陳洪德
(1.福建農(nóng)林大學茶葉科技與經(jīng)濟研究所;2.福建農(nóng)林大學茶廠,福建福州350002)
復合菌劑是由多種微生物活性菌類組成的新型生物質(zhì)活性菌劑,具有配伍合理、功能性強和效益高等優(yōu)點[1],由于其主要是依靠肥料中自身微生物的生理活動或與植物根部的協(xié)同作用而產(chǎn)生有機質(zhì)和營養(yǎng)化合物,促進植物的生長,被廣泛應用于農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中.烏龍茶為我國六大茶類之一,具有滋味醇厚甘爽,香氣濃郁和特殊的品種香韻之品質(zhì)[2-3],越來越受到飲茶者的喜愛[4-7],但近年來規(guī)?;N的烏龍茶無性苗,移栽一年后的成活率普遍偏低,如在廣西一般只有50%左右,一些品種移栽一年后的成活率甚至不足10%[8].造成烏龍茶無性苗移栽成活率普遍偏低的因素很多,要提高無性苗的移栽成活率必須注意抓好從茶園地選擇、開墾到移栽后幼苗管理等一系列栽培技術,且技術要環(huán)環(huán)相扣才能最終實現(xiàn).本試驗研究復合菌劑對茶樹移栽生長的影響,并測定植物體內(nèi)營養(yǎng)成分的含量,旨在為復合菌劑在茶樹移栽中的廣泛應用提供數(shù)據(jù)支持.
試驗地設在福建省福州市福建農(nóng)林大學田間實驗室,屬于亞熱帶季風氣候區(qū),年均日照1800 h左右,降水量900-2100 mm,年均氣溫16-20℃,相對濕度77%,pH 5-5.7,夏季晴熱高溫,臺風活動頻繁.
2.1.1 復合菌劑 復合菌劑為福建大用智能生物公司生產(chǎn)的大用智能生態(tài)菌復合微生物肥料(DIEM-A型),供試菌劑均來自同一批次產(chǎn)品.復合菌劑主要含光合細菌、酵母菌、芽孢桿菌、乳酸菌、放線菌和藍藻等微生物.
2.1.2 茶苗 供試茶苗取自福建省三明市茶樹良種繁育試驗場,品種為鐵觀音,選取的試驗苗為一年生茶樹扦插苗,高度基本一致.
2.2.1 苗木移植生長試驗 于2012年6月選取高度基本一致、生長狀況大致相同的一年生裸根苗40株為移植茶苗,每10株一組,共分為4組.其中,3組為施用菌劑試驗組(3次重復),1組為對照組.試驗茶苗均種植在福建農(nóng)林大學校內(nèi)田間實驗室,為避免菌劑互相感染,試驗組和對照組分別種植在兩塊完全獨立且不連通的培育床上.試驗前,培育床用KMnO4消毒.移栽前,將復合菌劑(20 mL·L-1)與泥沙混合,以確保微生物菌可以通過泥沙附著在植物根部,再將試驗組茶苗的根部以下部分浸泡于菌劑中5 min.為保證試驗的準確性,對照組茶苗的相同部位用無菌水浸泡5 min.按照10 cm×10 cm的行間距,將試驗組和對照組的茶苗分別種植在培育床上.
茶苗在移栽后的第 3、6、14、21、36、51和 81 天,共 7 次噴施 20 mL·L-1菌劑,對照組噴施相同量的無菌水.試驗期間,測定植物體內(nèi)化學元素和主要化合物的含量,觀察茶苗移植生長的情況.
2.2.2 苗木干旱脅迫試驗 選取40株大小均一的茶苗,共分為4組.試驗組噴施復合菌劑,每組10株苗,3次重復,余下10株為對照組.將4組茶苗種植在口徑為30 cm,高度為35 cm的塑料花盆中進行干旱脅迫試驗.移栽前,將復合菌劑(20 mL·L-1)與泥沙混合,以確保微生物菌可以通過泥沙附著在植物根部,再將試驗組茶苗的根部以下部分浸泡于菌劑中5 min;對照組茶苗用無菌水浸泡相應部位5 min.茶苗種植后均擺放在條件一致的環(huán)境中,上部用透明塑料薄膜遮住,保證透光并防止雨水影響試驗.
試驗期間,試驗組茶苗根部每隔7 d施用一次50 mL·L-1菌劑,每株苗5 mL;對照組在相同時間施用5 mL無菌水,其余時間均不澆水.試驗期間測定植物的生長量、成活率以及可溶性糖、脯氨酸的含量,研究菌劑對干旱脅迫下茶苗生長的影響.
2.2.3 指標測定 于2012年8月采集茶樹中上部葉片,混合后測定如下指標:采用凱氏定氮法測定全N含量[9];采用原子吸收分光光度法測定 P、Na、Ca、K 和 Mg含量[10-11];采用直接浸提法測定葉綠素含量[12];采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[13];采用茚三酮法測定脯氨酸含量[14].
試驗數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示;采用DPS軟件進行差異顯著性分析,采用LSD法進行多重比較.
本試驗結(jié)果表明,施用復合菌劑后,茶樹的菌根感染率達31.6%,生長較快,對照組幼苗感染率為26.8%,生長較慢,表明該菌劑能促進茶樹生長.
從表1可以看出,試驗組與對照組相比,N含量提高59.18%,P含量提高233.33%,K含量提高26.70%,Na含量提高 35.27%,Ca含量提高 5.82%,Mg含量提高 8.24%,且差異均達到極顯著水平(P<0.01),其中,對P含量的提高最多;從表2可以看出,試驗組可溶性糖、葉綠素和脯氨酸含量比對照組分別提高 5.71%(P<0.01)、3.84%和 15.20%(P<0.01).由此表明,復合菌劑可以明顯促進茶樹對礦質(zhì)元素的吸收,提高植株體內(nèi)可溶性糖、葉綠素和脯氨酸的含量.
