復(fù)合微生物肥料在桃樹(shù)上的應(yīng)用效果

張建明，夏森玉，范廣璞，張六六，3*

(1.江蘇省無(wú)錫市濱湖區(qū)胡埭鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)科，江蘇無(wú)錫 214161；2.江蘇納克生物工程有限公司，江蘇盱眙 211700；3.江蘇省微生物研究所有限責(zé)任公司，江蘇無(wú)錫 214000)

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復(fù)合微生物肥料在桃樹(shù)上的應(yīng)用效果

張建明1，夏森玉2，范廣璞2，張六六2，3*

(1.江蘇省無(wú)錫市濱湖區(qū)胡埭鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)科，江蘇無(wú)錫 214161；2.江蘇納克生物工程有限公司，江蘇盱眙 211700；3.江蘇省微生物研究所有限責(zé)任公司，江蘇無(wú)錫 214000)

摘要[目的]研究含有機(jī)磷農(nóng)藥降解菌的復(fù)合微生物肥料在果樹(shù)增產(chǎn)、土壤改良及農(nóng)藥降解方面的作用。[方法]對(duì)復(fù)合微生物肥料進(jìn)行桃樹(shù)田間試驗(yàn)，測(cè)定增產(chǎn)率，檢測(cè)施肥前后土壤容重、有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷、速效鉀的含量及有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留量。[結(jié)果]與對(duì)照相比，施用復(fù)合微生物肥料處理的桃樹(shù)的單果重及總產(chǎn)量分別提高了28.52%和26.56%，2個(gè)復(fù)合微生物處理的土壤容重分別為1.18和1.20 g/cm3，且土壤肥力明顯提高。復(fù)合微生物肥料對(duì)土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥的最高降解率達(dá)78.49%，且在桃果中未檢測(cè)出有機(jī)磷農(nóng)藥殘留。[結(jié)論]復(fù)合微生物肥料可大幅提高桃果產(chǎn)量，對(duì)土壤具有一定改良作用，可有效降解有機(jī)磷農(nóng)藥，適合推廣使用。

關(guān)鍵詞復(fù)合微生物肥料；果樹(shù)增產(chǎn)；土壤改良；有機(jī)磷農(nóng)藥降解

微生物肥料是我國(guó)發(fā)展綠色可持續(xù)農(nóng)業(yè)不可或缺的產(chǎn)品，具有良好的應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益[1-2]。目前，微生物肥料產(chǎn)品有農(nóng)用微生物菌劑、復(fù)合微生物肥料及生物有機(jī)肥三大類[3]，其中，復(fù)合微生物肥料是將2種或2種以上土壤功能性微生物進(jìn)行科學(xué)復(fù)配而成的一類菌肥，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有更好的應(yīng)用效果[4]。有機(jī)磷農(nóng)藥是一類高毒性的化學(xué)農(nóng)藥，在土壤及農(nóng)產(chǎn)品中的殘留會(huì)給人體健康及環(huán)境帶來(lái)不良影響，目前較為理想的去除方式是通過(guò)微生物進(jìn)行降解[5]。研究表明，微生物肥料在提高農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)、凈化與修復(fù)土壤、保護(hù)土壤生態(tài)環(huán)境等方面具有重要作用[6]。程乾斗[7]在研究微生物肥料對(duì)枸杞生長(zhǎng)發(fā)育的影響中，發(fā)現(xiàn)微生物肥料可顯著提高枸杞新梢生長(zhǎng)速率、光合作用、年干果產(chǎn)量、糖含量等指標(biāo)，同時(shí)提高土壤肥力。張愛(ài)民[8]研究表明，解磷解鉀微生物CX-7能提高煙葉產(chǎn)量及煙葉等級(jí)，增加煙農(nóng)的收益。目前，市面上使用的復(fù)合微生物肥料由具有多種促產(chǎn)作用的微生物組成，而有機(jī)磷農(nóng)藥降解菌的開(kāi)發(fā)多停留在菌株的篩選和降解特性的研究等方面，將兩者復(fù)配應(yīng)用于大田試驗(yàn)中鮮見(jiàn)報(bào)道。筆者將由江蘇省微生物研究所自主篩選可降解有機(jī)磷農(nóng)藥的枯草芽孢桿菌與原有的微生物肥料科學(xué)復(fù)配，制成一種既可解磷解鉀又能降解有機(jī)磷農(nóng)藥的復(fù)合微生物肥料產(chǎn)品，研究了該肥料對(duì)桃樹(shù)增產(chǎn)、土壤改良及農(nóng)藥降解的作用，旨在為該產(chǎn)品的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料供試菌劑：復(fù)合微生物肥料由江蘇省微生物研究所提供，內(nèi)含有可降解有機(jī)磷農(nóng)藥的枯草芽孢桿菌JWDP-16及可解磷解鉀的土壤功能性微生物，有效活菌數(shù)≥2億個(gè)/g，產(chǎn)品為粉劑。生物有機(jī)肥由江蘇納克生物工程有限公司提供。供試作物：桃樹(shù)品種為湖景，樹(shù)齡為6 a，長(zhǎng)勢(shì)基本一致，無(wú)輪作或間作。供試試劑：均購(gòu)自國(guó)藥試劑公司。主要儀器：HYG-H迴轉(zhuǎn)式恒溫調(diào)速搖瓶機(jī)(上海欣蕊自動(dòng)化設(shè)備有限公司)，5430R型冷凍離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf公司)，DK-8D型電熱恒熱溫水槽(上海精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)，M410型火焰光度計(jì)(英國(guó)SHERWOOD公司)，Biophotometer plus紫外分光光度計(jì)(德國(guó)Eppendorf公司)，AL104型電子天平(瑞士Mettler Toledo公司)等。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)在江蘇省無(wú)錫市楊市鎮(zhèn)進(jìn)行。共設(shè)4個(gè)處理，處理①(CK)：僅施用生物有機(jī)肥5.0 kg/株；處理②：尿素0.8 kg/棵、15%過(guò)磷酸鈣2.5 kg/棵、50%硫酸鉀1.0 kg/棵;處理③：復(fù)合微生物肥料0.5 kg/棵;處理④：復(fù)合微生物肥料1.0 kg/棵。每處理10棵桃樹(shù)，重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。

