全 文 ：　　收稿日期: 1998-08-21
基金项目: 广东省林业厅项目“木麻黄根瘤菌——弗兰克氏菌应用研究”内容
作者简介: 康丽华( 1955-) ,女,福建龙海人,副研究员.
　　文章编号: 1001-1498( 2000) 05-0039-05
木麻黄接种弗兰克氏菌海藻酸钙菌剂
大田 试 验 研 究
康丽华1, 李素翠1 , 彭耀强2 , 刘玉粼2 , 陈华成2 , 罗成就2
( 1.中国林业科学研究院热带林业研究所,广东广州　510520; 2.广东省林业厅,广东广州　510173)
摘要: 在广东省西部的阳西县、东部惠来县和中部台山市的滨海沙丘进行木麻黄接种弗兰克氏菌
海藻酸钙菌剂的大田试验。结果表明:接菌树木的高生长比对照增加 6. 6%～53. 1% , 胸径增加
16. 8%～45. 9% ;叶片的 N 含量增加 18. 1%～40. 2% ; 土壤营养元素除了K 比造林前降低外,其余
均增加 64. 3%～249. 9% , 其中速效N 增加最多;根际土壤弗兰克氏菌数量增加 277. 4%。接菌效果
可以持续到造林后第 4年, 但在第 2 年时效果最好,增加的幅度最大。不同的弗兰克氏菌在不同地
点的接种效果存在差异。
关键词: 木麻黄; 弗兰克氏菌; 接种; 大田造林
中图分类号: S718. 83　　　　文献标识码: A
木麻黄( Casuarina spp. )是滨海地区重要的防护林和用材林树种, 主要分布在我国的海
南、广西、广东、福建和浙江等省、自治区。同时木麻黄也是非豆科共生固氮树种之一,其根系与
土壤中的放线菌——弗兰克氏菌( Frankia)共生形成根瘤,将大气中植物不能吸收利用的分子
态氮转化为自身可吸收利用的氨态氮,促进其生长。苗圃试验表明人工接种弗兰克氏菌能显著
地提高木麻黄的高生长及生物量 [ 1, 2] ,但大田接种的效果如何呢? 这方面研究较少。50～60年
代营造的木麻黄林已进入成熟期,亟待更新改造,但当前面临二代更新成活率低,生长衰退和
生产力下降等不利局面 [ 3] , 能否通过接种弗兰克氏菌,提高二代更新的成活率,克服生长衰退
和生产力下降的局面, 建设稳固的沿海防护林体系, 这是生产中提出的问题, 也是本研究的出
发点。
1　材料与方法
1. 1　菌株来源及菌剂制作
弗兰克氏菌 9022、9041 菌株分离自本所粗枝木麻黄( Casuarina glauca Sieb. ex Spreng )
根瘤;弗兰克氏菌 JCT 287菌株分离自澳大利亚细枝木麻黄( C. cunninghamiana M iq)根瘤 [ 4] ,
弗兰克氏菌在 28～30℃的Bap [ 5]培养液中通气培养 15 d,用海藻酸钠溶液包埋,使之成为 0. 5
～0. 7 cm 的球形颗粒 [ 6] ,在 Bap培养液培养 10 d后倾去培养液,自然风干成干菌剂备用。
1. 2　苗木接种方法
采用苗木注射法, 苗木用普通木麻黄( C. equisetif olia L. )无性系水培苗,待其长至 6～7
林业科学研究　2000, 13( 1) : 39～43
Forest Research 　　 　　　
cm 高时接种。接种时用磷酸缓冲液浸泡干海藻酸钙菌剂2～3 h,将其搅拌均匀成菌悬液,用无
菌注射器吸取 15 mL 注射到苗木根系周围,使其接种干海藻酸钙量为 0. 05 g·株- 1。苗木出
圃前按常规方法管理。
1. 3　林地土壤弗兰克氏菌数量测定
土壤样品分别取自林地内接种与不接种处理的木麻黄根际土壤, 采用植物侵染试验的
MPN 方法(最大可能数法)测定土壤样品的弗兰克氏菌数量 [ 7]。
1. 4　叶片 N 含量及土壤营养元素的分析
造林后第 2年取木麻黄末梢嫩叶,于 80 ℃烘箱内烘干粉碎,用凯氏定氮法测定样品含 N
量。造林前用十字交叉法取林地 5～15 cm 土壤, 造林后第 2年用相同方法取样分析。有机质
含量用丘林法,全 N 用蒸馏法,速效 N 用扩散法,全 P 用酸溶比色法和全 K用碱溶-火焰光度
计法。
1. 5　造林设计
造林地点选在广东省的西部阳西县、东部惠来县和中部台山市。试验采用随机区组设计,
