酵素微生物套餐肥對桃園果實品質及土壤微生態的影響

譚德星，魯雪利，蘇曉藝

（濰坊島本微生物技術研究所，山東濰坊 261041）

隨著人們消費水平的提高，果樹品質化栽培已成為國內外果樹生產發展的重要趨勢，當代農業生產也正在由高產向優質方向轉變，迫切需要養分全面且生態健康的綠色生物肥料，以減輕化肥、農藥及激素性肥料對農業生態的破壞，提高肥料利用率、改善種植土壤微生態、提高水果的產量和品質，發展酵素農業。

“酵素農業”2016 年首次在國內提出，是一種充分利用特定微生物菌組及其代謝產物（統稱酵素），通過改良生長環境并調動和調節生物自身正常生理生化反應，激發生物機體自然免疫力，以實現最大生產潛能和最佳質量的一種生產方式和管理模式[1-2]。

‘龍峰桃’是山東省德州市武城縣西店村結合當地資源優勢發展的特色果樹之一，為早熟甜油桃新品系，結果早、產量高、營養豐富、口感好、耐儲運，深受種植者和消費者的喜愛[3]。本研究旨在探索酵素微生物套餐肥對‘龍峰桃’果實品質及土壤微生態的影響，以期為武城縣特色果樹種植提供技術支持，為酵素微生物套餐肥的推廣及應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地在山東省武城縣‘龍峰桃’種植園，桃園總面積約18 hm2，其中露天面積約13 hm2，大棚面積約0.6 hm2，試驗為露天種植區，面積約0.13 hm2，其余為示范區，試驗區土壤有機質含量10.7 g/kg，全氮129 mg/kg，速效磷86.3 mg/kg，速效鉀為147.4 mg/kg，pH 7.56。

1.2 試驗材料

試驗材料選擇‘龍峰桃’，樹齡為4 年。

酵素微生物套餐肥（基施島本酵素擴繁菌肥+沖施島本酵素菌根菌+葉噴島本1 號），產品由濰坊市華濱生物科技有限公司生產，其中島本酵素擴繁菌肥中有效活菌數≥2 億/g、有機物≥65%、植物蛋白≥20%、寡聚糖≥5%，島本酵素菌根菌為復合微生物菌劑，有益活菌≥2 億/mL，島本1 號為復合微生物菌劑，有益活菌≥2億/mL，雞糞發酵糞肥、商品復合肥（N+P+K≥40%）、水溶肥（20-20-20）及磷酸二氫鉀等傳統常規肥料。

1.3 試驗方案

本試驗于2019 年3 月—2020 年9 月進行，共兩個處理（實驗組和對照組），不設重復。

試驗組：基肥為每667 m2施入擴大菌發酵秸稈有機肥1 000 kg+島本酵素擴繁菌肥100 kg，追肥每次施入島本酵素擴繁菌肥5～10 kg/棵+沖施島本酵素菌根菌5 kg/667 m2，葉面噴施“島本1 號”500 倍液2 L。

對照組：每667 m2基施雞糞發酵肥4 000～5 000 kg、商品復合肥80～100 kg，追肥每667 m2沖施水溶肥80～100 kg，以磷酸二氫鉀為葉面肥噴施，用量為500 g。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 ‘龍峰桃’果實品質

在‘龍峰桃’成熟期，兩個處理隨機采摘16 個果實，送農業部外檢，進行果實感官、品質營養（可溶性固形物、可溶性糖、固酸比、糖酸比、總酸、維生素C、果膠、鉀、磷、鎂、鈣含量）、衛生安全（有害重金屬砷、鉛、鉻、鎘，敵敵畏、樂果、溴氰菊酯含量）等指標的測定。

1.4.2 土壤肥力檢測

在‘龍峰桃’成熟采收前，隨機選定10 棵樹，在距離樹干30 cm 處用土壤取樣器采集0～20 cm 深處土樣，快速裝入樣品袋中，檢測土壤微生物總量、有機質、總氮、速效磷、速效鉀、pH 值和鹽分含量。土壤微生物總量采用稀釋平板法，有機質采用重鉻酸鉀法，總氮采用凱氏定氮法，速效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法，pH 采用電導儀法，含鹽量采用烘干殘渣法[4-5]測定。

