生物有机肥对衰弱病杨梅营养改良及强壮树势的作用
2021-07-12任海英郑锡良张淑文邹秀琴俞浙萍戚行江
任海英,王 剑,郑锡良,张淑文,邹秀琴,俞浙萍,戚行江
(1浙江省农业科学院园艺研究所,杭州 310021;2绍兴市经济作物技术推广中心,浙江绍兴 312000;3青田县农作物站,浙江青田 323900)
0 引言
杨梅是中国南方最具特色的水果,类黄酮等抗氧化物质含量高,具有较强的抑制癌细胞繁殖的作用[1]。截至2019年全国杨梅种植面积约33.35万hm2,对促进山区农民脱贫致富发挥着重要的作用。近年来全国杨梅产区发生了一种重大病害——衰弱病[2],以盛产期果园发生为主,发病当年树体结果增多但品质低劣,果实小而酸,无商品价值,次年开始出现病症,而后病症逐年加重,发病严重的果园发病率已达50%,严重病树80%以上成熟叶片脱落,而顶端有少量叶片暂存,但叶色暗绿无光泽,发病后期根系出现腐烂,经过2~4年树体死亡,发生衰弱病杨梅树的根围土壤理化性质和矿质养分含量与健康树相比发生较大变化[2]。目前该病引起全国杨梅产业损失惨重,因为病因尚不明确,无法采取有效防控措施,开发关键防控技术成为产业的迫切需求。
生物有机肥是将腐熟有机肥和具有特定功能的微生物复合形成的一种新型肥料,兼具微生物菌肥和有机肥的优点,近年来使用生物有机肥成为改良土壤的重要措施。生物有机肥可以改良土壤微生物菌群,提高土壤的营养物质含量,不但能促进植物生长,如显著提高蔬菜(黄瓜、番茄、辣椒)的叶绿素含量、茎长和茎根干重[3],还对病害防控起到重要作用,如施用生物有机肥后,杨梅凋萎病[4]、香蕉枯萎病[5-6]、菊花枯萎病[7]、黄瓜枯萎病[8]、当归根腐病[9]等都得以减轻。目前减少化肥施用量配施生物有机肥[10-13]做到了既能较好的保证作物产量,又能保持良性循环利用土壤。生物有机肥与石灰和绿肥[14]、生物刺激素[15]等配合使用可以显著提高土壤肥力、改良土壤、优化根际土壤微生物群落结构,提高作物的产量和品质。在利用熏蒸剂达唑[7]、石灰和碳酸氢铵[16-17]、棉隆[18]等进行土壤消毒后施用生物有机肥,可以较快地恢复土壤菌群结构,防控土传病害,促进植物生长。
在杨梅衰弱病果园连续2年施用3种生物有机肥的情况下,笔者研究其对树体根围土壤理化性质和肥力特征、叶片的营养状况、营养生长和果实品质的影响,初步分析出生物有机肥减缓杨梅衰弱病的部分作用机制,旨在为生物有机肥改良土壤、促进杨梅产业可持续发展等提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料和施肥方法
以浙江省海宁市黄湾镇黄湾村冷冰坞果园15年生‘东魁’杨梅树作为试材。果园环境条件为典型的缓坡山地,海拔50 m左右,土壤为酸性黄壤,果园的衰弱病发生率为65%,病情指数在1~9级均有,栽植株行距为4 m×5 m。选择负载量相似、树冠大小和树叶脱落量占整株树总叶片量的25%~50%(病情指数为5级)之间的杨梅树作为试验树,试验园采用常规管理。试验选择科力宝生物有机肥(生物有机肥Q,蚯蚓粪、N+P2O5+K2O≥6%、有机质≥40%、腐植酸≥8%、黄腐酸钾≥10%、氨基酸≥10%、有效活性菌≥0.2亿/g,河北沃鑫生物科技股份有限公司)、金色润田生物有机肥(生物有机肥Y,羊粪、N+P2O5+K2O≥5%、有机质≥45%、腐植酸≥7%、有效活菌数≥0.2亿/g,福建省漳平市可庆肥业有限公司)、喜星生物有机肥(生物有机肥J,鸡粪、氮磷钾≥5%、有机质≥45%、氨基酸≥10%、蛋白质≥8%、中微量元素≥5%、腐植酸≥10%、有益活菌≥0.2亿/g,藁城市喜星有机肥料有限公司)共3种生物有机肥,并且设置株施5、10、20 kg共3个施肥水平,挪威复合肥(氮磷钾15-15-15)(挪威海德鲁有限公司)每株1 kg,不施任何肥料的衰弱病树为对照(CK),共11个处理(表1)。