劉慶祥,劉亞民,曲 劍,曹廣峰
(1. 濰坊市產品質量檢驗所,山東 濰坊 261031;2. 山東中創億豐肥料集團有限公司,山東 濰坊 262400;3. 臨沂市環保復合肥研究所,山東 臨沂 276700)
前一時期我國農業生產中存在大量和盲目使用化肥導致土壤理化性能變差、土傳病害傳播嚴重的問題。山東中創億豐肥料集團有限公司首先篩選出既能產生抗菌活性物質(抑制真菌、細菌、線蟲等病害),又能殺滅致病菌(克服農作物連茬種植障礙)的枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌,以及具有較強生物奪氧功能(促進有益厭氧微生物的生長繁殖,降解有毒、有害物質)的膠質芽孢桿菌和具有溶磷、解鉀作用的巨大芽孢桿菌;并對這些優質原始菌種在實驗室無菌條件下進行單獨培植、純化復壯、三級發酵、板式壓濾、高效載體吸附,制得具有防控土傳病害功能的復合微生物菌劑;同時將該菌劑再輔加有機肥、腐植酸、氮、磷、鉀、硒、鋅、硼等有益物質或營養元素,研發出一種既可增加農作物產量,又可防控土傳病害,修復土壤,減少化肥、農藥使用量,對環境相對安全的生物有機肥料。大田試驗、示范結果表明,該肥料具有較強的增產作用和防控土傳病害效果[1]。
據資料報道,在土壤中經常發生的病害種類有60 多種,如真菌、細菌、放線菌、腐霉菌、絲核菌、尖孢鐮孢菌等,這些通過土壤傳播并存在于土壤的病毒性、細菌性、真菌性等病害統稱為土傳病害。土傳病害通過土壤或動植物病殘體進行傳播,再通過植物的根系或莖部侵害農作物而引起植物病害,形成如根腐病、白粉病、輪紋病、線蟲病、紅腐病、褐腐病、斑點落葉病等農作物病害,嚴重制約農作物的生長,影響農作物的產量和品質,尤其是在農作物連作重茬種植時發病情況更為嚴重,造成大量減產,甚至絕產。
枯草芽孢桿菌在土壤中能夠產生多種抗菌素和酶等活性物質,這些活性物質對致病菌或內源性感染致病菌有明顯的抑制作用,從而有效抑制植物根部因病原菌引起的病害,具有廣譜的抗菌性和極強的抗逆能力。
地衣芽孢桿菌是一種土壤中常見的革蘭氏陽性嗜熱細菌,具有獨特的生物奪氧作用機制,能抑制致病菌的生長繁殖,控制植物根際營養和其他資源,致使病源菌在相當程度上喪失生存空間和條件,減輕病害,具有提升植物抗逆性、防控土傳病害的作用。
膠質芽孢桿菌為兼性厭氧菌,在土壤中能夠產生多種外源性消化酶,具有較強的生物奪氧功能,可促進有益厭氧微生物的生長繁殖,殺滅致病菌,尤其對植物白粉病、褐腐病、輪紋病、斑點落葉病等具有較強的防控效果。
巨大芽孢桿菌為革蘭氏陽性好氧菌,是一種具有解磷作用的土壤有益細菌,在土壤中可抑制水稻紋枯病菌和白葉枯病菌、番茄青枯病菌、玉米白絹病菌等多種病原菌,可降解有機磷農藥和黃曲霉毒素,降低農產品的農藥殘留,具有對環境友好、對糧食作物安全、對人畜無害等優點。
防控土傳病害型生物有機肥配方(質量份數):具有防控土傳病害功能的復合微生物菌劑5 ~7份,尿素5 ~10 份,磷酸一銨6 ~9 份,氯化鉀5 ~8 份,硫酸鋅0 ~5 份,硼砂0 ~5 份,腐植酸20 ~30 份,菌蘑菌棒10 ~20 份,秸稈有機肥10 ~20份,鉀長石0 ~10份,磷灰石0 ~10份,磷石膏0 ~10份,煙末0 ~5份。
其中具有防控土傳病害功能的復合微生物菌劑配方(質量份數):枯草芽孢桿菌菌劑30 ~40 份,地衣芽孢桿菌菌劑25 ~30 份,膠質芽孢桿菌菌劑25 ~30份,巨大芽孢桿菌菌劑0 ~20份。
防控土傳病害型生物有機肥采用轉鼓蒸汽造粒復混肥生產裝置進行生產,其生產過程為:計量、粉碎、混合、造粒、干燥、冷卻、篩分、定量包裝[1],為保證防控土傳病害型生物有機肥中有益菌的存活率,要求烘干機出口溫度不能超過122 ℃。
驗證防控土傳病害型生物有機肥在大田作物上增加產量、改善品質、防控病害的使用效果,總結典型模式,規范應用技術,為肥料的改進和大面積推廣提供科學依據。
試驗于2019 年6 月1 日 至10 月18 日在山東省昌樂縣鄌郚鎮邱家莊進行。
供試土壤:褐土,地勢平坦,水利灌溉條件好,前茬種植草莓。其土壤養分狀況見表1。

