微生物菌肥對(duì)芳樟葉精油主成分芳樟醇的影響

黃秋良 袁宗勝 蔣天雨 朱曉如 陳瑞炎 張國(guó)防

摘 要：以芳樟195#1年生扦插苗為研究對(duì)象，通過二次正交回旋組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究接種固氮菌、巨大芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌對(duì)芳樟精油主成分的影響。結(jié)果表明，芳樟的葉精油主成分芳樟醇、樟腦和1，8-桉葉油素含量均存在顯著性差異（P<0.05）。芳樟試驗(yàn)組顯著提高了芳樟葉精油主成分芳樟醇含量和降低了樟腦、1，8-桉葉油素含量。處理3（固氮菌=50億只/盆、巨大芽孢桿菌=30億只/盆、膠凍樣芽孢桿菌=50億只/盆、枯草芽孢桿菌=30億只/盆）的芳樟葉精油主成分芳樟醇含量最高含量（96.51%），高出對(duì)照6.83%。

關(guān)鍵詞：芳樟;芳樟醇;互作效應(yīng);微生物菌劑;二次正交回旋組合設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào) S725.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）23-0028-03

Effect of Microbial Fertilizer on Linalool，the Main Component of Cinnamomum Camphora（L.） Leaf Essential Oil

Huang Qiuliang1 et al.

（1College of Forestry，F(xiàn)ujian Agriculture and Forestry University，F(xiàn)uzhou 350002，China）

Abstract：Based on annual Cinnamomum camphora （L.） Presl 195 code cuttings，The effects of inoculation of Azotobacter chroococum，Bacillus magaterium，Bacillus mucilaginosus and Bacillus subtilis on the essential oil of Cinnamomum camphora （L.） Presl leaves were studied by Quadratic Orthogonal Rotating Combination Method.The result shows：There are differences amid linalool and camphor-principal content of essential oils of C. camphora （L.） Presl leaves and 1，8-cineol content according to significance level（P<0.05）. The Fangqi test group significantly increased the content of linalool，the main component of C. camphora （L.） Presl leaf oil，and decreased the content of camphor and 1，8-eucalyptus oil.Test group 3 （Azotobacter chroococum=5billion/pot，Bacillus mucilaginosus=3billion/pot，Bacillus magaterium =5 billion/pot，Bacillus subtilis=3 billion/pot） of eucalyptus essential oil The highest content of linalool in the main component（96.51%）was 6.83% higher than that in the control group.

Key words：Cinnamomum camphora（L.） Presl;Linalool;Interactions;Microbial agent;Quadratic orthogonal gyrocombination design

芳樟[Cinnamomum camphora（L.） Presl]是樟樹的一個(gè)生化變種，含有豐富的芳樟醇（C10H18O），故稱為芳樟[1]。芳樟除了可作為用材和綠化用途外，主要是提煉芳樟油的油用用途。開發(fā)生物量大、精油含油量高、芳樟醇純度高、樟腦含量低的芳樟種質(zhì)是發(fā)展芳香樟油料林產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

微生物菌劑是對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有益的一類生物菌劑。微生物菌劑可直接或通過產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物間接作用于宿主植物，促進(jìn)宿主植物的生長(zhǎng)發(fā)育、提高宿主植物的抗性、產(chǎn)生新的次生代謝物質(zhì)[2]。同時(shí)，微生物菌肥既能提高化肥的有效成分，達(dá)到增產(chǎn)和提質(zhì)的目的，又能節(jié)約成本、減少環(huán)境污染、提高土壤中的生物多樣性、減輕病害，是發(fā)展新型農(nóng)業(yè)的理想肥料。

