在新疆红枣产业快速发展中，南疆塔里木盆地中围绕塔克拉玛干沙漠边缘区的大量沙荒地被开垦和种植红枣（作为生态与经济兼用树种），成就了 “沙漠红枣”的美名^[1-2]，但该区土壤主要为风沙土，土壤贫瘠、有机质含量低，长期以来为追求枣树高产，大量施用化肥，造成土壤次生盐碱化、肥力下降，尤其是土壤微生态环境恶化，导致枣果品质不断下降，产量也难以提高，严重阻碍了南疆红枣产业的绿色优质可持续发展^[3-5]。在此背景下，微生物肥料的合理应用能够为红枣的绿色生产带来有利契机，对于红枣产业高质量发展及南疆土壤改良具有积极的推动作用。

微生物肥料是一种绿色纯天然的新型肥料，能通过微生物复杂的生命活动和代谢产物使植物获得营养物质，放线菌剂就是其中的一大类，不仅具备促生、抗病、提质等优异效果，而且在保证产量的基础上，能促进生态系统良性循环。放线菌以丰富的次级代谢产物而闻名，能产生抗生素、酶及酶抑制剂等生物活性物质^[6]，对植物的生长生起调控作用；同时，参与土壤有机质分解、腐殖质形成、土壤养分转化和循环等过程，能增加土壤肥力，促进有益菌繁殖，使土壤微生物环境维持健康状态^[7-8]。目前关于放线菌在农林上的应用主要集中在果蔬和作物方面，研究表明，施用放线菌能减少化肥、农药用量，达到改善土壤现状，提高土壤质量的效果^[9-10]，并能充分提高西瓜^[11]、水稻^[12] 等抗性，促进冬小麦^[13]、黄瓜^[14]等生长，改善草莓^[15]、甜瓜^[16]、番茄^[17] 和辣椒^[18]等产量及品质，在枣树上鲜有报道，仅见吕文秀等^[19]初步研究了放线菌剂对枣树光合、产量及干枣品质的影响。本研究选择南疆塔克拉玛干沙漠南缘典型沙区枣园，优化菌剂用量^[19]，并较为系统地探讨了放线菌剂对枣树生长状况、生理特性、产量以及鲜干枣品质的影响，以期为放线菌在南疆枣树上的应用提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于 2019 年在新疆和田地区洛浦县北京农业园区进行，该地属暖温带极端干旱的荒漠气候，年平均气温 7.8～12℃，极端最低气温-24.6℃，极端最高气温 40.1℃，年均降水量 35.2 mm，年蒸发量 2226.2 mm，年日照时数 2653.7 h，无霜期 217 d。

试验地土壤为砂土，土壤基本理化性状为：pH 8.73，有机质 2.27 g·kg^-1，铵态氮 + 硝态氮 24.52 mg·kg^-1，有效磷 28.88 mg·kg^-1，速效钾 170.44 mg·kg^-1。

1.2 试验设计

以嫁接 4 年生‘七月鲜’枣树为试材；供试放线菌剂由西北农林科技大学研发，陕西博秦生物工程有限公司生产，成分为密旋链霉菌（Act12） 及娄彻氏链霉菌（D74） 活性孢子，活菌数 ≥ 20 亿个·g^-1。参考前期研究结果^[19]，试验设置 15、30 和 45 g·株^-1 3 个不同用量放线菌剂处理， 0 g·株^-1 作为对照。采用随机区组设计，设 5 个小区，每个小区内各处理均为 6 株枣树，共计 120 株，株行距 1.0 m×2.0 m。

为了保证放线菌成功存活和扩繁，按当地春季施腐熟羊粪，作为基肥，生产常规用量每公顷 60 m³ 计，将菌剂和羊粪充分混合均匀，于枣树萌芽前期，在距树干至去年树冠垂直投影的 1/3～2/3 处，树行两侧挖深 25 cm、长 50 cm 条沟，分株一次性施入。整个试验期间保证树体大小与结构基本一致，统一修剪。不同处理田间管理严格保持一致。

