喬志剛，劉紅波，王永銘，任永紅，周 軍，龐 琢，索全義，白林交

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020；2.呼和浩特市農(nóng)牧技術(shù)推廣中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010；3.呼倫貝爾市農(nóng)牧局，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021008；4.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 草原與資源環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020；5.內(nèi)蒙古德源肥業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 臨河 015000）

長期以來，中國農(nóng)業(yè)增產(chǎn)主要依靠大量化學(xué)農(nóng)藥及無機(jī)肥料的施用，不合理施肥引起耕地土壤肥力下降、土壤有害微生物大量繁殖、酶活性降低、農(nóng)業(yè)面源污染等一系列亟待解決的問題［1-2］.在甘藍(lán)生產(chǎn)中，因?yàn)閺?fù)種指數(shù)高，土壤利用強(qiáng)度大，導(dǎo)致土壤微生物多樣性降低、微生物群落失衡，已嚴(yán)重影響其產(chǎn)量和品質(zhì)［3］.因此尋找可替代化肥的新型肥料已成為當(dāng)務(wù)之急.在此背景下，微生物菌肥作為近些年推廣的新興、環(huán)保、無污染肥料，以其環(huán)境友好型、資源節(jié)約型、綠色安全型［4］等特點(diǎn)受到一致好評.研究表明，微生物菌肥是經(jīng)過特殊工藝制成的含有活菌并用于植物的生物制劑或活菌制劑，在土壤中具有固氮、解磷、解鉀，促進(jìn)土壤中微量元素的釋放、提升土壤肥力、增強(qiáng)植物對養(yǎng)分的吸收能力、促進(jìn)作物生長、改善土壤團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)及微生物生態(tài)環(huán)境、提高作物抗病能力和肥料利用率、提升作物品質(zhì)和產(chǎn)量、減少環(huán)境污染等多種功能，目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是經(jīng)濟(jì)作物上得到廣泛應(yīng)用［5-8］.本文以甘藍(lán)為試驗(yàn)材料，通過施用6 種不同品種的微生物菌肥產(chǎn)品，以期篩選出在提升產(chǎn)量和品質(zhì)上效果顯著的微生物菌肥.

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料環(huán)境

供試肥料選用國內(nèi)3 家企業(yè)生產(chǎn)的液體微生物菌肥共6 個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行露地甘藍(lán)田間效果篩選試驗(yàn)，分別為菌中菌、冀微生根、冀微多抗、生態(tài)寶、根力多和菌體碳復(fù)合微生物肥料.供試作物甘藍(lán)，品種為中甘26.試驗(yàn)地點(diǎn)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)武川縣耗賴山鄉(xiāng)耗賴山村的“呼和浩特市冷涼蔬菜院士專家試驗(yàn)站”基地（111°32′20″E，41°18′17″N，海拔1 600 m），該地屬于干旱、半干旱大陸季風(fēng)性氣候，全年平均日照時(shí)數(shù)約2 927.5 h、平均降水量350 mm、平均氣溫4.2 ℃、平均地表溫度6.5 ℃，≥10 ℃歷年平均積溫1 895.6 ℃. 土壤類型為栗鈣土，肥力中等，pH 值7.1，耕層（0～20 cm）養(yǎng)分含量為：有機(jī)質(zhì)18.8 g·kg-1，全氮1.0 g·kg-1，堿解氮102.9 mg·kg-1，有效磷17.7 mg·kg-1，速效鉀102.4 mg·kg-1.

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)7 個(gè)處理，3 次重復(fù)，小區(qū)面積30 m2，隨機(jī)排列.其中T1 為對照，即常規(guī)施肥（基肥：有機(jī)肥15 000 kg·hm-2、復(fù)混肥600 kg·hm-2，定植前一次性撒施或溝施翻入土中；追肥：尿素600 kg·hm-2于苗期、發(fā)棵期和結(jié)球期分3 次隨澆水滴灌施入），其他處理施肥均為常規(guī)施肥+供試微生物菌肥.供試微生物菌肥用量60.0 L·hm-2，苗期結(jié)束后，分別于發(fā)棵期和結(jié)球期分2 次隨澆水滴灌施入，與化肥追施間隔5 d；本試驗(yàn)施肥裝置采用文丘里式比例施肥器.試驗(yàn)處理見表1.

