初探 曾文官
關(guān)鍵詞:復(fù)合微生物菌劑;土壤微生物;大櫻桃;連作障礙;產(chǎn)量
櫻桃屬于薔薇科櫻屬落葉灌木或喬木,是山東省的優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品,也是當(dāng)前種植效益較好的果樹樹種之一[1]。目前,我國櫻桃栽培主要集中于渤海灣沿岸,而以山東泰安、煙臺、青島等地栽培最多,其次為遼寧和河北[2-3]。近年來櫻桃種植業(yè)快速發(fā)展,但種植管理水平良莠不齊,對櫻桃生長發(fā)育過程以及不同時期的肥料需求缺乏系統(tǒng)性認(rèn)識。櫻桃連年種植,導(dǎo)致土壤連作障礙、土壤理化性質(zhì)下降、土壤污染、櫻桃品質(zhì)及產(chǎn)量降低等問題,這些問題制約了櫻桃種植的發(fā)展。
微生物肥料因具有良好的應(yīng)用價值,是我國發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)不可或缺的產(chǎn)品[4]。微生物肥料包括農(nóng)用微生物菌劑、復(fù)合微生物肥料以及生物有機肥3類[5-6],薛蓮等[7]研究發(fā)現(xiàn),增施微生物肥料可改善土壤微生物菌群狀況,增強土壤活性;李麗艷等[8]研究發(fā)現(xiàn),施用微生物肥料不僅可提高草莓產(chǎn)量和品質(zhì),還可有效改善土壤微生物區(qū)系;蔣永梅等[9]研究發(fā)現(xiàn),70%化肥與微生物肥料配施,可使青?;ㄒ松L良好;張緒美等[10]研究發(fā)現(xiàn),施用微生物肥料能改善土壤條件,緩解設(shè)施土壤次生鹽漬化狀況。筆者擬在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上,通過添加等量清水及復(fù)合微生物菌劑,研究復(fù)合微生物菌劑對大櫻桃生長及土壤微生物多樣性的影響,為復(fù)合微生物菌劑在大櫻桃連作障礙治理上大面積推廣提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗地概況
試驗于2020年3月至7月在山東省泰安市高新區(qū)良莊鎮(zhèn)2 000畝大櫻桃修復(fù)示范區(qū)內(nèi)進(jìn)行。選擇樹齡相同、土壤肥力均勻、土地平整的大櫻桃區(qū)作為試驗地,每畝種植大櫻桃40株。
1.2試驗材料
供試肥料為復(fù)合微生物菌劑(熒光假單胞菌、枯草芽孢桿菌,微生物總量≥100億/ml,單株≥2億/ml),由山東邁科珍生物科技有限公司提供。供試作物為大櫻桃,品種為“紅燈”,7-10年樹齡。
試驗地土壤主要農(nóng)化性質(zhì)為:pH值5.21,有機質(zhì)23.8mg/kg,全氮1.40g/kg,速效磷15.4mg/kg,速效鉀106.5mg/kg。
1.3試驗設(shè)計
試驗共設(shè)2個處理。處理1:常規(guī)施肥+等量清水。處理2:常規(guī)施肥+復(fù)合微生物菌劑。每個處理重復(fù)3次,共6個小區(qū),隨機排列,每小區(qū)大櫻桃8棵。在大櫻桃盛花期,每畝隨水沖施20升供試菌劑。
1.4項目測定
1.4.1土壤樣品微生物多樣性檢測數(shù)據(jù)分析
在施加產(chǎn)品一個月后,對試驗區(qū)進(jìn)行土壤取樣調(diào)查,檢測微生物多樣性,利用16s二代測序,16s也就是16S rRNA,其為核糖體RNA的其中一個亞基。而負(fù)責(zé)編碼16S rRNA的基因組DNA則是16S rDNA。由于16S rRNA普遍存在于一切原核生物細(xì)胞內(nèi),生理功能重要且穩(wěn)定,因此可以用來進(jìn)行細(xì)菌的系統(tǒng)進(jìn)化研究和各種環(huán)境內(nèi)的微生物群落結(jié)構(gòu)組成研究。16S rRNA的全基因組包含9個可變區(qū)以及10個保守區(qū),可變區(qū)可以分辨物種間的差異,而保守區(qū)則反應(yīng)了物種間的親緣關(guān)系。因此,利用在保守區(qū)設(shè)計的引物可以擴增出不同生物中16S rRNA的可變區(qū),通過測序分析可變區(qū),從而分析物種結(jié)構(gòu)組成。土壤采取五點取樣法取樣,每個點取土樣500g四分法分樣送測。
1.4.2產(chǎn)量調(diào)查
按照《微生物肥料田間試驗技術(shù)規(guī)程及肥效評價指南》(NY/T1536-2007)的部分要求,結(jié)合項目區(qū)果樹種植情況,以每8棵大櫻桃為1個監(jiān)測單位,每個處理3次重復(fù),每個小區(qū)8株,即1個單元,處理和對照各選出3個監(jiān)測單位,在采收期每天分次記錄產(chǎn)量,以收獲總量為對比。
