不同微生物菌肥品種對甘藍生物性狀及產量的影響

喬志剛，劉紅波，王永銘，任永紅，周 軍，龐 琢，索全義，白林交

（1.內蒙古自治區農牧業生態與資源保護中心，內蒙古 呼和浩特 010020；2.呼和浩特市農牧技術推廣中心，內蒙古 呼和浩特 010010；3.呼倫貝爾市農牧局，內蒙古 呼倫貝爾 021008；4.內蒙古農業大學 草原與資源環境學院，內蒙古 呼和浩特 010020；5.內蒙古德源肥業有限公司，內蒙古 臨河 015000）

長期以來，中國農業增產主要依靠大量化學農藥及無機肥料的施用，不合理施肥引起耕地土壤肥力下降、土壤有害微生物大量繁殖、酶活性降低、農業面源污染等一系列亟待解決的問題［1-2］.在甘藍生產中，因為復種指數高，土壤利用強度大，導致土壤微生物多樣性降低、微生物群落失衡，已嚴重影響其產量和品質［3］.因此尋找可替代化肥的新型肥料已成為當務之急.在此背景下，微生物菌肥作為近些年推廣的新興、環保、無污染肥料，以其環境友好型、資源節約型、綠色安全型［4］等特點受到一致好評.研究表明，微生物菌肥是經過特殊工藝制成的含有活菌并用于植物的生物制劑或活菌制劑，在土壤中具有固氮、解磷、解鉀，促進土壤中微量元素的釋放、提升土壤肥力、增強植物對養分的吸收能力、促進作物生長、改善土壤團粒狀結構及微生物生態環境、提高作物抗病能力和肥料利用率、提升作物品質和產量、減少環境污染等多種功能，目前在農業生產特別是經濟作物上得到廣泛應用［5-8］.本文以甘藍為試驗材料，通過施用6 種不同品種的微生物菌肥產品，以期篩選出在提升產量和品質上效果顯著的微生物菌肥.

1 材料和方法

1.1 試驗材料環境

供試肥料選用國內3 家企業生產的液體微生物菌肥共6 個產品進行露地甘藍田間效果篩選試驗，分別為菌中菌、冀微生根、冀微多抗、生態寶、根力多和菌體碳復合微生物肥料.供試作物甘藍，品種為中甘26.試驗地點位于內蒙古自治區武川縣耗賴山鄉耗賴山村的“呼和浩特市冷涼蔬菜院士專家試驗站”基地（111°32′20″E，41°18′17″N，海拔1 600 m），該地屬于干旱、半干旱大陸季風性氣候，全年平均日照時數約2 927.5 h、平均降水量350 mm、平均氣溫4.2 ℃、平均地表溫度6.5 ℃，≥10 ℃歷年平均積溫1 895.6 ℃. 土壤類型為栗鈣土，肥力中等，pH 值7.1，耕層（0～20 cm）養分含量為：有機質18.8 g·kg-1，全氮1.0 g·kg-1，堿解氮102.9 mg·kg-1，有效磷17.7 mg·kg-1，速效鉀102.4 mg·kg-1.

1.2 試驗設計

試驗設7 個處理，3 次重復，小區面積30 m2，隨機排列.其中T1 為對照，即常規施肥（基肥：有機肥15 000 kg·hm-2、復混肥600 kg·hm-2，定植前一次性撒施或溝施翻入土中；追肥：尿素600 kg·hm-2于苗期、發棵期和結球期分3 次隨澆水滴灌施入），其他處理施肥均為常規施肥+供試微生物菌肥.供試微生物菌肥用量60.0 L·hm-2，苗期結束后，分別于發棵期和結球期分2 次隨澆水滴灌施入，與化肥追施間隔5 d；本試驗施肥裝置采用文丘里式比例施肥器.試驗處理見表1.