表1 土壤養分狀況
供試肥料:山東中創億豐肥料集團有限公司生產的防控土傳病害型生物有機肥,有效活菌數3 億/g,w(N+P2O5+K2O)10%,w(有機質)30%。
供試作物品種及栽培方式:供試作物為黃瓜,品種為德瑞特26,育苗移栽,大棚栽培,每667 m2定植3 600株,單收測產。
試驗設計:試驗設計2個處理(常規施肥、施用供試肥料),每處理3 次重復,共計6 個試驗小區,小區面積45 m2,隨機排列,設保護行。
常規施肥:每667 m2基施復合肥(16-16-16)50 kg,分別于7 月21 日,8 月9 日、22 日,9 月8日、26 日每667 m2沖施復合肥(15-5-20)10 kg,共計沖施50 kg。
施用供試肥料:定植前每667 m2底施供試肥料200 kg,其他與常規施肥相同。
根據田間試驗觀察:施用供試肥料地塊的黃瓜植株生長勢較強,葉色深綠有光澤,葉片大而肥厚;株高253.9 cm,較對照高11.4 cm;單瓜質量164.9 g,較對照增加6.2 g。
施用供試肥料對產量的影響見表2。測產試驗結果表明,施用供試肥料小區平均產量分別為361.1 kg,比常規施肥平均增產38.8 kg,折合667 m2增產575.1 kg,增產率12%。

表2 供試肥料對黃瓜產量的影響kg
施用供試肥料對土傳病害防控效果的影響見表3。

表3 供試肥料對土傳病害的防控效果 %
由表3可知,供試肥料因含枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和膠質芽孢桿菌,對于土壤中的各種有害菌,提供菌種抑制病菌環境,可增強黃瓜對土傳病害的抵抗性及免疫力,因而對黃瓜的根腐病防病有效率增加54%,枯萎病防病有效率增加43%,立枯病防病有效率增加52%,猝倒病防病有效率增加58%,對黃瓜土傳病害均具有良好的防控效果。
施用供試肥料處理較常規施肥處理:每667 m2黃瓜增產575.1 kg,黃瓜價格以2.6 元/kg 計,每667 m2增加收入1 495.3元;每667 m2節約農藥費用100 元;每667 m2肥料及人工成本增加520 元(供試肥料按2.5元/kg計算,施肥人工按20元計算);每667 m2純增收入1 075.3元,投入產出比為1 ∶3.06。
使用防控土傳病害型生物有機肥料與對照常規施肥相比667 m2增產575.1 kg,增產率12%,增產效果顯著。試驗表明,施用該肥料,不僅可以提高產量,還可以預防土傳病害,增加土壤有機質含量,促進有益菌群繁殖,有效改善植物根際土壤環境,提高作物抗病能力,減少農藥施用量,減輕環境污染,還可以促進植物根系對各種礦物質元素的吸收,改善果實品質。因此,防控土傳病害型生物有機肥料應用前景廣闊,經濟、環境效益較好,值得推廣。