本研究探讨了异养硝化细菌菌剂与氮肥协同施用对苹果幼树生长和土壤环境的影响。该菌剂由H7-5微杆菌、H9-7假单胞菌和H11-4节杆菌三种优势硝化细菌菌株组成，能有效改善果树土壤微生态环境，促进果树生长。通过筛选苹果园土壤中的硝化细菌，将具有高硝化活性的菌株制成混合菌剂，并与土壤氮肥处理相结合，发现这种处理方式能改变土壤微生物种群分布和养分供应状况，对苹果幼树生长产生积极影响。实验结果表明，接种菌剂并施用硝态氮肥能提高土壤中硝态氮和速效钾含量，调节pH值，并改变土壤细菌种群多样性，从而促进苹果幼树的生长。
背景技术
苹果产业集约化程度较高，生产过程中通常采用水肥调控等方式提高苹果树根系活力。然而，过量氮肥引起的土壤酸化、微生物种群更替等现象[1，2]，引起苹果根系形态、功能发生改变，如植株根系形态短粗、数量减少等，成为制约苹果产量与质量的重要因素之一[3-5]。
土壤微生物与果园生态系统氮素等养分转化息息相关，对均衡土壤肥力、提高果树抗逆性和优化果园土壤生态环境起着至关重要的作用[6，7]。硝化作用是土壤氮素转化的关键环节，包括氨氧化为亚硝酸和亚硝酸氧化为硝酸两个过程，分别由亚硝化细菌和硝化细菌驱动，统称为硝化细菌[8，9]。其中，将氨(或铵)氧化为亚硝酸，即亚硝化作用是土壤硝化过程的限速步骤[10]，施肥等农田管理措施可引起土壤环境因子改变，进而改变土壤硝化细菌参与的氮素转化过程[11-13]。尽管硝化细菌多属于自养型细菌，其对铵的氧化效率明显高于异养型细菌，一些研究发现，异养型硝化微生物在土壤中数量庞大，其耐酸特性及对不良环境的较强抵抗能力等，使其在硝化作用中的贡献不容忽视[9]。
苹果作为喜硝植物[14]，可通过筛选果园生态环境中优势异养硝化菌株，配施不同氮肥，回接至苹果幼树根区，结合果树生长状况，评价苹果幼树-微生物-土壤施肥三者之间的相互关系，对于调控土壤氮素行为与土壤养分供应、促进苹果植株生长具有实际意义。
异养硝化细菌的分离与活性检测
采用改良亚硝化细菌富集与分离培养基，从果园土壤中获得可培养异养硝化细菌，结合格里斯试剂检测，筛选具有良好硝化活性的细菌菌株。
苹果幼树促长的优良微生物菌剂确定
采用盆栽回接试验，结合幼树植株地上部和根系生物量测定，土壤不同形态氮素等养分含量分析，以及土壤微生物种群多样性变化，确定对苹果幼树生长具有良好效果的硝化细菌菌剂组合(图1)。
施肥是苹果树健壮生长的前提条件。随着可持续农业发展，应用微生物菌剂调控果园土壤养分供应、影响果树生长，已成为“绿色和生态农业”发展的重要组成部分。在果树管理过程中，如何发挥氮肥与功能微生物菌剂的协同作用，通过改善土壤微域环境，促进果树生长，是现有技术的主要问题。
实现思路