復合微生物肥料對杏園土壤及杏果實品質的影響

摘" 要" 為探究復合微生物肥料對杏園土壤及杏果實品質的影響，以15 a生的‘華胥大銀杏’為研究對象，設置5個處理組（空白對照、常規施肥、基質+70%常規施肥、復合微生物肥料+70%常規施肥、復合微生物肥料），于果實成熟期采集土壤及健康果實樣品，測定土壤養分、土壤酶活、杏果實品質及產量。結果表明：復合微生物肥料組土壤全氮、全磷含量較其他處理組顯著提高，與常規施肥組相比，分別顯著提高10.92%、" 46.15%；復合微生物肥料組脲酶活性最高，與常規施肥組相比，顯著提高113.51%；復合微生物肥料組根際微生物群落結構與其他組相比，優勢屬種類和相對豐度有差異，部分細菌、真菌與特定土壤養分和土壤酶活性呈顯著相關關系。此外，復合微生物肥料組杏果實的固酸比和可溶性固形物含量較其他組顯著提高，與常規施肥組相比，分別顯著提高23.38%、26.46%。施用復合微生物肥料可顯著提高土壤養分及酶活性，改善根際微生物群落結構，進而提高果實品質和產量。

關鍵詞" 杏；復合微生物肥料；土壤養分；土壤酶；微生物群落；果實品質

doi：10.7606/j.issn.1004-1389.2024.08.010

https：//doi.org/10.7606/j.issn.1004-1389.2024.08.010

收稿日期：2023-03-09" 修回日期：2023-05-11

基金項目：陜西省科學院青年聯合創新項目（2021K-14）；西安市科技計劃項目（20NYYF0028）；陜西省自然科學基礎研究計劃項目（2021JQ-955）；陜西省重點研發計劃項目（2021ZDLNY05-01）。

第一作者：顏" 宏，女，研究實習員，研究方向為微生物肥料開發與應用。E-mail：yanhong@xab.ac.cn

通信作者：白亞妮，女，副研究員，研究方向為鹽堿地修復與改良。E-mail：baiyn@xab.ac.cn

杏（Prunus armenniaca）為薔薇科、李亞科、杏屬植物，是中國栽培歷史最為悠久的果樹之一［1-2］。杏樹根系強大，抗逆性強，為干旱半干旱地區主要栽培樹種之一；杏樹具有結果早、產量高、經濟效益明顯等特點，在國內廣泛栽培［3］。杏根據食用方式主要分為仁用杏和鮮食杏，其中鮮食杏果實富含維生素、蛋白質、自由酸、糖、鈣、鐵、磷等多種營養物質，具有較高營養價值［1，4］。目前鮮食杏產業前景廣闊，但由于經濟利益驅動，很多果農追求產量，加大化肥投入，而忽視杏果實品質。這導致鮮食杏市場果實品質不高，影響消費者的購買意愿，從而影響鮮食杏市場發展和果農經濟收入［2］。已有研究多關注于化肥對杏果實品質的提升，但復合微生物肥料對杏果實品質提升及杏園土壤質量提升方面缺乏相應研究。

復合微生物肥料富含植物生長所需的氮、磷、鉀等無機營養元素，同時含有有機質及有益微生物 ［5-6］。有益微生物利用自身代謝活動將營養元素分解為利于植物吸收利用的小分子物質，也可利用自身生命活動產生的次生代謝產物（如生長素、赤霉素、細胞分裂素等）刺激植物生長，還可改善土壤環境、防治病蟲害等，達到化肥減施增效、降低農藥用量的效果［7-9］。許多研究者已將復合微生物肥料用于水稻、辣椒、馬鈴薯、花生、白菜、玉米等農作物種植中，結果發現施用復合微生物肥料對作物株高、生物量、產量等有顯著提高效果［10-15］。復合微生物肥料應用于水果方面，相關研究較少。陳光等［16］研究者發現施用復合微生物肥料能顯著提高西瓜產量和品質，增產率為" 8.40%，維生素C含量和糖度均有較大程度提高。吳貴平［17］發現楊梅施用復合微生物肥料后，樹勢增強，果實增大，色澤加深，可溶性固形物和微生物C含量與對照組相比顯著提高。雒家其［18］研究發現蘋果施用復合微生物肥料后，坐果率、單果質量和產量顯著提高，土壤環境和物理結構也得到改善。