1.3 测定方法

1.3.1 新发枣头枝基径及其二次枝基径、叶片厚度和叶面积

分别于 2019 年 7、8、9 月的下旬，每处理随机选择长势均匀的 5 株树，用数字游标卡尺（标康 SL01-22）测量枣树主干顶部新发枣头枝（新主干， n=5）及其 3 个二次枝（枣头枝着生的侧枝，n=15） 基径；每株选择 9 片阳面中上部完全受光的健康成熟叶片测量其厚度（避开主脉测叶缘，n=45），并用通用标准卷尺测叶长（叶片基部至叶尖的距离） 和叶宽（叶片上部肩宽），参照陈宗礼等^[20]建立的枣叶面积回归方程计算叶面积。

1.3.2 光合作用与叶绿素相对含量（SPAD 值）

使用美国 Li-6400 便携式光合仪（Licor Inc.， Lincoln，USA）于 7、8、9 月的下旬选晴天 10：00— 13：00 测定光合作用，每处理测定 5 株，每株选择3片阳面中上部完全受光健康的成熟叶片 （n=15），测定光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）与细胞间隙 CO₂ 浓度（Ci）。SPAD 值使用叶绿素仪（SPAD 502 便携式叶绿素仪，日本）原位测定，与光合测定同步进行。

1.3.3 叶片相对含水量（LRWC）与叶片酶活性

与光合测定同期进行，叶片选择亦同（叶片酶活性仅测定了 7、8 月）。每个处理以 3 株叶样为一个混合样，共 5 个混合样（n=5），一部分叶样用于叶片含水量测定，另一部分用冰盒迅速带回实验室，用液氮速冻研磨，-80℃超低温冰箱保存，用于测定叶片酶活性。

LRWC 采用饱和吸水法^[21]测定；超氧化物歧化酶（SOD）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性测定参照高俊凤^[22]的方法，多酚氧化酶（PPO） 活性测定参照曹建康等^[23]的方法。

1.3.4 枣果产量、优果重、优果率及病果率

果实产量统计于 10 月上旬果实采收期进行，每处理随机选取 10 株树，将单株果实全部采回，并依据《干制红枣》（GB/T5835—2009）标准挑出病果，统计单株果实、优果及病果个数和重量，并计算优果和病果率[优果（病果）个数 / 单株果数 × 100%]。

1.3.5 鲜枣可溶性固形物与干枣总糖、可滴定酸

鲜枣可溶性固形物用数显糖度计（atago PAL-1，日本），分别于枣果白熟期、脆熟期和完熟期，每处理测 5 株，每株树随机选择 3 个成熟度一致的果实（n=15）进行测定。

枣果产量调查结束后，每处理以 2 株果实（每株随机选取 5 个优果）为一个混合样，共 5 个混合样（n=5）。将样品去核后用液氮研磨置于-40℃冰箱保存，用于总糖和可滴定酸测定。参照高俊凤^[22] 的方法，总糖采用蒽酮比色法测定；可滴定酸采用酸碱滴定法测定；并计算糖酸比（总糖 / 可滴定酸）。

1.4 数据处理与分析

数据使用 Excel 2010 进行整理； 不同处理之间的生长、生理、产量及品质数据分析应用 SPSS 26.0 进行单因素 ANOVA 分析，多重比较采用 DUNCAN 法检验（P<0.05）。Origin 2017 作图。

2 结果与分析

2.1 新发枣头枝基径及其二次枝基径

不同用量放线菌剂处理下，枣树新发枣头枝基径在 8 和 9 月均较对照有所增加，尤其 30 g·株^-1 处理较显著，分别增加了 6.2% 和 9.0%（图1A）；而二次枝基径始终与对照无明显差异（图1B）。

注：小写字母不同表示相同日期不同处理间差异显著（P<0.05）。下同。

2.2 叶片厚度与叶面积

由图1C 可知，与对照相比，15 g·株^-1 处理对叶片厚度在各个时期均无显著影响，而 30 和 45 g·株^-1 处理叶片厚度在 7 月分别显著增加 11.7% 和 8.3%，8 月仍达 5.1% 和 4.6%，至 9 月则均无显著差异；叶面积仅 30 g·株^-1 处理下在 7 月较对照有显著差异，增加了 12.3%（图1D）。