1.4.3品質(zhì)調(diào)查
(1)單果重:采用0.1mg感量電子天平測定,每個處理隨機取100個大櫻桃,計算平均單果重,3次重復(fù)。
(2)著色度:以百顆果實中著色完全果實所占比值計算,3次重復(fù)。
(3)糖度:采用手持糖度測定儀FNV-32測定,3個單果重復(fù),每次重復(fù)測定3次(3次技術(shù)重復(fù)),以減少儀器測定引起的誤差。
(4)口感:品嘗后評價,分為甜、甜酸、甜濃等級別。
2結(jié)果與分析
2.1復(fù)合微生物菌劑對大櫻桃土壤微生物多樣性檢測數(shù)據(jù)分析
本文對不同處理下的樣品進(jìn)行了土壤微生物多樣性檢測,針對較常見的營養(yǎng)循環(huán)和病害相關(guān)的菌含量進(jìn)行了分析,結(jié)果如表1所示。
營養(yǎng)循環(huán)菌方面,復(fù)合菌劑處理區(qū)內(nèi)變異克雷伯氏菌(Klebsiella_variicola)和聚集泛菌(Pantoea_agglomerans)數(shù)量較空白對照增加,與溶磷固氮功能有關(guān)的細(xì)菌含量較高;假單胞菌(Pseudomonas)和芽孢桿菌(Bacillus)含量也有大幅增加,說明土壤更有利于作物生長,作物產(chǎn)量可能較高。
病原菌方面,復(fù)合微生物菌劑處理組的鏈格孢菌(Alternaria_alternata)和枝孢菌(Cladosporium)數(shù)量較空白處理組減少,證明本試驗復(fù)合微生物菌有較好的抑制病原菌生長的作用,可能降低大櫻桃感染葉斑病等真菌病的發(fā)生率。
2.2復(fù)合微生物菌劑對大櫻桃品質(zhì)的影響
對大櫻桃各項品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果如表2所示。處理2施用復(fù)合微生物菌劑后大櫻桃的單果重、果實著色率、可溶固形物含量及口感較處理1清水區(qū)有明顯提高。施用復(fù)合微生物菌劑后大櫻桃平均單果重較處理1增加了0.60g,果實著色率較處理1提高4.22%,可溶性固形物含量比處理1增加了2.04%。由此說明,施用復(fù)合微生物菌劑能促進(jìn)大櫻桃生長發(fā)育,對改善果實品質(zhì)有突出的作用。
2.3復(fù)合微生物菌劑對大櫻桃產(chǎn)量的影響
從大櫻桃產(chǎn)量來看,處理2-1最優(yōu),前9天產(chǎn)量占比69.97%,與其他處理相比具有一定的增產(chǎn)作用。從表3中前9天產(chǎn)量和前9天產(chǎn)量占總產(chǎn)量的占比分析得知,對照組前9天產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比例平均為63.16%,而菌劑處理組平均為67.38%,說明施加復(fù)合微生物菌劑,可使大櫻桃產(chǎn)量提高的同時,具有一定的促早熟的作用。
從表4大櫻桃產(chǎn)量調(diào)查結(jié)果看,施用復(fù)合微生物菌劑的大櫻桃產(chǎn)量明顯高于清水處理,與清水處理相比,施用復(fù)合微生物菌劑大櫻桃667m2增產(chǎn)103.4kg,增產(chǎn)率達(dá)10.73%,說明施用微生物菌劑對大櫻桃的增產(chǎn)作用明顯。對各處理大櫻桃產(chǎn)量進(jìn)行方差分析(F=73.188,F(xiàn)0.05=18.51,F(xiàn)0.01=98.50,F(xiàn)0.01>F>F0.05),結(jié)果表明,大櫻桃產(chǎn)量在不同處理間差異顯著,而各處理重復(fù)之間差異不顯著。多重比較結(jié)果表明,施用復(fù)合微生物菌劑與清水處理之間的大櫻桃產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平,由此可以證明試驗復(fù)合微生物菌劑可顯著提高大櫻桃產(chǎn)量。
3結(jié)論與討論
本研究表明,施用復(fù)合微生物菌劑可提高土壤中與溶磷固氮功能有關(guān)的細(xì)菌相對豐度,抑制病原菌生長的作用,可降低大櫻桃感染葉斑病等真菌病的風(fēng)險,預(yù)防大櫻桃根腐病、枯樹,對大櫻桃土壤連作障礙治理有一定效果。
復(fù)合微生物菌劑能明顯促進(jìn)大櫻桃的生長發(fā)育,與清水處理相比,復(fù)合微生物菌劑處理的大櫻桃提前成熟,果實著色均勻,可溶性固形物含量及單果重量增加,口味醇正自然,商品性好。大櫻桃施用復(fù)合微生物菌劑具有顯著的增產(chǎn)作用。比對照處理667m2增產(chǎn)103.4kg,增產(chǎn)率達(dá)10.73%。