目前，將復合微生物肥料應用于杏果實品質提升及杏園土壤質量改善的研究還未見報道。本試驗以中國國家地理標志產品‘華胥大銀杏’為研究對象，對杏樹開展不同施肥處理，旨在探究復合微生物肥料對杏園土壤和果實品質的影響，為杏園科學合理施用復合微生物肥料提供理論依據與實踐基礎。

1" 材料與方法

1.1" 試驗點與供試材料

長期肥料定位試驗開展于陜西省西安市藍田縣華胥鎮上許村杏園，地處嶺區山地。該區位于東經109°10′48″，北緯34°15′45″，海拔668 m，年降雨量620 mm，年平均氣溫13 ℃，年日照時數" 2" 100 h［19］，土壤質地為黏壤土，pH 7.95，電導率120.38 mS·cm-1，可溶性鹽0.16 g·kg-1，有機質含量11.25 g·kg-1，堿解氮34.24 mg·kg-1，全氮2.92 g·kg-1，速效鉀119.45 mg·kg-1，全鉀17.90 g·kg-1，速效磷1.13 mg·kg-1，全磷0.57 g·kg-1。

選15 a生‘華胥大銀杏’進行試驗，株行距為3.70 m × 4.00 m，樹高3.20 m，冠徑2.10 m × 1.80 m。杏樹修剪方式和程度、病蟲害防治措施均與往年一致。

供試化肥為磷酸一銨（N 12%，P2O5 61%）；供試復合微生物肥料由本實驗室研制（委托西安國聯質量檢測技術股份有限公司檢測），有效活菌數（枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌）為7.77"" 億·g-1，總養分（N+ P2O5+K2O）為12.30%，有機質≥43.00%，pH為7.60；供試基質為滅活復合微生物肥料。

1.2" 試驗設計

選擇樹形、樹勢、產量相對一致的杏樹，依據微生物肥料田間試驗技術規程及肥效評價指南（NY/T 1536-2007）設置5個田間施肥處理組，每個處理組設3個重復小區，每個小區為4株杏樹，各小區隨機排列，各組具體施肥處理與施肥量如表1［20］。杏樹根系主要集中分布在20～40 cm土層內，施肥深度為30 cm，不同處理均為樹冠投影處環形施肥，于2020年11月和2021年11月施肥。杏樹修剪方式和程度、病蟲害防治措施等杏園管理措施均與往年一致。

1.3" 樣品采集

2022年6月初采集土壤與果實樣品。果實樣品于樹冠外圍中部分4個方位隨機采集，每個處理組采集50個健康、成熟果實樣品，隨機采自每組的12棵樹。土壤樣品采集需避開前一年施肥穴，采集樹冠投影處20 ～ 40 cm深度的土樣。采用抖落法收集杏樹根際土壤：隨機選擇杏樹取樣，抖去附著在根系的較大土塊，然后用無菌細刷輕輕將緊貼根系的根際土刷入無菌離心管，并將其立即保存于液氮中。土壤、根際土樣品每個處理分別采集3個樣品，每個樣品為3個采樣點的混合樣。

1.4" 測定項目與方法

1.4.1" 土壤指標測定" 土樣養分指標：有機質依據土壤檢測（NY/T 1121.6-2006）進行測定；堿解氮依據森林土壤（LY/T 1228-2015）進行測定；全氮依據土壤質量（HJ 717-2014）進行測定；速效鉀依據土壤速效鉀和緩效鉀含量測定法（NY/T 889-2004）進行測定；全鉀依據土壤全鉀的測定法（NY/T 87-1988）進行測定；有效磷依據土壤有效磷的測定法（HJ 704-2014）進行測定；全磷依據土壤總磷的測定法（HJ 632-2011）進行測定。

