秦旭,宮昊楠,張淑娟,王婷婷,李國棟,高文勝*
(1.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院,山東濟南 250000;2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué),山東泰安 271018;3.山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護總站,山東濟南 250000;4.山東省綠色肥料技術(shù)創(chuàng)新中心,山東臨沂 276700;5.山東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,山東濟南 250013)
海藻肥含有非含氮有機物、鈣、鎂、碘等40余種礦質(zhì)元素和豐富的維生素,以及海藻特有的海藻多糖、海藻酸、高度不飽和脂肪酸和多種天然植物生長調(diào)節(jié)劑,能對植物生長及土壤環(huán)境改善產(chǎn)生有益功效[1]。自20世紀(jì)50年代起,海藻肥及其提取物就已經(jīng)開始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。中國對海藻肥的研究應(yīng)用起步較晚,相較于傳統(tǒng)化學(xué)肥料和其他陸源有機肥,海藻肥“綠色高效、產(chǎn)業(yè)雙贏”的優(yōu)勢十分適合當(dāng)前中國的農(nóng)、漁業(yè)發(fā)展國情[2]。
山東省是全國甜櫻桃生產(chǎn)的重要省份之一,2020年全省甜櫻桃栽培面積9.3萬hm2,產(chǎn)量72萬t,均居全國第一位。近年來,隨著甜櫻桃高質(zhì)高效、高投入高回報生產(chǎn)趨勢的發(fā)展,海藻肥在甜櫻桃上的應(yīng)用越來越廣泛,也因其顯著的功效被廣大果農(nóng)所接受。
生物海藻肥是以天然海藻為主要原料,經(jīng)化學(xué)、物理或生物等工藝提取海藻多糖、海藻酸、高度不飽和脂肪酸等活性成分,直接濃縮或再混配一定比例的氮、磷、鉀、中微量元素或腐植酸、微生物菌劑等物料加工而成的一種肥料[3]。其中,生物提取工藝是利用酶系將海藻細(xì)胞壁降解,使胞內(nèi)活性成分溶出,并將大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)[4]。該工藝具有活性成分保留好,產(chǎn)物易被植物吸收,生產(chǎn)過程反應(yīng)溫和,安全環(huán)保且能耗較低等優(yōu)點,是當(dāng)前最為理想且發(fā)展前景廣闊的生產(chǎn)工藝。
生物海藻肥的生產(chǎn)原料主要以褐藻為主,包括泡葉藻、昆布、海帶和馬尾藻等,其他如墨角藻、滸苔、石莼和卡帕藻等也有少數(shù)企業(yè)在用。按照施肥特性,市場上常見的海藻肥產(chǎn)品可以分為沖施肥和基質(zhì)肥[5]。沖施肥由海藻提取液濃縮而成,分液體和水溶性粉劑兩種,一般根據(jù)作物生產(chǎn)需要或具體施肥方式進行稀釋后施用。基質(zhì)肥一般是以提取海藻酸后的海藻殘渣為有機肥料源,經(jīng)發(fā)酵后,復(fù)配無機營養(yǎng)元素、其他類型有機質(zhì)或者微生物菌劑制成,其海藻活性成分占比相對較低。
生物海藻肥富含各類養(yǎng)分和有機質(zhì),長期施用可以有效提升甜櫻桃園的土壤團粒結(jié)構(gòu),增強保水保肥能力,顯著改善土壤理化性狀[6]。其所含有的海藻酸有利于土壤中不溶性磷、鉀資源轉(zhuǎn)化成可被植物直接吸收的速效磷和速效鉀,提高土壤酶的活性,促進甜櫻桃樹根際有益微生物的生長、富集,提高土壤有機質(zhì)含量,為樹體健康生長提供良好的土壤環(huán)境,間接增強樹體抗逆能力。
生物海藻肥中含有豐富的磷、鉀、氮等營養(yǎng)元素,還含有鈣、鋅、鎂、硼、碘等微量元素,這些元素對甜櫻桃樹的生長發(fā)育具有重要意義。有研究表明,海藻殘渣富含粗蛋白與粗纖維,其有機質(zhì)組分高達61.6%[5,7]。根據(jù)甜櫻桃的周年需肥特性,以海藻基質(zhì)肥為底肥在秋季施用,能夠有效滿足甜櫻桃的越冬休眠與花期肥料養(yǎng)分需求;而以海藻沖施肥為追肥在展葉、抽梢、開花、果實發(fā)育到成熟及花芽分化等生長關(guān)鍵期科學(xué)施用,能夠顯著促進樹體新陳代謝。
