抗重茬微生态制剂在枸杞上的应用效果研究
2022-08-17石生元何玉姝朱永生雷建生
石生元 何玉姝 朱永生 雷建生
(金塔县林业技术推广站,甘肃金塔 735300)
枸杞(Lycium chinense Miller)是茄科枸杞属植物,耐旱、耐寒、耐盐碱、适应性强,是我国重要的药食两用植物资源,人工驯化栽培历史悠久。其药用保健作用奇特,素有“红宝”之美誉。枸杞子中含有枸杞多糖、黄酮类、生物碱类等多种活性成分,2010版《中国药典》将枸杞多糖和甜菜碱列为枸杞子的指标性成分。枸杞多糖具有调节机体免疫力、抑制肿瘤细胞生长和细胞突变、延缓衰老及抗疲劳等作用;甜菜碱在人体内起甲基供应体的作用,具有促进脂质代谢和抗脂肪肝作用[1]。这2种成分是衡量枸杞品质的重要指标。
甘肃省金塔县地处河西走廊中段北部边缘、酒泉市东北部,位于东经 98°00′~100°20′、北纬 39°47′~40°59′,具有典型的大陆性气候特点,春季多风、夏季炎热、秋季冷凉、冬季严寒,光照充足,降雨稀少,昼夜温差大。这种得天独厚的气候条件非常适合枸杞生产。在西北戈壁荒漠区种植枸杞,不仅能够增加经济收入,推动一、二、三产业融合发展,还能够起到固定流沙、涵养水源、去盐碱化等作用。随着农业供给侧结构性改革的深入推进,绿色优质农产品供给已被放在突出位置。近年来,金塔县按照“抓产业、建基地,引龙头、树品牌”的发展思路,着力打造枸杞种植基地,建成绿色枸杞生产基地1 400 hm2,枸杞种植呈现出规模不断扩大、效益迅速提升、质量逐步提高的良好发展态势,对利用戈壁沙化盐碱地发展枸杞产业、助力乡村振兴发挥了积极作用。但是,枸杞连作及部分农民群众盲目追求产量、大量投入化肥和农药,导致土壤板结、养分失调,枸杞品质下降,与我国农业向绿色发展转型相违背。因此,如何克服枸杞连作障碍,改善土壤养分状况,提高肥料利用率,提高枸杞产量和品质,推动枸杞产业高质量发展,成为绿色枸杞生产亟须解决的问题。
微生态菌剂为近年来农业生产中广泛推广的新型肥料,具有增加土壤有益微生物数量、提高肥料利用率、改善土壤结构、调节植物体内微生态平衡以及促进农作物生长、提高产量、改善品质等作用[2-4]。由国家增产菌技术研究推广中心、中国农业大学农用生物制剂中试基地联合研发的抗重茬微生态制剂,是选用防病促生芽孢杆菌、木霉菌等高效菌株,运用现代微生物发酵技术加工制备而成的纯生物制剂。该制剂无毒、无害、无污染,能够调控根际微生物群落结构,促进作物生长,改善品质,提高产量。根据报道,抗重茬微生态制剂在粮食、果菜等农作物上的应用研究较多,并取得了显著成效[5-6]。为验证抗重茬微生态制剂对枸杞产量和品质的影响,甘肃省金塔县林业技术推广站于2019年开展了本试验,以期为枸杞优质高效栽培提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在甘肃省酒泉市金塔县西坝镇低湾农场绿色枸杞种植基地开展。当地年均气温9.7℃,极端最高气温40.5℃,极端最低气温-26.6℃,年均降水量65.7 mm,年日照时数3 661.2 h,无霜期142 d。试验地面积 2 652 m2(102 m×26 m),土地平整,土壤肥力均匀,枸杞长势基本一致。土壤为沙壤土,含有机质10.1 g/kg、全氮 0.55 g/kg、有效磷 17.8 mg/kg、速效钾117 mg/kg,pH 值 8.2。
1.2 试验材料
供试肥料:“中农绿康”牌抗重茬微生态制剂,广谱型,有效活菌≥5亿个/g,由中农绿康(北京)生物技术有限公司生产;硫酸钾型复合肥(15-15-15),由云南云天化股份有限公司生产。供试作物:枸杞,品种为宁杞7号,六年生,株行距1.2 m×2.0 m,种植密度为4 170株/hm2。
1.3 试验设计
