生物菌肥對桃園土壤養分及葉片氮磷鉀含量的影響

劉 嬡，劉春燕，吳雨卓

（新疆農業大學園藝學院，新疆 烏魯木齊 830052）

桃為薔薇科（Rosaceae）桃屬（Prunus）植物，原產于我國西北黃土高原地區。近幾年，我國桃產業發展迅速，已成為世界第一產桃大國[1]。新疆是桃的主要產區之一，現有桃樹種植面積1.57×104hm2[2]。土壤是桃進行農業生產的基礎，果園土壤養分狀況直接影響到樹體發育、產量品質提升及果園的可持續生產。但是目前生產中化肥的大量施用不僅使環境污染加劇，而且造成土壤質量的持續下降，嚴重制約農業的可持續發展[3-4]。

生物菌肥作為一種新型活性微生物肥料受到各國業內人士的重視。生物菌肥施入土壤后能改良土壤結構，增強土壤肥力，促進植株生長發育，提高植物抗病能力，增加作物產量和改善作物品質[5]。Zhao 等[6]研究表明，蘇北地區水稻施用30%生物菌肥能夠增加根際土壤細菌數量，有效加快羧酸類、胺類、雜合物類三類碳源的分解，促進細菌碳代謝。王愛斌等[7]研究發現，生物有機肥或微生物菌肥均能有效提高藍莓基生枝條長度、粗度、百葉干質量、葉面積、基生枝條數量和冠幅，同時有利于葉片氮、磷、鉀、可溶性糖、可溶性蛋白、總酚和葉綠素含量的積累，其中以木霉菌制劑的效果最佳。蘇宏等[8]研究認為，SS31 菌肥處理能夠有效增強玫瑰香葡萄根域土壤微生物群落代謝活性和多樣性，以菌肥10倍稀釋液處理效果最好，提高了土壤微生物對碳水化合物和羧酸的利用以及葡萄葉片的光合性能。還有研究證明，微生物肥料可不同程度地提高桃樹根際土壤活性和土壤肥力[9-10]；楊麥生等[11]試驗認為，在桃樹品種“桃王九九”施入“農大哥”復合肥能有效提高果實坐果率，并顯著增加可溶性固形物、VC 含量及有機酸值。由此可知，生物菌肥對桃樹根際土壤理化性質及樹體養分吸收積累均有顯著的促進作用。基于此，筆者以桃品種早露蟠為研究對象，探索了生物菌肥對桃樹根際土壤養分含量及葉片氮磷鉀含量的影響，進而分析桃樹根際土壤養分與其葉片氮磷鉀含量的相關性，旨在為桃樹合理施肥、精準施肥提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2018 年在新疆生產建設兵團第十二師104 團7 連蟠桃園進行，該地晝夜溫差大，氣溫多變，年平均氣溫4.7℃，無霜期130～170 d，年均降水量387.44 mm。研究對象為8 a 齡早露蟠，株行距2 m×3 m，樹形為匍匐扇形。供試生物菌肥由新疆德聚榮農業科技有限公司提供，有機質≥50%，N+P2O5+K2O ≥7%，中微量元素（B+Mn+Fe+Zn+Mg+S+Ca+Cu）≥10%，腐殖酸≥10%，有效活菌數≥2×107CFU/g。

1.2 試驗設計

試驗設3 個處理，分別為：SF40，單株施生物菌肥40 kg；SF20，單株施生物菌肥20 kg；CK，單株常規施入當地常用市售復合肥10 kg。施肥前，在距樹干80 cm 處挖2 條深度為40 cm 的100 cm×35 cm 的施肥溝，開溝方向分別為東西和南北，施肥時將肥料均勻撒施在溝內。采取隨機區組設計，每個處理6 株桃樹，3 次重復。

1.3 測定方法

1.3.1 土壤理化性質測定2018 年5 月—2019 年9月采集桃園土壤樣品，沿著“S”形在樣株處采用四分法采集土樣，分別在施肥植株和CK 植株的根際周圍按0～20 cm、20～40 cm，2 個深度進行土樣采集，同一處理同一層土壤進行混勻，用鋁盒裝好并做好標記后帶回實驗室進行分析，試樣均置于室內自然風干后待用。土壤pH 值采用電位法測定[13]；有機質采用重鉻酸鉀氧化—外加熱法測定；全鹽量采用電導率法測定；全氮采用凱式定氮法測定；速效氮采用堿解擴散法測定；全磷采用硫酸—高氯酸消煮法測定；速效磷采用改良Olsen 法（0.5 mol/L NaHCO3-鋁銻抗比色法）測定；全鉀采用火焰光度法測定；速效鉀采用1 mol/L NH4Ac 浸提，火焰光度法測定。

1.3.2 葉片氮磷鉀含量測定按不同處理取葉5～10片/株，用0.1%中性洗滌劑清洗后，再用清水沖洗，最后用無菌離子水沖洗至少3 次，于105℃恒溫殺青20 min 后80℃烘至恒重，用不銹鋼粉碎機粉碎，放陰涼干燥處保存。葉片全氮、全磷、全鉀含量分別采用奈氏比色法、鉬銻鈧比色法和原子吸收法測定。

1.4 數據處理與分析方法

采用Microsoft Office Excel 2010 軟件處理原始數據，使用SPSS 19.0 統計軟件對試驗數據進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 生物菌肥對桃樹根際土壤pH 值、有機質和含鹽量的影響

