生物有機(jī)肥對(duì)葡萄品質(zhì)、產(chǎn)量及土壤特性的影響

孔海民，陸若輝*，曹雪仙，柴有忠

(1.浙江省耕肥質(zhì)量與肥料管理總站，浙江 杭州 310020； 2.天臺(tái)縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，浙江 天臺(tái) 317200；3.浦江縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 浦江 322200)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量施用化肥會(huì)導(dǎo)致土壤退化、連作障礙嚴(yán)重、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降、生態(tài)環(huán)境惡化等問題，對(duì)食品和生態(tài)環(huán)境安全造成威脅。有機(jī)肥因富含氮、磷、鉀，以及多種微量元素、氨基酸、維生素等營養(yǎng)成分，可持續(xù)供給作物生長(zhǎng)過程中所需的各種養(yǎng)分，同時(shí)改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，提高肥料利用率[1]，有機(jī)肥的推廣使用對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。生物有機(jī)肥是在普通有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，添加了特定功能的活體微生物制品，在保證有機(jī)肥為植物提供營養(yǎng)成分的同時(shí)，又可通過其中所含微生物的代謝過程或者代謝產(chǎn)物，將作物難以吸收的固定態(tài)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為易吸收的形態(tài)，提高養(yǎng)分供應(yīng)速率[2]。近些年，生物有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)中的使用一直是研究的熱點(diǎn)，在生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中扮演著舉足輕重的作用。

葡萄中含有豐富的生物活性物質(zhì)，具有保護(hù)心臟、抗癌、抗炎、抗衰老、抗菌等多種促進(jìn)人體健康的作用[3]，夏黑葡萄因早熟且品質(zhì)優(yōu)而深受人們喜愛[4]。為改善葡萄園土壤環(huán)境和葡萄品質(zhì)，同時(shí)減少化肥的施入，提高有機(jī)肥的利用率，本研究以夏黑葡萄為對(duì)象，在當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥管理的基礎(chǔ)上，減施化肥10%，同時(shí)用生物有機(jī)肥代替普通商品有機(jī)肥進(jìn)行大田試驗(yàn)研究，并對(duì)該生物有機(jī)肥對(duì)葡萄品質(zhì)、產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)的影響進(jìn)行分析，為葡萄優(yōu)化施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在天臺(tái)、浦江等地開展，以夏黑葡萄為供試作物，種植密度為1 500株·m-2。土壤理化性狀為有機(jī)質(zhì)31.2 g·kg-1，全氮1.66 g·kg-1，有效磷81.2 mg·kg-1，速效鉀204 mg·kg-1，pH值4.95。

供試肥料。生物有機(jī)肥(執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)NY884—2012)，有效活菌數(shù)≥5 000萬·g-1，有機(jī)質(zhì)≥40%，微生物菌肥(執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB20287—2006)，有效活菌數(shù)≥10億·mL-1，由原起科技(杭州)有限公司生產(chǎn)。51%復(fù)合肥(含氮、磷、鉀有效養(yǎng)分均17%)、45%復(fù)合肥(含氮、磷、鉀有效養(yǎng)分均15%)、鉀肥、商品有機(jī)肥，從當(dāng)?shù)剞r(nóng)資店購買。

1.2 方法

試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，每處理面積3 335 m2。T1為對(duì)照處理，基肥施用普通商品有機(jī)肥9 t·hm-2，51%復(fù)合肥225 kg·hm-2，追肥分別在3月份追施45%復(fù)合肥300 kg·hm-2，5月份追施51%復(fù)合肥300 kg·hm-2，7月追施硫酸鉀肥450 kg·hm-2；T2為化肥減量10%+生物有機(jī)肥處理，基肥施用生物有機(jī)肥6 t·hm-2，51%復(fù)合肥202.5 kg·hm-2，追肥分別在3月份追施45%復(fù)合肥270 kg·hm-2、微生物菌肥15 L·hm-2，5月追施51%復(fù)合肥270 kg·hm-2、微生物菌肥15 L·hm-2，7月追施硫酸鉀肥255 kg·hm-2、微生物菌肥15 L·hm-2。除施肥外，其他管理措施相同。

1.3 樣品的采集與測(cè)定

1.3.1 果實(shí)品質(zhì)檢測(cè)

2020年8月3日，采集新鮮成熟果實(shí)，每處理隨機(jī)采集3 kg進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)。以NaOH滴定法測(cè)定總酸(以酒石酸計(jì))含量；以蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量[5]；用PAL-1型折射儀進(jìn)行樣液可溶性固形物含量檢測(cè)[6]；采用Folin-Ciocalteu法測(cè)定總多酚含量[7]；采用pH示差法測(cè)定總花色苷含量[8]。

