枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥的應(yīng)用研究

周浩楠 陳莎莎 胡娜 索有瑞

摘要：以微量元素?zé)o機(jī)鹽為原料，研制枸杞（Lycium barbarum Mill.）專(zhuān)用微量元素水溶肥，利用動(dòng)物試驗(yàn)對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，通過(guò)田間應(yīng)用試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證該產(chǎn)品的使用效果。結(jié)果表明，該產(chǎn)品毒性小，施用安全。在田間施用枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥后，都蘭和格爾木地區(qū)枸杞產(chǎn)量平均分別提高16.91%和13.25%，都蘭地區(qū)枸杞千粒重和錘度平均分別提高6.19%和12.88%；德令哈地區(qū)枸杞鮮果每株平均增產(chǎn)0.68 kg，鮮果株產(chǎn)增加19.30%。

關(guān)鍵詞：枸杞（Lycium barbarum Mill.）；微量元素水溶肥；安全性；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：S143.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2018）08-0035-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.08.009

Study on Application of Water-soluble Trace Element Fertilizer

for Lycium barbarum Mill.

ZHOU Hao-nan1，2，CHEN Sha-sha1，2，HU Na1，3，SUO You-rui1，3

（1.Key Laboratory of Tibetan Medicine Research，Northwest Institute of Plateau Biology，Chinese Academy of Sciences，Xining 810001，China；

2.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China；

3.State Key Laboratory of Plateau Ecology and Agriculture，Qinghai University，Xining 810016，China）

Abstract： The water-soluble trace element fertilizer for Lycium barbarum Mill. was developed with trace element inorganic salt. The product was evaluated by animal testing，and the effect of this product was verified by field application experiments. Results showed that the product was low toxic and safe. After treatment of this product，the average yield of the L. barbarum Mill. berries in Dulan and Golmud increased by 16.91% and 13.25%，respectively. The average of thousand seed weight and brix of the L. barbarum Mill. berries in Dulan increased by 6.19% and 12.88%，respectively. L. barbarum Mill. berries in Delingha increased by an average of 0.68 kg per plant， while the fresh fruit yeild increased by 19.30% per plant.

Key words： Lycium barbarum Mill.； water-soluble trace element fertilizer； security； application

枸杞（Lycium barbarum Mill.）為茄科（Solanaceae）枸杞屬（Lycium）多年生落葉灌木，果實(shí)稱(chēng)枸杞子，根皮稱(chēng)地骨皮，均可入藥，嫩莖、葉可作蔬菜[1]。柴達(dá)木枸杞又稱(chēng)青海枸杞，產(chǎn)于青藏高原柴達(dá)木盆地，平均海拔2 600～3 000 m，日照時(shí)間長(zhǎng)，晝夜溫差大，空氣濕度低，獨(dú)特的氣候條件使得柴達(dá)木枸杞具有粒大飽滿(mǎn)、肉質(zhì)肥厚、色澤鮮艷且味甘等特性，被譽(yù)為“青藏高原紅寶石”[2]。但就青海省枸杞種植地區(qū)土壤所含微量元素而言，有效鉬含量極低，鋅也較缺乏，使得枸杞在不同的生長(zhǎng)時(shí)期出現(xiàn)不同的病態(tài)特征，如落花落果等。目前在土壤肥料施用方面以化肥為主，且肥料單一，長(zhǎng)期使用容易造成土壤鹽漬化，枸杞植株容易死亡。此外，由于過(guò)量施用化肥，枸杞葉片經(jīng)常提早發(fā)黃，干枯，采果期短，不利于有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展[3]。隨著現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)綠色無(wú)公害產(chǎn)品的發(fā)展和推廣，開(kāi)發(fā)應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品的綠色肥料是必然之路。因此，枸杞微量元素專(zhuān)用肥的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，對(duì)提高枸杞產(chǎn)量和質(zhì)量，增加種植戶(hù)的經(jīng)濟(jì)收入意義重大。