每小区 36株,每个区组 144株, 4次重复, 株行距 2 m×2 m ,挖穴规格为 40 cm×40 cm×40
cm ,造林时每穴施复合肥( N 15P15K 15) 25 g 作基肥。造林后每年调查树高、胸径及叶片含 N 量。
数据进行方差分析。广东省阳西县试验点在 1993年6月 24日接种, 1993年 8月 26～27日造
林;广东省惠来县试验点在 1994年5月5日接种, 1994年7月4日造林;广东省台山市试验点
在 1994年 4月 9日接种, 1994年 6月 8～9日造林。
1. 6　造林地概况
广东省西部的阳西县造林地位于 112°21′E, 21°31′N, 年平均温度 21～23. 3 ℃, 7月份最
热, 1月份最冷,年降雨量为 2 133 mm ,主要集中在 3月下旬至 10月上旬, 台风频繁发生在 6
～9月份。属南亚热带海洋性季风气候。造林地土壤为滨海沙土。
广东省东部的惠来县造林地位于 116°33′E, 22°54′N, 年平均温度 21. 4～21. 9℃, 7月份
最热, 1月份最冷, 年降雨量为 1 867 mm , 5～10 月的雨量占全年的 85. 4% ,受台风影响主要
在 7～9月份。属南亚热带季风气候。造林地土壤为浅海沉积土。
广东省中部的台山市造林地位于 113°03′E, 22°25′N, 年平均温度 21. 6～22. 8℃, 7月份
最热, 1月份最冷,年降雨量为 1 936. 5 mm, 雨季始于 4月上旬,结束于 10月上旬, 集中在 4～
9月份,台风影响以 7～9月份为多。属南亚热带海洋性季风气候。造林地土壤为滨海盐渍土。
表 1　3个造林地土壤养分情况
造林地点 有机质/ ( g·kg- 1) 全N / (g·k g- 1) 全 P/ (g·k g- 1) 全 K/ ( g·kg- 1) 速效 N/ ( mg·k g- 1)
阳　西 1. 19 0. 05 0. 1 4. 96 55. 9
惠　来 4. 62 0. 20 4. 1 1. 32 32. 7
台　山 0. 51 0. 04 3. 1 0. 58 6. 2
2　结果与分析
2. 1　接菌对木麻黄林生长的影响
表 2和表 3是阳西试验林不同接菌处理影响木麻黄树木生长的结果。试验表明木麻黄接
种不同的弗兰克氏菌后,对树木生长的促进作用十分明显。由表2、表 3可见,接菌树木的高生
40 林 业 科 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　第 13 卷
长比对照增加 6. 6%～53. 1%;胸径增加 16. 8%～45. 9%。增加幅度最大的为接种弗兰克氏菌
9022菌株,其次为弗兰克氏菌 287菌株。结果经方差分析检验, 差异极显著。
表 2　阳西试验林不同接菌处理对树高生长的影响
处 理　 1 a 2 a 3 a 4 a均值/ m LSD 相对值/ % 均值/ m L SD 相对值/% 均值/ m LSD 相对值/ % 均值/ m L SD 相对值/%
CK 0. 86 a 100 2. 31 a 100 3. 77 a 100 4. 71 a 100
9041 0. 95 ab 110. 5 3. 24 b 140. 2 4. 86 b 129. 0 5. 90 ab 125. 3
287 1. 05 b 122. 0 3. 44 b 148. 9 5. 17 b 137. 4 6. 44 ab 136. 7
9022 0. 92 a 106. 6 3. 54 b 153. 1 5. 23 b 139. 0 6. 49 b 137. 8
F 0. 05 6. 359* * 41. 471* * 20. 334* * 2. 699*
　　注:同一项内,不具有共同字母的数据,表明经 LSD 分析差异显著( P= 0. 05)。
表 3　阳西试验林不同接菌处理对胸径生长的影响
处 理　 2 a 3 a 4 a均值/ cm L SD 相对值/ % 均值/ cm LSD 相对值/ % 均值/ cm LSD 相对值/%
CK 1. 51 a 100 3. 48 a 100 4. 83 a 100. 0
