生物有機肥在玫瑰香葡萄上的應用效果

姜莉莉，王開運，武玉國，王開元，王洪祥

(1.山東省果樹研究所，山東泰安 271000；2.山東農業大學植物保護學院；3.山東豐田寶農業科技有限公司)

玫瑰香葡萄(VitisviniferaL.cv.Muscat Hamburg)，又稱麝香葡萄，原產于英國，口感微酸帶甜，有沁人心脾的玫瑰香味，深受人們喜愛，鮮食、制汁和釀酒兼用，是渤海灣地區的主栽品種[1](圖1)。選用適宜的肥料品種及科學的施肥方法，可生產符合國際要求的綠色、有機農產品。研究表明，生物有機肥中富含的功能微生物能將土壤中被固定的氮磷鉀等營養元素解離出來供植物吸收，促進植株生根、發芽和成熟[2]。

“豐田寶”生物有機肥是山東農業大學完成國家“十二五”科技支撐計劃的土壤改良項目獲得的發明成果。從優質土壤中分離得到的益生菌進行馴化改良，獲得超高效固氮菌(專利申請號：20140798221.8)，構建了具有固氮、解磷、解鉀和拮抗功能的復合菌群，并以腐殖酸、磷礦粉、鉀礦粉等物質做載體制備成顆粒狀生物肥，可滿足農作物整個生長季的養分需求[3]。該產品已獲得綠色食品生產資料認證(LSSZ-01-1707150021)，其在番茄、黃瓜、草莓等作物上的推廣應用均取得良好效果，具有較高的經濟、生態和社會效益[4～6]。筆者對玫瑰香葡萄于春季發芽前進行施用生物有機肥試驗，評價生物有機肥替代常規化肥對葡萄產量和品質的效果，為其在葡萄上的應用推廣提供參考。

圖1 玫瑰香結果狀

1 材料與方法

1.1 葡萄園概況

試驗地位于山東省平度市大澤山鎮尹家村，砂壤土，pH值6.5，有機質含量約1.7%。玫瑰香葡萄栽植株行距1m×4m，樹齡3年，小棚架栽培，果實套袋。

1.2 試驗材料

供試肥料“豐田寶”生物有機肥，有機質≥40%，芽孢桿菌≥0.2億/g，山東農科頻道《品牌農資龍虎榜》欄目組提供；常規施肥處理所用的普通復合肥(15-15-15)購自當地農資店，山東友邦肥業生產。

1.3 試驗設計

在葡萄發芽期(4月15日)施肥。設空白對照和3個施肥處理(均以666.7m2的施肥量計，生物有機肥用量參照其它作物的推薦用量和產量預期)。

處理K0，空白對照，不施肥料。

處理K1，對照，常規施肥，施土雜肥1000kg，普通復合肥(15-15-15)100kg。

處理K2：以生物有機肥部分替代化肥，溝施生物有機肥250kg，復合肥50kg。

處理K3，以生物有機肥完全替代化肥，溝施生物有機肥500kg。

每個處理小區長12m，寬10m，面積120m2，處理間設保護行。處理小區隨機排列，重復3次。每個處理的其他管理如病蟲害防治，發芽期以后的肥水管理一致。

1.4 試驗指標測定

①產量。于果實采收期，測定株產量、果穂重和百粒重，統計666.7m2產量。②果實品質，調查各處理葡萄果穗的裂果數和病果數，計算裂果率和病果率，果實著色度用目測法，果實硬度采用GY-1型硬度計，可溶性固形物含量以WYT-J糖度計測定，可滴定酸含量用中和滴定法測定(混合取樣)。③土壤指標。全鹽含量采用重量法測定，有機質含量用K2Cr2O7氧化法測定，土壤容重用環刀法測定。土壤取樣，于葡萄采收期，每個小區選取20個取樣點，以取土器打取0～40cm耕作層土壤，充分混勻晾干待測。④防御酶活力。其中超氧化物歧化酶(SOD)采用氮藍四唑(NBT)光還原法測定，過氧化物酶(POD)采用愈創木酚法測定[7]。葉片取樣：分別于葡萄開花期、膨果期、轉色期，取新梢基部第6～8片功能葉，剪碎后于-20℃保存待測。

數據采用Microsoft Excel 2010和SPSS 16.0軟件進行處理，采用單因素方差分析(one-way ANOVA)進行差異顯著性Tukey HSD檢驗，并標注0.05水平差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對葡萄產量指標的影響

與常規施肥處理K1和不施肥處理K0相比，生物有機肥部分替代化肥處理K2的百粒重、株產量和666.7m2產量等指標略有提高，但差異不顯著。完全替代化肥處理K3的單穗重625.56g、單株產量12.09kg、666.7m2產量2136.2kg顯著高于不施肥處理K0，但與部分替代化肥處理K2、常規施肥處理K1間無顯著差異(表1)。