其他杀虫剂和杀菌剂的施用、修剪等措施同日常管理。每个处理15株,每株为1次重复,共15次重复。于2014年11月和2015年11月沿树冠滴水线处开沟,深度为15~20 cm,施入供试肥料,并与土壤混合均匀,然后土壤覆盖。
表1 研究试验处理
1.2 衰弱病防控效果调查
田间衰弱病防效调查在2016年12月初发病稳定后进行。每棵树的病情指数分级标准调查方法参考文献[2]。0级,整个树体叶片茂密,树势健康;1级,0<叶片脱落量占整个树体总叶片量的比例≤10%;3级,10%<叶片脱落量占整个树体总叶片量的比例≤25%;5级,25%<叶片脱落量占整个树体总叶片量的比例≤50%;7级,50%<叶片脱落量占整个树体总叶片量的比例≤75%;9级,75%<叶片脱落量占整个树体总叶片量的比例≤100%。
1.3 营养生长参数测定
于2016年6月取各处理植株的东、南、西、北4个方向春梢各5支,共20支,用数显游标卡尺(上海刀具)测量枝梢粗度,取平均值,每支算1次重复。选取树体外围中部位置营养枝顶端以下第4~8片叶进行测定和取样,每个测量指标取30个叶片检测并且取平均值,使用Li-6400便携式光合仪(美国LI-COR公司)测定光合速率,用SPAD-502 Plus叶绿素计(日本美能达公司)测定叶绿素质量分数(SPAD值),测量叶片长度(顶端至叶柄基部)、宽度,叶片厚度用数显游标卡尺测定10枚的厚度,重复3次,求其平均值。
1.4 果实经济性状测定
2016年6月采集杨梅成熟果实,东、西、南、北4个方向随机采样,每个方位采集50颗,采后当天运回实验室立即测定单果质量、可溶性固形物、硬度,并留存样品于-20℃用于果实的可滴定酸和维生素C含量的测定。随机取5个果实测一组,用电子天平(上海精密仪器)称重,共测6组30个果实,取平均值。使用手持数显糖度计(ATAGOPR-101a,日本)测定可溶性固形物(TSS)含量。每种处理取15个杨梅果实,用TA-XT plus质构仪(Brookfield Engineering Laboratories Inc.11,USA)测定果实硬度,探头选择TA-MTP,下压距离为4.0 mm,单位为g。可滴定酸采用酸碱滴定法、维生素C采用2-6二氯靛酚滴定法测量[19]。
1.5 土壤和叶片样品采集
由于衰弱病树体果实量大,果实采后土壤理化性质和叶片矿质营养在对照和处理之间可能差异最大,故样品采集选择树体营养生长和生殖生长较为稳定的果实采后时间。在2016年7月采集土壤和叶片样品。在环绕杨梅树干一圈1 m左右树冠滴水线位置采集0~20 cm表土层样品,利用四分法收集混合土壤样品约2 kg,室温条件下自然风干,过0.4 mm的筛网。每株杨梅树选取东、西、南、北4个方位,每个方位选择春梢顶端开始第4~8片成熟叶,每棵树采集约200片,自来水冲洗干净,去离子水复洗3次,在烘箱中105℃加热15~20 min杀青,70℃烘干备用[2]。每处理各采集3棵树的土壤和叶片,病树不施肥为对照。
1.6 营养元素检测方法
土壤和叶片检测方法均参考文献[20]。
