微生物菌剂对芳樟生长与精油的影响及聚类分析

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　　摘 要：以芳樟195#一年生扦插苗为研究对象，通过二次正交回旋组合设计试验及聚类分析，研究接种固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌对芳樟生长、精油、芳樟醇的影响。结果表明：不同微生物菌剂对芳樟生长、精油含量及芳樟醇均具有明显的促生作用。不同的微生物菌剂组合对芳樟生长与精油的促生作用可划分4个类型：叶精油含量促生型、生物量促生型、枝精油含量促生型和苗高、地径促生型。
　　关键词：芳樟;微生物菌剂;促生;二次回归正交旋转设计;聚类分析
　　中图分类号 S725.5 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）04-0018-03
　　Abstract：Based on annual Cinnamomum camphora 195 code cuttings， The effects of inoculation of Azotobacter chroococum， Bacillus magaterium， Bacillus mucilaginosus and Bacillus subtilis on the the growth of eucalyptus， essential oil and linalool were studied by quadratic orthogonal cyclotron design experiment and cluster analysis.The result shows：Different microbial agents have obvious promoting effects on C. camphora growth， essential oil content and linalool.The combination of different microbial agents on the growth of C. camphora  and essential oils can be divided into four types： leaf essential oil content promoting type， biomass promoting type， branch essential oil content promoting type and seedling height， and ground diameter promoting type.
　　Key words：Cinnamomum camphora;Microbial agent;Promote growth;Quadratic orthogonal gyrocombination design;Cluster analysis
　　芳樟[Cinnamomum camphora]系樟科樟屬的一个生化变种，含有丰富的芳樟醇（C10H18O），故称为芳樟[1]。樟树是集重要防护林、珍贵用材、天然名贵香料、园林绿化等多用途于一身的树种[2]。微生物菌肥既可提高肥效，达到增产和提质的目的，又能节约成本、减少环境污染、提高土壤中的生物多样性、减轻病害，是发展新型农业的理想肥料。微生物菌剂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[3]。本研究利用二次回归正交旋转设计，研究固氮菌（Azotobacter chroococum）、巨大芽孢杆菌（Bacillus magaterium）、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和枯草芽孢杆（Bacillus subtilis）及不同施用量组合对芳樟生长、精油含量、芳樟醇的影响，以期为芳樟的产业发展提供理论依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 材料来源 盆栽试验供试材料为一年生芳樟195#扦插苗，材料来源于永安种苗中心。单一成分微生物菌肥固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌，均来源于沧州旺发生物技术研究所。
　　1.2 试验地概况 试验地位于福建省福州市福建农林大学南门妙峰山苗圃地（设施育苗大棚），试验苗圃所处区域位于东经118°08′～120°31′、北纬25°15′～26°29′，属亚热带海洋气候。
　　1.3 试验设计 芳樟盆栽试验采用二次回归正交旋转试验设计（表1、表2）。共设置23个试验处理和1个空白对照，3次重复，每个重复10个盆栽。盆钵规格为：38.5cm×30cm×30cm（上缘直径×下缘直径×高），每盆统一装消毒后的黄心土5.5kg和10g有机质，每盆栽植1株芳樟苗。