土壤酶活性指標：過氧化物酶采用比色法進行測定；過氧化氫酶采用滴定法進行測定；堿性磷酸酶采用磷酸苯二鈉比色法進行測定；脲酶采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法進行測定；多酚氧化采用比色法進行測定；蔗糖酶采用3，5-二硝基水楊酸比色法進行測定。

杏樹根際土壤微生物指標：微生物多樣性采用高通量測序技術對細菌16S rRNA的V3～V4區和真菌18S rRNA ITS1區PCR產物進行測序。測序由上海美吉生物醫藥科技有限公司完成。

1.4.2" 果實指標測定" 果實外觀品質與產量：果實清洗擦干后測定單果質量、單株產量，游標卡尺測定果實縱徑、橫徑。果實硬度依據水果硬度測定（NY/T 2009-2011）中的手持式硬度計測定法進行測定［21］。

果實內在品質：可溶性固形物依據水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定（NY/T 2637-2014）進行測定；可滴定酸度依據食品中總酸的測定（GB/T 12456-2008）進行測定；可溶性糖依據水果及制品可溶性糖的測定（NY/T 2742-2015）進行測定；還原糖依據食品中還原糖的測定（GB 5009.7-2016）進行測定；維生素C（抗壞血酸）依據食品中抗壞血酸的測定（GB 5009.86-2016）進行測定；固酸比為可溶性固形物含量與可滴定酸比值；糖酸比為可溶性糖與可滴定酸比值；可食率為果實去核后可食部分與果實總鮮質量比值。

1.5" 數據統計與分析

采用SPSS 22軟件進行數據統計分析，Excel 2016作圖。采用美吉生信云平臺完成土壤細菌、真菌的高通量測序數據分析。ANOVA單因素方差分析用于分析組間差異。

2" 結果與分析

2.1" 不同施肥處理對杏園土壤的影響

2.1.1" 不同施肥處理對杏園土壤養分的影響" 由表2可知，復合微生物肥料組及常規施肥組杏園土壤堿解氮較高，與復合微生物肥料+70%常規施肥組相比分別顯著提高了10.39%和" 16.45%。復合微生物肥料組土壤全氮最高，與空白對照組相比，顯著提高了50.46%；與常規施肥組相比，顯著提高了10.92%。復合微生物肥料組土壤速效磷和全磷最高，與其他組差異顯著。土壤有機質、速效鉀和全鉀各施肥處理組間差異不顯著。

2.1.2" 不同施肥處理對杏園土壤酶活性的影響" 由表3可知，復合微生物肥料組及常規施肥組杏園土壤過氧化物酶活性較高，與復合微生物肥料+70%常規施肥組相比，分別顯著提高了" 49.22%和60.16%。常規施肥組、基質+70%常規施肥組及復合微生物肥料組土壤堿性磷酸酶活性較高，與空白對照組相比，分別顯著提高了" 123.81%，88.89%和74.60%。復合微生物肥料組土壤脲酶活性最高，與空白對照組相比，顯著提高了95.87%。常規施肥組和復合微生物肥料組土壤蔗糖酶活性較高，與空白對照組相比，分別顯著提高了238.18%和113.23%。各施肥處理組間土壤過氧化氫酶和多酚氧化酶活性差異不" 顯著。

