不同微生物菌肥用量对伊贝母各组成要素的影响

陈宝燕，马红红，杨 涛，程争鸣，牛新湘，马兴旺

(1.乌鲁木齐市米东区农产品质量安全检测中心，乌鲁木齐830011;2.新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所，乌鲁木齐830091;3.中国科学院新疆生态与地理研究所，乌鲁木齐830011)

不同微生物菌肥用量对伊贝母各组成要素的影响

陈宝燕1，马红红2，杨 涛2，程争鸣3，牛新湘2，马兴旺2

(1.乌鲁木齐市米东区农产品质量安全检测中心，乌鲁木齐830011;2.新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所，乌鲁木齐830091;3.中国科学院新疆生态与地理研究所，乌鲁木齐830011)

【目的】研究伊贝母高产优质条件下的微生物菌肥最佳施肥量。【方法】采用单因素试验设计，设微生物菌肥5个施肥量处理，分别为0、2、4、6、8 kg/667 m2，在伊贝母的生育过程中，萌芽期、现蕾期、始花期的微生物菌肥施用比例分别是10%、20%、30%和40%。测定分析伊贝母的植株高度，植株鲜重、鳞茎鲜重、产量及土壤有机质、全氮含量、pH。【结果】随着微生物菌肥施用量的增加，各个时期的伊贝母植株高度、植株鲜重、鳞茎鲜重和伊贝母产量均呈现先增加后降低趋势;随着微生物菌肥施用量的增加，萌芽期和始花期土壤有机质、土壤全氮含量和土壤pH变化不显著，现蕾期时，除了土壤有机质和土壤全氮含量没有差异外，其余均有差异;当微生物菌肥施用量为4.29 kg/667 m2时，伊贝母产量最高，为538.55 kg/667 m2;萌芽期时，应施用0.29 kg/667 m2伊贝母，鳞茎鲜重相对较重;现蕾期时，应施用0.23 kg/667 m2伊贝母，鳞茎鲜重相对较重;始花期时，应施用1.02 kg/667 m2伊贝母，鳞茎鲜重相对较重。【结论】以微生物菌肥基施为主，生育期开沟追施微生物菌肥，可获得伊贝母增产增效。

微生物菌肥;伊贝母;鳞茎鲜重;产量

0 引言

【研究意义】伊贝母是(Fritillaria pallidiflora Schvek)《中华人民共和国药典》收载的一种珍贵的传统中药材，多年生草本植物。性微寒，味苦，归肺、心经。具有清热润肺，化痰止咳之功效。临床上常用于肺热燥咳，干咳少痰，阴虚劳咳，咳痰带血等症状。伊贝母主要分布于新疆降水量丰富、海拔1 000～1 880 m的伊犁河中下游两岸，是受国家保护的渐危种植物，为国家三级重点保护野生药材。由于野生伊贝母药材资源破坏严重，20世纪70年代人工引种成功，之后大量投入生产，目前大规模种植伊贝母产业已成为拉动新疆当地农牧民收入的重要途径［1－6］。我国是世界贝母的重要分布中心，以四川、新疆、甘肃、安徽等省资源最为丰富［7］。微生物菌肥是经过特殊工艺制成的含有活菌并用于植物的生物制剂或活菌制剂，具有增加土壤肥力、增强植物对养分的吸收、减少化学肥料施用量、减少环境污染等多种功能［8，9］。【前人研究进展】目前，有关微生物菌肥的研究主要集中在设施蔬菜栽培、克服连作障碍、蔬菜生长、产量和品质、土壤理化性质的研究等方面［8－11］。【本研究切入点】而有关伊贝母的研究主要集中在伊贝母人工栽培技术、伊贝母的根际微生物、伊贝母的病虫害防治、伊贝母根系分泌物、伊贝母属植物鉴定技术、伊贝母有效成分含量等方面［12－15］，而有关微生物菌肥能否提高伊贝母产量的研究较少。研究伊贝母高产优质条件下的微生物菌肥最佳施用量。【拟解决的关键问题】研究依据微生物菌肥的效应函数法，在伊贝母萌芽期、现蕾期和始花期分别施入不同量的微生物菌肥，以期确定伊贝母高产优质条件下的微生物菌肥最佳施肥量，通过田间试验，进一步优化明确伊贝母科学施肥量。