1.3.2 土壤養(yǎng)分檢測(cè)

果實(shí)全部采摘后，采集試驗(yàn)區(qū)域土壤進(jìn)行檢測(cè)。取土樣時(shí)清除采樣點(diǎn)土壤表面雜物，在0～20 cm耕層進(jìn)行多點(diǎn)混合采樣。土壤中的有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀指標(biāo)按照NY/T 1121.7中的方法進(jìn)行檢測(cè)。

1.3.3 果實(shí)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

進(jìn)行分批采摘計(jì)產(chǎn)，全部采摘后對(duì)總產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)植株生長(zhǎng)的影響

在7月中下旬，T1組有大量的葉片發(fā)黃，出現(xiàn)炭疽病(圖1中a、b)，且爛果較多，而施用生物有機(jī)肥的T2組病害程度相對(duì)輕很多(圖1中c、d)，葡萄果實(shí)豐滿，爛果現(xiàn)象較少。究其原因，是由于T2采用生物有機(jī)肥作底肥，并分3次追施微生物制劑，生物有機(jī)肥和微生物菌肥中含有功能菌解淀粉芽孢桿菌，具有抗病促生作用。研究表明，解淀粉芽孢桿菌在生長(zhǎng)過程中通過與病原菌競(jìng)爭(zhēng)營養(yǎng)和侵染位點(diǎn)、分泌抗菌物質(zhì)和誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)抗病性來達(dá)到生物防治目的[9]。另有研究發(fā)現(xiàn)，解淀粉芽孢桿菌還可通過分泌植物生長(zhǎng)激素、溶磷固氮作用和促進(jìn)植物營養(yǎng)功能等不同方式對(duì)植物產(chǎn)生促生作用[10-12]。本試驗(yàn)中未施用生物有機(jī)肥的葡萄發(fā)病情況較施用生物有機(jī)肥組嚴(yán)重，施用生物有機(jī)肥的植株抗病性較強(qiáng)，可能是肥料中的微生物提高了植物的抗病性。

a、b—T1組病害；c、d—T2組病害。圖1 不同處理組葡萄生長(zhǎng)情況對(duì)比

2.2 對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響

表1看出，T2組除總酸指標(biāo)顯著低于T1對(duì)照組外，其他品質(zhì)指標(biāo)均高于T1。其中，T2的可溶性總糖高出T1對(duì)照組9%，達(dá)到顯著性水平；其余指標(biāo)也均高于對(duì)照組，但未達(dá)到顯著水平，表明施用生物有機(jī)肥對(duì)提高葡萄品質(zhì)有積極作用。

表1 不同處理組葡萄品質(zhì)指標(biāo)比較

2.3 對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

從表2可以看出，T2的各項(xiàng)土壤性狀指標(biāo)均高于對(duì)照組T1，但未達(dá)顯著性水平。T2的有效磷、速效鉀均有所提高，可能與施用生物有機(jī)肥后土壤微生物活性較高，微生物通過生命活動(dòng)產(chǎn)生較多酶或酸類物質(zhì)，可促進(jìn)土壤中難溶養(yǎng)分的分解和轉(zhuǎn)化[13]，促進(jìn)磷、鉀等養(yǎng)分釋放有關(guān)。

表2 不同處理組土壤理化性質(zhì)指標(biāo)比較

2.4 對(duì)葡萄產(chǎn)量的影響

對(duì)葡萄總產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，T1的葡萄平均產(chǎn)量為19.4 t·hm-2，T2的平均產(chǎn)量為21.6 t·hm-2，較T1產(chǎn)量提高11.3%。試驗(yàn)結(jié)果表明，在施底肥時(shí)，用生物有機(jī)肥代替普通商品有機(jī)肥，在化肥減量10%的條件下，葡萄產(chǎn)量并沒有下降，反而有明顯提高。

3 小結(jié)

生物有機(jī)肥兼具有機(jī)肥和生物肥的特點(diǎn)，在全國香梨、香蕉、草莓等多種水果上應(yīng)用均有抗病、提質(zhì)增產(chǎn)、改良土壤的報(bào)道，生物有機(jī)肥的研發(fā)和使用正在成為一種趨勢(shì)，推廣應(yīng)用前景廣闊。本試驗(yàn)在化肥減量10%的基礎(chǔ)上，對(duì)生物有機(jī)肥在葡萄作物上的施用效果進(jìn)行研究，結(jié)果表明，生物有機(jī)肥可明顯提高葡萄植株的抗病性，增加葡萄產(chǎn)量，同時(shí)可改善土壤理化性狀，提升土壤肥力；生物有機(jī)肥中的功能菌有助于將土壤中作物難以利用的氮磷鉀形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭芍苯永玫男螒B(tài)，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。