2.3 叶片光合特性

不同用量放线菌剂处理下，Pn 在各个时期均较对照显著提高（图2A），最低增幅 10.5%，最高可达 87.8%；Gs 在 15 g·株^-1 处理下在各个时期均与对照无明显差异，而 30 和 45 g·株^-1 处理在 7 与 8 月均较对照显著提高 27.4%～103.0%，9 月则显著降低并保持在对照水平（图2B）；Tr 在 15 g·株^-1 处理下始终与对照无显著差异，30 和 45 g·株^-1 处理在 7 月亦无显著差异，但 8 月分别显著提高了 44.5% 和 33.4%；至 9 月明显降低并与对照持平（图2C）；不同用量放线菌剂处理下，Ci 除 15 g·株^-1 处理在 9 月降低不显著以外，均表现为较对照显著降低，达 4.5%～45.0%（图2D）。

注：Pn 为光合速率，Gs 为气孔导度，Tr 为蒸腾速率，Ci 为细胞间隙 CO₂ 浓度。

2.4 叶片 SPAD 值与 LRWC

叶片 SPAD 值在 8 月时 15、30 和 45 g·株^-1 处理下分别较对照显著提高 3.1%、10.1% 和 4.4%， 7 和 9 月均略有提高但不显著（图3A）；LRWC 在 30 g·株^-1 处理下 7、8 和 9 月分别较对照显著增加 2.5%、2.8% 和 4.8%，45 g·株^-1 处理仅在 8月增加较明显，而 15 g·株^-1 处理则始终有增加但不明显（图3B）。

2.5 叶片 SOD、PAL、PPO 活性

叶片 SOD 活性在 7 月时 15、30 和 45 g·株^-1 处理分别较对照显著提高 4.9%、7.6% 和 6.3%，至 8 月时 15 g·株^-1 处理下与对照差异不显著，而 30 和 45 g·株^-1 处理分别较对照显著提高了 22.2% 和 16.1%（ 图4A）； 叶片 PAL 活性在 7 月时 15、 30 和 45 g·株^-1 处理分别较对照显著提高 11.2%、 12.3% 和 11.5%，8 月则普遍降至对照水平（ 图4B）；叶片 PPO 活性在 7 月时除了 15 g·株^-1 处理与对照无明显差异，30 和 45 g·株^-1 处理较对照显著提高 41.6% 和 45.2%，8 月则普遍显著提高约 23.2%（图4C）。

注：SOD 为超氧化物歧化酶，PAL 为苯丙氨酸解氨酶，PPO 为多酚氧化酶。

2.6 枣果产量、优果重、优果率及病果率

如表1 所示，15 和 30 g·株^-1 处理下的枣果单株产量、优果重和优果率分别较对照显著提高了 11.46%、12.08%、8.66% 和 10.45%、11.46%、9.15 %，病果率则无显著差异；而 45 g·株^-1 处理下仅优果率较对照显著提高了 11.7%，单株产量、优果重及病果率均无显著差异；此外，上述各指标在不同用量放线菌剂处理之间均显示差异不显著。

注：数据为平均值 ± 标准差。同列不同小写字母表示处理间差异显著（P<0.05）。

2.7 果实品质

2.7.1 鲜枣可溶性固形物含量

如图5 所示，随枣果经历白熟、脆熟和完熟 3 个时期，鲜枣可溶性固形物含量呈明显的递增趋势。施用放线菌剂的 3 个处理在各时期，鲜枣可溶性固形物含量均较对照有一定的提高，其中 30 和 45 g·株^-1 处理均与对照达显著水平，增幅在 13.8%～30.5%，而 15 g·株^-1 处理则仅在脆熟期与对照有显著差异，提高了 17.6%。

