后
施用生物有机肥（BIO）均能够促进香蕉地上部和地
下部的生长。 张静等[19]研究结果表明施用枯草芽孢
杆菌， 解磷、 解钾等复合菌剂与腐熟有机肥混合制
成的生物有机肥后， 大豆株高、 鲜重、 干重和主茎
节数显著高于普通有机肥处理。 本试验结果表明，
施用生物有机肥 BIOa 和 BIOb 均能够增加香草兰
茎蔓和叶片干重， 促进香草兰生长， 其中处理 OF+
BIOa 香草兰茎蔓和叶片干重最高。 本研究中所用
BIOa 和 BIOb 与 Ling 等[20]和赵青云等 [21]所用肥料相
同， 均由多粘类芽孢杆菌 SQR21 与氨基酸有机肥
和猪粪堆肥经固体 2次发酵制得。 表明施用生物有
机肥 BIO 能够促进香草兰茎蔓和叶片生长， 其中，
BIO与 OF配合施用促进生长效果更好。
3.2 施用不同有机肥对香草兰叶绿素荧光特性的
影响
叶绿素荧光主要是由植物光系统Ⅱ（PSⅡ）发
出的， 而植物本身的生理变化能够直接或间接的影
响植物光系统Ⅱ（PSⅡ）的功能， 植物体叶绿素荧
光的变化可以在一定程度上反映环境因子对植物的
影响[22]。 叶绿素荧光能有效探测作物生长发育与营
养状况的信息， 比净光合速率更能反映光合作用的
真实行为 [22-23]， 叶片叶绿素荧光参数可以反映叶片
利用光能的能力。 孔祥波等 [4]研究表明： 施用生物
有机肥可以提高生姜叶片的光合利用效率。 初始荧
光 Fo 为不参加叶绿体光系统光化学反映的光能辐
射， 最大荧光 Fm 是 PSⅡ反应中心完全关闭时的
荧光产量 [24]。 Fv/Fm 指 PSⅡ最大光化学量子效率，
反映 PSⅡ反应中心内荧光能转换效率， Fv/Fo 则表
示 PSⅡ的潜在活性。 从总体来看， 不同有机肥处
理间 Fo、 Fm、 Fv、 Fv/Fm和 Fv/Fo差异不显著， 这
与在非胁迫条件下， Fv、 Fm 等荧光参数的变化很
小[25]的研究结果一致。 叶片表观电子光合传递速率
（ETR）和实际光化学效率（Yield）能反映叶片利用光
能效率的大小 [24]。 本研究结果表明， 施用有机肥
（OF）， 生物有机肥（BIOa、 BIOb）以及配合施用均
能够显著提高香草兰叶片的 ETR 和 Yield， 从而有
利于光能的利用转化， 增加香草兰物质累积。
3.3 不同有机肥对香草兰园土壤酶活性的影响
土壤酶是土壤微生物释放分泌的结果， 能够表
征土壤生物学活性强度， 是评价土壤肥力水平的
重要指标 [16]。 土壤酶活性可以间接反映土壤肥力
水平 [16，25]。 土壤脲酶直接参与土壤中含氮有机化合
酸
性
磷
酸
酶
/[μ
g/
g（
P 2
O 5
/土
） ]
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
6
5
4
3
2
1
0
16
14
12
10
8
6
4
2
0
CK O
F
OF
+B
IO
a
OF
+B
IO
b
BI
Oa
BI
Ob CK O
F
OF
+B
IO
a
OF
+B
IO
b
BI
Oa
BI
Ob CK O
F
OF
+B
IO
a
OF
+B
IO
b
BI
Oa
BI
Ob
A B C
d
c
a
b bc
ab
c
c
c
a
a
ab
bc
c bc
b
bc bc
图 3 不同施肥处理对土壤酶活性的影响
Fig. 3 Effects of different fertilizer application on soil enzyme activities
处理 处理 处理
蔗
糖
酶
/[m
g/
g（
葡
萄
糖
/土
） ]
脲
酶
/[μ
g/
g（
NH
3-
N/
土
） ]
259- -
第 35 卷热 带 作 物 学 报
物的转化， 其活性强度常被用来表征土壤氮素供应
水平， 蔗糖酶直接参与土壤碳循环， 酶促蔗糖水解
为葡萄糖和果糖， 改善土壤碳素营养状况， 是表征
土壤生物活性的一种重要的水解酶。 磷酸酶加快土
壤中有机磷素的转化， 提高磷素利用率 [16]。 申进文
等[26]研究结果表明， 施用平菇栽培废料制成的有机
肥能够提高土壤活性有机质和土壤酶活性， 本试验
研究结果表明： 施用生物有机肥的香草兰土壤酸性
磷酸酶、 脲酶、 蔗糖酶活性均高于对照， 其中有机
肥 OF 和 BIOa 混合施用的效果最好， 这一研究结
果与张静等[19]大豆施用生物有机肥后土壤脲酶， 磷
酸酶， 过氧化氢酶和蔗糖酶的活性均高于对照和普
通有机肥处理的结果一致。 表明施用生物有机肥
能够增加土壤酶活性， 改善土壤肥力状况。 赵青
云等 [21]盆栽试验研究了施用生物有机肥对可可苗期
生长及土壤酶活性的影响， 结果显示， 施用生物有
机肥 BIO 可显著促进可可苗期生长， 可可苗根际
土壤蔗糖酶、 脲酶和酸性磷酸酶活性均相应显著提
高。 李俊华等 [27]研究结果表明施用氨基酸有机肥可
显著提高棉花根际土壤脲酶、 蔗糖酶和磷酸酶活
性。 这些与本试验研究结果相似， 这可能是因为
（生物）有机肥中的有益微生物产生次生代谢物， 活
化土壤矿质养分， 从而增加土壤酶活性的原因[10]。
综上所述 ， 施用有机肥 OF 和生物有机肥
（BIO）均可促进香草兰生长， 增加土壤酶活性， 其
中生物有机肥 BIOa 和有机肥 OF 混合施用效果最
好， 有机肥 OF和生物有机肥 BIO可替代牛粪用于香
草兰生产上。 笔者拟通过室内模拟试验进一步研究
BIO促进香草兰生长、 提高土壤酶活性的作用机理。
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责任编辑： 黄 艳
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