不同微生物菌劑對土壤肥力及蘋果果實品質的影響

摘" 要：【目的】測定不同微生物菌劑處理對土壤肥力及蘋果果實品質的影響，為蘋果園合理施肥及優質栽培提供依據。【方法】以煙富蘋果為研究對象，在牛糞中添加不同微生物菌劑（哈茨木霉、BFA、解淀粉芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌），研究其對土壤營養狀況、樹體生長、葉片光合、果實品質等指標的影響。【結果】1）在牛糞中添加不同微生物菌劑，能夠明顯促進土壤中速效氮、速效磷、速效鉀等速效養分含量的增加。牛糞結合不同微生物菌劑能顯著促進富士蘋果樹體生長發育。當年生枝條長度增加7.6%～63.6%，葉綠素含量提高7.3%～11.6%。BFA菌劑處理的葉片光合效率最高，蘋果樹葉片的凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導度比CK分別增加了26.7%、11.4%、22.8%和11.9%。BFA菌劑對于新梢增粗效果最明顯，比CK增加了63.1%。2）牛糞結合不同微生物菌劑使蘋果果實品質明顯提高。不同微生物菌劑處理下蘋果單果質量均有所增加，增幅為12.4%～23.2%，4個微生物菌劑處理均與CK差異顯著，其中枯草芽孢桿菌效果最好。BFA菌劑增加果實可溶性固形物質量分數提升效果最為顯著。牛糞結合微生物菌劑能明顯降低可滴定酸含量，比CK降低了25.6%～48.7%。【結論】所有處理中，牛糞結合BFA菌劑對于改良果園土壤、促進樹體生長和提高果實品質的效果最明顯。

關鍵詞：土壤改良；果實；產量；富士

文章編號：2096-8108（2024）06-0055-06" 中圖分類號：S661.1中圖分類號" 文獻標識碼：A文獻標志碼

收稿日期：2024-06-15中文收稿日期

基金項目：寧夏回族自治區重點研發計劃項目（2023BCF01049，2021BBF2011）;寧夏農林科學對外交流項目（DW-X-202101）；財政部和農業農村部國家現代農業產業技術體系資助項目（CARS-27）

第一作者簡介：李百云（1979-），男，碩士，副研究員，主要從事果樹栽培育種工作。E-mail：124495776@qq.com

*通信作者：周" 濤（1966-），男，博士，研究員，主要從事土壤生態與植物營養研究。E-mail：zhoutao6084609@163.com

Effects of Different Microbial Agents on Soil Fertility and Fruit Quality in Orchards

LI" Baiyun1，XU" Zehua1，GUO" Xinnian2，ZHOU" Tao3*，JIA" Yonghua1

（1.Horticultural Research Institute， Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Yinchuan Ningxia" 750002，China；

2.Institute of Agricultural Resources and Environment， Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Yinchuan Ningxia" 750002，China；

3.Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Yinchuan Ningxia" 750002，China）

Abstract：【Objective】The effect of different microbial agent treatment on soil fertility and apple fruit quality was determined to provide a basis for rational fertilization and high-quality cultivation in apple orchard. 【Methods】Taking Yanfu as the research object， using cow manure combined with different bacterial agents （Trichoderma harzianum， BFA， Bacillus amyloliquefaciens， and Bacillus subtilis） as a measure to improve orchard soil conditions， the effects of its treatment on soil nutrition， tree growth， leaf photosynthesis， fruit quality， etc. were studied. 【Results】 1） adding different bacterial agents to cow manure significantly promoted the content of soil available nitrogen， available phosphorus， and available potassium. The combination of cow manure and different bacterial agents significantly promotes the growth and development of Fuji apple trees. The new branch length of apple trees increased by 7.6%～63.6% in the current year， and the chlorophyll content increased by 7.3%～11.6%. Among the four treatments， the BFA bacterial agent treatment had the highest leaf photosynthetic efficiency. The net photosynthetic rate， transpiration rate， intercellular CO2 concentration， and stomatal conductance of apple leaves increased by 26.7%， 11.4%， 22.8%， and 11.9% compared to CK， respectively. The BFA bacterial agent showed the most significant effect on the slightly thickened surface， increasing by 63.1% compared to CK. 2） The combination of cow manure and different bacterial agents significantly improves the quality of fruit. The combination of cow manure and bacterial agents increased the weight of single apple fruit， with an increase of 12.4%～23.2%. The four bacterial agent treatments showed significant differences compared to CK， with Bacillus subtilis showing the most significant increase in single fruit weight. Among the effects of cow manure combined with bacterial agents on soluble solids in fruits， BFA bacterial agent increased soluble solids the most significantly. Cow manure combined with bacterial agent can significantly reduce titratable acid， which is 25.6%～48.7% lower than CK. 【Conclusion】Among several cow manure combined with bacterial agent measures， BFA bacterial agent improved soil and improved fruit quality， increasing tree growth， and the effect was the most significant.