2.7.2 干枣总糖、可滴定酸及糖酸比

干枣总糖含量（图6A）与糖酸比（图6C）在 15、30 和 45 g·株^-1 处理下分别较对照显著提高了 3.2%、15.5%、12.4% 和 15.9%、31.6%、17.8%； 而可滴定酸含量（图6B）均较对照有所下降，但仅在 30 g·株^-1 处理下较明显，降低了 19.0%。

2.8 部分典型指标间的相关性分析

按照生理、生长、产量及品质 4 类指标区分，从各类中考虑变异系数大的指标，并依据重要性和代表性，选择部分典型指标（9 项）进行了相关性分析。从表2 可知，选取的 SPAD、 LRWC、SOD、Pn、叶片厚度、优果率及总糖等 7 项指标之间均呈显著正相关，说明这些指标代表的生长、生理过程的增强与枣果品质的提升都有着密切的关系；可滴定酸与其他指标均呈负相关，尤其与 SPAD、LRWC 呈极显著相关，可见，受叶片生理特性的影响相对较大；值得注意的是，各指标与单株产量之间均无明显相关性，反映出对产量的影响应该是更加复杂的综合因素及其调控过程。

注：SPAD 为叶绿素相对含量，LRWC 为叶片相对含水量，SOD 为超氧化物歧化酶，Pn 为光合速率；* 表示 P<0.05 显著水平，** 表示 P<0.01 显著水平。

3 讨论

3.1 放线菌剂对枣树光合作用的影响

王迪等^[16]研究表明，增施放线菌剂（由菌株 Act12 经固体发酵制成）后甜瓜品种‘富尔 1 号’ 和‘永甜 3 号’的叶片叶绿素含量较对照有效提高 8.2% 和 16.8%；马军妮等^[24]用 Act12 和 D74 放线菌复合菌剂（1∶1 质量比）对玉米种子进行包衣处理播种，在两个参试点玉米叶片绿色度较对照分别提高 1.3%（P>0.05）和 5.3%（P<0.05）；此外，对番茄^[17]、甜瓜^[16]和魔芋^[25]施用放线菌肥也发现叶片 SPAD 值的升高趋势。与本研究的结果是一致的，经施用放线菌剂枣树叶片的 SPAD 值在 7、8、 9 月生长季均呈升高的趋势，尤其是在枣果进入成熟的 8 月下旬显著提高。叶绿素是植物吸收太阳光能进行光合作用的重要物质^[26]，在一定范围内，叶绿素含量越高，光合能力越强。在前述的研究中，随玉米叶片绿色度的提高，叶片 Pn 分别提高 13.6%（P<0.05）和 6.5%（P>0.05）^[24]；而魔芋叶片随 SPAD 值的升高，Pn 也有所升高（P>0.05）^[25]。在本研究中，施用放线菌剂后枣树叶片 Pn 在 7、 8、9 月均得到显著提高，并表现出与 SPAD 值显著的相关性，表明放线菌剂通过影响枣树叶片的叶绿素含量，间接促进光合作用。实际上，植物的光合作用受众多因素的影响，水作为光合作用的直接原料及与光合相关重要代谢活动的原料，是影响光合作用的主要因素之一^[27]。众多研究已证明，植物叶片水分充足对光合能力的维持或提升是有利的^[28-30]，冯晓钰等^[31]证实，一定范围内的夏玉米叶片净光合速率对叶片水分的响应呈显著的二次曲线关系，叶片水分变化直接影响叶片净光合速率。马军妮等^[24]也发现，放线菌剂处理灌浆期玉米穗位叶含水量高于对照 11.6%～16.3%，具有更强的光合能力。本研究中，枣树叶片 LRWC 在施用放线菌剂后均有所提高，尤其在 30 g·株^-1 处理下较为明显，且对应 Pn 的提高也非常突出，两者的相关性达到极显著水平，表明放线菌剂同时也通过改善叶片水分状况（叶片更强的持水及保水能力），进而增强枣树的光合能力，并显示出更为密切的关系。

