Effect of bamboo and microbial symbiotic system on root vigor,soil microbes ,and nutrients in Pennisetum Giganteum Z.X.Lin
CHEN Xiaoya'ZHAO Lan2LIAO Hong1LONG Wencong1YANG Yaojun'XIAO Ximeng1 ( Bamboo Diseases and Pests Control and Resources Development Key Laboratory of Sichuan Province,Leshan Normal University,Leshan 614ooo, China; 2Jiangxi Forestry Science and Technology Promotion and Propaganda Education Center,Nanchang 33Ooo,China)
AbstractTo investigate the effcts of a bamboo and microbial symbiotic system on plant growth and soil environment improvement,using Pennisetum Giganteum Z.X.Linas the experimental material.3 treatments were setup: CK (control group),T, (3 g of highly absorbent bamboo fiber + 7 g of bamboo fiber symbiotic fungi),and T2(6 g of highly absorbent bamboo fiber + 14 g of bamboo fiber symbiotic fungi). The root activity of Pennisetum giganteum Z.X.Lin, soil microbialcontent,andavailable nutrient content were measured.Theresults showed thatthe average rootactivityof Pennisetum giganteum Z.X.Lin in the treatment groups was higher than CK, with the performance ranked as CK. On the 3Oth day,the soil bacterial count in T2 was the highest,reaching
g,which was 301.49% and 392.69% higher than that in T
and CK, respectively. The soil fungal counts in T
and
both peaked on the 30th day, reaching 96.00×1
and
CFU /g ,respectively,representing increases of 317.39% and 323.17% compared to CK.On the 2Oth day,the soil actinomycete counts in
and
increased by 512.82% and 698.26% ,respectively, compared to CK. The available potassium content in
and
increased by 99.54% and 73.38% ,respectively, compared to CK,while the available phosphorus content increased by 36.54% and 101.92% ,respectively.However, the organic mater content showed a slight decrease.In conclusion,the bamboo and microbial symbiotic systemcan enhance the root activityof Pennisetum Giganteum Z.X.Linand significantlypromote the growth of soil microorganisms,as well
as the content of available potassium and phosphorus.
Keywordsbamboo and microbial symbiotic system; root activity; microorganism quantity;soil nutrient; Pennisetum giganteum Z.X.Lin
