生物有机肥对葡萄品质、产量及土壤特性的影响

孔海民，陆若辉*，曹雪仙，柴有忠

(1.浙江省耕肥质量与肥料管理总站，浙江 杭州 310020； 2.天台县农业技术推广总站，浙江 天台 317200；3.浦江县农业技术推广中心，浙江 浦江 322200)

农业生产中大量施用化肥会导致土壤退化、连作障碍严重、农产品品质下降、生态环境恶化等问题，对食品和生态环境安全造成威胁。有机肥因富含氮、磷、钾，以及多种微量元素、氨基酸、维生素等营养成分，可持续供给作物生长过程中所需的各种养分，同时改善土壤结构和理化性质，提高肥料利用率[1]，有机肥的推广使用对农业可持续发展具有重要意义。生物有机肥是在普通有机肥的基础上，添加了特定功能的活体微生物制品，在保证有机肥为植物提供营养成分的同时，又可通过其中所含微生物的代谢过程或者代谢产物，将作物难以吸收的固定态养分转化为易吸收的形态，提高养分供应速率[2]。近些年，生物有机肥在农业中的使用一直是研究的热点，在生态农业发展过程中扮演着举足轻重的作用。

葡萄中含有丰富的生物活性物质，具有保护心脏、抗癌、抗炎、抗衰老、抗菌等多种促进人体健康的作用[3]，夏黑葡萄因早熟且品质优而深受人们喜爱[4]。为改善葡萄园土壤环境和葡萄品质，同时减少化肥的施入，提高有机肥的利用率，本研究以夏黑葡萄为对象，在当地常规施肥管理的基础上，减施化肥10%，同时用生物有机肥代替普通商品有机肥进行大田试验研究，并对该生物有机肥对葡萄品质、产量及土壤理化性质的影响进行分析，为葡萄优化施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验在天台、浦江等地开展，以夏黑葡萄为供试作物，种植密度为1 500株·m-2。土壤理化性状为有机质31.2 g·kg-1，全氮1.66 g·kg-1，有效磷81.2 mg·kg-1，速效钾204 mg·kg-1，pH值4.95。

供试肥料。生物有机肥(执行标准NY884—2012)，有效活菌数≥5 000万·g-1，有机质≥40%，微生物菌肥(执行标准GB20287—2006)，有效活菌数≥10亿·mL-1，由原起科技(杭州)有限公司生产。51%复合肥(含氮、磷、钾有效养分均17%)、45%复合肥(含氮、磷、钾有效养分均15%)、钾肥、商品有机肥，从当地农资店购买。

1.2 方法

试验设2个处理，每处理面积3 335 m2。T1为对照处理，基肥施用普通商品有机肥9 t·hm-2，51%复合肥225 kg·hm-2，追肥分别在3月份追施45%复合肥300 kg·hm-2，5月份追施51%复合肥300 kg·hm-2，7月追施硫酸钾肥450 kg·hm-2；T2为化肥减量10%+生物有机肥处理，基肥施用生物有机肥6 t·hm-2，51%复合肥202.5 kg·hm-2，追肥分别在3月份追施45%复合肥270 kg·hm-2、微生物菌肥15 L·hm-2，5月追施51%复合肥270 kg·hm-2、微生物菌肥15 L·hm-2，7月追施硫酸钾肥255 kg·hm-2、微生物菌肥15 L·hm-2。除施肥外，其他管理措施相同。

1.3 样品的采集与测定

1.3.1 果实品质检测

2020年8月3日，采集新鲜成熟果实，每处理随机采集3 kg进行品质检测。以NaOH滴定法测定总酸(以酒石酸计)含量；以蒽酮比色法测定可溶性糖含量[5]；用PAL-1型折射仪进行样液可溶性固形物含量检测[6]；采用Folin-Ciocalteu法测定总多酚含量[7]；采用pH示差法测定总花色苷含量[8]。

1.3.2 土壤养分检测

果实全部采摘后，采集试验区域土壤进行检测。取土样时清除采样点土壤表面杂物，在0～20 cm耕层进行多点混合采样。土壤中的有机质、全氮、有效磷、速效钾指标按照NY/T 1121.7中的方法进行检测。

1.3.3 果实产量统计

进行分批采摘计产，全部采摘后对总产量进行统计。

2 结果与分析

2.1 对植株生长的影响

在7月中下旬，T1组有大量的叶片发黄，出现炭疽病(图1中a、b)，且烂果较多，而施用生物有机肥的T2组病害程度相对轻很多(图1中c、d)，葡萄果实丰满，烂果现象较少。究其原因，是由于T2采用生物有机肥作底肥，并分3次追施微生物制剂，生物有机肥和微生物菌肥中含有功能菌解淀粉芽孢杆菌，具有抗病促生作用。研究表明，解淀粉芽孢杆菌在生长过程中通过与病原菌竞争营养和侵染位点、分泌抗菌物质和诱导植物产生系统抗病性来达到生物防治目的[9]。另有研究发现，解淀粉芽孢杆菌还可通过分泌植物生长激素、溶磷固氮作用和促进植物营养功能等不同方式对植物产生促生作用[10-12]。本试验中未施用生物有机肥的葡萄发病情况较施用生物有机肥组严重，施用生物有机肥的植株抗病性较强，可能是肥料中的微生物提高了植物的抗病性。

a、b—T1组病害；c、d—T2组病害。图1 不同处理组葡萄生长情况对比

2.2 对果实品质的影响

表1看出，T2组除总酸指标显著低于T1对照组外，其他品质指标均高于T1。其中，T2的可溶性总糖高出T1对照组9%，达到显著性水平；其余指标也均高于对照组，但未达到显著水平，表明施用生物有机肥对提高葡萄品质有积极作用。

表1 不同处理组葡萄品质指标比较

2.3 对土壤理化性质的影响

从表2可以看出，T2的各项土壤性状指标均高于对照组T1，但未达显著性水平。T2的有效磷、速效钾均有所提高，可能与施用生物有机肥后土壤微生物活性较高，微生物通过生命活动产生较多酶或酸类物质，可促进土壤中难溶养分的分解和转化[13]，促进磷、钾等养分释放有关。

表2 不同处理组土壤理化性质指标比较

2.4 对葡萄产量的影响

对葡萄总产量进行统计，T1的葡萄平均产量为19.4 t·hm-2，T2的平均产量为21.6 t·hm-2，较T1产量提高11.3%。试验结果表明，在施底肥时，用生物有机肥代替普通商品有机肥，在化肥减量10%的条件下，葡萄产量并没有下降，反而有明显提高。

3 小结

生物有机肥兼具有机肥和生物肥的特点，在全国香梨、香蕉、草莓等多种水果上应用均有抗病、提质增产、改良土壤的报道，生物有机肥的研发和使用正在成为一种趋势，推广应用前景广阔。本试验在化肥减量10%的基础上，对生物有机肥在葡萄作物上的施用效果进行研究，结果表明，生物有机肥可明显提高葡萄植株的抗病性，增加葡萄产量，同时可改善土壤理化性状，提升土壤肥力；生物有机肥中的功能菌有助于将土壤中作物难以利用的氮磷钾形态转变为可直接利用的形态，促进植物生长。