全 文 ：林 业 科 学 研 究 ,
木麻黄根瘤内生菌纯培养接种效果试验 ‘
李炎香 吴英标
摘要 用 威 纯培 养接种 木麻 黄苗木试验 , 获得了明显效果 , 苗高 、 地径 、 根瘤数 、根 瘤鲜
重及 生物量均 比对照高 。 在 个供试菌株中 接种 的效 果最好 , 苗高 、 地径分别 为对照的 倍
和 倍 , 其次是 。 接种效果随着苗龄增加越来越明显 。 苗木的高 度 、 地径 、 生物量与根瘤数量 、
根瘤 重呈极 显著的直线正相关 。
关键词 木麻黄 、 弗兰克氏菌 、 接种 、 根瘤 、 苗木生长
木麻黄 与放线菌弗兰克 氏菌 形成的根瘤共生体系 , 具有 固氮
能 力 。 等分别报道 了从木麻黄树种的根瘤中分离到 , , 菌株川 。 应用 人工纯
培养体进行人 工接种 , 能促进苗木的生长 , 但不 同菌株的固氮效果存在差异 。 因此 , 研究不同
, 菌株对苗木生长的影 响 , 选择高效菌株 , 在苗 圃育苗及造林生产上具有重要的意 义 。
该研究利用本项 目实验室分离的 和 , 菌株 , 法国热带林业研究中心提供的 菌株及
澳大利亚提供的 菌株 , 在苗圃进行木麻黄苗木接种试验 , 探讨 各菌株对苗木的接种效应 ,
为大量接种育苗提供科学依据 。
材料与方法
苗木
普通木麻黄 、 才, , , 。, 次 一 无性系苗 , 是华南农业大学梁子超教授选育
的速生抗病无性系 , 苗龄 。
菌株及来源
, 菌株 , 热带林业研究所潘一峰分离提供 。 菌株 , 热带林业研究所康丽华分离提供 。
菌株 , 澳大利亚提供 。 菌株 , 法国热带林业研究中心提供 。
接种试验
试验地位于广 州中国林科院热带林业研究所苗圃地 , 接种基质用 份沙 、 份红土均 匀混
合 , 不加 任何肥料 接种前测定基质的含氮量 。 用各菌株的菌悬液 , 分别浸泡木麻黄无性系苗根
, 然后移入土杯中培育 。 试验处理重复 次 , 每重复 株 , 随机排列 , 用塑料薄膜垫底和隔
离 。 接种后 每半个月调查一次苗木生长量 , 个 月后进行全 面调查 , 观测苗高 、 地径 、 生物量 、 根
瘤数量及根瘤鲜重 , 不接菌的作为对照 。
一 收稿 。
李炎香 副研究 员 , 吴英标‘中国 林业科学研究院热带林业研究所 广州 。
二 本试验为 年法国资助的 ! ∀ 。 项 目中的研究内容之 一 。
期 李炎香等 木麻黄根瘤内生菌纯培 养接种效果试验
结果与分析
接种对苗高和地径生长效应
试验结果 表 表明 , 经接种的苗木均优于对照 , 其中 菌株的接种效应最好 , 苗高为对
照 的 倍 , 地径为对照 的 倍 。 其次是 , 菌株 , 苗高和地径分别为对照的 和
倍 。 方差分析结果 表 、 表明 , 接种试验的苗高和地径生长差异均达极显著 。 多重测验结果
表 、 表明 , 接种试验的苗高 , 、 与对照 之间差异不显著 , 与 、 之间差异
亦不显著 , 但与对照 、 之间差异显著 。 与其他菌株及对照之间的差异均显著 。 在地径生长
方面 , 除对照 、 、 之间的差异不显 著外 , 其余两两之间的差异均显著 。 说明在 个菌株
中 , 的接种效果最好 。
表 接种与对照苗 木生长 比较
处 理 苗 高 比对照增长写
比对照增长
关丁只暇
表 苗高方差分析
变异来源 自由度 均 方 临 界 值
平 方 和
差株菌误
总 和
表 地径方差分析
变异来源 自由度 平 方 和 均 方 描 界 值