表1 試驗(yàn)肥料種類

1.3 田間管理與測產(chǎn)

2020 年6 月25 日平整土地并將基肥按照常規(guī)施肥處理撒施或溝施翻入土中，6 月26 日定植.為便于田間調(diào)查，本試驗(yàn)采用稀植，株距30 cm，行距100 cm，密度33 000 株·hm-2；管理上按常規(guī)方法進(jìn)行；2020 年9 月14 日測產(chǎn)清園.各處理除肥料施用品種、施用量不同外，其它管理同常規(guī)施肥的田間管理一致.每個(gè)處理在測產(chǎn)時(shí)對小區(qū)全部植株實(shí)收實(shí)測，主要對影響產(chǎn)量的毛菜重、凈菜重、商品菜株數(shù)、商品菜平均單株重等生物學(xué)性狀進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì).毛菜重為甘藍(lán)采收后清除泥土，保留外葉時(shí)的質(zhì)量.凈菜重是去除泥土、外葉后，僅保留緊實(shí)葉球時(shí)的質(zhì)量.試驗(yàn)以每30 m2的甘藍(lán)產(chǎn)量進(jìn)行比較.商品菜株數(shù)為單株凈菜重700 g 以上且結(jié)球緊實(shí)的甘藍(lán)作商品菜統(tǒng)計(jì)數(shù)量.

商品菜平均單株重（kg·株-1）=商品菜總重量（kg）÷商品菜株數(shù)（株）.

凈菜率（%）=（凈菜重÷毛菜重）×100%.

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理與分析采用Excel 2019 和SPSS 26 統(tǒng)計(jì)分析軟件.用新復(fù)極差法進(jìn)行平均值的顯著性檢驗(yàn).

2 結(jié)果分析

2.1 不同處理對甘藍(lán)產(chǎn)量性狀的影響

不同處理之間甘藍(lán)植株的平均毛菜重較CK 有不同程度的增加，如表2 所示.其中T2 處理顯著高于CK，增幅達(dá)14.87%，其它處理與CK 間差異不顯著，各處理間差異不顯著；T2 和T7 處理的甘藍(lán)凈菜重較CK 分別提高了17.00%和14.75%，而其它處理與CK 間無顯著性差異，不同菌肥處理間差異不顯著；不同品種微生物菌肥處理的甘藍(lán)主要產(chǎn)量指標(biāo)凈菜率平均值均高于CK 處理，其平均值大小順序?yàn)椋篢7＞T4＞T6＞T5＞T2＞T3，其中T7 處理較CK 顯著增加了9.27 個(gè)百分點(diǎn)，增幅達(dá)13.27%，差異顯著，其它各處理與CK 間差異不顯著，不同菌肥處理間差異不顯著.結(jié)果顯示，含有2 種以上功能菌種且有效活菌含量最高的T2 處理可顯著提高甘藍(lán)的毛菜重和凈菜重，但對凈菜率提升作用不明顯；而T7 處理可顯著提高甘藍(lán)凈菜重和凈菜率.

表2 不同處理的對甘藍(lán)產(chǎn)量性狀的影響

2.2 不同處理對甘藍(lán)商品性狀及品質(zhì)的影響

不同品種微生物菌肥處理的甘藍(lán)商品性狀均優(yōu)于常規(guī)施肥CK 處理，如表3 所示，其中T2、T4 及T6平均商品菜株數(shù)調(diào)查結(jié)果顯示比CK 高出13.64%、15.55%和14.60%；商品菜平均單株重調(diào)查結(jié)果顯示，T2 和T7 比CK 提高了2.70%和6.31%.

表3 不同處理對甘藍(lán)商品性狀和品質(zhì)性狀的影響

經(jīng)過對不同處理甘藍(lán)維生素C 含量的檢測，施用菌肥的處理對甘藍(lán)維生素C 的合成有一定的促進(jìn)作用，其中T2 和T4 分別比CK 提高22.19%和15.49%，說明有效活菌含量高的菌肥產(chǎn)品對維生素C 合成的促進(jìn)作用最為明顯.

