微生物菌肥对芳樟优良无性系苗木的生长和精油的影响

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近年来,随着芳樟精油加工产业的发展,芳樟的精油利用日益受到重视。选育芳樟生物量大、精油含油量高、芳樟醇纯度高、樟脑含量低的种质是发展芳香樟油料林产业化的关键环节。微生物菌肥可直接或通过产生次级代谢产物间接作用于宿主植物,促进宿主植物的生长发育、提高宿主植物的抗性、产生新的次生代谢物,为研究开发利用微生物,提升芳樟精油含量和精油品质,本文通过采用四元二次回归正交旋转组合设计的试验方法,研究微生物菌肥(固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌)对芳樟的生长及生物量积累、芳樟叶、枝油的出油率与精油主成分芳樟醇、樟脑、桉叶素含量等的影响,选择最优的微生物菌肥方案。主要的研究结论如下:(1)研究表明微生物菌肥对芳樟的叶生物量、茎生物量、总生物量、苗高增长量、地径增长量有促进作用和提高叶生物量和茎生物量的比例;相同的单一微生物菌肥对芳樟的不同生长指标的作用不同,且不同的单一微生物菌肥对芳樟的同一生长指标的作用不同。(2)固氮菌和胶冻样芽孢杆菌相互作用比单一固氮菌、胶冻样芽孢杆菌对芳樟的苗高增长量的作用效果好;固氮菌和枯草芽孢杆菌相互作用比单一固氮菌、枯草芽孢杆菌对芳樟的地径增长量的作用效果好。(3)在微生物菌肥作用下,芳樟的叶绿素含量得到提升,提高了芳樟试验组的PSⅡ反应中心的活性、光合速率和光能转换率、光能利用率,增强了反应还原能力;同时增强植株体内的保护酶活性,提高植物对外界不良环境的适应性。结果表明,微生物菌肥可提高芳樟的光合速率,从而促进其生长。(4)在生物菌肥作用下,土壤中的有机质、PH值、全氮、水解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾含量得到提升;且不同的处理方案对土壤化学性质的同一个指标会有不同的效果,相同的处理方案对土壤化学性质的不同指标影响不同。(5)在生物菌肥作用下,芳樟叶精油含量、芳樟枝精油含量、芳樟总精油含量、叶精油主成分芳樟醇含量、枝精油主成分芳樟醇含量得到提高;降低试验组的芳樟精油主成分樟脑含量、桉叶素含量的作用,提高了芳樟精油的品质。(6)同一微生物菌肥方案对芳樟叶精油含量、枝精油含量、总精油含量、叶精油芳樟醇含量、枝精油芳樟醇含量的作用不同;且不同的微生物菌肥对芳樟叶精油含量、枝精油含量、总精油含量、叶精油芳樟醇含量、枝精油芳樟醇含量的指标的作用也不同。(7)固氮菌和胶冻样芽孢杆菌、固氮菌和枯草芽孢杆菌相互作用比单一固氮菌、胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌对芳樟的枝精油含量的作用效果好。(8)经相关性分析可得,芳樟的总生物量、苗高增长量、地径增长量、芳樟精油总量、叶精油含量、叶芳樟醇含量、枝精油含量、枝芳樟醇含量的变化主要是因微生物菌肥的直接作用的效果,而不是通过微生物菌肥改变土壤的土壤化学性质后的间接作用。(9)经相关性分析可得,在提高苗高增长量时也可提高芳樟主成分叶芳樟醇含量、枝芳樟醇含量,同时可以降低叶樟脑含量、枝樟脑含量;在提高地径增长量也可提高芳樟叶精油含量、枝精油含量、枝芳樟醇含量。(10)在微生物菌肥作用下,通过芳樟生长指标和精油含量及主成分指标的聚类分析,微生物菌肥作用效果被划分为4大组,第一组是叶精油含量类型,为试验组1、23、11、7、2、10、17、21;第二组是生物量类型,为试验组3、8、14;第三组是枝精油含量类型,为试验组4、5、16、13、15、18、19、20、22;第四组是苗高和地径增长类型,为试验组6、9、12。(11)在芳樟收刈枝叶时,以芳樟精油总量、芳樟醇总量、总生物量为生产目标,应选择试验组3的方案,与之相应的最优微生物菌肥方案是固氮菌=60.0亿只/盆、巨大芽孢杆菌=20.0亿只/盆、胶冻样芽孢杆菌=60.0亿只/盆、枯草芽孢杆菌=20.0亿只/盆。(12)在芳樟的生长期以苗高增长量、地径增长量为目标时,应选择试验组6的方案,与之相应的最优微生物菌肥方案是固氮菌=20.0亿只/盆、巨大芽孢杆菌=60.0亿只/盆、胶冻样芽孢杆菌=20.0亿只/盆、枯草芽孢杆菌=20.0亿只/盆。
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