芳樟的精油形成、積累和轉(zhuǎn)化過程非常復(fù)雜，受到遺傳和環(huán)境因素的綜合影響[3-5]，通過改變?cè)耘喾绞娇梢杂绊懛颊恋木秃铣蒣6]。目前，鮮有關(guān)于微生物菌劑對(duì)芳樟葉精油主成分影響的研究報(bào)道。因此，本文通過四因素五水平二次回歸正交旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，研究固氮菌、巨大芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌在不同水平條件下對(duì)芳樟葉精油主成分的影響，以確定微生物菌劑最佳方案，為開發(fā)與應(yīng)用這些有益微生物和提升芳樟產(chǎn)業(yè)化提供指導(dǎo)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 材料來源 盆栽試驗(yàn)采用的材料來源于福建省永安林業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司種苗中心苗圃長(zhǎng)勢(shì)均勻的芳樟195#1年生扦插苗，平均苗高為21cm。單一成分微生物菌劑固氮菌、巨大芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌來源于滄州旺發(fā)生物技術(shù)研究所。

1.2 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于福建農(nóng)林大學(xué)南門妙峰山苗圃地大棚，試驗(yàn)苗圃所處區(qū)域位于東經(jīng)118°08′～120°31′，北緯 25°15′～26°29′之間，屬亞熱帶海洋氣候，氣候溫和，雨量充沛。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 芳樟盆栽試驗(yàn)采用4因素5水平二次回歸正交旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)（表1），試驗(yàn)共23個(gè)處理（T1-T23）（表2），每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)栽10盆。用于苗木培育的黃心土和有機(jī)質(zhì)采用0.6%高錳酸鉀消毒，用噴霧器均勻噴于基質(zhì)，塑料薄膜覆蓋密封曝曬8d后再用于試驗(yàn)苗栽培和接種。盆缽規(guī)格為：38.5cm×30cm×30cm（上緣直徑×下緣直徑×高），每盆統(tǒng)一裝消毒后的黃心土5.5kg和10g有機(jī)質(zhì)，每個(gè)盆栽栽植1株芳樟試驗(yàn)苗。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 接種方法和試驗(yàn)苗管護(hù) 芳樟菌劑接種方法采用灌根接種法，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的用量分別用無菌注射器提取和接種（灌根）到對(duì)應(yīng)的芳樟盆栽基質(zhì)中。試驗(yàn)苗于10月栽植，翌年6月份結(jié)束，一共8個(gè)月。每周澆水和拔草1～2次，保證試驗(yàn)苗的正常生長(zhǎng)條件。

1.4.2 芳樟精油測(cè)定的測(cè)定 盆栽試驗(yàn)8個(gè)月后，對(duì)各處理的芳樟苗的成熟葉采摘，當(dāng)天將各處理葉片擦凈，稱量其鮮重，并將數(shù)據(jù)整理保存。將稱量后的同個(gè)處理的全部樣本的葉片進(jìn)行混合，混合后再將各處理的芳樟葉片和枝干分別裝入分裝袋，保存于冰箱用于精油提煉。提取芳樟葉精油和枝精油采用常壓水蒸汽蒸餾法。將剪碎的100g鮮葉片或枝裝進(jìn)蒸餾瓶中，加200mL開水，蒸餾90min后熄火，收集精油，測(cè)定葉精油含油量，每處理3次重復(fù)。

1.4.3 芳樟精油主成分測(cè)定方法 采用SP-6890型氣相色譜儀測(cè)定芳樟精油的化學(xué)組成，參照萬琴的測(cè)定方法[7]。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法 采用DPS7.05數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)各處理的芳樟葉精油主成分芳樟醇進(jìn)行回歸方程的擬合、建立數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 主成分分析 由表2可知，芳樟醇的對(duì)照為90.34%，各處理為91.86%～96.51%、平均值為94.13%，各處理比對(duì)照組1.68%～6.83%。芳樟葉精油主成分樟腦含量的對(duì)照組為0.17%，各處理為0～0.12%、平均值為0.02%，各處理平均值比對(duì)照低29.41%～100.00%。芳樟葉精油主成分1，8-桉葉油素含量的對(duì)照為0.36%，各處理為0.07～0.34%、平均值為0.17%，各處理比對(duì)照低55.56%～80.56%。結(jié)果說明，芳樟各處理的芳樟葉精油主成分芳樟醇含量高于對(duì)照、樟腦含量和1，8-桉葉油素含量低于對(duì)照。芳樟各處理的大部分的芳樟枝精油主成分芳樟醇含量高于對(duì)照，樟腦含量和1，8-桉葉油素含量低于對(duì)照。

