生物菌肥对桃园土壤养分及叶片氮磷钾含量的影响

刘 嫒，刘春燕，吴雨卓

（新疆农业大学园艺学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

桃为蔷薇科（Rosaceae）桃属（Prunus）植物，原产于我国西北黄土高原地区。近几年，我国桃产业发展迅速，已成为世界第一产桃大国[1]。新疆是桃的主要产区之一，现有桃树种植面积1.57×104hm2[2]。土壤是桃进行农业生产的基础，果园土壤养分状况直接影响到树体发育、产量品质提升及果园的可持续生产。但是目前生产中化肥的大量施用不仅使环境污染加剧，而且造成土壤质量的持续下降，严重制约农业的可持续发展[3-4]。

生物菌肥作为一种新型活性微生物肥料受到各国业内人士的重视。生物菌肥施入土壤后能改良土壤结构，增强土壤肥力，促进植株生长发育，提高植物抗病能力，增加作物产量和改善作物品质[5]。Zhao 等[6]研究表明，苏北地区水稻施用30%生物菌肥能够增加根际土壤细菌数量，有效加快羧酸类、胺类、杂合物类三类碳源的分解，促进细菌碳代谢。王爱斌等[7]研究发现，生物有机肥或微生物菌肥均能有效提高蓝莓基生枝条长度、粗度、百叶干质量、叶面积、基生枝条数量和冠幅，同时有利于叶片氮、磷、钾、可溶性糖、可溶性蛋白、总酚和叶绿素含量的积累，其中以木霉菌制剂的效果最佳。苏宏等[8]研究认为，SS31 菌肥处理能够有效增强玫瑰香葡萄根域土壤微生物群落代谢活性和多样性，以菌肥10倍稀释液处理效果最好，提高了土壤微生物对碳水化合物和羧酸的利用以及葡萄叶片的光合性能。还有研究证明，微生物肥料可不同程度地提高桃树根际土壤活性和土壤肥力[9-10]；杨麦生等[11]试验认为，在桃树品种“桃王九九”施入“农大哥”复合肥能有效提高果实坐果率，并显著增加可溶性固形物、VC 含量及有机酸值。由此可知，生物菌肥对桃树根际土壤理化性质及树体养分吸收积累均有显著的促进作用。基于此，笔者以桃品种早露蟠为研究对象，探索了生物菌肥对桃树根际土壤养分含量及叶片氮磷钾含量的影响，进而分析桃树根际土壤养分与其叶片氮磷钾含量的相关性，旨在为桃树合理施肥、精准施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2018 年在新疆生产建设兵团第十二师104 团7 连蟠桃园进行，该地昼夜温差大，气温多变，年平均气温4.7℃，无霜期130～170 d，年均降水量387.44 mm。研究对象为8 a 龄早露蟠，株行距2 m×3 m，树形为匍匐扇形。供试生物菌肥由新疆德聚荣农业科技有限公司提供，有机质≥50%，N+P2O5+K2O ≥7%，中微量元素（B+Mn+Fe+Zn+Mg+S+Ca+Cu）≥10%，腐殖酸≥10%，有效活菌数≥2×107CFU/g。

1.2 试验设计

试验设3 个处理，分别为：SF40，单株施生物菌肥40 kg；SF20，单株施生物菌肥20 kg；CK，单株常规施入当地常用市售复合肥10 kg。施肥前，在距树干80 cm 处挖2 条深度为40 cm 的100 cm×35 cm 的施肥沟，开沟方向分别为东西和南北，施肥时将肥料均匀撒施在沟内。采取随机区组设计，每个处理6 株桃树，3 次重复。

1.3 测定方法

1.3.1 土壤理化性质测定2018 年5 月—2019 年9月采集桃园土壤样品，沿着“S”形在样株处采用四分法采集土样，分别在施肥植株和CK 植株的根际周围按0～20 cm、20～40 cm，2 个深度进行土样采集，同一处理同一层土壤进行混匀，用铝盒装好并做好标记后带回实验室进行分析，试样均置于室内自然风干后待用。土壤pH 值采用电位法测定[13]；有机质采用重铬酸钾氧化—外加热法测定；全盐量采用电导率法测定；全氮采用凯式定氮法测定；速效氮采用碱解扩散法测定；全磷采用硫酸—高氯酸消煮法测定；速效磷采用改良Olsen 法（0.5 mol/L NaHCO3-铝锑抗比色法）测定；全钾采用火焰光度法测定；速效钾采用1 mol/L NH4Ac 浸提，火焰光度法测定。

1.3.2 叶片氮磷钾含量测定按不同处理取叶5～10片/株，用0.1%中性洗涤剂清洗后，再用清水冲洗，最后用无菌离子水冲洗至少3 次，于105℃恒温杀青20 min 后80℃烘至恒重，用不锈钢粉碎机粉碎，放阴凉干燥处保存。叶片全氮、全磷、全钾含量分别采用奈氏比色法、钼锑钪比色法和原子吸收法测定。

1.4 数据处理与分析方法

采用Microsoft Office Excel 2010 软件处理原始数据，使用SPSS 19.0 统计软件对试验数据进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 生物菌肥对桃树根际土壤pH 值、有机质和含盐量的影响

