有機肥配施微生物菌劑對草莓生長和土壤肥力的影響

王劍， 連瑛， 王笑， 崔麗利， 沈建波， 孫輝， 吳愉萍*， 陶忠富， 潘賢

(1.寧波市江北區農業技術推廣服務站，浙江 寧波 315033； 2.寧波市農產品質量安全管理總站，浙江 寧波 315012；3.寧波市江北慈城阿波家庭農場，浙江 寧波 315031； 4.寧波市鄞州區東錢湖鎮發展服務辦公室，浙江 寧波 315121；5.象山縣耕地質量與肥料管理站, 浙江 象山 315700)

草莓口感酸甜、色澤鮮艷和營養豐富，深受市場追捧，經過近十幾年的推廣，設施栽培草莓的面積已越來越大，在江浙地區草莓上市時正逢節日，是一種不折不扣的“致富果”。因此，部分生產者為了追求更大的市場利益，盲目施用化肥農藥，草莓的質量安全問題一直受社會關注[1-3]。另外，隨著生活水平的提高，消費者對高品質草莓的需求日益增強，而市場供應明顯不足。據調查，寧波市通過綠色食品認證的草莓產品僅占國家安全品牌認證的5%[4-5]，因綠色草莓生產中化肥農藥的使用有較高的標準，對土壤地力的要求也相應提高，這些因素都對生產者提出更高的要求。近年來，由于大棚草莓的不合理施肥用藥，土壤環境和土壤微生態平衡損害嚴重，而微生物菌劑以其環境友好、增產增效等特點已成為化肥減量的有效手段[6]。微生物菌劑是一種新型肥料，大多屬于假單胞菌屬、芽孢桿菌屬，通過植物生長促進菌定殖于植物根系，可有效抑制根際病原菌，促進植物生長，增加作物產量和品質，經過一定的工藝處理制成肥料后應用于農業生產，對農業環境保護及農產品提質增效都具有重要的意義。

本試驗研究有機肥配施不同劑量微生物菌劑對草莓生長和品質的影響，探索微生物菌劑施用的最適用量范圍，以期提高草莓的品質和效益，改良土壤，為肥藥雙減及綠色草莓種植提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 試驗基地與材料

試驗基地位于寧波市江北區慈城鎮妙山村阿波家庭農場，該基地種植草莓3 a，種植戶草莓種植經驗8 a以上，熟悉草莓生長習性及栽培技術，農產品質量安全意識較強，對綠色草莓生產具有濃厚興趣。該農場土壤為黃化青紫泥田，肥力較好，pH 4.66，有機質38.2 g·kg-1，全氮3.24 g·kg-1，有效磷95.6 mg·kg-1，速效鉀250 mg·kg-1，水溶性鹽總量3.1 g·kg-1。草莓品種為紅頰。

供試有機肥為牛糞(N 1.02%，P2O50.38%，K2O 0.64%，有機質90.8%)。供試微生物菌劑有效菌種為解淀粉芽孢桿菌，有效活菌數≥5 億·g-1。供試化肥為氰氨化鈣(N 19.8%)、高磷肥(P2O540%)、硫酸鉀(K2O 50%)、含腐植酸復合肥(N、P2O5、K2O各15%)、過磷酸鈣(P2O517%)和尿素(N 46%)。

1.2 處理設計

設5個處理：有機肥配施常量微生物菌劑施肥(T1處理)；有機肥配施高量微生物菌劑施肥(T2處理)；有機肥配施雙倍量微生物菌劑施肥(T3處理)；有機肥不加微生物菌劑施肥(CK)和常規施肥(PT處理)。T1、T2、T3、CK每667 m2施有機肥1 800 kg、氰氨化鈣40 kg、高磷肥5 kg、硫酸鉀18 kg、微生物菌劑5 kg，化肥折純量18.92 kg。PT處理每667 m2施含腐植酸復合肥100 kg、過磷酸鈣40 kg、尿素20 kg，化肥折純量為61 kg。

小區面積33.3 m2，重復3次，每667 m2栽植草莓苗約5 000株。各處理均于2018年7月31日施入有機肥、氰氨化鈣和其他基肥，悶棚滅菌30 d以上使其充分反應；9月20日，草莓移栽定植，11月15日第一次調查植株成活率，兩周后調查補苗成活率，其中T1、T2、T3、CK未作化學防治，PT開展化學防治6次；其余農事管理均一致。

1.3 測定項目及方法

土壤分析：試驗前，采集試驗地塊土壤樣品1個，按蛇形法確定5個采樣點，采集0～20 cm耕層土壤；草莓收獲后，分別采集普通種植和綠色種植土壤樣品各1個；土壤分析送有CMA資質檢測機構測定。

植株調查及產量測定：草莓成活后，每個小區分兩次逐株調查草莓成活率；從每小區隨機選取20株草莓，并做好標記，采摘成熟商品果進行稱重，測定產量，所選地塊避免邊際地塊。

草莓品質分析：從每個小區測產地塊中隨機稱重1 kg草莓果實，分別按照GB 5009.5—2016、GB 5009.3—2016、GB/T 10786—2006、GB/T 12456—2008、GB 5009.268—2016方法測定蛋白質含量、含水量、可溶性固形物含量、總酸和鈣含量。