　　1.4 试验方法 将微生物菌肥固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌按照试验设计方案与盆栽土壤均匀混合作为栽植芳樟的基质。试验苗于当年10月栽植，翌年6月份结束。每7d浇水和拔草1～2次，保证试验苗的正常。
　　1.5 测定方法 在每个试验组中随机选取6株芳樟苗，标记记号用于测量苗高、地径、总生物量、叶精油含量及精油主成分芳樟醇、枝精油含量及精油主成分芳樟醇，并将数据整理、保存。提取芳樟叶精油和枝精油，采用常压水蒸汽蒸馏法。将剪碎的100g鲜叶片或枝装进蒸馏瓶中，加200mL开水，蒸馏90min后熄火，收集精油，测定叶精油含油量，每个试验组3次重复。采用SP-6890型气相色谱仪测定芳樟精油的化学组成[4]。
　　1.6 数据分析 采用Excel 2017和DPS 7.05进行数据统计分析。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同处理对芳樟生长及生物量的影响 由表2可知，在不同微生物菌剂处理下，芳樟的总生物量、苗高增长量和地径增长量差异明显。对照组的总生物量、苗高增长量和地径增长量分别为25.38g、11.59cm和2.45mm，不同微生物菌剂处理（T1～T23）的总生物量、苗高增长量和地径增长量平均值分别为50.47g、24.80cm和3.43mm，分别高出对照98.85%、113.98%和40.20%。表明不同微生物菌剂处理对芳樟生物量、苗高和地径具有明显的促生作用。 　　2.2 不同处理对芳樟精油含量及主成分的影响 由表2可知，在不同微生物菌剂处理下，芳樟的叶精油含量、枝精油含量、叶芳樟醇含量和枝芳樟醇含量差异明显。对照组的叶精油含量、枝精油含量、叶芳樟醇含量和枝芳樟醇含量分别为1.61%、0.26%、90.34%和80.79%，不同微生物菌剂处理（T1～T23）的叶精油含量、枝精油含量、叶芳樟醇含量和枝芳樟醇含量的平均值分别为1.95%、0.40%、94.13%和83.43%，分别高出对照21.28%、54.68%、4.19%和3.27%。表明不同微生物菌剂处理对芳樟精油含量及主成分芳樟醇含量具有明显的促生作用。
　　2.3 芳樟生长与精油含量及主成分聚类分析 本次聚類分析是在微生物菌肥的作用下，测定不同试验组的芳樟生长指标、精油含量及主成分芳樟醇所得（表2），根据欧氏距离及离差平方和聚类法。由图1可知，根据芳樟生长指标和精油含量及主成分，微生物菌肥的作用效果被划分为4大组。第1组是叶精油含量类型，为试验组1、23、11、7、2、10、17、21;第2组是生物量类型，为试验组3、8、14;第3组是枝精油含量类型，为试验组4、5、16、13、15、18、19、20、22;第4组是苗高和地径增长类型，为试验组6、9、12。
　　3 结论与讨论
　　本试验结果表明，在不同微生物菌剂处理下，芳樟的总生物量、苗高增长量和地径增长量最大值的前3组分别T3>T14>T8、T9>T6>T12和T12>T6>T19;芳樟的叶精油含量、枝精油含量、叶芳樟醇含量和枝芳樟醇含量最大值的前3组分别T5>T9>T11、T5>T8>T3、T3>T6>T8和T14>T3>T10。表明不同微生物菌剂对芳樟的生长与精油及精油主成分的促生效果不同。
　　聚类分析是依据各事物之间的性质进行比较，然后将性质相近的归为一类，将性质差别较大的归入不同类的分析技术[5-6]。根据聚类分析，不同微生物菌剂组合对芳樟的生长、精油的促生作用可划分4个类型，分别是叶精油含量促生型，为试验组1、23、11、7、2、10、17、21;生物量促生型，为试验组3、8、14;第3组是枝精油含量促生型，为试验组4、5、16、13、15、18、19、20、22;第4组是苗高和地径促生型，为试验组6、9、12。
　　参考文献
　　[1]江燕.芳樟醇型樟叶精油中主要成分变化规律的研究[J].香料香精化妆品，2018，171（06）：7-9.
　　[2]张栋，高秀芬.不同樟树无性系造林效果比较及施肥对其幼苗生长的影响[J].防护林科技，2019，186（03）：31-33.
　　[3]万琴，萧伟，王振中，等.气相色谱法测定金银花中芳樟醇的含量[J].南京中医药大学学报，2010，26（4）：317-318.
　　[4]万琴，萧伟，王振中，等.气相色谱法测定金银花中芳樟醇的含量[J].南京中医药大学学报，2010，26（4）：317-318.
　　[5]向东进.实用多元统计分析[M].武汉：中国地质大学，2005.
　　[6]杨小兵.聚类分析中若干关键技术的研究[D].杭州：浙江大学，2005.
　　（责编：张宏民）
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