表1 不同施肥處理的葡萄產量指標

注：表中數字表示平均值±標準誤，同列數據后不同字母代表在0.05水平差異顯著。K0-不施肥；K1-常規施肥；K2-生物有機肥部分替代化肥；K3-生物有機肥完全替代化肥,下同。

2.2 不同施肥處理對葡萄果實品質的影響

由表2可看出，與不施肥處理K0和常規施肥處理K1相比，以生物有機肥部分替代化肥處理K2和完全替代化肥處理K3，玫瑰香葡萄的裂果率(3.60%、3.11%)、病果率(5.74%、5.02%)均顯著低；著色度(97.00%、97.51%)、可溶性固形物含量(19.43%、19.57%)兩項指標均顯著高；K3的果實硬度(8.09kg/cm2)顯著高；可滴定酸含量不施肥及3個施肥處理間均無顯著差異。改善玫瑰香葡萄的果實品質，完全替代化肥處理K3的效果整體優于部分替代化肥處理K2。

表2 不同施肥處理的葡萄果實品質指標

2.3 不同施肥處理對土壤成分和質地的影響

由表3可看出，土壤全鹽含量以生物有機肥部分替代化肥處理K2和完全替代化肥處理K3的分別為0.81g/kg和0.78g/kg，顯著低于常規施肥處理K1的含量0.92g/kg和不施肥處理K0的含量0.88g/kg，但K2、K3處理間無顯著差異；土壤有機質含量、土壤容重、土壤孔隙度3項指標K2、K3處理均與K1、K0處理的略有不同，但差異均不顯著。

表3 不同施肥處理的土壤成分和質地指標

2.4 不同施肥處理對葡萄葉片防御酶活力的影響

由圖1可看出，與不施肥空白對照K0和常規施肥處理K1對比，以生物有機肥完全替代化肥處理K3開花期葉片的SOD酶活力為110.0U/g·h，膨果期POD酶活力為49.1U/g·min，顯著提高；其余時期和以生物有機肥部分替代化肥處理K2的SOD和POD酶活力略有提高但不顯著。

圖1 不同施肥處理后不同物候期葡萄葉片的防御酶活力

2.5 不同施肥處理的經濟效益概算

由表4可看出，與常規施肥處理K1相比，以生物有機肥部分替代化肥處理K2和完全替代化肥處理K3，雖肥料成本略有提高，但由于病、裂果減少，產值提高，其中K3達到顯著水平。K2和K3處理的666.7m2利潤分別增加741元和1152元。

3 小結與討論

于4月15日玫瑰香葡萄發芽期，每666.7m2以含有高效固氮芽孢桿菌的生物有機肥250kg替代50%的化肥和500kg替代100%化肥，與常規施肥比較，完全替代化肥處理葡萄的裂果率、病果率均顯著低；著色度、可溶性固形物含量兩項指標均顯著高；果實硬度顯著高；土壤全鹽含量顯著降低；開花期葉片SOD酶活力，膨果期葉片POD酶活力顯著提高。對土壤和葡萄整體效果以完全替代化肥處理的優于部分替代化肥處理的，經濟效益顯著。

表4 不同施肥處理每666.7m2的經濟效益概算

注：土雜肥+運費500元/t，復合肥(15-15-15)售價3000元/t，生物有機肥售價3000元/t。

長期不施或只施用少量的有機肥，果實的品質降低，果實著色變差、風味變淡、優果率降低、貯藏性下降[8]。單純施用有機肥料尚不能滿足生產的需要。生物有機肥作為有機肥料的升級產品，在綠色和有機農產品生產中的應用越來越廣泛。施用生物肥可以改善土壤理化性狀，幫助釋放被土壤固定的養分，提高肥料利用率和植株根系活力，改善果實品質[9]。

植物在其長期進化過程中，已形成了自身的酶促清除系統，用以抵抗逆境引起氧化脅迫，包括過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等[10]。崔仕春等[11]報道，施用生物肥能夠顯著提高小麥葉片的POD等防御酶活力，有效控制小麥全蝕病的發生。本研究完全替代化肥處理的葉片開花期SOD酶和膨果期POD酶活力顯著提高，有效降低裂果率和病果率。

鹽分脅迫是濱海地區作物產量提高的主要障礙因子之一[12]。土壤有機質的含量是估算土壤碳儲量、評價土壤肥力的重要指標[13]。土壤容重是表征土壤松緊狀況的指標，也是影響作物根系發育的重要因素[14]。土壤質地的改善對提高葡萄品質具有積極影響[15]。郭潔等[16]報道，施用生物有機肥能夠增加葡萄葉片的葉綠素含量，增加干物質積累。