1.3田間管理處理②、③、④分別與5.0 kg/棵的生物有機(jī)肥混合，沿樹(shù)冠外圍挖施肥溝，溝寬40～60 cm，深30～40 cm，將混合后的肥料均勻地撒播入溝中，并重新覆土。種植期各處理組間病蟲(chóng)害防治、灌溉、除草、追肥等其他田間管理照常進(jìn)行。試驗(yàn)期間定期觀察桃樹(shù)的長(zhǎng)勢(shì)、落果情況、掛果時(shí)間等。2014年10月13日施肥，2015年7月17日測(cè)產(chǎn)。隨機(jī)挑取60個(gè)桃果稱重，計(jì)算平均單果重，統(tǒng)計(jì)每個(gè)處理桃果的總產(chǎn)量。

1.4土壤樣品分析

1.4.1土壤樣品的采集。對(duì)各處理小區(qū)土壤進(jìn)行取樣，取樣方法參照《NYT 1121.1—2006 土壤檢測(cè) 第1部分：土壤樣品的采集、處理和貯存》[9]。取樣深度為10～20 cm，按“S”型采集混合樣，有坡度的地塊兼顧上、中、下坡的點(diǎn)位。采集時(shí)間分別為2014年10月12日(施肥前)及2015年7月16日(測(cè)產(chǎn)前)。

1.4.2土壤性質(zhì)的測(cè)定。土壤容重采用《NYT 1121.4—2006 土壤檢測(cè) 第4部分：土壤容重的測(cè)定》[10]測(cè)定，有機(jī)質(zhì)含量采用《GB 7857—87 森林土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定及碳氮比的計(jì)算》[11]中重鉻酸鉀氧化-外加熱法測(cè)定，全氮采用《GB 7173—87 土壤全氮測(cè)定法》[12]中的半微量開(kāi)氏法測(cè)定，速效磷含量采用《GB 12297—1990 碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法》[13]測(cè)定，速效鉀含量采用《GB 786—1987 乙酸銨浸提-火焰光度法》[14]測(cè)定。

1.4.3土壤有機(jī)磷農(nóng)藥降解率的測(cè)定。采用分光光度法測(cè)定菌株對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的降解能力[15]。磷含量(x)與吸光度(y)之間存在良好的線性關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)線性方程：y=0.558 2x+0.016 5，R2=0.999 2(圖1)。

將采集獲得的土壤樣品風(fēng)干至恒重，準(zhǔn)確稱取5.000 g土壤，加入100 mL無(wú)菌去離子水，200 r/min振蕩分散2 h，過(guò)濾去除沉淀，采用分光光度法測(cè)定上清液中有機(jī)磷含量，計(jì)算有機(jī)磷降解率，考察各處理對(duì)土壤有機(jī)磷農(nóng)藥的降解能力。