3.2 放线菌剂对枣树生长及枣果产量、品质的影响

光合作用是植物发育和产量形成的基础，植物中 90%～95% 干物质来自光合产物^[32]。通过施用放线菌剂在提高植物光合作用的同时，往往对植物生长及果实发育产生积极的促进作用。Hozzein 等^[33]将在沙特阿拉伯焦夫地区土壤中分离筛选出的活性较高的 4 种链霉菌属放线菌应用至谷物（玉米、小麦、大麦、燕麦和高粱）栽培中，结果显示所选菌株提高了谷物生长和所有受试谷物（尤其是大麦和玉米）的产量和籽粒品质，这反映在处理组较高的光合速率以及代谢物周转（呼吸）上；而在其他研究^[24，34]中，放线菌剂种子包衣显著改善玉米穗性状和提高籽粒产量，并对玉米具有明显的促生作用，主要表现在灌浆期玉米全株茎叶鲜质量及灌浆期穗位叶干质量均显著大于对照，而株高、地径及叶面积的增加并不明显，指出叶片光合能力增强（光合色素含量增加）是产量提高的直接原因。本研究中，反映枣树生长状况的叶片厚度与 Pn 表现出显著的正相关，表明放线菌剂对光合能力的增强，促进了叶片的增厚生长，而叶片厚度的增加使得叶片储存更多的水分，也被验证但是未见其他生长指标及单株产量与叶片 Pn 明显相关，毕竟与一年生作物不同，可能是多年生枣树整体生长和产量形成可能更具复杂性所导致，如更长的生长周期、更繁杂的冠层结构、伸长与加粗生长的协调、生殖与营养生长的竞争以及更多的影响因素等。不过却发现，放线菌剂对干枣总糖含量及优果率的提升与叶片 Pn 的增强极为密切（P<0.01），在吕文秀等^[19] 的研究中也有体现，表明 Pn 与果实品质的关系更为直接，当然，可能还有其他原因，但是增施放线菌剂对果实品质的改善在番茄^[17]、甜瓜^[16]及草莓^[15]上都得到证实，番茄商品果率显著提高 12% 以上；甜瓜单果增重 14% 以上、草莓最高达 57% 以上；甜瓜可溶性糖含量提高 8% 以上；草莓可溶性固形物提高 11% 以上、糖酸比提高 5% 以上。在本研究中施用放线菌剂后，鲜枣可溶性固形物含量、干枣总糖含量、糖酸比及优果单果重和优果率均得到提高，除与 Pn 增强有关外，可能是放线菌剂使植株能更有效地从土壤中吸收养分，从而更多更有效地积累并储存代谢产物和营养物质。

3.3 放线菌剂对枣树叶片酶活性的影响

放线菌剂的应用还能提高植物的诱导抗性。刘玉涛等^[35]研究表明，采用适宜浓度放线菌剂种子包衣可影响小麦叶片内酶活性，其中 PPO 活性较对照有所提高；谢玉琴等^[36]研究发现，娄彻氏链霉菌 ZZ-9 菌株发酵液处理过的小麦幼苗 PPO 和 PAL 活性显著增强，增幅分别为 106.67% 和 58.70%； 此外，还有研究发现，链霉菌 JD211 固体菌剂栽培的水稻 SOD、PPO 活性较对照显著提高 69.20% 和 16.75%^[37]。本研究中，施用放线菌剂增加了叶片 SOD、PAL、PPO 活性，与前人研究结果一致。但是在调查的病果率上，所有处理并未看到显著的差异，这与试验当年枣果成熟期的天气条件及管理措施有密切的关系，‘七月鲜’枣果主要病害是黑斑病，并主要在枣果完熟期空气湿度较大时发生危害，而当年此时期一方面无降水，另一方面又通过控水，有效地降低了枣园湿度，抑制了病害的发生。

4 结论

使用放线菌剂有利于增强枣树光合作用，促进地上部生长，提高枣树抗性，进而增加营养物质积累、改善果实品质。不同放线菌剂用量间影响程度存在差异。其中以每株施用 30 和 45 g 放线菌剂效果较为显著，但两者之间差异不显著。因此，从经济可行性考虑，在实际生产中，可结合春季施基肥，每株配施 30 g 放线菌剂。

参考文献