1 材料与方法

1.1 材料

2014年4～6月在巩留县莫合乡农技站伊贝母种植示范基地进行。试验区属于北温带大陆性半干旱气候类型，年均气温7.4℃，最高气温37～39℃，无霜期约145 d，昼夜温差平均在13～16℃。春迟秋早，冬长夏短，四季分明，日照充足。年日照时数2 731.7 h，年降水量270～280 mm。供试土壤有机质含量为13.56 g/ kg，全氮0.519 g/kg，土壤pH为8.49，Olsen－P为20.49 g/kg。供试品种采用当地繁育4 a，磷茎直径大于1 cm的主栽品种，种植模式采用行距为15 cm，株距为5 cm。试验区田间管理同大田高产管理。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

根据伊贝母典型种植区多年的“3414”测土壤配方施肥数据，以及伊贝母种植栽培和施肥方面的文献资料，采用单因素试验设计，设微生物菌肥(天物科技)5个施肥量处理，分别0、2、4、6、8 kg/667 m2，3次重复，15个试验小区，随机区组排列，小区面积=5 m×4 m=20 m2，试验区面积共120 m2。在伊贝母的生育过程中，萌芽期、现蕾期、始花期的微生物菌肥施用比例分别是10%、20%、30%，剩余的微生物菌肥一次性施入土壤中。各处理磷肥、精制有机肥+有机物料腐熟剂、精致有机肥+有机物料腐熟剂均采用文献调研推荐优化施肥量，全部基施，灌溉方式方法同当地常规管理。

1.2.2 测定项目

1.2.2.1 土样

分别采集5个处理在萌芽期、现蕾期、始花期的0～20、20～40 cm土层样品30个，共150个。

1.2.2.2 植物样

分别采集5个处理在萌芽期、现蕾期、始花期的植株、磷茎样品30个，共150个。

1.2.2.3 植株生长势

在每小区选20株伊贝母进行植株生长势、磷茎生长速度的测定，生长势以株高来表示，每隔7 d定时、定株测定1次，取其平均值，记录其生长势，累计3 000株。

1.2.2.4 植物样和土样

土样有机质测定采用重铬酸钾－硫酸溶液法，土壤pH值测定采用电位法，土壤全氮测定采用凯氏定氮法;植物样鲜重测定采用称重法，干物质积累量测定采用烘干法。

1.3 数据处理

采用Excel表格、SPSS、DPS 7.05对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 微生物菌肥用量对伊贝母植株高度的影响

研究表明，不同微生物菌肥处理下，同一时期(萌芽期、现蕾期、始花期)伊贝母植株高度没有显著差异。随着微生物菌肥施用量的增加，各个时期的伊贝母植株高度均呈现先增加后降低趋势，其中，处理4即微生物菌肥施用量为6 kg/667 m2下的伊贝母植株高度均取得了最大值，分别为:13.72、33.26和48.74 cm。图1

图1 不同处理下植株高度变化Fig.1 Plant height under different treatments

2.2 微生物菌肥用量对伊贝母植株鲜重的影响

研究表明，不同微生物菌肥处理下，伊贝母植株鲜重在萌芽期和始花期有差异，均表现为处理2下植株鲜重最高，分别为3.1和11.01 g，而始花期，各个处理下的伊贝母植株鲜重没有明显差异。随着微生物菌肥施用量的增加，植株鲜重大体上表现为先增加后减小趋势。图2

2.3 微生物菌肥用量对伊贝母鳞茎鲜重的影响

研究表明，不同微生物菌肥处理下，伊贝母鳞茎鲜重在萌芽期和始花期有差异，均表现为处理2下的鳞茎鲜重取得了最大值，分别为1.92和6.82 g，而始花期，各个处理下的伊贝母鳞茎鲜重没有显著差异。随着微生物菌肥施用量的增加，伊贝母鳞茎鲜重大体上也表现为先增加后减小趋势，与伊贝母植株鲜重(2.2)的变化趋势一致。图3

图2 不同处理下的植株鲜重变化Fig.2 Fresh weight of plants under different treatments

图3 不同处理下的鳞茎鲜重变化Fig.3 Fresh weight of bulbs under different treatments

2.4 微生物菌肥用量对伊贝母产量的影响

研究表明，不同微生物菌肥用量下，伊贝母株数没有明显差异，其变化范围为:88 569～88 982株/667 m2，且随着微生物菌肥用量的增加，伊贝母每667 m2株数呈现出先增加后减小趋势，其中，微生物菌肥用量为4 kg/667 m2时，伊贝母株数最多，为88 982株，此时，伊贝母产量也取得了最大值，为606.86 kg/667 m2。随着微生物菌肥用量的增加，伊贝母产量呈先增加后减小趋势，3号处理即微生物菌肥用量为4 kg/667 m2时，其产量均显著高于其他处理。表1