由圖1 可知，施入生物菌肥后，桃樹根際土壤的pH 值、有機質和總鹽量均有顯著變化。0～40 cm土層，SF20、SF40 處理的土壤pH 值分別比CK 降低了8.26%和5.98%；不同土層深度有機質含量結果不同，其中20～40 cm 內，SF20、SF40 處理有機質含量分別為71.09 和46.44 g/kg，比CK 提高了88.41%和82.26%；0～20 cm 土層，SF20、SF40 處理的土壤總鹽量顯著高于CK，分別是CK 的1.7、2.5 倍。

圖1 各處理桃樹根際土壤的pH 值、有機質和總鹽量

2.2 生物菌肥對桃樹根際土壤氮磷鉀含量的影響

由表1 可知，施用生物菌肥對桃樹根際土壤氮磷鉀含量也有顯著影響。0～20 cm，SF20 處理的速效氮、速效磷、速效鉀以及全氮含量分別比CK 提高100.69%、182.65%、114.52%、55.26%，SF40 處 理的速效氮、速效磷、速效鉀、全氮分別比CK 提升了151.05%、564.31%、178.46%、111.84%；在20～40 cm 土層中，SF20、SF40 的土壤速效氮、速效磷含量也顯著高于CK，其他指標差異部分顯著，以SF20 處理的養分含量較高。

表1 各處理桃樹根際土壤的養分含量

2.3 生物菌肥對桃葉氮磷鉀含量的影響

植株地上部的生長與土壤養分的關系密切，葉片作為果實光合作用的重要器官[14]，其氮磷鉀含量水平將直接影響果實產量及果實品質。由圖2 可知，SF20、SF40 處理桃葉的全氮、全磷、全鉀含量均高于CK，其中SF20 處理桃葉的全氮、全磷、全鉀含量分別是CK 處理的1.04、1.12 和2.12 倍；SF40 處理桃葉的全氮、全磷、全鉀含量分別是CK 處理的1.09、1.34 和3.46 倍。

圖2 生物菌肥對桃樹葉片氮磷鉀含量的影響

2.4 桃樹根際土壤養分與其葉片氮磷鉀含量的相關性

由表2 可知，葉片全氮與土壤有機質、土壤全鉀分別呈顯著正相關、顯著負相關關系，相關系數分別為0.559、-0.547；葉片全磷與土壤有機質呈顯著正相關關系，相關系數為0.475；葉片全鉀與土壤pH 值和土壤有機質分別呈顯著負相關和顯著正相關關系，相關系數分別為-0.517 和0.560；土壤其余指標與葉片氮磷鉀含量相關性不顯著。

表2 桃樹土壤養分與葉片氮磷鉀含量的相關性

3 結論與討論

目前，新疆地區果樹種植長期存在土壤pH 值較高、有機質含量低等問題，這是制約蟠桃生產的主要因素之一。土壤pH 值的變化會影響樹體對養分的吸收能力[15]。研究顯示，菌肥能顯著提高土壤中有效磷和有機質含量，增強土壤肥力及土壤有益微生物的種類和數量，為植物生長創造健康的微生物環境[7,16]。在蟠桃樹根際溝施不同量（20、40 kg/株）的生物菌肥后，土壤的pH 值均低于CK，有機質和總鹽量均高于CK，其中20 kg/株的處理對于增加土壤養分含量效果更好。原因可能是供試生物菌肥中有機肥含量≥50%，土壤中加入生物菌肥會促進土壤原有有機質的降解，這種作用被稱為生物菌肥內有機物質對土壤有機質分解的激發作用，而目前認為激發效應為正，生物菌肥有機物引起土壤微生物活性增強，加速了土壤原有有機質的分解。因此，合適的生物菌肥施肥量對于提高土壤肥力，促進養分吸收具有重要作用，這與龐圣江等[17]的研究結果一致。

目前，葉片營養診斷是果樹科學施肥的理論依據和有效方法，不同國家或地區葉分析標準值有較大的差異[18]。付燕等[19]研究表明，施硫磺（0.6 g/kg基質）或不同濃度食用醋酸處理的藍莓葉全氮、全磷和全鉀含量顯著高于施硫酸鉀處理的。李保會[20]的試驗發現，菌肥處理能提高草莓土壤有效氮、磷、鉀含量的轉化，促進了草莓對氮、磷、鉀、鈣等礦質養分的吸收。以上結論均與筆者的試驗結果一致。在蟠桃樹根際溝施20、40 kg 的生物菌肥均有助于提高其葉片的全氮、全磷和全鉀含量。

植物葉片的養分含量與土壤中的養分含量密切相關，植物生長發育所需的大部分養分均來源于土壤。對園內土壤養分與葉片全氮、全磷、全鉀含量進行相關性研究，有利于明確土壤養分對桃樹葉片養分吸收轉化的影響，從而為正確、科學地指導桃樹施肥提供依據。試驗結果表明，葉片全氮含量與土壤中有機質、全鉀含量分別達到顯著正相關、顯著負相關，相關系數分別為0.559、-0.547；葉片全鉀含量與土壤中pH 值、有機質含量分別呈顯著負相關、顯著正相關。這說明施入生物菌肥后，土壤pH值在一定范圍內降低，使部分礦質元素（全氮、全磷、全鉀）有效性增強，植物可利用程度增大，向葉片營養進行轉化，從而增加葉片氮磷鉀含量。付燕等[19]在藍莓上也報道了類似結果。

在蟠桃樹根際溝施20、40 kg 的生物菌肥后，其葉片全氮、全磷、全鉀含量明顯增加，同時土壤中速效氮、速效磷、速效鉀和有機質的含量也顯著增加，土壤pH 值有所降低。因此，在桃園常規施肥管理中，施肥方案不能單靠檢測土壤養分指標來確定，而應結合土壤養分和葉片營養診斷結果方可做到科學、平衡施肥，進而提高土壤的固肥能力。