’ 一
株差菌误
表 苗 高 乙刀 测验
处 理 重 复 平 均 值 相 似 组
林 业 科 学 研 究 卷
表 地径 测验
处 理 重 复 平 均 值 相 似 组
对 照 ,
签
资
日。健佃
菌株的接种效果与苗木生
长周期 有关 , 以 苗高 为例 图
, 从图 中明显地看出 , 接种
后 , 各菌株之间及 与对照
没有多少差异 。 到 之后 ,
接种的苗高生长明显地 比对照
快 , 但在后期 , 除 和 菌株
外 , 其余菌 株接种苗木的生长
趋于缓慢 , 原 因 可能是本试验
的接种基质缺乏养分又未加任
何肥料 , 故 苗木 生长到一定时
期需要 的养分相应增加 , 接种
苗木 的结瘤少 固氮效率低 , 在
不补 充养分 的情况下 , 苗木本
时间
图 各菌株接种苗木的高生长随生长期的变化
身固 氮不能满足苗木生长的需要而呈现出缺氮症状 。 这种症状 , 本试验除 菌株接种的苗木
表现正常 植株绿色 外 , 其它菌株接种的苗木枝叶均表现为不同程度的黄色 。 和 接
种的苗木有部分出现顶梢枯萎 , 对照绝大部分顶梢枯萎 , 表现出严重的缺肥 。
不同菌株接种苗木的结瘤差异
优 良菌种 的选择有两个主要标准 , 一是形成有效根瘤的能力 , 二是具有竞争能 力结瘤能
力 〕。 据报道 , 即使结瘤能力强的菌株少一百倍 , 结瘤数仍多于结瘤能力弱的菌株 。 本试验采
用的 个菌株都是经过镜检证明为 菌 。 接种试验结果表明 , 菌株接种后 , 不论是结
瘤数量 、 根瘤鲜重 、 结瘤率都明显 高于其它菌株 。 形成的根瘤呈粉红色 , 既有簇生也有个别散
生 , 有的成串状分叉 , 并且多数分布在主根或第一级次生根上 。 菌株的结瘤率为 10 % , 平均
单株结瘤个数为 1 .8 个 , 根瘤鲜重为 1. 34 9 /株 。 8 6 0 0 7 、 A 28 7 、 P , 等菌株的结瘤率分别为 20 % 、
1 3
.
3 写 、 6 0 % ; 平均单株结瘤个数分别为 0.25 、 0 . 1 0 、 0 . 83 个 ;平均单株根瘤鲜重分别为 0. 09 、
0
.
0 3
、
0
.
36
9
。 对照的不结瘤 。 对根瘤数 、 根瘤鲜重 、 结瘤率的方差分析表 明(表 6 、 7 ) , 接种与不
表 6 根瘤数量方差 分析
变异来源 自由度 平 方 和 均 方 F 临 界 值
菌 株 4 288.360 00 72.090 000 219.016 ‘ ’ F o . 。, = 5 . 9 9
误 差 10 3.291 53 0.329 153
总 和 14 291.651 53
期 李炎香等:木麻黄根 瘤内生菌纯培养接种效果试验
接种的差异显著 。 多重 比较测验结果 (表 8 、 9 ) , P , 、 86 0 07 、 A 28 7 的结瘤数与对照之间的差异不显
著 , B r 与 P , 、 8 60 0 7 、 A Z , 7 、 对照的结瘤数差异显著 。 其中 B r 菌株在接种试验中 , 不论是苗高 、 地
径 , 还是结瘤量 、 结瘤率都明显高于其它菌株 。 所以 , 选择优良的 F ra nk la 菌接种苗木 , 可提高
木麻黄苗木的生长量 。
表 7 根瘤鲜重方差分析
变异来源 自由度 平 方 和 均 方 F 临 界 值
3.859 960 0
0.067 8 00
3 , 9 2 7 7 6 0 0
0
.
9 6 4 9 9 0 0
0
.