2.5 微生物菌肥用量对伊贝母土壤有机质、pH、全氮的影响

研究表明，随着微生物菌肥施用量的增加，萌芽期和始花期土壤有机质、土壤全氮含量和土壤pH变化不显著，其中，萌芽期土壤有机质、土壤全氮含量、土壤pH值变化范围分别为: 12.43～17.27 g/kg，0.12～0.16 g/kg，8.55～8.63 g/kg，始花期土壤有机质、土壤全氮含量、土壤pH值变化范围分别为:12.43～17.27 g/ kg，0.15～0.31 g/kg，8.50～8.74 g/kg，而现蕾期时，除了土壤有机质和土壤全氮含量没有差异外，只有处理1和处理2间土壤pH有差异，处理1的土壤pH为8.93，处理2的土壤pH为8.43，相差0.5，但均为碱性土壤。图4

表1 不同处理下的伊贝母产量变化Table1 The yield of Fritillaria under different treatments

图4 土壤有机质、土壤全氮含量及土壤pH值变化Fig.4 Soil organic matter，soil total nitrogen content and soil pH value

2.6 不同微生物菌肥用量与伊贝母产量的关系

通过对伊贝母产量和不同微生物菌肥施用量进行关系拟合，结果发现:二者存在明显的二次函数关系，其方程Y=7.223 2 X2+62.038 X +405.35，R2=0.572 1。通过对方程求导得出，当X=4.29时，Y取得最大值为538.55 kg/667 m2，即微生物菌肥施用量为4.29 kg/667 m2时，伊贝母产量为538.55 kg/667 m2。微生物菌肥由于含有有益微生物菌群、活性酶、有机质及多种微量元素，因此，能改良土壤、增加产量、提高品质［9，10］。随着微生物菌肥施用量的增加，伊贝母产量先增加后降低，可能原因为由于微生物菌剂中含有大量功能菌，功能菌的迅速繁殖优化了土壤微生物种群结构，土壤酶活性加快了土壤有机物质的分解，促进土壤中固定养分向有效养分的转化，进而促进植株根系及地上部的生长。因此，伊贝母的产量会增加，但是微生物菌肥施用量超过一定范围后，植株对土壤中营养元素的吸收达到饱和，但过量的微生物菌肥施入土壤中会增加土壤呼吸负担，影响土壤呼吸速率，严重制约作物的生长，因此，产量又会出现下降情况。图5

图5 伊贝母产量与微生物菌肥施用量关系Fig.5 The relationship between Fritillaria yield and microbial fertilizer dosage

2.7 不同时期微生物菌肥用量与伊贝母鳞茎鲜重的关系

通过将鳞茎鲜重和各个时期微生物菌肥施用量关系进行分析发现，伊贝母萌芽期，鳞茎鲜重与微生物菌肥施用量呈二次函数关系，其拟合方程Y=－1.351 9 X2+0.779 X+1.536，R2=0.364 9，通过对方程进行求导，得出，当X= 0.29时，Y取得最大值为1.65，即萌芽期，当微生物菌肥施用量为0.29 kg/667 m2时，鳞茎鲜重最大为1.65 g。伊贝母现蕾期，鳞茎鲜重与微生物菌肥施用量呈二次函数关系，其拟合方程如Y=－0.200 9 X2+0.093 9 X+2.457 7，R2=0.770 8，通过对方程进行求导，得出当X= 0.23时，Y取得最大值为2.47，即现蕾期，当微生物菌肥施用量为0.23 kg/667 m2时，鳞茎鲜重可以增重2.47 g。伊贝母始花期，鳞茎鲜重与微生物菌肥施用量呈二次函数关系，其拟合方程如Y=－0.295 6 X2+0.604 5 X+1.463 1，R2=0.155 2，通过对方程进行求导，得出当X=1.02时，Y取得最大值为1.77，即萌芽期，当微生物菌肥施用量为1.02 kg/667 m2时，鳞茎鲜重可以增重1.77 g。

萌芽期时，应施用0.29 kg/667 m2微生物菌肥，鳞茎鲜重相对较重;现蕾期时，应施用0.23 kg/667 m2微生物菌肥，鳞茎鲜重相对较重;始花期时，应施用1.02 kg/667 m2微生物菌肥，鳞茎鲜重相对较重。图6

图6 微生物菌肥施用量与各个时期鳞茎鲜重关系Fig.6 The relationship between Microbial fertilizer application amount and each period of bulb fresh weight