1.6.1 土壤理化性质检测方法 土壤酸碱度采用pH酸度计(土与水比为1:2.5)测定;有机质用K2Cr2O7氧化-外加热法测定;速效氮采用改良式凯氏定氮法测定;速效磷用盐酸-氟化铵浸提-钼锑抗比色法测定;速效钾采用醋酸铵浸提-火焰光度计法测定;中微量元素(有效钙、镁、锌、铜和锰)采用醋酸铵浸提,铁采用DTPA浸提,iCE3500原子吸收分光光度计测定;有效硫采用磷酸盐-盐酸浸提,氯化钡比浊测定法;有效硼采用热水提取,姜黄素比色法测定。
1.6.2 叶片营养元素检测方法 叶片矿质元素的测定,氮、磷、钾采用H2SO4-H2O2消解,分别采用改良式凯氏定氮法、钼蓝比色法和火焰光度计测定;钙、镁、锌、铜、铁、锰采用HNO3-HClO4Multiwave3000微波消解仪消解,iCE3500型原子吸收分光光度计测定;硫采用HNO3-HClO4消煮,比浊法测定;硼采用干灰化姜黄素比色法测定。
1.7 数据分析
采用Microsoft Excel 2010作数据初步处理,再用SPSS 17.0软件进行显著性和相关性分析,显著性检验采用Duncan’s新复极差法。
2 结果与分析
2.1 对衰弱病的防控效果
3种生物有机肥均能减轻杨梅衰弱病的病情级别,降低病情指数,但是复合肥处理没有任何防效。对照的病情级别主要是7级和9级,复合肥病情级数没有任何降低,与对照植株相同。树体施用3种生物有机肥后大幅度减少了7级和9级病株的发生,将病情级别主要控制在0~5级,防效在49.59%~82.64%,3个施肥梯度下生物有机肥Y均有完全恢复健康的树体,其中每株使用20 kg生物有机肥Y的防效最好,达到82.64%。说明施用3种生物有机肥对杨梅衰弱病都有一定的防控作用,每株施用10~20 kg,防效较好(表2)。
表2 肥料对杨梅衰弱病的防效
2.2 改善杨梅植株根围土壤养分含量
病树施用生物有机肥后,土壤养分含量得到较大改变,除速效磷和速效钾,其他营养成分均增加,而且单株施用量越大增加越明显(表3)。病树土壤低至pH 4.26,复合肥增加pH 0.18,生物有机肥使用后增加pH 0.13~1.18,20 kg/株使用量增加pH 0.44~1.18,而且生物有机肥Q改善酸化效果最好。与对照相比,生物有机肥施用后有机质增加0.22~3.03个百分点,20 kg/株使用量增加0.75~3.03个百分点,而施用复合肥后土壤有机质含量却降低了0.19个百分点;生物有机肥施用后速效氮增加4.3%~73.5%,其中生物有机肥Y的处理速效氮增加量较小,而复合肥使用后速效氮增加较多,达到75.1%;生物有机肥施用后有效钙增加非常显著,其中生物有机肥Q和生物有机肥J效果较好,3个用肥梯度增加78.4%~209.7%,20 kg/株生物有机肥J处理增加最多,复合肥使用后土壤内有效钙的含量却显著减少;生物有机肥处理后土壤内镁的含量有显著增加,其中生物有机肥Q处理增加效果最好,3个用肥梯度增加16.1%~64.2%,生物有机肥J处理次之,增加0.6%~39.3%,复合肥处理后镁含量没有明显变化;生物有机肥处理的土壤有效硫的含量显著增加,增加14.2%~75.8%,20 kg/株施用量增加36.7%~75.8%,复合肥处理增加31.0%;生物有机肥处理的土壤锌的含量显著增加,增加17.4%~195.8%,20 kg/株施用量增加44.8%~195.8%,复合肥处理的没有显著变化;生物有机肥处理的土壤铜的含量显著增加,增加26.2%~197.6%,20 kg/株施用量增加76.2%~197.6%,复合肥处理的铜增加量较少,只有19.0%;生物有机肥处理的土壤铁的含量显著增加,增加24.3%~106.7%,20 kg/株使用量增加51.2%~106.7%,复合肥处理的铁没有显著性变化;生物有机肥处理的土壤锰的含量显著增加,增加46.1%~232.8%,20 kg/株施用量增加157.3%~232.8%,复合肥处理的铁增加31.2%;生物有机肥处理的土壤有效硼的含量显著增加,增加3.5%~40.4%,20 kg/株施用量增加21.1%~40.4%,复合肥处理的铁减少10.5%~232.8%。