由图1 可知，施入生物菌肥后，桃树根际土壤的pH 值、有机质和总盐量均有显著变化。0～40 cm土层，SF20、SF40 处理的土壤pH 值分别比CK 降低了8.26%和5.98%；不同土层深度有机质含量结果不同，其中20～40 cm 内，SF20、SF40 处理有机质含量分别为71.09 和46.44 g/kg，比CK 提高了88.41%和82.26%；0～20 cm 土层，SF20、SF40 处理的土壤总盐量显著高于CK，分别是CK 的1.7、2.5 倍。

图1 各处理桃树根际土壤的pH 值、有机质和总盐量

2.2 生物菌肥对桃树根际土壤氮磷钾含量的影响

由表1 可知，施用生物菌肥对桃树根际土壤氮磷钾含量也有显著影响。0～20 cm，SF20 处理的速效氮、速效磷、速效钾以及全氮含量分别比CK 提高100.69%、182.65%、114.52%、55.26%，SF40 处 理的速效氮、速效磷、速效钾、全氮分别比CK 提升了151.05%、564.31%、178.46%、111.84%；在20～40 cm 土层中，SF20、SF40 的土壤速效氮、速效磷含量也显著高于CK，其他指标差异部分显著，以SF20 处理的养分含量较高。

表1 各处理桃树根际土壤的养分含量

2.3 生物菌肥对桃叶氮磷钾含量的影响

植株地上部的生长与土壤养分的关系密切，叶片作为果实光合作用的重要器官[14]，其氮磷钾含量水平将直接影响果实产量及果实品质。由图2 可知，SF20、SF40 处理桃叶的全氮、全磷、全钾含量均高于CK，其中SF20 处理桃叶的全氮、全磷、全钾含量分别是CK 处理的1.04、1.12 和2.12 倍；SF40 处理桃叶的全氮、全磷、全钾含量分别是CK 处理的1.09、1.34 和3.46 倍。

图2 生物菌肥对桃树叶片氮磷钾含量的影响

2.4 桃树根际土壤养分与其叶片氮磷钾含量的相关性

由表2 可知，叶片全氮与土壤有机质、土壤全钾分别呈显著正相关、显著负相关关系，相关系数分别为0.559、-0.547；叶片全磷与土壤有机质呈显著正相关关系，相关系数为0.475；叶片全钾与土壤pH 值和土壤有机质分别呈显著负相关和显著正相关关系，相关系数分别为-0.517 和0.560；土壤其余指标与叶片氮磷钾含量相关性不显著。

表2 桃树土壤养分与叶片氮磷钾含量的相关性

3 结论与讨论

目前，新疆地区果树种植长期存在土壤pH 值较高、有机质含量低等问题，这是制约蟠桃生产的主要因素之一。土壤pH 值的变化会影响树体对养分的吸收能力[15]。研究显示，菌肥能显著提高土壤中有效磷和有机质含量，增强土壤肥力及土壤有益微生物的种类和数量，为植物生长创造健康的微生物环境[7,16]。在蟠桃树根际沟施不同量（20、40 kg/株）的生物菌肥后，土壤的pH 值均低于CK，有机质和总盐量均高于CK，其中20 kg/株的处理对于增加土壤养分含量效果更好。原因可能是供试生物菌肥中有机肥含量≥50%，土壤中加入生物菌肥会促进土壤原有有机质的降解，这种作用被称为生物菌肥内有机物质对土壤有机质分解的激发作用，而目前认为激发效应为正，生物菌肥有机物引起土壤微生物活性增强，加速了土壤原有有机质的分解。因此，合适的生物菌肥施肥量对于提高土壤肥力，促进养分吸收具有重要作用，这与庞圣江等[17]的研究结果一致。

目前，叶片营养诊断是果树科学施肥的理论依据和有效方法，不同国家或地区叶分析标准值有较大的差异[18]。付燕等[19]研究表明，施硫磺（0.6 g/kg基质）或不同浓度食用醋酸处理的蓝莓叶全氮、全磷和全钾含量显著高于施硫酸钾处理的。李保会[20]的试验发现，菌肥处理能提高草莓土壤有效氮、磷、钾含量的转化，促进了草莓对氮、磷、钾、钙等矿质养分的吸收。以上结论均与笔者的试验结果一致。在蟠桃树根际沟施20、40 kg 的生物菌肥均有助于提高其叶片的全氮、全磷和全钾含量。

植物叶片的养分含量与土壤中的养分含量密切相关，植物生长发育所需的大部分养分均来源于土壤。对园内土壤养分与叶片全氮、全磷、全钾含量进行相关性研究，有利于明确土壤养分对桃树叶片养分吸收转化的影响，从而为正确、科学地指导桃树施肥提供依据。试验结果表明，叶片全氮含量与土壤中有机质、全钾含量分别达到显著正相关、显著负相关，相关系数分别为0.559、-0.547；叶片全钾含量与土壤中pH 值、有机质含量分别呈显著负相关、显著正相关。这说明施入生物菌肥后，土壤pH值在一定范围内降低，使部分矿质元素（全氮、全磷、全钾）有效性增强，植物可利用程度增大，向叶片营养进行转化，从而增加叶片氮磷钾含量。付燕等[19]在蓝莓上也报道了类似结果。

在蟠桃树根际沟施20、40 kg 的生物菌肥后，其叶片全氮、全磷、全钾含量明显增加，同时土壤中速效氮、速效磷、速效钾和有机质的含量也显著增加，土壤pH 值有所降低。因此，在桃园常规施肥管理中，施肥方案不能单靠检测土壤养分指标来确定，而应结合土壤养分和叶片营养诊断结果方可做到科学、平衡施肥，进而提高土壤的固肥能力。