巨菌草(Pennisetum giganteum Z.X.Lin)屬多年生禾本科植物,具有產(chǎn)量高、適應(yīng)能力強(qiáng)和抗病蟲害能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。其可作為木耳、平菇和香菇等多種食用菌栽培的養(yǎng)料,對(duì)菌槽養(yǎng)分含量3、菌絲生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量5均能起到促進(jìn)作用。巨菌草因其較強(qiáng)的耐旱、耐鹽堿能力,在鹽堿地、干旱、重金屬污染土地修復(fù)治理等方面具有較大的應(yīng)用潛力。在荒漠化地區(qū)土壤治理過程中,種植巨菌草可提升土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量。此外,該植物還能作為生物質(zhì)能源用于能源生產(chǎn)[8]。相關(guān)學(xué)者對(duì)巨菌草適宜的培養(yǎng)方式展開探索,劉宏偉等研究表明,利用氮肥可有效提高其株高和地上干重。李莉等[研究指出,復(fù)合肥能夠顯著提升巨菌草產(chǎn)量,但過量施用會(huì)抑制其分與生長(zhǎng)。賈雨雷等[研究發(fā)現(xiàn),固氮菌與化肥配施可在減少化肥用量25% 的情況下提高巨菌草產(chǎn)量。劉彥華等研究表明,利用微生物肥、尿素后,巨菌草產(chǎn)量提升較明顯。
巨菌草生物產(chǎn)量大,對(duì)土壤、水分的攝取較多,宋思?jí)舻萚13]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)土壤水分含量為 50% 時(shí),其葉片發(fā)生枯萎;當(dāng)水分含量低于 25% 時(shí),其會(huì)在7d后凋亡。水分含量是限制該植物生長(zhǎng)的重要因素之一。岳銳等[14研究指出,保水劑能夠緩解干旱對(duì)巨菌草生長(zhǎng)的影響。竹菌共生體系是以高吸水性竹纖維為主體,結(jié)合植物根系促生菌與植物根系構(gòu)成的促生系,利用高吸水性竹纖維的保水作用為植物提供水分15;植物根系促生菌為植物生長(zhǎng)提供養(yǎng)分,促進(jìn)植株根系生長(zhǎng)[16],實(shí)現(xiàn)提升土壤肥效,改良作物產(chǎn)量及品質(zhì)的作用[7]。目前有關(guān)竹菌共生體系對(duì)巨菌草生長(zhǎng)影響的研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)通過將高吸水性竹纖維與植物根系促生菌組成的竹菌共生體系應(yīng)用于巨菌草栽培中,研究竹菌共生體系對(duì)巨菌草根系活力、土壤微生物數(shù)量及土壤速效養(yǎng)分的影響,為植物生長(zhǎng)過程以及土壤環(huán)境改良中竹菌共生體系的應(yīng)用提供參考。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)方法
砂土過40目篩網(wǎng),去除雜質(zhì)以及植被凋零物,取等量砂土于盆缽( 28cm×31cm 中。選擇莖部有飽滿腋芽、無(wú)病蟲害的巨菌草莖作為試驗(yàn)樣品,將直徑接近的巨菌草剪為 10cm 的小節(jié),取適量新鮮草木灰涂抹于切口處,進(jìn)行消毒與防腐處理后種植在盆內(nèi),每個(gè)種植盆種植3株巨菌草。設(shè)置CK(對(duì)照組) 和
共3個(gè)處理,其中CK處理不施用菌肥;
添加高吸水性竹纖維3g(吸水倍數(shù)478倍),竹纖維共生菌 7g(有效活菌數(shù) 5x10CFU/g) ;
添加高吸水性竹纖維6g,竹纖維共生菌 14g ;每個(gè)處理5個(gè)種植盆,3次重復(fù)。盆栽置于
培養(yǎng)室內(nèi)恒溫培養(yǎng),光照時(shí)間
,每3d澆水 500mL ,每隔10d對(duì)巨菌草根系活力、土壤內(nèi)微生物數(shù)量進(jìn)行檢測(cè),50d后對(duì)土壤速效養(yǎng)分進(jìn)行檢測(cè)。
1.2樣品采集處理
巨菌草根系取樣:從邊緣挖起巨菌草幼苗,不傷及根系,去除根系表面砂土后用吸水紙吸凈多余水分后進(jìn)行根系活力檢測(cè)。土壤取樣:每個(gè)盆中去除表層植被、雜物和約 1cm 的表土,每個(gè)盆內(nèi)隨機(jī)選擇5個(gè)點(diǎn),垂直采集 0~15cm 的土壤約 200g ,利用四分法將相同處理的土樣進(jìn)行混合后,裝入對(duì)應(yīng)編號(hào)的取樣袋中,取鮮土 50g 用于微生物數(shù)量檢測(cè);剩余土樣陰干,過40目篩網(wǎng)備用。
1.3 指標(biāo)測(cè)定及方法
根系活力采用甲烯藍(lán)吸附法測(cè)定[18];土壤微生物數(shù)量檢測(cè)采用平板涂布法[19;土壤速效養(yǎng)分檢測(cè)方法參照李航等[20研究方法進(jìn)行檢測(cè)。
1.4數(shù)據(jù)處理
使用MicrosoftExcel2010軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,使用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
2結(jié)果與分析
2.1 巨菌草根系活力的變化