3 讨论

徐金忠等［1］研究发现:施用有机肥有利于有机质的提高，化肥与有机肥配合施用有利于黑土有机质的积累，邢鹏飞等［16］研究发现:施肥处理有助于维持土壤微生物的群落多样性，提高土壤微生物物种丰富度指数和均匀度指数，增强微生物代谢活性，提高土壤微生物功能多样性，与研究结论一致。廖兴国等［7］研究发现:施肥处理后，植株的株高和产量均有所增加，施肥是提高植物产量和品质的重要措施，合理施肥既可以促进植物的生长发育，又可以提高植株产量。研究发现:在微生物菌肥不同用量下，伊贝母产量均有一定程度的变化，合适的施肥方式和配比是满足植物高产的必要条件。因此，与其他4种施肥量相比，处理3即微生物菌肥用量为4 kg/667 m2时，伊贝母产量最高为606.86 kg/667 m2。

4 结论

随着微生物菌肥施用量的增加，各个时期的伊贝母植株高度、植株鲜重、鳞茎鲜重和伊贝母产量均呈现先增加后降低趋势，3号处理即微生物菌肥用量为4 kg/667 m2时，其产量均显著高于其他处理。随着微生物菌肥施用量的增加，萌芽期和始花期土壤有机质、土壤全氮含量和土壤pH变化不显著，现蕾期时，除了土壤有机质和土壤全氮含量没有差异外，其余均有差异。以微生物菌肥基施为主，生育期开沟追施微生物菌肥，可获得伊贝母增产增效。

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Effect of Different Microbial Fertilizer Dosage on the Elements of Fritillaria pallidiflora Schvek

CHENG Bao－yan1，MA Hong－hong2，YANG Tao2，CHENG Zheng－ming3，NIU Xin－xiang2，MA Xing－wang2
(1.Agricultural Products Quality and Safety Testing Center of Midong District，Urumqi 830000，China; 2.Research Institute of Soil，Fertilizer and Agricultural Water Conservation，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences，Urumqi 830091，China;3.Institute of Ecology and Geography in Xinjiang，Chinese Academy of Sciences，Urumqi 830011，China)

【Objective】To determine the optimum fertilization rate of microbial fertilizer of Fritillaria high yield and quality.【Method】Using the single factor experiment design，setting up 5 microbial fertilizer fertilization treatments respectively:0，2，4，6，8 kg/667m2，during the development period of Fritillaria:germination stage，bud stage，flowering stage，the microbial fertilizer application rates were 10%，20%，30%and 40%，respectively.The plant height of Fritillaria，plant fresh weight and bulb fresh weight，yield and soil organic matter，total nitrogen and pH were measured and analyzed in this process.【Result】The results showed that with the increase of microbial fertilizer application rate，plant height，each period plant Fritillaria fresh weight and bulb fresh weight and yield of Fritillaria demonstrated first upward and then downward trend;With the increase of microbial fertilizer application rate，soil organic matter，soil total nitrogen content and soil pH did not change significantly during germination and early flowering stages.At the bud stage，except the soil organic matter and total nitrogen content，differences appeared in the rest elements.When the microbial fertilizer application amount was 4.29 kg/667 m2，the yield of Fritillaria reached the highest level，that was 538.55 kg/667 m2;during the germination stage，0.29 kg/667 m2caladium should be used，and bulb fresh weight was relatively heavy;at the beginning of flowering period，1.02 kg/667 m2Fritillaria should be used，and the bulb fresh weight was relatively heavy.【Conclusion】The microbial fertilizer as base fertilizer，ditching topdressing microbial fertilizer during the growth period，yield increase and efficiency of Fritillaria can be achieved.

microbial fertilizer;Fritillaria pallidiflora Schvek;bulb fresh weight;yield;

S567.23+1

A

1001－4330(2017)05－0871－07

10.6048/j.issn.1001－4330.2017.05.010

2017－02－15

自治区“十三五”重大专项“伊犁植物资源开发利用关键技术研发与示范”(201330122－2)

陈宝燕(1979－)，女，新疆人，农艺师，硕士，研究方向为农产品检测，(E－mail)1257495249@qq.com

马兴旺(1970－)，男，宁夏人，研究员，博士，研究方向为棉花水肥耦合调控技术，(E－mail)2874519408@qq.com

Supported by:"13th Five－Year Plan"major projects of Xinjiang Uygur Autonomous Region"Development and demonstration of key technologies for the development and utilization of plant resources in Yili"(201330122－2)