有機(jī)磷農(nóng)藥降解率=(M2-M1)/M1×100%

圖1　分光光度法測(cè)定磷含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1　Standard curve of phosphorus content by spectrophotometer

式中，M1為施肥前的土壤有機(jī)磷含量，M2為測(cè)產(chǎn)前各處理土壤有機(jī)磷含量。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)桃樹(shù)產(chǎn)量的影響通過(guò)觀察桃樹(shù)的長(zhǎng)勢(shì)發(fā)現(xiàn)，施用復(fù)合微生物肥料處理(處理③、④)的桃樹(shù)較普通化學(xué)肥料(處理②)與CK處理的桃樹(shù)生長(zhǎng)旺盛、葉片濃綠、病蟲(chóng)害少、對(duì)凍害等不利條件抵抗能力強(qiáng)，同時(shí)果實(shí)著色好，掉果率低，掛果時(shí)間長(zhǎng)。

在產(chǎn)量方面，施用普通化學(xué)肥料與復(fù)合微生物肥料均可提高桃樹(shù)產(chǎn)量。但是無(wú)論是單果重還是產(chǎn)量，處理③、④比處理②和CK均有明顯提高，其中處理④最高，其單果重達(dá)0.338 kg，產(chǎn)量為30 087.0 kg/hm2，分別較CK提高了28.52%和26.56%(表1)。施用復(fù)合微生物肥料后收獲的桃果，不僅橫徑和縱徑增加，且果肉中的可溶性固形物含量增加，表現(xiàn)為糖分含量高、柔軟多汁等特點(diǎn)。

表1　不同處理對(duì)桃樹(shù)產(chǎn)量的影響

2.2不同處理對(duì)土壤性質(zhì)的影響由表2可知，施用復(fù)合微生物肥料之后，土壤性狀及肥力指標(biāo)得到了一定程度的改善。土壤容重為1.10～1.30 g/cm3時(shí)，最適宜作物生長(zhǎng)，施用復(fù)合微生物肥料后，土壤容重由原來(lái)的1.03 g/cm3逐步轉(zhuǎn)變到更適宜作物生長(zhǎng)的區(qū)間內(nèi)(處理③、④的土壤容重分別為1.18、1.20 g/cm3)，這表明復(fù)合微生物肥料對(duì)土壤物理性質(zhì)的改良具有積極作用。

處理③、④較CK和處理①的土壤肥力高，有機(jī)質(zhì)分別較CK高12.33%、26.92%，全氮分別較CK高1.52%、4.55%，速效磷分別較CK高26.50%、42.30%，速效鉀分別較CK高12.67%、15.82%。這是由于復(fù)合微生物肥料含有可以解磷解鉀的功能微生物，施用后可將土壤中的礦物磷和礦物鉀分解為速效磷和速效鉀，便于作物吸收和利用，同時(shí)微生物在土壤中的生長(zhǎng)繁殖活動(dòng)改善了土壤的生物多樣性，使得土壤中的有機(jī)質(zhì)有所增加[16]。

2.3不同處理對(duì)土壤有機(jī)磷農(nóng)藥的降解能力由表3可知，施用復(fù)合微生物肥料后，土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量大大降解，對(duì)土壤農(nóng)藥殘留的降解率最高可達(dá)78.49%(處理④)，同時(shí)桃果未檢出農(nóng)藥殘留，基本解決了農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)殘的問(wèn)題。由于桃樹(shù)在種植過(guò)程中需要多次噴灑殺螟硫磷、殺撲磷等有機(jī)磷類殺蟲(chóng)劑，反而使CK和處理①的土壤有機(jī)磷農(nóng)藥含量增加，且在桃果中檢測(cè)出有機(jī)磷殘留，造成了一定的農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題。

表2　不同處理對(duì)土壤性狀及肥力的影響

表3不同處理的有機(jī)磷農(nóng)藥降解能力

Table 3Degradation ability of organophosphorus pesticide in different treatments

處理Treat-ment測(cè)產(chǎn)前土壤農(nóng)藥降解率Degradationrateofsoilpesticidebeforeyielddetection∥%桃果有機(jī)磷殘留情況Situationoforganophosphoruspesticideresiduesofpeachtree①(CK)-2.41有檢出②-3.86有檢出③63.77未檢出④78.49未檢出

注：負(fù)值表示有機(jī)磷農(nóng)藥含量的增加。

Note：negative value indicated the content increase of organophosphorus pesticide.