Keywords：soil improvement; fruit; output; fuji

吳忠國家農業科技園區地處寧夏中部干旱帶核心區，是全國非耕地高效節水綠洲農業的試驗田、集散地和“現代農業出經驗、出招數的地方”，初步形成了以奶牛養殖、優質林果、牧草、設施蔬菜等為主的產業。隨著奶牛產業的發展，牛糞消納成為環境污染的主要來源，而果園土壤貧瘠的問題同時并存。牛糞以有機物為主，富含一些營養物質，但是養分釋放較緩慢，添加微生物菌劑可加速牛糞中成分釋放。前人研究表明，菌劑中的微生物能在土壤中繁殖，改善土壤養分狀況、提高土壤酶活性、增加微生物多樣性、改變微生物菌群，從而為作物生長提供一個良好的生活環境［1］；施用微生物菌劑具有良好的生態效益，王艷平［2］研究表明施用生物有機肥和微生物菌劑可改善土壤肥力和土壤微生物群落結構，促進土壤養分的有效供給，土壤中細菌、真菌和放線菌的平均數量顯著提高；張曉麗［3］ 研究表明施用微生物菌劑不僅可以降低土壤鹽分、pH 值，而且還可以提高土壤養分含量以及改善微生物群落組成和提高產量，因此施用 BL2 微生物菌劑可以作為改良河套地區鹽堿地的有效措施；杜少平［4］ 研究表明常規施肥+地衣芽孢桿菌有助于改善旱砂田西瓜根際微生物環境，提高作物產量。寧夏揚黃灌區土壤較貧瘠、偏堿性，且氣候干燥，土壤有機質增加緩慢，課題組試圖篩選出適合寧夏氣候特點的微生物菌劑來為生產利用，加速土壤有機質轉化，以奶牛糞為底物結合微生物菌劑，實現奶牛糞科學合理還田利用，不僅減少環境污染，還將有助于培肥地力和促進蘋果增產增收［5］，但所選微生物菌劑在寧夏引黃灌區貧瘠干旱環境條件下研究較少。為此，本研究針對寧夏蘋果主產區土壤偏堿、有機質含量低、養分失衡等突出問題，以主栽品種煙富為試材，連續3年田間定位試驗，研究了牛糞結合微生物菌劑對蘋果的土壤特性、樹體生長與光合性能、果實品質的改良效果，以期為蘋果合理施肥和優質豐產栽培提供理論依據。

1" 材料和方法

1.1" 試驗地點和材料

試驗地位于吳忠國家科技園區寧夏鑫源祥農牧有限公司，試驗田土壤為灰鈣土類中壤土，蘋果株行距3m×2m，每畝（667m2）栽樹111株。樹齡為6年，樹形為自由紡錘形，采用滴管灌溉模式行內覆蓋防草布。

試驗選用好氧發酵完成的奶牛糞，符合NY525-2012《有機肥料》質量標準。奶牛糞基本理化性質：有機質含量為47.8%，全氮含量為8.3g/kg，全磷含量為5.1 g/kg，全鉀含量為20.8g/kg， pH值為7.0，全鹽含量為16.7g/kg。

土壤理化情況：有機質0.57% 、 pH值 8.08、堿解氮67.5mg/kg、速效磷26.75 mg/kg、速效鉀 253.75mg/kg。試驗設計5個處理，每個處理3行，每行6株樹，對照組（CK）不施有機肥，2021年3月26日進行施肥處理，采用蘋果樹行兩側樹冠外沿開溝施肥，溝深度60cm，寬為60cm。

全園統一管理，大量元素水溶性肥料（青島世遠農業科技有限公司，N-P2O5-K2O：18-18-18）采用滴灌模式隨水施入。

4個試驗組設置如表1。哈茨木霉為濟南魯亞生物科技有限公司生產，有效成分2×（109～1010）個/g；生物腐殖酸（BFA）為廣西濟世興農腐植酸肥業有限公司生產，含有腐殖酸（FA）≥24%，有益微生物≥2×108個/g；解淀粉芽孢桿菌（B. amyloliquefaciens）由寧夏農林科學院植物保護研究所提供。枯草芽孢桿菌為濰坊益昊生物技術有限公生產，有效成分1011個/g 。