表3 肥料对衰弱病杨梅土壤养分含量的影响
生物有机肥处理的土壤速效磷和速效钾含量都显著减少,且随着施用肥料量增大减少幅度增加,速效磷的含量减少范围在4.8%~65.0%之间,速效钾的含量减少范围在1.8%~53.5%之间,20 kg/株施用量处理速效磷和速效钾分别减少47.6%~65.0%和34.3%~53.5%。复合肥处理的土壤速效磷含量明显增加,增加64.1%,复合肥处理的土壤速效钾变化不显著(表3)。
综上所述,生物有机肥处理的土壤内中微量元素含量普遍增加,但是大量元素含量受影响不大或者减少。
2.3 改善杨梅植株叶片养分含量
生物有机肥和复合肥施用后叶片内氮、磷、钾的含量均没有显著变化。与对照相比,生物有机肥处理后,叶片内的钙、硫、铁、锰、硼等含量增加,而镁、锌、铜等的含量减少(表4)。生物有机肥使用后钙含量显著增加,增加17.2%~64.7%,20 kg/株生物有机肥处理的钙含量增加39.1%~64.7%,复合肥处理后变化不显著;硫含量显著增加,增加35.3%~75.4%,20 kg/株生物有机肥处理的硫含量增加62.1%~75.4%,复合肥处理后增加42.0%;铁的含量显著增加,增加9.9%~40.0%,20 kg/株生物有机肥处理的铁含量增加24.1%~40.0%,复合肥处理后铁含量增加51.6%;锰的含量显著增加,增加25.3%~70.4%,20 kg/株生物有机肥处理的锰含量增加44.9%~70.4%,复合肥处理后锰含量增加35.5%;硼的含量显著增加,增加1.6%~32.8%,20 kg/株生物有机肥处理的硼含量增加16.5%~32.8%,复合肥处理后硼含量没有显著性变化。所有生物有机肥处理的杨梅叶片内镁含量显著减少,3个施肥梯度减少35.3%~75.4%,其中20 kg/株生物有机肥处理的镁含量降低19.0%~32.3%,生物有机肥Q降低最显著,相反复合肥施用后镁含量是增加的,增加16.1%;所有生物有机肥处理的杨梅叶片锌含量显著减少,3个施肥梯度减少5.7%~45.0%,其中20 kg/株生物有机肥处理的锌含量降低20.3%~45.0%,复合肥施用后锌含量减少11.8%;所有生物有机肥处理的杨梅叶片铜含量减少,3个施肥梯度减少4.2%~23.8%,5 kg/株生物有机肥Y处理的土壤铜含量没有变化,其中20 kg/株生物有机肥Y和生物有机肥J处理的铜含量分别显著降低16.7%和23.8%,复合肥施用后铜含量显著减少17.9%。说明生物有机肥施用对衰弱病杨梅叶片内的大量元素含量改变不显著,但是普遍增加叶片内的中微量元素含量。
表4 肥料对衰弱病杨梅植株叶片养分含量的影响
2.4 对杨梅营养生长的影响