试验共设2个处理,分别为施用硫酸钾型复合肥525 kg/hm2+抗重茬微生态制剂60 kg/hm2(示范)和施用硫酸钾型复合肥750 kg/hm2(常规施肥,CK)。从试验地中间选择1行枸杞树作为处理树,每处理10株树,3次重复,随机区组排列。处理行两边各留1行不施肥作保护行,处理间留2株不施肥作保护树。在枸杞盛花期(2019年6月10日),按照各处理设计的肥料种类及施用量追肥,施肥方法:于距枸杞树干40 cm处挖4个施肥穴,穴深20 cm,施入肥料后封穴。试验除枸杞盛花期肥料施用不同外,其他时期肥料施用、浇水、修剪、病虫害防治等管理措施都按照当地绿色枸杞生产标准执行。
1.4 调查统计
施用抗重茬微生态制剂后约30 d枸杞进入采收期,共采摘4茬(7月10日至8月10日),每茬间隔10 d,调查每处理10株枸杞树的产量,共调查4次。每茬均单独计算各处理区鲜果产量,按照鲜果和干果比5∶1折算干果产量,用4茬干果产量的总和计算平均单株干果产量和折合产量。各处理区枸杞鲜果晾干后,将4茬干果样混合均匀,然后取样委托广州会标检测技术中心测定枸杞多糖和甜菜碱含量。
2 结果与分析
从表1可以看出,施用抗重茬微生态制剂示范区枸杞单株干果净重、折合产量、枸杞多糖含量和甜菜碱含量分别为 0.97 kg、4 044.9 kg/hm2、3.1%和0.49%,均明显高于常规施肥区(CK)。与常规施肥区相比,示范区枸杞单株干果净重高0.08 kg,折合产量高333.6 kg/hm2,枸杞多糖含量增加14.8%,甜菜碱含量增加6.5%;而且枸杞根系发达,生长健壮,叶片肥厚浓绿,果实表皮光滑鲜亮。这可能是由于微生态制剂中的有益菌在生长代谢过程中利用空气中的氮产生相应的酶和酸,将土壤中难溶性的磷、钾分解为容易吸收的磷、钾肥,大大提高作物对肥料的利用率;并且有益菌代谢过程中能产生多种植物所需的物质,如小分子氨基酸、生长刺激物质、维生素等,增强植株代谢活力,提高干物质积累能力[3];同时调节枸杞树体内的微生态平衡,促进植株地上部分与地下部分、营养生长与生殖生长协调发展,从而增加枸杞产量、提高枸杞多糖和甜菜碱的含量。
表1 不同施肥处理对枸杞产量、枸杞多糖和甜菜碱含量的影响
3 结论与讨论
试验结果表明,枸杞施用抗重茬微生态制剂具有明显的正效应。与常规施肥相比,施用抗重茬微生态制剂可使枸杞增产333.6 kg/hm2(增幅9.0%),枸杞多糖、甜菜碱含量分别提高14.8%、6.5%;同时,减少了化肥施用量225 kg/hm2,减幅30%,避免了盲目施肥造成的肥料过剩。因此,在绿色枸杞生产实践中,盛花期根际追肥时减少化肥225 kg/hm2并施用抗重茬微生态制剂60 kg/hm2,不仅能够提高肥料利用率,增加枸杞产量;还能够提高枸杞多糖和甜菜碱含量,改善枸杞品质。
由于农药和化肥的使用以及农田耕作的单一化,农田污染已成为影响人类健康和生态环境的重要原因之一。微生态制剂是现代生态农业发展的新肥源,是绿色食品的重要生产资料,用量少、无污染、效果好,对于替代或减少化肥和农药使用、改善农业生态系统、保持植物微生态系统的生物多样性、维护农田生态平衡、实现农业可持续发展将起到重要作用[4],对调控根际微生物群落结构、改善生态环境、保护人类健康具有重要的现实意义。甘肃省金塔县地处西北干旱荒漠区,干旱缺水,风大沙多,自然条件严酷,生态环境脆弱,县域内有沙化盐碱地27 000 hm2,可用于扩大经济和生态兼用树种枸杞的种植面积。但是,受特殊的气候、生态、地域因素影响,土壤质量退化,地力下降,枸杞生长不良。植物微生态制剂能在多种生态条件下广泛应用,对地域的要求不严格,在金塔县干旱荒漠区乃至生态类似区域应用将会有广阔的前景及显著的效益。
甘肃省金塔县绿色枸杞生产中一般追肥3次,分别在萌芽期、盛花期和果实初熟期,前期以氮、磷肥为主,后期以氮、磷、钾复合肥为主。本试验结果是在盛花期减少化肥用量并施用1次抗重茬微生态制剂条件下得到的,化肥不同施用量、抗重茬微生态制剂不同施用量及施用次数对枸杞产量和品质的影响还需进一步试验研究。