2.1.3" 不同施肥處理對杏園土壤微生物群落的影響" 如圖1-a所示，在細菌屬水平上，空白對照組土壤細菌群落的優勢屬（相對豐度前5）為Bacillus（15.35%）、norank_f_Vicinamibacteraceae（4.70%）、norank_f_norank_o_Vicinamibacterales（3.81%）、norank_f_Gemmatimonadaceae（3.73%）和Arthrobacter（3.20%）。復合微生物肥料組與空白對照組相比，Bacillus的相對豐度降低為1.47%，norank_f_Vicinamibacteraceae、norank_f_norank_o_Vicinamibacterales和RB41的相對豐度則少量提高。常規施肥組、基質+70%常規施肥組、復合微生物肥料+70%常規施肥組與復合微生物肥料組相比，優勢屬種類差異較小，但其相對豐度有差異。綜合來看，復合微生物肥料施肥處理后杏園土壤細菌中Bacillus的相對豐度顯著降低，其優勢屬種類發生了變化。

如圖1-b所示，在真菌屬水平上，空白對照組土壤真菌群落的優勢屬（相對豐度前五）為Solicoccozyma（15.05%）、unclassified_k_Fungi" （12.25%）、unclassified_o-Onygenales" （9.90%）、Mortierella（9.48%）和unclassified_p_Ascomycota（5.59%）。復合微生物肥料組與空白對照組相比，Solicoccozyma（9.50%）、unclassified_k_Fungi（8.83%）和unclassified_o-Onygenales（2.11%）的相對豐度顯著降低，而Dactylonectria的相對豐度（10.26%）則顯著提高。常規施肥組、基質+70%常規施肥組、復合微生物肥料+70%常規施肥組與空白對照組、復合微生物肥料組相比，Solicoccozyma的相對豐度均有降低，其優勢屬種類與豐度也有差異。

將杏園土壤養分指標、酶活性指標與根際微生物進行相關性分析，結果顯示：在細菌屬水平上，土壤蔗糖酶、過氧化物酶、堿性磷酸酶與許多細菌的豐度呈正相關，如Solirubrobacter、unclassified_k_norank_d_Bacteria、Dongia等；其余指標則不同程度與特定屬的細菌呈顯著相關關系（圖2-a）。在真菌屬水平上，土壤蔗糖酶、過氧化物酶、堿性磷酸酶與許多真菌的豐度呈正相關，如Neonenectria、Lecanicillium、Trichocladium等。其余指標則不同程度地與特定真菌呈相關關系，如全氮、速效磷、全磷與Peziza和Lecanicillium呈顯著正相關（圖2-b）。綜合來看，土壤蔗糖酶、過氧化物酶和堿性磷酸酶對杏樹根際微生物的豐度影響較大，這可能是因為土壤酶活性間接影響微生物生長繁殖所需的營養與能量。

2.2" 不同施肥處理對杏果實品質與產量的影響

2.2.1" 不同施肥處理對杏果實外觀品質與產量的影響" 由表4可知，常規施肥組果實縱徑比其他組大。復合微生物肥料組果實硬度比其他組小，與空白對照組相比，顯著降低了36.96%。復合微生物肥料組單果質量最高，與空白對照組相比，顯著提高了9.44%。復合微生物肥料組單株產量最高，與空白對照組相比，顯著提高了" 50.46%；與常規施肥組相比，顯著提高了" 10.92%。果實橫徑與果形指數各施肥處理組差異不顯著。

2.2.2" 不同施肥處理對杏果實內在品質的影響" 由圖3可知，復合微生物肥料組杏果實可溶性固形物含量最高，與常規施肥組相比，顯著提高了26.46%。復合微生物肥料組果實可溶性糖含量、還原糖含量最高，與空白對照組相比，分別顯著提高了20.28%、15.38%。復合微生物肥料組果實固酸比最高，與空白對照組相比，顯著提高了" 61.02%；與常規施肥組相比，顯著提高了" 23.38%。各施肥處理組間果實可滴定酸含量、維生素C含量與糖酸比沒有顯著差異。