9041 1. 76 a 116. 8 4. 29 b 123. 5 5. 94 ab 123. 0
9022 2. 20 b 145. 9 4. 40 b 126. 5 6. 08 b 125. 9
287 2. 15 b 142. 5 4. 42 b 127. 2 6. 09 b 126. 1
F 0. 05 23. 133* * 6. 202* * 2. 128*
　　注:同一项内,不具有共同字母的数据,表明经 LSD 分析差异显著( P= 0. 05)。
图 1　接菌处理对林木高生长的持续效果
2. 2　接菌效果的持续性
表2、表3和图1结果可以看出阳西试验林接菌
效果的持续性。图1表明,造林后第2年木麻黄高生
长的增长量最大, 接菌树木的高生长比对照增加
40. 2%～53. 1% ; 第3年开始下降, 到第4年仅为
CK 的125. 3%～137. 8%。说明造林后第2年木麻
黄接菌的效果最高,接菌效果可以持续到第4年,但
差异性由第1年的极显著降低到第4年的显著。
2. 3　不同地点接菌处理对木麻黄生长的影响
从表4结果看出,不同地点接菌处理对木麻黄
生长的效应是存在差异的。阳西、惠来和台山3个不同造林点接菌处理的木麻黄高生长均
表4　不同地点接菌处理对木麻黄生长的效应( 2年生树高)
处　理　 阳　　西 惠　　来 台　　山均值/ m L SD 相对值/ % 均值/ m LSD 相对值/ % 均值/ m LSD 相对值/%
CK 2. 31 a 100 3. 89 a 100 0. 77 a 100
9041 3. 24 b 140. 2 4. 29 ab 110. 1 0. 93 b 120. 8
9022 3. 44 b 148. 9 4. 67 bc 119. 9 0. 97 b 126. 0
287 3. 54 b 153. 1 8. 12 c 131. 5 0. 81 a 105. 2
F 0. 05 41. 471* * 16. 973* * 10. 104* *
　　注:同一项内,不具有共同字母的数据,表明经 LSD 分析差异显著( P= 0. 05)。
41第 1期　　　　　　　康丽华等:木麻黄接种弗兰克氏菌海藻酸钙菌剂大田试验研究
比对照高 10. 1%～53. 1%。在阳西试验点, 弗兰克氏菌 9041、9022和 287菌株的接种效果差
别不大; 在惠来试验点, 弗兰克氏菌 287菌株的接种效果最好; 在台山试验点, 弗兰克氏菌
9041和 9022菌株的接种效果较 287菌株好。说明在不同地点接种木麻黄需要选择适应当地
的弗兰克氏菌菌株。
2. 4　接菌对木麻黄叶片 N含量及土壤营养元素的影响
　　木麻黄接种弗兰克氏菌后,与对照树木
叶片 N 含量明显不同。从表 5看出,接菌木
麻黄叶片的 N 含量比对照增加了 18. 1%～
40. 2%。土壤营养元素除了 K 比造林前降低
外,其余均增加 64. 3%～249. 9%, 其中速效
N 增加最多(表 6)。
表 5　木麻黄叶片 N 含量的比较
菌　株 含N 量/ ( g·kg - 1) 相对值/ %
9041 11. 68 118. 1
9022 12. 97 131. 1
287 13. 87 140. 2
CK 9. 89 100
表 6　土壤营养元素的变化
处　　理
有机质 全 N 全 P 全 K 速效 N
含量/
( g·kg - 1) 相对值/ %
含量/
( g·kg - 1) 相对值/%
含量/
( g·kg- 1) 相对值/%
含量/
( g·kg - 1) 相对值/ %
含量/
( mg·kg- 1) 相对值/%
造林后林地 2. 63 221. 0 0. 13 260. 0 0. 23 164. 3 3. 58 - 27. 8 195. 6 349. 9
造林前林地 1. 19 100 0. 05 100 0. 14 100 4. 96 100 55. 9 100
2. 5　接种对木麻黄根际土壤弗兰克氏菌数量变化的影响
　　表 7结果表明, 接菌与不接菌处理的木
麻黄根际土壤弗兰克氏菌数量存在差异。接
菌处理的木麻黄根际土壤弗兰克氏菌数量比
不接菌处理增加 277. 4%。说明接菌处理能
