复合微生物菌剂在治理大樱桃连作障碍上的应用效果初探

2022-05-18曾文官

中国农业文摘-农业工程 2022年3期

曾文官

（山东迈科珍生物科技有限公司，山东泰安 271025）

樱桃属于蔷薇科樱属落叶灌木或乔木，是山东省的优势农产品，也是当前种植效益较好的果树树种之一[1]。目前，我国樱桃栽培主要集中于渤海湾沿岸，而以山东泰安、烟台、青岛等地栽培最多，其次为辽宁和河北[2-3]。近年来樱桃种植业快速发展，但种植管理水平良莠不齐，对樱桃生长发育过程以及不同时期的肥料需求缺乏系统性认识。樱桃连年种植，导致土壤连作障碍、土壤理化性质下降、土壤污染、樱桃品质及产量降低等问题，这些问题制约了樱桃种植的发展。

微生物肥料因具有良好的应用价值，是我国发展绿色农业不可或缺的产品[4]。微生物肥料包括农用微生物菌剂、复合微生物肥料以及生物有机肥3类[5-6]，薛莲等[7]研究发现，增施微生物肥料可改善土壤微生物菌群状况，增强土壤活性；李丽艳等[8]研究发现，施用微生物肥料不仅可提高草莓产量和品质，还可有效改善土壤微生物区系；蒋永梅等[9]研究发现，70%化肥与微生物肥料配施，可使青梗花椰菜生长良好；张绪美等[10]研究发现，施用微生物肥料能改善土壤条件，缓解设施土壤次生盐渍化状况。笔者拟在常规施肥的基础上，通过添加等量清水及复合微生物菌剂，研究复合微生物菌剂对大樱桃生长及土壤微生物多样性的影响，为复合微生物菌剂在大樱桃连作障碍治理上大面积推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年3月至7月在山东省泰安市高新区良庄镇2 000亩大樱桃修复示范区内进行。选择树龄相同、土壤肥力均匀、土地平整的大樱桃区作为试验地，每亩种植大樱桃40株。

1.2 试验材料

供试肥料为复合微生物菌剂（荧光假单胞菌、枯草芽孢杆菌，微生物总量≥100亿/ml，单株≥2亿/ml），由山东迈科珍生物科技有限公司提供。

供试作物为大樱桃，品种为“红灯”，7-10年树龄。

试验地土壤主要农化性质为：pH值5.21，有机质23.8mg/kg，全氮1.40g/kg，速效磷15.4mg/kg，速效钾106.5mg/kg。

1.3 试验设计

试验共设2个处理。处理1：常规施肥+等量清水。处理2：常规施肥+复合微生物菌剂。每个处理重复3次，共6个小区，随机排列，每小区大樱桃8棵。在大樱桃盛花期，每亩随水冲施20升供试菌剂。

1.4 项目测定

1.4.1 土壤样品微生物多样性检测数据分析

在施加产品一个月后，对试验区进行土壤取样调查，检测微生物多样性，利用16s二代测序，16s也就是16S rRNA，其为核糖体RNA的其中一个亚基。而负责编码16S rRNA的基因组DNA则是16S rDNA。由于16S rRNA普遍存在于一切原核生物细胞内，生理功能重要且稳定，因此可以用来进行细菌的系统进化研究和各种环境内的微生物群落结构组成研究。16S rRNA的全基因组包含9个可变区以及10个保守区，可变区可以分辨物种间的差异，而保守区则反应了物种间的亲缘关系。因此，利用在保守区设计的引物可以扩增出不同生物中16S rRNA的可变区，通过测序分析可变区，从而分析物种结构组成。土壤采取五点取样法取样，每个点取土样500g四分法分样送测。

1.4.2 产量调查

按照《微生物肥料田间试验技术规程及肥效评价指南》（NY/T1536-2007）的部分要求，结合项目区果树种植情况，以每8棵大樱桃为1个监测单位，每个处理3次重复，每个小区8株，即1个单元，处理和对照各选出3个监测单位，在采收期每天分次记录产量，以收获总量为对比。

1.4.3 品质调查

（1）单果重：采用0.1mg感量电子天平测定，每个处理随机取100个大樱桃，计算平均单果重，3次重复。

（2）着色度：以百颗果实中着色完全果实所占比值计算，3次重复。

（3）糖度：采用手持糖度测定仪FNV-32测定，3个单果重复，每次重复测定3次（3次技术重复），以减少仪器测定引起的误差。

（4）口感：品尝后评价，分为甜、甜酸、甜浓等级别。

2 结果与分析

2.1 复合微生物菌剂对大樱桃土壤微生物多样性检测数据分析

本文对不同处理下的样品进行了土壤微生物多样性检测，针对较常见的营养循环和病害相关的菌含量进行了分析，结果如表1所示。

表1 各处理大樱桃土壤中菌种占比（%）

营养循环菌方面，复合菌剂处理区内变异克雷伯氏菌（Klebsiella_variicola）和聚集泛菌（Pantoea_agglomerans）数量较空白对照增加，与溶磷固氮功能有关的细菌含量较高；假单胞菌（Pseudomonas）和芽孢杆菌（Bacillus）含量也有大幅增加，说明土壤更有利于作物生长，作物产量可能较高。

病原菌方面，复合微生物菌剂处理组的链格孢菌（Alternaria_alternata）和枝孢菌（Cladosporium）数量较空白处理组减少，证明本试验复合微生物菌有较好的抑制病原菌生长的作用，可能降低大樱桃感染叶斑病等真菌病的发生率。

2.2 复合微生物菌剂对大樱桃品质的影响

对大樱桃各项品质指标进行调查，结果如表2所示。处理2施用复合微生物菌剂后大樱桃的单果重、果实着色率、可溶固形物含量及口感较处理1清水区有明显提高。施用复合微生物菌剂后大樱桃平均单果重较处理1增加了0.60g，果实着色率较处理1提高4.22%，可溶性固形物含量比处理1增加了2.04%。由此说明，施用复合微生物菌剂能促进大樱桃生长发育，对改善果实品质有突出的作用。

表2 复合微生物菌剂对大樱桃品质的影响

从大樱桃产量来看，处理2-1最优，前9天产量占比69.97%，与其他处理相比具有一定的增产作用。从表3中前9天产量和前9天产量占总产量的占比分析得知，对照组前9天产量占总产量的比例平均为63.16%，而菌剂处理组平均为67.38%，说明施加复合微生物菌剂，可使大樱桃产量提高的同时，具有一定的促早熟的作用。

表3 大樱桃田间测产统计表（kg）

从表4大樱桃产量调查结果看，施用复合微生物菌剂的大樱桃产量明显高于清水处理，与清水处理相比，施用复合微生物菌剂大樱桃667m2增产103.4kg，增产率达10.73%，说明施用微生物菌剂对大樱桃的增产作用明显。对各处理大樱桃产量进行方差分析（F=73.188，F0.05=18.51，F0.01=98.50，F0.01＞F＞F0.05），结果表明，大樱桃产量在不同处理间差异显著，而各处理重复之间差异不显著。多重比较结果表明，施用复合微生物菌剂与清水处理之间的大樱桃产量差异达显著水平，由此可以证明试验复合微生物菌剂可显著提高大樱桃产量。