2.3" 土壤養分及酶活性與杏果實品質的相關性

土壤養分含量等指標與作物品質、產量等密切相關，將有顯著差異的養分指標、酶活性指標與杏果實品質指標進行相關性分析。結果如圖4中藍框所示，果實硬度與土壤全氮、速效磷、全磷、過氧化物酶、脲酶含量呈負相關，說明這些土壤指標的含量可能會影響果實的成熟度；含量越高，果實硬度越低，同時期果實的成熟度就越高，上市越早。如圖4中紅框所示，果實的可溶性固形物含量、可溶性糖、還原糖、固酸比、糖酸比與土壤全氮、速效磷、全磷、過氧化物酶、脲酶有不同程度的正相關關系，說明這些指標的含量影響果實的品質；含量越高，果實品質越高。綜合來看，杏園土壤中過氧化物酶、脲酶等土壤酶活性影響土壤氮磷養分的轉化，可能影響杏樹對養分的吸收利用，最終影響果實品質。

3" 討" 論

土壤養分含量與酶活性影響土壤微生物代謝、繁殖等生命活動，也影響植物養分吸收。復合微生物肥料富含無機、有機營養元素及有益微生物，其對土壤養分、酶活性、微生物群落都有重要影響。張德楠等［22］報道，復合微生物肥料可顯著提高火龍果園土壤有機質、全氮、全磷、全鉀等養分含量，也能增強土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶、多酚氧化酶和酸性磷酸酶活性。烏音嘎等［23］研究發現復合微生物肥料能顯著提高土壤酶活性、有機質和速效養分含量。本研究也有類似結論，研究結果表明杏樹施用復合微生物肥料后，杏園土壤全氮、全磷、堿解氮、速效鉀含量均有顯著提高，堿性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性也顯著提高，土壤細菌、真菌優勢屬相對豐度和種類也發生了一定變化。復合微生物肥料組與其他試驗組相比，其芽孢桿菌屬的相對豐度降低了，這表明復合微生物肥料中的枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌可能在短期內促進杏樹的生長發育，并未長期定殖于杏樹的根際土壤中。

杏果實外觀品質與內在品質是體現其商品價值的重要指標，也影響對消費者的吸引力與市場競爭力［24］。研究發現，氮磷鉀肥配比影響果實品質。王偉軍等［3］報道，多施鉀肥可顯著提高供佛杏果實品質，可滴定酸含量顯著降低，可溶性固形物含量、固酸比顯著提高。田曉萍等［25］發現，氮磷鉀肥與杏李‘味厚’果實的可溶性固形物含量呈正相關，且鉀肥與可溶性固形物含量、固酸比和維生素C含量都呈正相關。Yu等［26］研究發現，藍莓栽培過程中接種芽孢桿菌后，藍莓果實的品質、產量都得到了顯著提升，其中可溶性糖、維生素C、可溶性固形物含量等比空白對照組分別提高4.21%、17.31%和2.41%。本研究表明施用復合微生物肥料后，杏果實品質較空白對照組、常規施肥組相比提升顯著。這表明除氮磷鉀肥以外，有機質和微生物在杏果實品質的提升方面有重要的意義。

土壤肥力是果樹正常生長和穩定高產的重要保證，而施肥是提高土壤養分含量的有效方式。施用有機肥和有益微生物可提高土壤有機質和養分含量，建立健康的根際菌群，優化根際環境；還可促進根系發育，提高根系對養分的吸收效率，促進光合產物的積累，最終提高果實產量，改善果實品質［27］。Kang等［28］發現生物有機肥可以通過緩解根際酸化，促進側根發育，降低梨葉早衰脫落率，提高梨果實產量。Agegnehu等［29］發現施用生物有機肥可顯著增加植物葉面積、光合速率和葉片中鉀、鈣、鎂、鐵的積累，從而提高光合生產力和地上部分的生長。Wang等［30］研究發現有機肥和有益微生物的施用可通過調節糖和有機酸代謝相關基因的表達，改變糖酸代謝，從而改善果實品質。本研究發現，復合微生物肥料富含無機、有機養分及有益微生物，施用后可顯著提高土壤全氮、全磷含量及脲酶活性，改善杏樹根際微生物群落結構，提高杏果實產量及品質，這與前人研究結果一致，但對于杏果實品質提升的內在機制尚不清楚，將在后續研究中進行深入探究。