施用生物海藻肥可提高干旱、低溫、鹽堿等逆境脅迫下甜櫻桃樹的適應(yīng)性。海藻所含有的海藻酸、維生素、氨基酸、甘露醇、海藻蛋白、有機碘、萜類、酚類等化合物及多種植物生長必需礦物質(zhì)元素,能夠有效調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透性,增強植物細(xì)胞抗氧化酶系的活力,降低葉綠素分解速率,增強光合作用[6,8]。同時,其所含的海藻多糖、植物生長調(diào)節(jié)劑等生物活性物質(zhì)能夠促進甜櫻桃樹體細(xì)胞分裂生長、組織分化,誘導(dǎo)防御和應(yīng)激反應(yīng),產(chǎn)生抗逆因子,提高免疫力,增強樹體的抗病、抗逆能力[9]。此外,海藻酸分子的成膜特性可以防止果品水分流失、隔絕病原微生物,從而提高甜櫻桃果實的貯運保鮮性能,延長貨架期。
生物海藻肥肥性平和,無毒副作用,不易產(chǎn)生肥害,安全性好,具體用量和施用部位容錯性好,相對其他有機肥更易掌握。其施用一方面能提高甜櫻桃的產(chǎn)量,改善果實品質(zhì),另一方面能增強樹勢,提高樹體抗逆能力,降低病蟲害發(fā)生率。此外,海藻酸分子可有效降低溶液表面張力,增大營養(yǎng)物質(zhì)或藥劑與植物葉片的接觸面積,進而提高肥、藥、水的利用效率,達到節(jié)本增效的目的[4,10]。
每年甜櫻桃秋季落葉前后至第2年開花之前,配合年度底肥施用,每666.7 m2果園施50~80 kg含量40%海藻基質(zhì)肥(N-P-K=15-10-15)。甜櫻桃幼樹適宜在樹冠垂直投影的外緣挖深寬各50 cm的環(huán)狀溝進行施肥作業(yè)。成齡甜櫻桃園可在距櫻桃樹干1 m處,向外成放射狀挖4~8條施肥溝,長度以延伸至樹冠投影內(nèi)50 cm左右為宜,溝深要求近樹干處為15 cm,向外逐漸深至50 cm。矮化密植園可在甜櫻桃樹冠投影稍外位置的行間各開深寬各50 cm左右的溝,進行條狀溝施。施肥時,將海藻基質(zhì)肥、農(nóng)家肥及其他所需肥料混合均勻施人溝中,及時蓋土封溝即可。
甜櫻桃的生物海藻肥追肥分根部追施和葉面噴施兩種方式,根部追施一般在展葉前后進行,以穴狀點施為主,一般每666.7 m2果園施8~15 kg海藻基質(zhì)肥,生物海藻水溶肥以菌肥或大量元素復(fù)混肥為主,稀釋后施入,可配合花后灌溉沖施,稀釋倍數(shù)600~800倍。沖施應(yīng)盡量不采用漫灌或流水灌溉等傳統(tǒng)灌溉方式,以免造成肥料浪費或施用不均。葉面噴施自坐果后開始,每5~7 d噴1次,以黃腐酸鉀、微量元素等復(fù)混肥為主,稀釋倍數(shù)800~1 500倍,作業(yè)時間宜在無風(fēng)的早上或下午進行。
由于生物海藻水溶肥作用迅速,不易在土壤中長時間殘留,因此,甜櫻桃施用生物海藻肥適用少量多次原則。如采用水肥一體化系統(tǒng),在應(yīng)用滴灌施肥時,應(yīng)視樹體生長情況,注意平衡肥料配方,以保障營養(yǎng)均衡。此外,生物海藻肥應(yīng)盡量單獨施用或與非堿性農(nóng)藥混合施用,以免與金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng),導(dǎo)致肥效降低或產(chǎn)生藥害[11]。
生物海藻肥作為近年甜櫻桃栽培中應(yīng)用的一種新型有機肥料,對其作用機理研究、配方研發(fā)與實際應(yīng)用效果的認(rèn)識也在不斷地深入。隨著中國海藻資源開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新和海藻肥生產(chǎn)成本的降低,生物海藻肥將會更多更廣泛地應(yīng)用于甜櫻桃生產(chǎn)的全過程,為山東省甜櫻桃產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展賦能添力。