与未施肥的病树对照相比所有施肥处理的梢长、梢粗、叶宽、叶厚、光合速率、叶绿素含量等都有较好的改善,其中各生物有机肥处理随着单株施肥量的增大,各生长参数递增,而且20 kg/株生物有机肥Y的处理各参数最大,且均大于复合肥处理。所有生物有机肥施肥处理梢长增加4.5%~131.0%,复合肥处理的梢长增加30.3%,所有20 kg/株的施肥处理梢长增加59.1%~131%(表5)。所有生物有机肥施肥处理梢粗增加3.8%~24.5%,复合肥处理的梢粗增加18.4%,所有20 kg/株的施肥处理梢粗增加20.7%~24.5%。所有生物有机肥施肥处理叶宽增加1.1%~17.2%,复合肥处理的叶宽增加12.4%,所有20 kg/株的施肥处理叶宽增加14.0%~17.2%。所有生物有机肥施肥处理叶厚增加3.2%~18.0%,复合肥处理的叶厚增加13.4%,所有20 kg/株的施肥处理叶厚增加14.2%~18.0%。所有生物有机肥施肥处理光合速率增加24.0%~213.3%,复合肥处理的光合速率增加111.3%,所有20 kg/株的施肥处理光合速率增加126.0%~213.3%。所有生物有机肥施肥处理叶绿素含量增加3.1%~13.1%,复合肥处理的叶绿素含量增加11.3%,所有20 kg/株的施肥处理叶绿素含量增加11.5%~13.1%。这说明生物有机肥的施用较好地改善了衰弱病杨梅树的营养生长状况。
与未施肥的病树对照相比,除生物有机肥Q和生物有机肥J的20 kg/株的施肥处理叶长有略微增加外,所有其他生物有机肥处理的叶长均显著降低,降低3.84%~14.4%,复合肥处理的叶长降低1.95%(表5)。说明所有肥料处理后杨梅的叶片长宽比都有明显降低,叶片变宽。
表5 肥料对衰弱病杨梅营养生长的影响
综上所述,所有肥料处理后杨梅的营养生长得到明显改善,其中20 kg/株的施肥量效果最显著,而且生物有机肥Y的效果优于其他3种肥料。
2.5 对果实品质的影响
与未施肥的病树对照相比,所有施肥处理的单果重、TSS、果实硬度、维生素C等都有较好的改善,其中各生物有机肥处理随着单株施肥量的增大,各果实品质参数提高,所有20 kg/株施肥量的处理上述参数最大,且均大于复合肥处理的果实,而且20 kg/株生物有机肥J的处理各参数最大。所有生物有机肥施肥处理单果重增加32.3%~77.0%,复合肥处理的单果重增加55.1%,所有20 kg/株的施肥处理单果重增加56.8%~77.0%(表6)。所有生物有机肥施肥处理TSS增加0.97~3.36个百分点,复合肥处理的TSS增加2.16个百分点,所有20 kg/株的施肥处理TSS增加2.45~3.36个百分点。所有生物有机肥施肥处理维生素C增加13.0%~72.5%,复合肥处理的维生素C增加56.4%,所有20 kg/株的施肥处理维生素C增加66.6%~72.5%。
表6 肥料对衰弱病杨梅果实品质的影响
与未施肥的病树对照相比,所有施肥处理的可滴定酸含量均降低,其中各生物有机肥处理随着单株施肥量的增大可滴定酸含量降低,降低0.03~0.31个百分点,复合肥处理的可滴定酸含量降低0.22个百分点,所有20 kg/株的施肥处理可滴定酸含量均低于复合肥处理的果实,且降低0.23~0.31个百分点,其中20 kg/株的生物有机肥J处理的降低幅度最大(表6)。
综上所述,所有肥料处理后衰弱病杨梅的果实品质得到明显改善,其中20 kg/株的施肥量效果最显著,而且生物有机肥J的效果优于其他3种肥料。
2.6 相关性分析