1.4 數據處理

用IBM SPSS 24軟件對試驗數據進行處理，LSD法進行多重比較分析，Excel 2016繪圖。

2 結果與分析

2.1 對草莓移栽后成活率的影響

大棚草莓植株移栽后的成活率決定了草莓的種植效益。在不進行化學防治的前提下，草莓植株首次調查平均成活率只有45.6%，T2處理的成活率最高，達49.8%；CK處理的成活率最低，只有35.8%；施用不同用量的微生物菌劑都不同程度地提高了草莓植株的成活率，CK處理與T1、T2、T3處理相比較，差異顯著；而化學防治6次的PT處理，草莓移栽后成活率則顯著提高，達80%(圖1)。通過補苗后調查，T1、T2、T3和CK處理的成活率分別提高至70%、70.3%、79.2%和63.4%，T3處理與T1、T2和CK的差異均顯著；PT處理的成活率最高，達99%，與其他處理相比差異均顯著。

柱間無相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)

2.2 對草莓品質的影響

不同處理的草莓品質有較大的不同(表1)，從蛋白質含量來看，T1處理最高，達1.14%；T3處理其次，為1.08%；T1與T2、CK和PT處理相比較，差異均顯著；PT處理的蛋白質含量最低，只有0.93%，與T1、T3和CK相比較，差異顯著。從草莓含水量來看，T2和CK處理最高，均為89.7%，與T1、T3和PT處理相比較，差異顯著；T3處理的含水量最低，為86.6%，與其他處理相比較，差異顯著。可溶性固形物含量是一項最直觀的品質指標，T3處理的可溶性固形物含量最高，達11.7%，與其他處理相比較，差異均顯著。從總酸來看，T3處理的總酸含量最高，為8.25%；CK處理的總酸最低，為5.05%；T3處理與其他處理相比較，差異均顯著。鈣含量對草莓外觀及儲存都有一定影響，T3處理的鈣含量最高，為85.5 mg·kg-1；其次為T1、T2、CK、PT；T3處理與其他處理差異均顯著。綜合來看，T3處理的可溶性固形物含量、總酸含量和鈣含量最高，含水量最低，可視為風味最佳。

表1 不同處理對草莓品質的影響

2.3 對草莓每月產量和總產量的影響

受溫度影響，設施栽培草莓不同生長階段的產量會有所不同(表2)。不同處理對草莓單月產量和總產量均有一定影響，1—4月單產最高均為PT處理，每667 m2分別達375、483、642和710 kg；最低的為CK，每667 m2分別為164、196、264和308 kg；相應的PT處理總產量最高，每667 m2為2 210 kg；T1、T2和T3總產量較接近，每667 m2分別為1 452、1 444和1 536 kg；CK總產量最低，每667 m2為932 kg；PT處理的總產量與其他處理相比較，差異顯著。從增產幅度來看，隨著氣溫上升，3月較2月增幅大，而4月幅度有所降低，說明大棚草莓最佳采摘期為2—4月，從4月增產幅度來看，T1處理最高，為23.3%，其次是T2、T3、CK，分別為21.6%、20.1%和10.6%，PT處理增幅最低，為10.6%。

表2 不同處理對草莓產量的影響

2.4 對草莓基地土壤理化指標的影響

農業生產活動與土壤健康息息相關。不同種植模式后土壤理化指標變化情況有所不同(圖2)，綠色種植后土壤各項理化指標均得到了不同程度提升，且相比較普通種植，提升幅度較大。綠色種植后，基地土壤pH值為6.31，比種植前提高1.65單位 、比普通種植提高0.74單位；有機質含量54.1 mg·kg-1，比種植前和普通種植后均有所提高；綠色種植后，基地水溶性鹽總量從3.1 g·kg-1降低至1.8 g·kg-1；普通種植后基地水溶性鹽總量為2.8 g·kg-1，比種植前降低。

圖2 不同種植模式后土壤理化指標變化趨勢

3 討論

在長期連作的大棚生態環境下，造成了土壤酸化、有機質含量降低、鹽離子濃度升高以及營養均衡失調等情況，導致草莓移栽后易發生炭疽病、根腐病、黃萎病等病害[2]，對此大部分農戶只會加大農藥用量，甚至超范圍用藥，給草莓的質量安全和土壤的健康帶來很大影響。本試驗發現，在不進行化學防治的前提下，CK處理在第一次移栽后草莓成活率只有三成，在施入微生物菌劑后情況有所改觀，成活率提高至近五成，這表明雖然在草莓種植前進行了高溫悶棚，但高溫悶棚在殺滅有害菌的同時也殺滅了有益菌，在草莓定植后施用微生物菌劑可以提高草莓植株抗病抗逆性，并通過拮抗作用減少有害病菌侵襲植株根部[7]。微生物菌劑在增強植株抗病的同時也能增加結果，施用微生物菌劑的草莓葉片較厚較綠，能夠有效延長草莓采摘期，提高草莓品質，這與其他作物的研究一致[8-9]。本試驗通過設置3個不同劑量的微生物菌劑用量，發現雙倍量較單倍量效果好，提高草莓的可溶性固形物和總酸含量，使得草莓風味增加，但是高倍量(1.5倍量)用量與單倍量差異不顯著，這表明微生物菌劑發揮作用跟土壤的實際情況和栽培管理方式都有一定關系，其施用方法和作用機理還需要進一步研究。本試驗主要目的是在提高農戶草莓種植水平的同時減少化肥農藥用量，并不倡導化肥農藥零施用，而是倡導綠色種植，在實際生產中可以適當結合化學防治，施用優質復合肥，從而提高草莓種植效益。