復(fù)合微生物菌劑在治理大櫻桃連作障礙上的應(yīng)用效果初探

曾文官

（山東邁科珍生物科技有限公司，山東泰安 271025）

櫻桃屬于薔薇科櫻屬落葉灌木或喬木，是山東省的優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品，也是當(dāng)前種植效益較好的果樹樹種之一[1]。目前，我國櫻桃栽培主要集中于渤海灣沿岸，而以山東泰安、煙臺(tái)、青島等地栽培最多，其次為遼寧和河北[2-3]。近年來櫻桃種植業(yè)快速發(fā)展，但種植管理水平良莠不齊，對(duì)櫻桃生長(zhǎng)發(fā)育過程以及不同時(shí)期的肥料需求缺乏系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)。櫻桃連年種植，導(dǎo)致土壤連作障礙、土壤理化性質(zhì)下降、土壤污染、櫻桃品質(zhì)及產(chǎn)量降低等問題，這些問題制約了櫻桃種植的發(fā)展。

微生物肥料因具有良好的應(yīng)用價(jià)值，是我國發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)不可或缺的產(chǎn)品[4]。微生物肥料包括農(nóng)用微生物菌劑、復(fù)合微生物肥料以及生物有機(jī)肥3類[5-6]，薛蓮等[7]研究發(fā)現(xiàn)，增施微生物肥料可改善土壤微生物菌群狀況，增強(qiáng)土壤活性；李麗艷等[8]研究發(fā)現(xiàn)，施用微生物肥料不僅可提高草莓產(chǎn)量和品質(zhì)，還可有效改善土壤微生物區(qū)系；蔣永梅等[9]研究發(fā)現(xiàn)，70%化肥與微生物肥料配施，可使青梗花椰菜生長(zhǎng)良好；張緒美等[10]研究發(fā)現(xiàn)，施用微生物肥料能改善土壤條件，緩解設(shè)施土壤次生鹽漬化狀況。筆者擬在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，通過添加等量清水及復(fù)合微生物菌劑，研究復(fù)合微生物菌劑對(duì)大櫻桃生長(zhǎng)及土壤微生物多樣性的影響，為復(fù)合微生物菌劑在大櫻桃連作障礙治理上大面積推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年3月至7月在山東省泰安市高新區(qū)良莊鎮(zhèn)2 000畝大櫻桃修復(fù)示范區(qū)內(nèi)進(jìn)行。選擇樹齡相同、土壤肥力均勻、土地平整的大櫻桃區(qū)作為試驗(yàn)地，每畝種植大櫻桃40株。

1.2 試驗(yàn)材料

供試肥料為復(fù)合微生物菌劑（熒光假單胞菌、枯草芽孢桿菌，微生物總量≥100億/ml，單株≥2億/ml），由山東邁科珍生物科技有限公司提供。

供試作物為大櫻桃，品種為“紅燈”，7-10年樹齡。

試驗(yàn)地土壤主要農(nóng)化性質(zhì)為：pH值5.21，有機(jī)質(zhì)23.8mg/kg，全氮1.40g/kg，速效磷15.4mg/kg，速效鉀106.5mg/kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)2個(gè)處理。處理1：常規(guī)施肥+等量清水。處理2：常規(guī)施肥+復(fù)合微生物菌劑。每個(gè)處理重復(fù)3次，共6個(gè)小區(qū)，隨機(jī)排列，每小區(qū)大櫻桃8棵。在大櫻桃盛花期，每畝隨水沖施20升供試菌劑。

1.4 項(xiàng)目測(cè)定

1.4.1 土壤樣品微生物多樣性檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

在施加產(chǎn)品一個(gè)月后，對(duì)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行土壤取樣調(diào)查，檢測(cè)微生物多樣性，利用16s二代測(cè)序，16s也就是16S rRNA，其為核糖體RNA的其中一個(gè)亞基。而負(fù)責(zé)編碼16S rRNA的基因組DNA則是16S rDNA。由于16S rRNA普遍存在于一切原核生物細(xì)胞內(nèi)，生理功能重要且穩(wěn)定，因此可以用來進(jìn)行細(xì)菌的系統(tǒng)進(jìn)化研究和各種環(huán)境內(nèi)的微生物群落結(jié)構(gòu)組成研究。16S rRNA的全基因組包含9個(gè)可變區(qū)以及10個(gè)保守區(qū)，可變區(qū)可以分辨物種間的差異，而保守區(qū)則反應(yīng)了物種間的親緣關(guān)系。因此，利用在保守區(qū)設(shè)計(jì)的引物可以擴(kuò)增出不同生物中16S rRNA的可變區(qū)，通過測(cè)序分析可變區(qū)，從而分析物種結(jié)構(gòu)組成。土壤采取五點(diǎn)取樣法取樣，每個(gè)點(diǎn)取土樣500g四分法分樣送測(cè)。

1.4.2 產(chǎn)量調(diào)查

按照《微生物肥料田間試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程及肥效評(píng)價(jià)指南》（NY/T1536-2007）的部分要求，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)果樹種植情況，以每8棵大櫻桃為1個(gè)監(jiān)測(cè)單位，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)8株，即1個(gè)單元，處理和對(duì)照各選出3個(gè)監(jiān)測(cè)單位，在采收期每天分次記錄產(chǎn)量，以收獲總量為對(duì)比。