2.6.1 土壤营养元素含量与叶片营养元素含量的相关性 叶片内的钾、钙、锰和硼含量分别与土壤内的速效钾、速效钙、锰和硼含量呈显著正相关,相关系数为0.662~0.859,相反叶片内镁的含量与土壤内镁的含量呈显著负相关,相关系数为-0.751,其他叶片内的营养元素和土壤内对应的营养元素相关性均为不显著(表7)。土壤内速效磷和速效钾含量与叶片内钙含量是负相关,且速效磷含量达到显著性负相关,而pH和有机质、土壤内其他营养元素均与叶片内钙含量为显著正相关。土壤内的pH、有机质、钙、镁、锌、铜、锰和有效硼与叶片内的镁含量是显著负相关,有效磷与叶片内的镁含量是显著正相关,而速效氮、速效钾、有效硫、铁等与叶片内的镁含量相关性不显著。土壤内的pH、有机质、有效钙、镁、有效硫、锌、铜、铁等均与叶片内的磷含量存在显著性正相关。土壤内的有机质、有效钙、有效硫、铁、锰、有效硼等均与叶片内硼的含量呈显著正相关,而土壤内的速效磷、速效钾与叶片内硼的含量呈显著性负相关。其他叶片内营养元素含量与土壤内的非同种营养元素或参数均有1~3项有显著性相关,其中土壤内营养元素与叶片内各营养元素相关性最小的是速效氮,只与叶片内的铁含量有相关性(P<0.05),相关系数0.669,与其他元素含量没有显著相关性。这说明叶片内的营养元素含量与土壤内的营养元素含量只有钾、钙、锰和硼是密切正相关的,叶片内其他部分营养元素含量可能受到土壤内非同类元素含量的影响,尤其是土壤内的中微量元素与叶片内营养成分的相关性明显高于大量元素。
表7 土壤营养元素含量与叶片营养元素含量的相关性
2.6.2 土壤和叶片内营养元素含量与树体营养生长的相关性 土壤内的速效钾含量与除叶长外的所有其他营养生长参数均呈显著负相关,土壤内锰的含量与除叶长外的其他所有营养生长参数均呈显著正相关,两者与叶长相关性均不显著;而土壤内的速效氮、有效硫和有效硼与1~4个营养生长参数呈正相关;其他土壤内的pH、有机质、速效磷、有效钙、镁、锌、铜、铁等元素与营养生长各参数均没有显著性相关(表8)。
表8 土壤营养元素含量与树体营养生长参数的相关性
叶片内的硫、锰和硼与除叶长外的所有其他营养生长参数均呈显著正相关;而钾、锌和铜与除叶长之外的其他所有营养生长参数呈显著负相关,三者均与叶长没有显著性相关;叶片内铁的含量与除梢长和叶长外的其他所有营养生长参数均呈显著正相关;叶片内氮、钙、镁含量与各营养生长参数均没有显著相关(表9)。这说明叶片内营养元素与营养生长各指标有显著性相关的种类要多于土壤内营养元素种类,其中营养生长参数中叶片长度受各营养元素的影响最小。
表9 叶片营养元素含量与树体营养生长参数的相关性
2.6.3 土壤和叶片内营养元素含量与果实品质的相关性 土壤内的pH和速效氮、镁、有效硫、铜、铁、锰等6种营养元素均与可滴定酸呈显著负相关,与果实品质的其他参数均呈显著正相关;土壤内的有效钙与果实质量和Vc呈显著正相关;锌与果实质量和硬度呈显著正相关;铁与果实质量、TSS、硬度呈显著正相关,与可滴定酸呈显著负相关;速效钾和有效硼分别与果实硬度呈显著负相关和正相关;土壤内的速效磷与果实各参数相关不显著(表10)。
表10 土壤营养元素含量与果实品质参数的相关性
叶片内营养元素与果实品质的各参数相关性较好,磷、钙、硫、铁、锰、硼与果实的可滴定酸呈负相关,与其他参数呈显著正相关,而氮、钾、锌和铜与TSS呈显著正相关,与其他果实品质参数呈负相关(表11)。这说明叶片内营养元素含量与果实品质参数的相关性普遍大于土壤内营养元素含量。
表11 叶片营养元素含量与果实品质参数的相关性
3 结论
生物有机肥施用后减轻杨梅衰弱病的病情级别,土壤内的pH、有机质以及速效氮、有效钙、镁、有效硫、锌、铜、铁等7种元素含量显著增加,速效磷和速效钾含量降低;叶片内的钙、硫、铁、锰、硼等5种元素含量增加,镁、锌、铜等3种元素含量减少。施肥处理的梢长、梢粗、叶宽、叶厚、光合速率、叶绿素含量、单果重、TSS、果实硬度、维生素C等都有较好的改善,其中各生物有机肥处理随着单株施肥量的增大生长参数和果实品质参数递增,可滴定酸含量降低。总之,生物有机肥可改善病树的土壤理化性质,均衡病树的叶片元素含量,促进病树的营养生长,提升病树的果实品质,从而减轻杨梅衰弱病,且效果优于常规复合肥处理。