2.2 回歸方程的建立及顯著性檢驗(yàn) 對(duì)芳樟葉精油主成分芳樟醇進(jìn)行數(shù)學(xué)模型分析，首先建立編碼方程，然后對(duì)編碼方程進(jìn)行求解。由表3可知，在a=0.05的顯著水平下，通過芳樟葉精油主成分芳樟醇的回歸顯著性檢驗(yàn)得F=2.90177*，表明微生物菌劑對(duì)芳樟葉精油主成分芳樟醇的影響存在著顯著的回歸關(guān)系，模型成立。

在a=0.05顯著水平剔除不顯著項(xiàng)后，得到四元二次正交旋轉(zhuǎn)回歸方程為：

Y=94.35476-0.69488X4+1.16250X1X3 （1）

式中，（1）式：為芳樟葉精油主成分芳樟醇四元二次正交旋轉(zhuǎn)回歸方程;y代表葉精油主成分芳樟醇（%）;X1代表固氮菌施用量;X2代表巨大芽孢桿菌施用量;X3代表膠凍樣芽孢桿菌施用量;X4代表枯草芽孢桿菌施用量。

2.3 芳樟葉精油主成分芳樟醇含量最優(yōu)值 運(yùn)用Excel軟件對(duì)各個(gè)回歸方程進(jìn)行最優(yōu)求解，求得的芳樟葉精油主成分芳樟醇含量最優(yōu)值可達(dá)到98.81%，與之對(duì)應(yīng)的微生物菌劑施用量為：固氮菌=20億只/盆、巨大芽孢桿菌=20億只/盆、膠凍樣芽孢桿菌=20億只/盆、枯草芽孢桿菌=20億只/盆。處理3（固氮菌=50億只/盆、巨大芽孢桿菌=30億只/盆、膠凍樣芽孢桿菌=50億只/盆、枯草芽孢桿菌=30億只/盆）的芳樟葉精油主成分芳樟醇含量最大（96.51%），最接近與求得的最優(yōu)方案的微生物菌劑施用量。

3 結(jié)論與討論

各處理的芳樟葉精油精油主成分芳樟醇平均含量高出對(duì)照4.19%;芳樟的葉精油精油主成分樟腦平均含量含量低于對(duì)照88.24%、芳樟的葉精油精油主成分1，8-桉葉油素平均含量低于對(duì)照52.78%。說明不同菌劑和組合可以提高芳樟醇含量，而且同時(shí)降低了樟腦含量和1，8-桉葉油素含量，這與筆者研究芳樟優(yōu)良無性系葉精油主成分遺傳穩(wěn)定性分析得到芳樟的樟腦與芳樟醇合成方向相反的結(jié)論相同。由此推斷，通過合理施用菌劑可以促進(jìn)芳樟的芳樟醇性狀的同時(shí)，樟腦、1，8-桉葉油素的性狀會(huì)受到制約[8]。

芳樟是以提取芳樟精油的芳樟醇成分為經(jīng)營(yíng)目的，精油中的芳樟醇含量高低直接影響精油的價(jià)格高低，所以提升芳樟醇含量、降低樟腦和1，8-桉葉油素含量對(duì)芳樟產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。微生物菌劑處理后，芳樟的芳樟醇相對(duì)含量比對(duì)照組高1.68%～6.83%，龍腦和1，8-桉葉油素相對(duì)含量減少，處理3（固氮菌=50億只/盆、巨大芽孢桿菌=30億只/盆、膠凍樣芽孢桿菌=50億只/盆、枯草芽孢桿菌=30億只/盆）的芳樟葉精油主成分芳樟醇含量最大（96.51%），最接近與求得的最優(yōu)方案的微生物菌劑施用量。表明4種微生物菌劑對(duì)芳樟的葉精油主成分芳樟醇作用效果較好，為生產(chǎn)芳樟專用菌劑提供理論指導(dǎo)，為芳樟精油化工提純節(jié)約成本和提高了芳樟精油品質(zhì)具有重要意義。

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（責(zé)編：張 麗）