显著地提高土壤中弗兰克氏菌数量。
表 7　木麻黄根际土壤弗兰克氏菌数量
处　理 弗兰克氏菌数量/
(个·g- 1) 相对值/ %
接　菌 11. 7 377. 4
不接菌 3. 1 100
3　结　语
　　( 1)大田人工接种弗兰克氏菌对木麻黄的生长具有显著的增产效果,接菌树木的高生长比
对照增加 6. 6%～53. 1% ;胸径增加 16. 8%～45. 9%。造林后第 2年的增产效果最大,而且接
种效果可以持续至第 4年。
( 2)木麻黄人工接种弗兰克氏菌的增产效果在不同地点是存在差异的,说明在不同地点接
种木麻黄需要选择适应当地的弗兰克氏菌菌株。
( 3)接菌木麻黄叶片的 N 含量比对照增加了 18. 1%～40. 2%;土壤营养元素除了 K 比造
林前降低外, 其余均增加 64. 3%～249. 9%, 其中速效 N 增加最多。接菌处理的木麻黄根际土
壤弗兰克氏菌数量比不接菌处理增加 277. 4%。
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Study on the Inoculation Effects of Field-grown
Casuarina equisetif olia with Frankia Alginate Beads
KA N G L i-hua
1
, L I Su-cui
1
, PEN G Yao-qiang
2
,
L IU Yu-l in
2
, CH EN H ua-cheng
2
, LUO Cheng -j iu
2
( 1. Th e Research Inst itute of T ropical For est ry, CA F, Guan gzhou　510520, Guangdong, Chin a;
2. Guan gdong Forest ry Department , Guan gzhou　510173, Guan gdong, Chin a)
Abstract: A lar ge scale f ield experiments w ere carr ied out in coastal sandy ar eas of Yangx i,
Huilai and T aishan of Guangdong Prov ince, to evaluate the inoculat ion ef fects of Casuarina
equisetif ol ia w ith Frankia alginate beads. Resul ts showed that t ree height , t ree diameter at
1. 3 m height , N content and Frankia quant ity in inoculated t rees increased by 6. 6%～
53. 1% , 16. 8%～ 45. 9% , 18. 1%～ 40. 2% and 277. 4% respectively than those o f
uninoculated t rees. So il nut rients ex cept K increased by 64. 3%～249. 9% compared w ith
tho se of before af fo restation. The inoculat ion effects could maintained to the 4th year but
w as much higher in the 2nd year than in the 1st , 3rd and 4th year . T he response to
inoculation displayed dist inct differ ences among sites and Fr ankia st rains.
Key words : Casuarina; F rank ia; inoculation; field experiments
43第 1期　　　　　　　康丽华等:木麻黄接种弗兰克氏菌海藻酸钙菌剂大田试验研究