1.4.3 土壤微生物菌落檢測

土壤微生物細菌、真菌、放線菌菌群數量的測定采用稀釋平板法進行測定。

1.4.4 土壤微生物群落功能多樣性檢測

在本試驗中，土壤微生物群落功能多樣性采用Biolog-Eco 板進行測定[6]。其中，Shannon 指數（H）反映土壤中微生物群落豐富度，H值越大表示土壤中微生物群落越豐富；Simpson 指數（1/D）表征土壤中微生物群落優勢度，指數越高，指示土壤群落多樣性越好；McIntosh 指數（U）是評估土壤中微生物群落均勻度的一個指數。稱取新鮮土樣10 g 加入到90 mL 無菌生理鹽水中，200 r/min 搖床震蕩30 min，逐步稀釋到10-3，將稀釋液標記接種到測試板（ECO）中，接種量150 μL，并將測試板置于30 ℃下培養10 d，每隔24 h 用Biolog 自動讀取裝置在590 nm 下數值，計算AWCD平均顏色變化率、Shannon 香濃指數（H）、Simpson 指數（1/D）、McIntosh 指數（U）、McIntosh 均勻度（E），計算公式見式（1）～（6）。

式中，C為試驗組培養基孔吸光值；R為對照孔吸光值；n為培養基孔數；Pi為第i孔的相對吸光值與所有反應孔相對吸光值總和的比值；ni為第i孔的相對吸光值（C-R）；N為所有反應孔相對吸光值的總和。

1.5 數據處理分析

采用Microsoft Excel 2003 和SPSS 17.0 軟件進行數據統計和分析。

2 結果與分析

2.1 酵素微生物套餐肥對‘龍峰桃’品質的影響

2.1.1 酵素微生物套餐肥對‘龍峰桃’果實感官的影響

表1 為不同處理對‘龍峰桃’果實感官的影響。由表知，與對照組相比，采用酵素微生物套餐肥生產的‘龍峰桃’果實感官更佳，單果質量、果實橫徑、含水量、果實硬度較對照組分別提高21.6%、7.5%、4.5%、13.9%，口感更佳。

表1 不同試驗處理對‘龍峰桃’果實感官的影響Table 1 Effects of different experimental treatments on the sensory of ‘Longfeng peach’ fruit

2.1.2 酵素微生物套餐肥對‘龍峰桃’營養品質的影響

表2 為不同處理對‘龍峰桃’果實營養品質的影響。由表知，與對照組相比，采用酵素微生物套餐肥生產的‘龍峰桃’營養品質更優，可溶性固形物含量、可溶性糖含量分別提高26.8%、8.7%，總酸降低5.9%，固酸比、糖酸比分別提高34.8%、15.8%，口感更好；維生素C、果膠、鉀、磷、鎂、鈣含量分別提高41.3%、11.8%、12.2%、18.6%、10.0%，營養更豐富、風味更佳。

表2 不同試驗處理對‘龍峰桃’果實營養品質的影響Table 2 Effects of different experimental treatments on nutritional quality of ‘Longfeng peach’ fruit

2.1.3 酵素微生物套餐肥對‘龍峰桃’果實安全性的影響

表3 為不同處理對‘龍峰桃’果實安全性的影響。由表可知，與對照組相比，采用酵素微生物套餐肥生產的‘龍峰桃’重金屬鉻含量降低，農殘含量均在限量以下，食用更健康。

表3 不同試驗處理對‘龍峰桃’果實安全的影響Table 3 Effects of different test treatments on health and safety of ‘Longfeng peach’ fruit

2.2 酵素微生物套餐肥對土壤微生態的影響

2.2.1 酵素微生物套餐肥對土壤肥力的影響

土壤是作物生長的基礎，土壤的肥力直接決定了作物的生長發育，影響作物的產量和品質[7]。表4 為不同施肥處理對桃園土壤肥力的影響。由表知，與對照組相比，采用酵素微生物套餐肥處理的土壤有機質、銨態氮、速效磷、速效鉀含量分別提高129%、9.6%、38.3%、54%，可見，酵素微生物套餐肥的處理顯著提高了土壤養分，改良了土壤，但整體來看，有機質含量還是偏低，仍需要繼續增施有機肥進行調理。