1.2" 儀器設備與試劑

果實硬度計（GY-1）；數顯測糖計（0-53%糖量計，PAL-1）；葉綠素儀SPAD 502；TPS-2光合儀。所用試劑均為分析純。

1.3指標測定方法

1.3.1nbsp; 土壤養分測定

土壤及牛糞有機肥中全氮以凱氏定氮法、全磷以NaOH熔融鉬銻抗比色法、鉀以NaOH熔融火焰光度法、堿解氮以堿解擴散法、速效磷以Olsen法進行測定。

1.3.2" 光合指標測定

在8月上旬利用TPS-2光合儀于早晨09：00-11：30測定蘋果樹體中部當年生新梢中部葉片的光合特性參數指標。

1.3.3" 果實營養成分含量的測定

果實成熟后在樣本樹樹冠外圍1.3～1.5 m高度隨機采果50個，運回實驗室測定單果質量、縱橫徑、果肉硬度、可溶性固形物質量分數等品質指標。單果質量用1/100電子天平稱量，果實縱、橫徑用數顯游標卡尺測量，果實去皮硬度用GY-1型果實硬度計測量，可溶性固形物質量分數用數顯糖量計測定。

1.4" 數據統計分析

采用Excel 2013進行數據統計，通過IBM SPSS Statistics 23對數據進行分析。

2" 結果與分析

2.1" 不同微生物菌劑處理對果園土壤的影響

由表2可以看出，在牛糞中添加不同微生物菌劑，能夠明顯促進土壤中速效氮、速效磷、速效鉀等速效養分含量的增加。哈茨木霉菌促進速效氮和速效磷增加效果最好，與CK相比分別增加81.8%和150.8%；BFA促進速效鉀增加效果最好，與CK相比增加102.1%。在牛糞中添加微生物菌劑對土壤pH影響不大。解淀粉芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌降低電導率和全鹽效果較明顯。哈茨木霉、BFA和枯草芽孢桿菌分別使土壤有機質含量增加17.2%、27.9%和27.4%。土壤中添加微生物菌劑全量磷表現出下降趨勢。

2.2" 不同微生物菌劑處理對蘋果光合特性的影響

由圖1可以看出，4個處理與CK相比，施用牛糞和微生物菌劑改良土壤使蘋果樹葉片凈光合速率增加了12.4%～26.7%，各微生物菌劑處理凈光合速率從大到小為T2gt;T4gt;T1gt;T3gt;CK，并且各處理與CK間達到差異顯著，但處理間差異不顯著；蒸騰速率各處理間關系為T4gt;T2gt;T1gt;CKgt;T3；胞間CO2濃度為T2gt;T4gt;T1gt;T3gt;CK，各處理間差異不顯著，但各處理與CK間差異顯著；氣孔導度為T4gt;T2gt;T1gt;CKgt;T3。在4個處理中BFA菌劑光合效率最高，蘋果樹葉片的凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導度分別比CK增加了26.7%、11.4%、22.8%和11.9%。T2與T4處理間在光合測定各指標間差異不顯著。

2.3 "不同微生物菌劑處理對果園樹體新梢的影響

由圖2可以看出，牛糞結合微生物菌劑對蘋果新梢長度的影響中，BFA菌劑和解淀粉芽孢桿菌對新梢生長度的增加有明顯效果，分別增加了26.6%和16.3%，哈茨木霉和枯草芽孢桿菌促長效果不明顯；在新梢增粗上BFA菌劑效果最明顯，比CK增加了63.1%，其他微生物菌劑效果均優于CK。哈茨木霉、BFA菌劑、有效淀粉菌和枯草芽孢桿菌處理下樹體新梢葉綠素增幅4.6%～8.8%，其中哈茨木霉菌效果最明顯，4個微生物菌劑處理均與CK均差異顯著，但處理間沒有差異不顯著。

2.4" 不同微生物菌劑處理對果園果實品質的影響

由圖3可以看出，牛糞結合微生物菌劑處理下蘋果單果質量均有所增加，增幅為12.4%～23.2%，4個微生物菌劑處理均與CK呈顯著性差異，其中T4處理單果質量增加最多。牛糞結合微生物菌劑的4個處理對蘋果的果實橫縱徑無明顯影響。試驗中，4個微生物菌劑處理果實的硬度均有所增加，處理間差異不顯著，其中T3牛糞結合有效解淀粉菌硬度增加較多。牛糞結合微生物菌劑對果實可溶性固形物影響方面，只有T2處理顯著增加了可溶性固形物質量分數。牛糞結合微生物菌劑能明顯降低可滴定酸質量分數，比CK降低了25.6%～48.7%，降低量從多到少依次為枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、BFA菌劑、哈茨木霉菌。因此，枯草芽孢桿菌增加果實糖酸比效果較好，糖酸比