以甲烯藍(lán)濃度為橫坐標(biāo) x ,吸光度為縱坐標(biāo) y 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到回歸方程 y=19.453x+0.0291 (2L )。對(duì)照組(CK)根系活力比在第10天時(shí)最低(157.1),第40天時(shí)最高(160.2)。
根系活力比在第40天時(shí)比CK低0.6,其余時(shí)間點(diǎn)均高于CK,在第30天時(shí)達(dá)到最大值(160.8),較CK高 0.63% 。
根系活力比均高于CK,第40天時(shí)根系活力比最高(161.4),較CK高 0.75% 。綜上,3個(gè)處理平均根系 活力表現(xiàn)為
(表1)
2.2土壤微生物數(shù)量的變化
由表2可知, 處理除第30天外,其余各時(shí)間段土壤細(xì)菌數(shù)量均高于CK,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( Plt; 0.05);第20天時(shí)土壤細(xì)菌數(shù)量最高,較CK高311.53% 。除第20天外,
的土壤細(xì)菌數(shù)量均明顯高于
及CK,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (Plt;0.05) ,其中第30天細(xì)菌數(shù)量最高,為
,較
與CK分別提高 301.49% 和 392.69% 。
的土壤真菌數(shù)量明顯高于CK,各時(shí)間段差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.05) :
與
的土壤真菌數(shù)量均在第30天時(shí)最高,分別為
(204 CFU/g ,較CK分別提高 317.39%.323.17% 。
的土壤放線菌數(shù)量明顯高于CK,各時(shí)間段差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( Plt; 0.05),除第30天與第40天外,
與
土壤放線菌數(shù)量差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (Plt;0.05) ;第20天時(shí),
、
土壤放線菌數(shù)量較CK分別提高 512.82% 和698.26% ,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( Plt;0.05) 。以上結(jié)果說明,竹菌共生體系可有效提升土壤微生物數(shù)量。
2.3土壤速效養(yǎng)分含量變化
由表3可知, 和
土壤的銨態(tài)氮含量分別較CK低 21.21% 和 18.14% ,其中
銨態(tài)氮含量與CK差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(
。
和
土壤的速效磷與有效鉀含量均高于CK,速效磷含量較CK分別提高 36.54% 和 101.92% ,有效鉀含量較CK分別提高了
99.54%.73.38% 。有機(jī)質(zhì)方面, 和
土壤的有機(jī)質(zhì)含量均低于CK,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(
。由此可見,竹菌共生體系對(duì)土壤速效磷、有效鉀含量提升效果較明顯,但對(duì)銨態(tài)氮、有機(jī)質(zhì)含量的影響較小。
單位: (mg/kg)
3結(jié)論與討論
本研究將竹菌共生體系應(yīng)用于巨菌草的培育過程,結(jié)果證明,竹菌共生體系能夠提高巨菌草根系活力,這與陳永蘭等[2I、葛君等[22研究結(jié)果一致。本研究發(fā)現(xiàn),竹菌共生體系能夠顯著提升土壤內(nèi)細(xì)菌的數(shù)量,這與成思軒等23研究結(jié)果相似。本研究中處理組土壤速效磷、有效鉀含量均高于CK,這與Gaurendra等[24研究相似,添加微生物對(duì)于土壤養(yǎng)分提升有促進(jìn)效果。本研究中,處理組有機(jī)質(zhì)含量低于對(duì)照組,這與李方向等[25研究結(jié)果相似,微生物會(huì)加速有機(jī)質(zhì)的降解。與石磊等2使用微生物肥后土壤有機(jī)質(zhì)含量增加了 5.4%~9.8% 的結(jié)果不完全一致。因此竹菌共生體系對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響仍需進(jìn)一步探討。
綜上,本研究探討了竹菌共生體系對(duì)巨菌草根系活力、土壤微生物和速效養(yǎng)分含量的影響,結(jié)果表明,竹菌共生體系對(duì)巨菌草根系活力有提升作用;該體系可明顯提升土壤微生物數(shù)量以及土壤有效鉀、速效磷含量。本文將竹菌共生體系應(yīng)用于巨菌草培育中,為巨菌草栽培地區(qū)土壤肥力提升及栽培技術(shù)改良提供參考。
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