金麗華等[4]對(duì)番茄噴施微量元素水溶肥后發(fā)現(xiàn)，番茄單果質(zhì)量增加29.60 g，投入產(chǎn)出比提高。任素珍等[5]研究發(fā)現(xiàn)，微量元素水溶肥使上海青的生物學(xué)性狀有不同程度的改變，同時(shí)增加了上海青的株高、單株葉片數(shù)和單株重，提高了產(chǎn)量。王克服等[6]對(duì)微量元素水溶肥在桃樹(shù)上的應(yīng)用效果進(jìn)行研究，表明葉面施肥的肥效迅速，有利于生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)的補(bǔ)充和調(diào)節(jié)，在盛花期噴施0.3%硼砂可提高坐果率。康艷等[7]研究發(fā)現(xiàn)，噴施微量元素水溶肥后，每公頃增產(chǎn)蒲桃3 671.85 kg，增收14 687.40元（每千克蒲桃按4元計(jì)算）。王明瓊等[8]對(duì)微量元素水溶肥在柑橘上的應(yīng)用進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)微量元素水溶肥（水劑）能提高柑橘坐果率和單果重量，從而提高產(chǎn)量，改善柑橘品質(zhì)。

本研究首次研發(fā)了枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥，通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)之后，在柴達(dá)木地區(qū)自然條件下進(jìn)行田間試驗(yàn)，對(duì)其肥效作用進(jìn)行研究，以期為該微量元素水溶肥的應(yīng)用提供理論依據(jù)，為提高枸杞產(chǎn)量和質(zhì)量，增加種植戶(hù)的經(jīng)濟(jì)收入做出貢獻(xiàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2015-2016年在青海省格爾木（94.9°E、36.41°N）、都蘭（98.13°E、36.3°N）、德令哈（97.23°E、37.22°N）3個(gè)地區(qū)進(jìn)行，前期對(duì)這3個(gè)地區(qū)的枸杞種植區(qū)土壤養(yǎng)分進(jìn)行調(diào)查，有機(jī)質(zhì)含量0.4%～1.1%，全氮含量0.06%，全磷0.11%。就土壤微量元素而言，有效鉬極低，含量約0.068 mg/kg，屬于嚴(yán)重缺鉬區(qū)，鋅也較缺乏，有效態(tài)鋅為0.52 mg/kg。由于土壤養(yǎng)分不足，枸杞樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)失調(diào)，花果容易脫落，成為制約柴達(dá)木枸杞產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素。

1.2 材料

硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）、硫酸銅（CuSO4·5H2O）、硫酸鋅（ZnSO4·7H2O）、硫酸錳（MnSO4·H2O）、鉬酸銨[（NH4）6Mo7O24·4H2O]、硼砂（Na2B4O7·10H2O）、鹽酸（HCl）等購(gòu)買(mǎi)于天津百世化工有限公司，均為分析純。

昆明種小白鼠：由蘭州醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供（動(dòng)物合格證號(hào)為醫(yī)動(dòng)字第14-006號(hào)）。

1.3 方法

1.3.1 產(chǎn)品配方確定 不同植物在不同生長(zhǎng)期對(duì)微量元素的需求不同，同時(shí)不同植物對(duì)微量元素具有選擇性吸收的特征。研究發(fā)現(xiàn)，土壤中含有的有效銅、鐵、錳、鋅、硼等微量元素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育、開(kāi)花結(jié)果等均有顯著地促進(jìn)作用[9]。前期田間預(yù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品具有較為明顯的增產(chǎn)效果，同時(shí)對(duì)枸杞的外觀品質(zhì)也有明顯的改善作用。因此，選用硫酸銅（CuSO4·5H2O）46 g/L、硫酸鐵56 g/L、硫酸錳115 g/L、硫酸鋅190 g/L、硼砂20 g/L、鉬酸銨4.0 g/L和鹽酸25 mL/L作為主要原料。