表1 試驗肥料種類

1.3 田間管理與測產

2020 年6 月25 日平整土地并將基肥按照常規施肥處理撒施或溝施翻入土中，6 月26 日定植.為便于田間調查，本試驗采用稀植，株距30 cm，行距100 cm，密度33 000 株·hm-2；管理上按常規方法進行；2020 年9 月14 日測產清園.各處理除肥料施用品種、施用量不同外，其它管理同常規施肥的田間管理一致.每個處理在測產時對小區全部植株實收實測，主要對影響產量的毛菜重、凈菜重、商品菜株數、商品菜平均單株重等生物學性狀進行調查統計.毛菜重為甘藍采收后清除泥土，保留外葉時的質量.凈菜重是去除泥土、外葉后，僅保留緊實葉球時的質量.試驗以每30 m2的甘藍產量進行比較.商品菜株數為單株凈菜重700 g 以上且結球緊實的甘藍作商品菜統計數量.

商品菜平均單株重（kg·株-1）=商品菜總重量（kg）÷商品菜株數（株）.

凈菜率（%）=（凈菜重÷毛菜重）×100%.

1.4 數據處理與分析

數據處理與分析采用Excel 2019 和SPSS 26 統計分析軟件.用新復極差法進行平均值的顯著性檢驗.

2 結果分析

2.1 不同處理對甘藍產量性狀的影響

不同處理之間甘藍植株的平均毛菜重較CK 有不同程度的增加，如表2 所示.其中T2 處理顯著高于CK，增幅達14.87%，其它處理與CK 間差異不顯著，各處理間差異不顯著；T2 和T7 處理的甘藍凈菜重較CK 分別提高了17.00%和14.75%，而其它處理與CK 間無顯著性差異，不同菌肥處理間差異不顯著；不同品種微生物菌肥處理的甘藍主要產量指標凈菜率平均值均高于CK 處理，其平均值大小順序為：T7＞T4＞T6＞T5＞T2＞T3，其中T7 處理較CK 顯著增加了9.27 個百分點，增幅達13.27%，差異顯著，其它各處理與CK 間差異不顯著，不同菌肥處理間差異不顯著.結果顯示，含有2 種以上功能菌種且有效活菌含量最高的T2 處理可顯著提高甘藍的毛菜重和凈菜重，但對凈菜率提升作用不明顯；而T7 處理可顯著提高甘藍凈菜重和凈菜率.

表2 不同處理的對甘藍產量性狀的影響

2.2 不同處理對甘藍商品性狀及品質的影響

不同品種微生物菌肥處理的甘藍商品性狀均優于常規施肥CK 處理，如表3 所示，其中T2、T4 及T6平均商品菜株數調查結果顯示比CK 高出13.64%、15.55%和14.60%；商品菜平均單株重調查結果顯示，T2 和T7 比CK 提高了2.70%和6.31%.

表3 不同處理對甘藍商品性狀和品質性狀的影響

經過對不同處理甘藍維生素C 含量的檢測，施用菌肥的處理對甘藍維生素C 的合成有一定的促進作用，其中T2 和T4 分別比CK 提高22.19%和15.49%，說明有效活菌含量高的菌肥產品對維生素C 合成的促進作用最為明顯.