3 討論

研究表明，芽孢桿菌類微生物菌劑可顯著提升作物產(chǎn)量［9-12］，本試驗(yàn)供試菌肥中均含有芽孢桿菌類菌劑，施用后對甘藍(lán)毛菜重、凈菜重（凈菜總產(chǎn)量）和凈菜率均有促進(jìn)作用，其原因可能是菌肥中的功能菌進(jìn)入土壤后迅速繁殖優(yōu)化了土壤微生物種群結(jié)構(gòu)和土壤酶活性，加速了土壤有機(jī)物質(zhì)的分解，促進(jìn)土壤中固定養(yǎng)分向有效養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，進(jìn)而在一定程度上促進(jìn)植株根系及地上部的生長.此外，大量研究表明［6］，微生物菌肥施用促進(jìn)了甘藍(lán)的細(xì)胞分裂，加快甘藍(lán)的生長和結(jié)球速度，是促進(jìn)甘藍(lán)各項(xiàng)產(chǎn)量性狀提高的一個(gè)重要因素.該研究還發(fā)現(xiàn)不同微生物菌肥對甘藍(lán)植株不同產(chǎn)量性狀指標(biāo)的影響存在著差異，這可能與不同微生物菌肥含有不同的功能菌種及活菌數(shù)量有關(guān).其中T2 處理較CK 顯著提高了甘藍(lán)的毛菜重和凈菜重，其增產(chǎn)原因可能是其有2 種以上菌種且有效活菌含量最高，而且與其它菌肥相比，其含有地衣芽孢桿菌，它可促使機(jī)體產(chǎn)生抗菌活性物質(zhì)、殺滅致病菌，并具有生物奪氧作用機(jī)制，能抑制致病菌的生長繁殖，施入土壤后可抑制有害菌生長，為T2 處理各菌種在甘藍(lán)根際快速定殖提供環(huán)境，且T2 處理活菌數(shù)量最多，其定殖后可一定程度改善甘藍(lán)根際土壤微生態(tài)環(huán)境及微生物菌落結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力水平，進(jìn)而增加其產(chǎn)量.T7 處理顯著提高了甘藍(lán)凈菜重，其可能原因?yàn)椋阂环矫媸荰7 處理中解淀粉芽孢桿菌與其它處理菌種相比，其可產(chǎn)生赤霉素、吲哚乙酸、細(xì)胞分裂素等多種生理活性物質(zhì)和氨基酸類物質(zhì)，從而促進(jìn)植物根系及植株生長，增強(qiáng)植物抗病性，間接減少病害，其作用提高了甘藍(lán)凈菜重量，從而提高了凈菜重，其增產(chǎn)作用與楊曉云［13］、周晨光［14］在番茄和茶葉上的研究結(jié)果一致；另一方面其含高達(dá)40%的水溶性碳，一定的碳源供給改變了土壤C/N、C/P 和C/S 比，促進(jìn)了解淀粉芽孢桿菌在土體中擴(kuò)繁及在根際的定殖［15-16］，進(jìn)而加速土壤有機(jī)質(zhì)的分解，為甘藍(lán)生長提供了充足的營養(yǎng).

產(chǎn)量性狀中凈菜率是影響甘藍(lán)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)重要指標(biāo)，試驗(yàn)表明，各處理在施用微生物菌肥后均對商品菜的平均凈菜率有促進(jìn)作用，但只有T7 處理影響顯著，這說明T7 處理在增加甘藍(lán)凈菜重量的同時(shí)，還可能增加了葉球緊實(shí)度、降低了幫葉比，其作用機(jī)理可能與T7 中高含量的水溶性碳及解淀粉芽孢桿菌分泌的某種生理活性物質(zhì)有關(guān).

本試驗(yàn)對甘藍(lán)維生素C 含量檢測發(fā)現(xiàn)，施用菌肥處理對甘藍(lán)維生素C 合成有一定的促進(jìn)作用，其中有效活菌含量高的T2 和T4 促進(jìn)作用最為明顯；劉紅波等在結(jié)球白菜上的試驗(yàn)也得出相同的結(jié)論［17］.有研究表明，芽孢桿菌類微生物菌劑可提升作物品質(zhì)［18-19］，研究認(rèn)為磷肥能夠促進(jìn)植株體內(nèi)碳水化合物向果實(shí)與貯藏器官運(yùn)輸，從而提高果實(shí)中維生素C 含量，鉀肥能促進(jìn)蔬菜維生素C 的合成［19］，李海云等對6 種大白菜進(jìn)行施鉀試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)施用鉀肥提高了所有大白菜品種的維生素C 含量［20］.本試驗(yàn)中各處理菌種均具有一定的固氮、解磷、解鉀作用，有利于維生素C 的合成，而T2 和T4 中有效活菌含量最高，施入土壤一段時(shí)間后，可促進(jìn)土壤中被固化的磷、鉀等養(yǎng)分的溶解，并被作物吸收利用，從而起到改善品質(zhì)的作用.

4 結(jié)論

本試驗(yàn)采用3 家企業(yè)生產(chǎn)的6 個(gè)微生物菌肥品種進(jìn)行篩選，結(jié)果表明，在甘藍(lán)凈菜率方面，T7 比CK增加9.27 個(gè)百分點(diǎn)，增幅達(dá)13.27%；在凈菜總產(chǎn)量方面，T2 和T7 顯著高于CK 處理，較CK 的增產(chǎn)率高出17.00%和14.75%；在提升品質(zhì)方面，施用菌肥均能不同程度的促進(jìn)維生素C 的合成，含有2 種以上菌種且有效活菌含量高的復(fù)混類微生物菌肥，促進(jìn)作用最明顯.在增產(chǎn)效果顯著的2 個(gè)處理中，以有效活菌含量最高的T2 增產(chǎn)效果尤為顯著，說明在外源微生物數(shù)量較大的基數(shù)上能夠迅速擴(kuò)繁、并分解活化土壤中磷、鉀養(yǎng)分，為作物提供充足的營養(yǎng)；T7 的供試復(fù)合微生物肥料中除含有解淀粉芽孢桿菌，可分泌生長素促進(jìn)作物生長外，還有40%的水溶性碳成分，為作物增產(chǎn)奠定了庫源基礎(chǔ)，增產(chǎn)效果也很顯著.