4 讨论
与对照和复合肥的处理相比,3种生物有机肥均能减轻杨梅衰弱病的病情指数,而且低量的生物有机肥使用后效果不明显,施用量越大效果越明显,这与生物有机肥显著降低杨梅凋萎病[4]、香蕉枯萎病[5]、黄瓜枯萎病[8]、西瓜枯萎病[17]等的发生率是相似的。说明可以通过施用生物有机肥来防控杨梅衰弱病,而且树龄10年左右的‘东魁’杨梅每株施用量必须达到10~20 kg才能取得较好的防控效果,施用量过少效果不明显。
衰弱病杨梅树施用生物有机肥后土壤的理化性状和有效养分得到较好的改善,土壤pH升高,酸化程度减轻,有机质含量增加,速效氮及中微量元素含量等均有显著增加,但是土壤速效磷和速效钾含量显著减少。前人主要研究了生物有机肥施用后pH、土壤碱解氮、速效钾、有效磷和有机质含量等性状,对土壤的中微量元素含量变化研究较少,如黄瓜[21-22]、梨树[23]、金叶女贞[24]、芦笋[25-26]等。本研究生物有机肥施用后与不施肥对照相比,土壤内速效氮和有机质含量增加,与前人研究相似,但是速效磷和速效钾含量明显降低,这与前人研究结果不同,原因可能是杨梅根系上共生弗兰克氏菌,与黄瓜、莴笋、梨、芦笋、油菜等植物相比,施用生物有机肥后杨梅对磷和钾的利用率提高,但是对氮的利用效率变化不大。与杨梅发生凋萎病后施用生物有机肥相比,土壤理化参数变化不是完全一致,这可能是杨梅凋萎病和衰弱病是完全不同的病害,病树根围土壤的理化性状变化不同,生物有机肥施用后调整了病树的根围环境,土壤内的中微量元素释放和可利用率发生了较大变化引起的。
衰弱病杨梅施用生物有机肥和复合肥后叶片内的氮、磷、钾的含量均没有显著变化,而钙、硫、铁、锰、硼等含量增加,而镁、锌、铜等的含量则减少。这与莴笋减量化肥配施生物有机肥使氮、磷、钾肥的吸收利用率增加[13]不同,可能是由植物的生物学特性不同决定的,而且杨梅是发生衰弱的植株,而莴笋是健康植株。与凋萎病杨梅施用生物有机肥后,杨梅叶片内营养元素含量变化趋势不完全一致,这可能也是因为杨梅凋萎病和衰弱病是完全不同的病害,树体受损害的细胞、组织及器官不同,对不同营养成分的吸收效率有差异引起的。
与未施肥的衰弱病树相比,所有施肥处理的营养生长和果实品质参数得到较好的改善。前人研究认为,减量化肥配施生物有机肥可促进油菜[10]、黄瓜[3]、莴笋[13]、西瓜[17]等的生长和果实品质。生物有机肥还能够促进接种了根腐病菌的小麦生长[26],显著提高连作黄瓜[8,22]和连作当归的产量[9]。生物有机肥替代化肥后能显著提高葡萄[11]、猕猴桃[12]产量和品质。本研究结果与前人报道基本一致,只有与凋萎病后施用生物有机肥相比梢长和叶长变化趋势不一致,这可能是因为杨梅凋萎病和衰弱病是完全不同的病害,病症不同,生物有机肥施用后促进杨梅的营养生长有所不同。本研究发现叶片内营养元素和土壤营养元素与果实品质参数的相关性总体来说优于树体营养生长各参数的相关性,说明在分析生物有机肥对营养的改良作用时只分析土壤的pH、有机质及大量元素是不够的,建议同时系统分析土壤和叶片内的中微量元素含量。
近年来,生物有机肥改良土壤酶活性和微生物菌群结构成为新的研究热点[27-29],生物有机肥对衰弱病杨梅根际土壤的酶活性和微生物群落结构的影响值得深入研究。