0 0 6 7 8 0 0
1 4
2
.
3
4
9
’ . 户’0 . 0 ] = 5 . 9 9d 且n‘性差株和菌误总
表 8 根瘤数量 LS R 测验(95 % )
处 理 重 复 平 均 值 相 似 组
对 照 3 0.000 000 ,
A
Z : 7
3 0
.
1 0 0 0 0 0
关
8 6 0 0 7 3 0
.
2 5 0 0 0 0 爷
P 1 3 0
. 8 3 3 3 3 3 ,
B
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3 1 1
.
2 0 0 0 0 0
苦
表 , 根瘤鲜重 L sR 测验 (95 % )
处 理 重 复 平 均 值 相 似 组
对 照 3 0.000 000
A Zo7 3 0.300 000
86007 3 0.866 667 赞
P 1 3 0
.
3 5 6 6 6 7 ,
B
r 3 1
.
3 4 6 6 6 7
怪
2. 3 生物量的差异
平均单株生物量测定结果 , 依次为 :B r (10 .70 9 ) 、 p , ( 4 . 0 6 9 ) 、 8 6 0 0 7 ( 1 . 3 7 9 ) 、 A 2 8 7 ( 一 2 1
g ) 、 对照 (0 . 91 9 )。 方差分析结果 (表 10) 表明 , 各菌株接种的苗木生物量差异显著 。 多重测验
结果 (表 11) , 8 6 0 0 7 、 A 2 8 7 与对照差异不显著 , P : 与对照差异显 著 , 与 86007 、 A : : 7 之间差异不显
著 , B r 与其它菌株及对照之间差异均显著 , 这一结果与苗高一致 。
表 10 生物量方差 分析
变异来源 自由度 平 方 和 均 方
52.504 457
1.418 713
l庙 界 值
4
l0
l4
210.0 17 88
14. 187 13
224.204 96
37 , 0 0 9 二 F u ol= 5.99株差和菌误总
表 11 生物量 LSR 测验 (95 % )
处 理 重 复 平 均 值 相 似 组
对 照 3 0.900 000
A Z:7 3 1.2 10 000 , *
8 6 0 0 7 3 1
.
3 5 0 0 0 0
黄 爷
P 一 3 4
. 0 6 6 6 6 7 赞
B r 3 1 0
.
7 9 3 3 3 3 赞
2
.
4 根瘤对苗木生长的影响
相关分析结果 (表 12) 表 明 , 苗高 、 地径 、
生物量与根瘤数量 、 根瘤鲜重呈直线正相关 ,
相关程度较紧密 , 经显著性检验达到极显著
的水平 。 这说明根瘤对苗木生长有明显的促
进作用 。
林 业 科 学 研 究 8 卷
表 12 树高、 地径 、生物量与根瘤的相关分析
因 变 量
y
临 界 值 回 归 方 程
树地 高径
自变 量
J
根 瘤数量
根瘤鲜重
根瘤数量
根瘤鲜重
根瘤鲜重
根瘤鲜重
相关系数
r
0. 539 ’ “
0
.