1.3.2 產(chǎn)品制備工藝 產(chǎn)品配方確定后，首先將固體原料分別粉碎、稱(chēng)量，然后與液體原料混合，進(jìn)入配料加工階段，生成配方配料，然后對(duì)其檢驗(yàn)后攪拌溶解進(jìn)一步混合，最后進(jìn)行罐裝，生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖1。

1.3.3 產(chǎn)品安全性評(píng)價(jià) 取健康昆明種小白鼠24只，雌雄各半，體重（21.6±4.5） g，分籠飼養(yǎng)，自由采食和飲水，試驗(yàn)動(dòng)物房溫度為19～22 ℃，相對(duì)濕度為45%～55%。隨機(jī)分成空白對(duì)照組、枸杞專(zhuān)用肥組。枸杞專(zhuān)用肥組灌胃0.16 g/kg的枸杞專(zhuān)用肥（原液稀釋300倍），一次性給予，對(duì)照組給予相同體積的自來(lái)水，灌胃體積按照0.4 mL/10 g，每天灌胃1次，連續(xù)給予7 d，觀察各組動(dòng)物外觀、行為、飲食、活動(dòng)等。

1.3.4 產(chǎn)品田間應(yīng)用試驗(yàn) 在田間應(yīng)用試驗(yàn)中，將枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥原液稀釋300倍，均勻噴施在枸杞的莖葉和果實(shí)上，從6月中旬開(kāi)始，每20 d噴施1次，共噴施3～4次。采用同田對(duì)比和定植觀測(cè)相結(jié)合的方法，通過(guò)測(cè)定枸杞產(chǎn)量、鮮果千粒重、錘度、果實(shí)種子數(shù)、葉色、葉面積、葉片重、枝條生長(zhǎng)量和落花落果等指標(biāo)來(lái)考察枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥的肥效。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)品指標(biāo)測(cè)定

通過(guò)感官試驗(yàn)對(duì)該產(chǎn)品的形態(tài)、色澤、氣味和澄明度進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥為穩(wěn)定液體，藍(lán)綠色，略帶酸味，有少量沉淀。此外還對(duì)產(chǎn)品中的微量元素濃度進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，銅（Cu）、鐵（Fe）、錳（Mn）、鋅（Zn）、硼（B）、鉬（Mo）濃度分別為12.0、11.0、35.0、42.0、2.0、2.0 g/L，合計(jì)104.0 g/L。

2.2 產(chǎn)品安全性評(píng)價(jià)

每日給予枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥原液1次，連續(xù)7 d觀察各組動(dòng)物外觀、行為、飲食、活動(dòng)等，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，與對(duì)照相比，小白鼠口服劑量為0.16 g/kg/d枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥原液，7 d中試驗(yàn)組動(dòng)物未出現(xiàn)任何異常變化。表明枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥急性毒性小，施用安全。

2.3 不同地區(qū)施肥處理對(duì)枸杞產(chǎn)量、葉片、枝條生長(zhǎng)及落花落果的影響

不同地區(qū)施肥處理后的枸杞產(chǎn)量見(jiàn)表2。由表2可知，施用枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥對(duì)產(chǎn)量、千粒重、錘度等指標(biāo)的影響較為明顯，都蘭地區(qū)試驗(yàn)組較對(duì)照組平均分別提高16.91%、6.19%和12.88%；格爾木地區(qū)試驗(yàn)組比對(duì)照組平均分別提高13.25%、4.86%和10.02%。都蘭地區(qū)和格爾木地區(qū)試驗(yàn)組較對(duì)照組果實(shí)種子數(shù)分別減少24.66%和18.46%。

由表3可知，都蘭地區(qū)葉面積和葉片重試驗(yàn)組較對(duì)照組分別增加20.45%和17.62%，格爾木地區(qū)葉面積和葉片重試驗(yàn)組較對(duì)照組分別增加17.39%和16.04%，增幅較大，葉色也較綠。表明該枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥對(duì)枸杞營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用。