不同小寫字母表示處理間差異顯著（Plt;0.05）。下圖同。

達到了70。

2.5" 主成分分析

對13個指標進行主成分分析，根據特征值大于1提取了3個主成分（見表3），累計貢獻率為92.469%，可代表13項指標的基本信息。第1主成分的貢獻率為48.348%，其中糖酸比（0.978）、單果質量（0.895）、可滴定酸質量分數（-0.954）的特征向量較高，這些指標均與產量和品質相關，所以可概括為產量和品質因子。第2主成分的貢獻率為29.054%，其中果形指數（0.884）、胞間CO2濃度（-0.778）的特征向量較高，主要是農藝性狀相關的指標，因此稱作性狀因子。

由表4可知，為明確不同改良土壤處理效果，對樹體新稍長粗、葉片葉綠素、葉片光合、果實品質13個指標進行主成分分析，經綜合客觀分析，第1個主成分的累積貢獻率達48.35%，第2個主成分累積貢獻率達77.40%，第3個主成分累積貢獻率達92.47%。綜上所述，處理T2得分最高，處理T4得分次之，因此綜合考慮各項指標，T2即BFA菌處理改善果園土壤，提高果實品質最好。

3" 討論與結論

3.1" 微生物菌劑對土壤改良的作用

微生物菌劑作為一種土壤改良劑，自身不能作為養分被作物生長直接利用，可通過快速分解有機質來改善土壤理化性狀，提高作物養分的利用率。大量研究表明，生物菌肥能顯著提高土壤全氮、速效鉀和有機質含量，土壤肥力得以改善［6］。高捷［7］研究表明，在最適有機肥與化學氮肥配施比例下增施微生物菌劑可進一步通過提高水稻單位面積穗數和總穎花量來實現水稻增產，并有效提高水稻葉面積指數和地上部干物質積累量。與不施微生物菌劑處理相比，增施微生物菌劑顯著提高了土壤氮和土壤有機質含量，并能顯著提高土壤脲酶、蔗糖酶和過氧化氫酶活性。添加生物有機肥及枯草芽孢桿菌對提高肥料利用率及保持土壤肥力有一定的促進作用。本研究中，在牛糞中添加不同微生物菌劑在促進速效氮、速效磷、速效鉀等速效養分增加較明顯。從本試驗結果來看，增施枯草芽孢桿菌處理在改善土壤肥力方面表現更優。

3.2" 微生物菌劑對植株生長的影響

土壤有機肥結合微生物菌劑能明顯促進植株生長，提高產量和改善品質。王立輝［8］研究表明適宜用量的生物有機肥與微生物菌劑配施可顯著促進蒜苗植株生長，提高產量，增強根系活力及硝酸還原酶活性，提高蒜苗葉綠素、維生素C、可溶性糖及大蒜素含量，降低硝酸鹽含量。配施生物有機肥每畝（667 m2）800 kg、微生物菌劑每畝（667 m2）80 kg為最優處理，宜作為當地蒜苗生產的施肥模式推廣應用。李靜［9］研究表明草根 8 號＋枯草芽孢桿菌處理對越冬茬番茄提高抗性和品質有較好的效果，可在越冬茬番茄種植中進行推廣應用。馮汝超［10］研究表明瑞康盾微生物菌劑能夠促進秋季連作西瓜植株的生長， 增加產量， 提高果實品質。

本研究中，牛糞結合微生物菌劑對蘋果新梢增長中，解淀粉芽孢桿菌、BFA菌劑有明顯效果；在新梢增粗上BFA菌劑效果最明顯。哈茨木霉、BFA菌劑和枯草芽孢桿菌對樹體新梢葉綠素增加有效果，其中BFA菌劑效果最明顯。牛糞結合微生物菌劑對蘋果單果質量增加均有效果，其中枯草芽孢桿菌對單果質量增加最多。牛糞結合微生物菌劑能明顯降低可滴定酸質量分數，降低最多依次為枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、BFA菌劑、哈茨木霉菌。因此，在果實增加糖酸比方面，枯草芽孢桿菌效果較好。幾種牛糞結合微生物菌劑措施中，牛糞結合BFA菌劑改良土壤、提高果實品質、增加樹體生長效果最明顯。

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參考文獻

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