6 9 7
“ ’
0
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5 0 0
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0
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6 3 2
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0
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5 6 1 ”
0.829 “ ’
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4 7 8
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4 7 8
0
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4 7 8
夕= 2 5 . 3 2 5 + 1 . 3 2 l x
y = 1 8 . 0 1 4 + 1 6 . 8 8 8 x
夕= 0 . 2 2 5 + 0 . 0 0 6了
夕= 0 . 1 9 4 十0. 0 7 8了
y = 4 . 4 7 8 + 0 . 5 5 7了
y = 0 . 0 8 7 + 8 . 1 1 9了
2 . 5 接种基质的氮素变化
接种前基质含 N 量为 0.01 0 1 % 。 接种 117 d 后对基质含 N 量分析为:对照为0.005 6% 、
8 6 0 0 7 为 0.0 14 0 % 、 A 2 8 7 为 0. 00 1 3 写 、 B r 为 0. 0 13 8 % 、 P , 为 0.0 13 7写 。 由此可见 , 对照 和
A 28 ?的含 N 量减少 , P , 、 8 6 0 07 、 B r 的含 N 量略为增加 。 表明苗木生长消耗大量的 N , 根瘤固 N
能增加基质中的 N 。 因此 , 基质中的 N 总量是增加还是减少 , 取决于苗木生长对 N 的消耗量和
根瘤固 N 的补偿量 。 这一论据说明 B r 是一个固 N 能力较强的优 良菌株 。
3 结果与讨论
(l) 通过对普通木麻黄苗木接种不同 F ra , , k ia 菌株试验表明 , 接种的苗木生长都比对照的
好 。 其中 Br 菌株的接种效果最好 , 苗高达 40 .10 。m , 为对照 的 3.45 倍 , 结瘤率 10 % ;其次为
P , 菌株 , 苗高为 2 .1 1 。m , 为对照的 1.90 倍 , 结瘤率达 60 % 。 苗木生长快 , 消耗 N 素多 , 但基
质中的含 N 量 比接种前还高 , 这说明 Br 和 P , 是固 N 活性较高的菌株 。 利用这些优 良菌株接
种育苗 , 可缩短育苗时间 , 降低育苗成本 。
(2 ) 苗圃大量接种 , 应考虑结合施磷肥 。 另有试验结果表明 , 接种加施磷肥的固 N 量比不
加磷肥 的增加 80 % 。 澳大利亚学者 G ym Pi e 为此作过普通木麻黄施用不同数量磷的研究 , 结果
表明施 磷和接种 F ra J, ki a 菌对木麻黄生长有明显的交互作用 。 在施磷组合中 , 与不接种对比 ,
接种后的材积生长量随施磷量成 比例增加 。 所以 , 接种结合施用磷肥来增加木麻黄生长量其效
果更好 。
( 3) 本试验仅对不同的菌株接种效果进行探讨 。 然而影响根瘤的形成和产生的数量是多因
素的 , 除了菌株本身的属性外 , 有效水分 、 土壤通气性 、 土壤 pH 值等对根瘤的形成也有很大的
影响 。 不同土壤接种效果不一样 , 在补充试验中 , A 2 8 7 在不加沙的砖红壤土中接种苗木试验 , 收
到较好的效果 。 因此 , 应根据不同条件 , 因地制宜地研究选择高效固 N 菌及有效的接种条件和
技术 。
( 4 ) 对于 F ra 硅l’a 菌的接种效果 , 报道不一 , 有人认为接种效果不大 , 特别是在土壤 已含有
特定的根瘤菌时接种效果很小 。 有些接种后很少形成根瘤 , 可能是由于土壤中 N 素过量 , 缺
磷 、 硼或钥等而引起[3] 。 我们在以前的接种试验中也遇到这种情况 。 如在海南省文昌县岛东林
场 , 大田接种试验地曾种过木麻黄 , 林地普遍存在根瘤菌 , 利用粉碎根瘤接种的林木与对照差
异不显著 。 而本试验是在未经根瘤菌污染 , 且在含 N 量较低的基质上进行 , 接种效果明显 。
( 5) 本试验苗木的根瘤量与苗木生长呈极显著的直线正相关 , 这一结果与种源试验大批量
期 李炎香等:木麻黄根瘤 内生菌纯 培养接种效果试验 555
育苗的根瘤调查统计结果一致 , 说明接种后形成的根瘤能促进苗木的生长 。
参 考 文 献
李忠伟
陈华癸
()baton
, 丁鉴.木麻黄根 瘤共生放线菌一一 P’r 。 , 。k ta 的研究.微 生物学报 , 1 9 8 6 , 2 6 ( 4 ) : 2 95 一 301 ·
, 李阜棣 , 陈文新 , 等.土壤微生物学 .上海 :上海技术出版社 , 1 9 别 .
M . T e el、n ie a l l飞a n d b o o k o n s y n lb 一o r : e n : t r o g e n f l x a r蕊o x飞. R o n ic : F A ( ) , 1 9 5 3
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