表1 茶樹N、P、K、Na、Ca和Mg含量及t檢驗1)Table 1 Contents of N,P,K,Na,Ca,Mg in tea trees and t test
表2 茶樹可溶性糖、葉綠素和脯氨酸含量及t檢驗1)Table 2 Contents of carbohydrate,chlorophyll,proline in tea trees and t test
從圖1可見:試驗期間,前10 d兩組茶苗的生長情況相差不大;從第15天開始,試驗組的茶苗保持繼續(xù)生長的態(tài)勢,而對照組的茶苗由于缺水,開始枯萎并導致整體茶苗平均高度的下降;試驗組的茶苗從第20天開始部分枯萎,但是枯萎程度比對照組小;試驗結(jié)束時,試驗組的苗高比對照組高5.2%(P<0.05).
圖1 干旱脅迫下茶樹移栽苗的高度Fig.1 Transplanted tea plant height under dry stress
干旱脅迫下,試驗組茶苗的成活率達83.3%,對照組僅為50.0%,試驗組比對照組高33.3%.試驗期間正值夏季,福州平均溫度達到30℃,基本可以排除由于給對照組施用相應量的水對茶苗的影響.結(jié)合苗高的情況,表明復合菌劑在一定程度上提高茶樹在干旱脅迫環(huán)境下的生存能力.
表3表明,干旱脅迫下,試驗組的脯氨酸和可溶性糖含量均高于對照組,分別提高20.97%和19.08%,且均達到極顯著水平(P<0.01).
表3 干旱脅迫下茶樹可溶性糖和脯氨酸含量及t檢驗1)Table 3 Contents of carbohydrate and proline in tea trees under stress and t test
本試驗結(jié)果表明,施用復合菌劑對茶樹移栽苗的生長有明顯的促進作用,試驗組茶樹菌根感染率(31.6%)比對照組(26.8%)提高 4.8%.試驗組與對照組相比,葉片 N 含量提高 59.18%,P含量提高233.33%,K 含量提高 26.70%,Na含量提高 35.27%,Ca含量提高 5.82%,Mg含量提高 8.24%.
復合菌劑對茶樹菌根感染率的影響是茶樹優(yōu)良無性系苗移栽成活的重要因素.本試驗中,施用復合菌劑的茶苗成活率達83.3%,對照組僅為50.0%,比對照組提高33.3%;同時對植物體內(nèi)可溶性糖、葉綠素和脯氨酸含量的影響也達顯著水平,這3種物質(zhì)含量的提高有效增強了茶樹的抗性和適應環(huán)境的能力.
在干旱脅迫下,與對照組相比,施用復合菌劑的茶苗保持繼續(xù)生長的態(tài)勢,而對照組的茶苗由于缺水,導致植株平均高度下降,試驗組的苗高比對照組高5.2%(P<0.05).由于本試驗是在相對穩(wěn)定的土壤環(huán)境中進行,存在小環(huán)境的局限性,因此對復合菌劑在大田土壤環(huán)境下的應用效果,還有待進一步研究.
綜上所述,復合菌劑具有營養(yǎng)全面,易于被茶樹吸收等特點,有助于提高茶樹移栽過程中的成活率,促進茶樹對礦質(zhì)元素的吸收,提高植株體內(nèi)可溶性糖、葉綠素和脯氨酸的含量,為該菌劑的廣泛應用提供了技術支持.
[1]劉華山,張志勇,韓錦峰,等.復合菌劑對二氯喹啉酸脅迫下煙草根際土壤微生物及酶活性的影響[J].中國煙草學報,2014,20(2):65-69.
[2]張?zhí)旄?,戈佩?福建烏龍茶[M].福州:福建科學技術出版社,1990:189-204.
[3]金心怡,孫云,孫威江,等.清香型烏龍茶生產(chǎn)加工新技術專題(一)——清香型烏龍茶品質(zhì)特征與發(fā)展現(xiàn)狀[J].中國茶葉,2007,29(1):12-13.
[4]張蕓,倪德江,陳永波,等.烏龍茶多糖調(diào)節(jié)血脂作用及其機制研究[J].茶葉科學,2011,31(5):399-404.
[5]郭春芳,孫云.烏龍茶性味特點及對人體健康的作用[J].福建教育學院學報,2007,8(10):99-102.
[6]陳玲,林炳輝,陳文岳,等.福建烏龍茶防病保健作用的臨床研究[J].茶葉科學,2002,22(1):75-78.
[7]陳軍如.烏龍茶的品質(zhì)特點與保健作用簡述[J].貴州茶葉,2012,40(3):17-19.
[8]鐘桂芬.提高烏龍茶無性苗移栽成活率技術[J].廣西熱帶農(nóng)業(yè),2003(3):25-26.
[9]王學奎.植物生理生化實驗原理和技術[M].2版.北京:高等教育出版社,2006:195-198.
[10]汪雨,劉曉瑞.高分辨連續(xù)光源原子吸收光譜法測定植物中的磷[J].巖礦測試,2009,28(2):113-118.
[11]周恩庫,潘曉亮.原子吸收光譜法測定豆粕、棉粕和棉殼中的鈣、鉀和鎂[J].飼料研究,2009(4):52-53.
[12]賀倩,楊文杰,張旭娟,等.植物葉綠素快速浸提法的條件優(yōu)化[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2013,41(11):97-99.
[13]劉海英,王華華,崔長海,等.可溶性糖含量測定(蒽酮法)實驗的改進[J].實驗室科學,2013,16(3):19-20.
[14]王學奎.植物生理生化實驗原理和技術[M].2版.北京:高等教育出版社,2006:278-279.