3 討論

研究表明，芽孢桿菌類微生物菌劑可顯著提升作物產量［9-12］，本試驗供試菌肥中均含有芽孢桿菌類菌劑，施用后對甘藍毛菜重、凈菜重（凈菜總產量）和凈菜率均有促進作用，其原因可能是菌肥中的功能菌進入土壤后迅速繁殖優化了土壤微生物種群結構和土壤酶活性，加速了土壤有機物質的分解，促進土壤中固定養分向有效養分轉化，進而在一定程度上促進植株根系及地上部的生長.此外，大量研究表明［6］，微生物菌肥施用促進了甘藍的細胞分裂，加快甘藍的生長和結球速度，是促進甘藍各項產量性狀提高的一個重要因素.該研究還發現不同微生物菌肥對甘藍植株不同產量性狀指標的影響存在著差異，這可能與不同微生物菌肥含有不同的功能菌種及活菌數量有關.其中T2 處理較CK 顯著提高了甘藍的毛菜重和凈菜重，其增產原因可能是其有2 種以上菌種且有效活菌含量最高，而且與其它菌肥相比，其含有地衣芽孢桿菌，它可促使機體產生抗菌活性物質、殺滅致病菌，并具有生物奪氧作用機制，能抑制致病菌的生長繁殖，施入土壤后可抑制有害菌生長，為T2 處理各菌種在甘藍根際快速定殖提供環境，且T2 處理活菌數量最多，其定殖后可一定程度改善甘藍根際土壤微生態環境及微生物菌落結構，提高土壤肥力水平，進而增加其產量.T7 處理顯著提高了甘藍凈菜重，其可能原因為：一方面是T7 處理中解淀粉芽孢桿菌與其它處理菌種相比，其可產生赤霉素、吲哚乙酸、細胞分裂素等多種生理活性物質和氨基酸類物質，從而促進植物根系及植株生長，增強植物抗病性，間接減少病害，其作用提高了甘藍凈菜重量，從而提高了凈菜重，其增產作用與楊曉云［13］、周晨光［14］在番茄和茶葉上的研究結果一致；另一方面其含高達40%的水溶性碳，一定的碳源供給改變了土壤C/N、C/P 和C/S 比，促進了解淀粉芽孢桿菌在土體中擴繁及在根際的定殖［15-16］，進而加速土壤有機質的分解，為甘藍生長提供了充足的營養.

產量性狀中凈菜率是影響甘藍產量和經濟效益的一項重要指標，試驗表明，各處理在施用微生物菌肥后均對商品菜的平均凈菜率有促進作用，但只有T7 處理影響顯著，這說明T7 處理在增加甘藍凈菜重量的同時，還可能增加了葉球緊實度、降低了幫葉比，其作用機理可能與T7 中高含量的水溶性碳及解淀粉芽孢桿菌分泌的某種生理活性物質有關.

本試驗對甘藍維生素C 含量檢測發現，施用菌肥處理對甘藍維生素C 合成有一定的促進作用，其中有效活菌含量高的T2 和T4 促進作用最為明顯；劉紅波等在結球白菜上的試驗也得出相同的結論［17］.有研究表明，芽孢桿菌類微生物菌劑可提升作物品質［18-19］，研究認為磷肥能夠促進植株體內碳水化合物向果實與貯藏器官運輸，從而提高果實中維生素C 含量，鉀肥能促進蔬菜維生素C 的合成［19］，李海云等對6 種大白菜進行施鉀試驗發現施用鉀肥提高了所有大白菜品種的維生素C 含量［20］.本試驗中各處理菌種均具有一定的固氮、解磷、解鉀作用，有利于維生素C 的合成，而T2 和T4 中有效活菌含量最高，施入土壤一段時間后，可促進土壤中被固化的磷、鉀等養分的溶解，并被作物吸收利用，從而起到改善品質的作用.

4 結論

本試驗采用3 家企業生產的6 個微生物菌肥品種進行篩選，結果表明，在甘藍凈菜率方面，T7 比CK增加9.27 個百分點，增幅達13.27%；在凈菜總產量方面，T2 和T7 顯著高于CK 處理，較CK 的增產率高出17.00%和14.75%；在提升品質方面，施用菌肥均能不同程度的促進維生素C 的合成，含有2 種以上菌種且有效活菌含量高的復混類微生物菌肥，促進作用最明顯.在增產效果顯著的2 個處理中，以有效活菌含量最高的T2 增產效果尤為顯著，說明在外源微生物數量較大的基數上能夠迅速擴繁、并分解活化土壤中磷、鉀養分，為作物提供充足的營養；T7 的供試復合微生物肥料中除含有解淀粉芽孢桿菌，可分泌生長素促進作物生長外，還有40%的水溶性碳成分，為作物增產奠定了庫源基礎，增產效果也很顯著.