4" 結" 論

本研究分析了不同施肥處理對杏園土壤養分、土壤酶活性及杏果實產量、品質的影響，結果發現相較常規施肥，施用復合微生物肥料后土壤全氮、全磷含量及土壤脲酶活性顯著提高，分別提高" 10.92%、46.15%、113.51%。施用復合微生物肥料后，杏果實產量比常規施肥顯著提高" 10.92%，其果實固酸比和可溶性固形物含量比常規施肥顯著提高23.38%和26.46%。該研究為復合微生物肥料在杏園生產中的應用推廣提供了理論依據與實踐基礎。

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Effects of Compound Microbial Fertilizer on" Soil of Apricot Orchards and Quality of Apricot Fruit

YAN Hong1，2，BAI Yani1，2，LU Yuxin1，2，FENG Zhizhen1，2，

FENG Puyang1，2 and ZHAO Wenjuan1，2

（1.Bio-Agriculture Institute of Shaanxi，Xi’an" 710043，China；2.Enzyme

Engineering Research Center of Shaanxi，Xi’an" 710600，China）

Abstract" In order to investigate the effect of compound microbial fertilizer on soil properties and the qualities of apricot fruit，the 15-year-old ‘Huaxu apricot’ was selected as research object，five treatment groups were set up，which include blank control，conventional fertilization，substrate and 70% conventional fertilization，compound microbial fertilizer and 70% conventional fertilization，compound microbial fertilizer.At maturity stage，the soil and healthy apricot fruit samples were collected to determine soil nutrients，soil enzyme activities，yields and quality of apricot fruit.The results showed that the content of total nitrogen and total phosphorus in the soil treated with compound microbial fertilizer was significantly higher compared with other treatments.It increased by 10.92% and 46.15% compared with the conventional fertilization，respectively.The urease activity of soil in compound microbial fertilizer treatment was the highest，exhibiting a significant increase of 113.51% compared with that of conventional fertilization.Besides，the rhizosphere microbial community structure of compound microbial fertilizer treatment was different from that of the other treatments.Certain bacteria and fungi were significantly correlated with soil nutrients and enzyme activities.In addition，the solid acid ratio and soluble solid content of apricot fruits in the compound microbial fertilizer treatment were significantly increased compared with the other treatments，increased by 23.38% and 26.46% compared with the conventional fertilization，respectively.To conclude，the application of compound microbial fertilizer significantly increases soil nutrient and enzyme activities，thereby improving the structure of the rhizosphere microbial community，ultimately leading to increased fruit yield and quality.This study provides a theoretical and practical foundation for the application of compound microbial fertilizer in apricot orchard production.

Key words" Apricot; Compound microbial fertilizer; Soil nutrition; Soil enzyme; Microbial community; Fruit quality

Received"" 2023-03-09""" Returned" 2023-05-11

Foundation item" The Youth Joint Innovation Program of Shaanxi Academy of Science （No.2021K-14）; the Science and Technology Projects of Xi’an （No.20NYYF0028）; the Natural Science Basic Research Program of Shaanxi （No.2021JQ-955）; the Key Research and Development Program of Shaanxi （No.2021ZDLNY05-01）.

First author" YAN Hong，female，research assistant.Research area：development and application of microbial fertilizer.E-mail：yanhong@xab.ac.cn

Corresponding"" author" BAI Yani，female，associate research fellow.Research area：reclamation and improvement of saline-alkaline soil.E-mail：baiyn@xab.ac.cn

（責任編輯：潘學燕" Responsible editor：PAN Xueyan）