3結(jié)論與討論

(1)研究結(jié)果表明，復(fù)合微生物肥料可有效緩解桃樹(shù)種植過(guò)程中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留問(wèn)題，可使土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量降解78.49%，且桃果中未檢出有機(jī)磷農(nóng)藥殘留，增強(qiáng)了農(nóng)產(chǎn)品的食用安全。同時(shí)，該微生物菌劑還具有明顯的增產(chǎn)和改良土壤作用，可使桃樹(shù)的總產(chǎn)量及桃果的單果重分別增加26.56%和28.52%，土壤的物理性質(zhì)和肥力也得到了一定的改善和提高。

(2)復(fù)合微生物肥料是一種成本低、使用方便及無(wú)公害的綠色生物肥料，適合大面積推廣使用，可以緩解化肥帶來(lái)的土壤板結(jié)、肥力下降、環(huán)境污染等一系列問(wèn)題。在一定程度上能夠代替普通化學(xué)肥料。因此，科學(xué)合理地施用復(fù)合微生物肥料，不僅能有效降低有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留量，還可以改善土壤環(huán)境，提高桃果品質(zhì)，減少農(nóng)田污染，節(jié)約成本，經(jīng)濟(jì)施肥，促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

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科技論文寫作規(guī)范——數(shù)字

公歷世紀(jì)、年代、年、月、日、時(shí)刻和各種計(jì)數(shù)和計(jì)量，均用阿拉伯?dāng)?shù)字。年份不能簡(jiǎn)寫，如1990年不能寫成90年，文中避免出現(xiàn)“去年”、“今年”等寫法。小于1的小數(shù)點(diǎn)前的零不能省略，如0.2456不能寫成.2456。小數(shù)點(diǎn)前或后超過(guò)4位數(shù)(含4位數(shù))，從小數(shù)點(diǎn)向左右每3位空半格，不用“，”隔開(kāi)。如18 072.235 71。尾數(shù)多的(5位以上)的數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)多的小數(shù)，宜采用×10n(n為正負(fù)整數(shù))的寫法。數(shù)字應(yīng)正確地寫出有效數(shù)字，任何一個(gè)數(shù)字，只允許最后一位存在誤差。

Application of Compound Microbial Fertilizer on Peach Tree

ZHANG Jian-ming1, XIA Sen-yu2, FAN Guang-pu2, ZHANG Liu-liu2,3*

(1. Department of Agriculture of Hudai Town in Binhu District, Wuxi, Jiangsu 214161; 2. Jiangsu Nake Biological Engineering Co., Ltd., Xuyi, Jiangsu 211700; 3. Jiangsu Institute of Microbiology Co., Ltd., Wuxi, Jiangsu 214000)

Abstract[Objective] To research the effects of compound microbial fertilizer with microorganism of organophosphorus pesticides degradation on the increase of fruit yields, soil improvement and pesticide degradation. [Method] We performed the field experiment on compound microbial fertilizer of peach tree and researched the yield increasing rate. At the same time, we detected the bulk density, organic matter, total nitrogen, available phosphorus and available potassium in soil and residues of organophosphorus pesticides before and after fertilization. [Result] Compared with control group, applying compound microbial fertilizer enhanced the fruit weight and total yield by 28.52% and 26.56%, respectively. At the same time, soil bulk density turned back to 1.18 and 1.20 g/cm3 in two treatments, and fertility of soil was markedly increased. The compound microbial fertilizer had the highest degradation rate of 78.49% to organophosphorus pesticides, and organophosphorus pesticides were not detected in peach trees. [Conclusion] The compound microbial fertilizer can significantly improve the peach yield, has certain effects on soil improvement, effectively degrade the organophosphorus pesticides, and is suitable for promotion.

Key wordsCompound microbial fertilizer; Yield increase of fruit trees; Soil improvement; Degradation of organophosphorus pesticides

基金項(xiàng)目2013年無(wú)錫市生物農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目(CLE01N1311)。

作者簡(jiǎn)介張建明(1962- )，男，江蘇無(wú)錫人，農(nóng)藝師，從事農(nóng)技推廣研究。*通訊作者，副研究員，從事農(nóng)業(yè)微生物研究。

收稿日期2016-03-08

中圖分類號(hào)S 144

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)10-124-03