表4 不同試驗處理對土壤肥力的影響Table 4 Effect of different test treatments on soil fertility

2.2.2 酵素微生物套餐肥對土壤微生物組成和數量的影響

土壤微生物是土壤中不可或缺的重要組成部分，也是土壤生命的重要“調控者”，對作物的健康生長有重要作用[8]。表5 為不同試驗處理對土壤微生物組成和數量的影響。由表5 知，土壤微生物組成中細菌數量＞放線菌數量＞真菌數量，與對照組相比，采用酵素微生物套餐肥土壤總體活菌數量提高61.1%，其中細菌數量提高61.9%，放線菌提高39.3%，真菌數量降低1.48%。

表5 不同試驗處理對土壤微生物組成和數量的影響Table 5 Effects of different test treatments on soil microbial composition and quantity

2.2.3 酵素微生物套餐肥對土壤微生物群落代謝活性的影響

平均顏色變化率（AWCD）是表征土壤微生物代謝活性的重要指標，AWCD越大，表明土壤微生物活性越高[9-11]。圖1 為不同試驗處理AWCD值隨培養時間的變化趨勢。由圖可知，各處理隨著培養時間的延長，AWCD值均先升高后趨于穩定，拐點為72 h，后期用72 h 的吸光值進行土壤微生物群落多樣性分析。不同處理間比較得出，采用酵素微生物套餐肥處理組的AWCD值高于對照組。由此可見，采用酵素微生物套餐肥能顯著提高土壤根際微生物群落代謝活性。

圖1 不同試驗處理AWCD 值隨培養時間的變化Fig.1 Change of AWCD with culture time in different experimental treatments

2.2.4 酵素微生物套餐肥對土壤微生物群落多樣性的影響

表6 顯示了不同試驗處理對土壤微生物群落的影響。由表知，采用酵素微生物套餐肥處理后土壤的Shannon 指數、Simpson 指數、McIntosh 指數均高于對照組，表明施用酵素微生物套餐可增加土壤微生物群落的多樣性和豐度。

表6 不同試驗處理對土壤微生物群落多樣性的影響Table 6 Effects of different experimental treatments on soil microbial community diversity

3 討論與結論

‘龍峰桃’是德州當地特色種植作物之一，具有較強的適應性和較高的經濟價值。本研究根據當地氣候、土壤條件及施肥習慣，采用酵素菌技術分析了酵素微生物套餐肥對土壤微生態環境及‘龍峰桃’果實品質的影響。

微生物可促進土壤養分循環，維持土壤生態系統穩定[12]，因此，建立良好的土壤微生態是改善提高作物產量及品質。本研究通過對土壤養分、菌群結構進行的檢測，并采用Biolog-Eco 板測定土壤微生物群落的代謝活性及代謝多樣性，結果表明施用酵素微生物套餐肥較常規施肥，土壤有機質、銨態氮、速效磷、速效鉀等含量均得到提高，AWCD值、Shannon 指數及McIntosh 指數均顯著增強，土壤微生物群落多樣性及代謝活性增強，土壤生態環境得到優化。

微生物肥料能有效改善農產品品質，提高作物蛋白質、糖分、維生素、氨基酸等有益成分含量，使果實增大、色澤靚麗，還可以減少硝酸鹽含量，提高農產品安全性[13-15]。本試驗結果表明采用酵素微生物套餐肥可改善‘龍峰桃’口感，增加可溶性固形物、可溶性糖、維生素C、果膠等營養物質含量，降低有害重金屬含量及農藥殘留，使果實更健康，從葉面、土壤、根系方面著手改善作物生長微生態，減少化肥農藥投入，促進作物生長，最終達到沃土、根深、葉茂、果優的效果，是一套切實可行的適合果蔬健康生態生長的落地方案[15]。