1.4.3 品質(zhì)調(diào)查

（1）單果重：采用0.1mg感量電子天平測(cè)定，每個(gè)處理隨機(jī)取100個(gè)大櫻桃，計(jì)算平均單果重，3次重復(fù)。

（2）著色度：以百顆果實(shí)中著色完全果實(shí)所占比值計(jì)算，3次重復(fù)。

（3）糖度：采用手持糖度測(cè)定儀FNV-32測(cè)定，3個(gè)單果重復(fù)，每次重復(fù)測(cè)定3次（3次技術(shù)重復(fù)），以減少儀器測(cè)定引起的誤差。

（4）口感：品嘗后評(píng)價(jià)，分為甜、甜酸、甜濃等級(jí)別。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合微生物菌劑對(duì)大櫻桃土壤微生物多樣性檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

本文對(duì)不同處理下的樣品進(jìn)行了土壤微生物多樣性檢測(cè)，針對(duì)較常見的營養(yǎng)循環(huán)和病害相關(guān)的菌含量進(jìn)行了分析，結(jié)果如表1所示。

表1 各處理大櫻桃土壤中菌種占比（%）

營養(yǎng)循環(huán)菌方面，復(fù)合菌劑處理區(qū)內(nèi)變異克雷伯氏菌（Klebsiella_variicola）和聚集泛菌（Pantoea_agglomerans）數(shù)量較空白對(duì)照增加，與溶磷固氮功能有關(guān)的細(xì)菌含量較高；假單胞菌（Pseudomonas）和芽孢桿菌（Bacillus）含量也有大幅增加，說明土壤更有利于作物生長(zhǎng)，作物產(chǎn)量可能較高。

病原菌方面，復(fù)合微生物菌劑處理組的鏈格孢菌（Alternaria_alternata）和枝孢菌（Cladosporium）數(shù)量較空白處理組減少，證明本試驗(yàn)復(fù)合微生物菌有較好的抑制病原菌生長(zhǎng)的作用，可能降低大櫻桃感染葉斑病等真菌病的發(fā)生率。

2.2 復(fù)合微生物菌劑對(duì)大櫻桃品質(zhì)的影響

對(duì)大櫻桃各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果如表2所示。處理2施用復(fù)合微生物菌劑后大櫻桃的單果重、果實(shí)著色率、可溶固形物含量及口感較處理1清水區(qū)有明顯提高。施用復(fù)合微生物菌劑后大櫻桃平均單果重較處理1增加了0.60g，果實(shí)著色率較處理1提高4.22%，可溶性固形物含量比處理1增加了2.04%。由此說明，施用復(fù)合微生物菌劑能促進(jìn)大櫻桃生長(zhǎng)發(fā)育，對(duì)改善果實(shí)品質(zhì)有突出的作用。

表2 復(fù)合微生物菌劑對(duì)大櫻桃品質(zhì)的影響

從大櫻桃產(chǎn)量來看，處理2-1最優(yōu)，前9天產(chǎn)量占比69.97%，與其他處理相比具有一定的增產(chǎn)作用。從表3中前9天產(chǎn)量和前9天產(chǎn)量占總產(chǎn)量的占比分析得知，對(duì)照組前9天產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比例平均為63.16%，而菌劑處理組平均為67.38%，說明施加復(fù)合微生物菌劑，可使大櫻桃產(chǎn)量提高的同時(shí)，具有一定的促早熟的作用。

表3 大櫻桃田間測(cè)產(chǎn)統(tǒng)計(jì)表（kg）

從表4大櫻桃產(chǎn)量調(diào)查結(jié)果看，施用復(fù)合微生物菌劑的大櫻桃產(chǎn)量明顯高于清水處理，與清水處理相比，施用復(fù)合微生物菌劑大櫻桃667m2增產(chǎn)103.4kg，增產(chǎn)率達(dá)10.73%，說明施用微生物菌劑對(duì)大櫻桃的增產(chǎn)作用明顯。對(duì)各處理大櫻桃產(chǎn)量進(jìn)行方差分析（F=73.188，F(xiàn)0.05=18.51，F(xiàn)0.01=98.50，F(xiàn)0.01＞F＞F0.05），結(jié)果表明，大櫻桃產(chǎn)量在不同處理間差異顯著，而各處理重復(fù)之間差異不顯著。多重比較結(jié)果表明，施用復(fù)合微生物菌劑與清水處理之間的大櫻桃產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平，由此可以證明試驗(yàn)復(fù)合微生物菌劑可顯著提高大櫻桃產(chǎn)量。

表4 大櫻桃田間產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表

3 結(jié)論與討論

本研究表明，施用復(fù)合微生物菌劑可提高土壤中與溶磷固氮功能有關(guān)的細(xì)菌相對(duì)豐度，抑制病原菌生長(zhǎng)的作用，可降低大櫻桃感染葉斑病等真菌病的風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)防大櫻桃根腐病、枯樹，對(duì)大櫻桃土壤連作障礙治理有一定效果。

復(fù)合微生物菌劑能明顯促進(jìn)大櫻桃的生長(zhǎng)發(fā)育，與清水處理相比，復(fù)合微生物菌劑處理的大櫻桃提前成熟，果實(shí)著色均勻，可溶性固形物含量及單果重量增加，口味醇正自然，商品性好。大櫻桃施用復(fù)合微生物菌劑具有顯著的增產(chǎn)作用。比對(duì)照處理667m2增產(chǎn)103.4kg，增產(chǎn)率達(dá)10.73%。