由表4可知，在都蘭地區(qū)和格爾木地區(qū)，試驗(yàn)組較對(duì)照組落花落果率分別減少32.96%和26.81%。落花落果率的減少也是枸杞增產(chǎn)的重要因素之一。

2.4 同一地區(qū)（德令哈）施肥處理對(duì)枸杞產(chǎn)量、品質(zhì)、樹(shù)體的影響

2.4.1 枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥對(duì)枸杞產(chǎn)量的影響 經(jīng)2015-2016年田間試驗(yàn)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)（表5），枸杞鮮果每株平均增產(chǎn)0.68 kg，增產(chǎn)率19.30%，平均每公頃（按3 750株計(jì)）增加鮮果2 550 kg，折合干果 （4∶1）637.5 kg，按照2016年枸杞干果市場(chǎng)價(jià)30.0元/kg計(jì)算，每公頃增加收入19 125元，噴施4次產(chǎn)品和人工投入約為1 500元，投入產(chǎn)出比達(dá)到1∶12.75。

2.4.2 枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥對(duì)枸杞果實(shí)品質(zhì)的影響 噴施枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥能明顯改善枸杞果實(shí)的品質(zhì)，主要表現(xiàn)在果實(shí)千粒重平均增加8.25%，果實(shí)等級(jí)率提高，噴施枸杞專(zhuān)用肥鮮果株產(chǎn)較對(duì)照提高19.30%（表5）。從表6可以看出，枸杞果實(shí)總糖含量較對(duì)照明顯提高，試驗(yàn)組枸杞總糖含量?jī)赡昶骄^對(duì)照組提高4.7個(gè)百分點(diǎn)。許興等[10]對(duì)枸杞多糖和總糖含量與土壤環(huán)境因子關(guān)系的研究中，對(duì)主要鹽分組成離子相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，Na+和Cl-與多糖含量相關(guān)顯著，Ca2+和SO42-與總糖含量相關(guān)顯著，說(shuō)明一定濃度的鹽分對(duì)多糖和總糖含量的積累有一定的促進(jìn)作用。

2.4.3 枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥對(duì)枸杞樹(shù)體生長(zhǎng)的影響 從表6可以看出，噴施枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥后，試驗(yàn)組較對(duì)照組落花落果率平均減少22.1個(gè)百分點(diǎn)，尤其對(duì)防治7寸枝的落花落果效果非常明顯。這可能是由于該枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥為枸杞樹(shù)體提供了生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，提高和改善了樹(shù)體的營(yíng)養(yǎng)水平，促進(jìn)樹(shù)體生長(zhǎng)發(fā)育，減少落花落果，從而提高果實(shí)產(chǎn)量。

從表7可以看出，在噴施枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥后，枸杞樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)水平得到了改善，樹(shù)枝生長(zhǎng)量明顯提高，試驗(yàn)組較對(duì)照組枝條生長(zhǎng)量平均提高16.0%；而百葉干重平均提高13.06%，說(shuō)明葉片中的干物質(zhì)積累增加，這為樹(shù)體健康和產(chǎn)量提高提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。易妍睿等[11]對(duì)微量元素水溶肥在棉花等作物上的應(yīng)用效果研究中，發(fā)現(xiàn)施用微量元素水溶肥后，棉花的株高、果枝數(shù)等都有不同程度的提高。

3 小結(jié)

本研究以微量元素?zé)o機(jī)鹽為原料，研制出枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥，利用小鼠試驗(yàn)對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，該枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥無(wú)明顯毒副作用，使用安全。田間應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果表明，枸杞專(zhuān)用微量元素水溶肥有明顯促進(jìn)枸杞生長(zhǎng)發(fā)育、增加枸杞產(chǎn)量、提高枸杞品質(zhì)的作用。其中果實(shí)千粒重和總糖含量增加最為明顯，分別為8.25%和4.7個(gè)百分點(diǎn)，鮮果株產(chǎn)增加19.30%，每公頃增加收入19 125元，投入產(chǎn)出比達(dá)到1∶12.75。

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