農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑對壟作甜菜塊根產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

曲嫣紅 ，宋柏權(quán) ，王孝純 ，王秋紅 ，周建朝 ，馬全政 ，尹同波 ，劉坤

（1.大連市隆基微生態(tài)學應用研究院，遼寧 大連116023；2.黑龍江省普通高等學校甜菜遺傳育種重點實驗室/黑龍江省寒地生態(tài)修復與資源利用重點實驗室，哈爾濱150080；3.瓦房店市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，遼寧 瓦房店116023）

甜菜是世界以及中國的第二大制糖原料，在中國甜菜種植區(qū)主要分布于東北、西北、華北三大甜菜產(chǎn)區(qū)，其中新疆、內(nèi)蒙古和黑龍江三省區(qū)甜菜種植面積占全國甜菜的86%左右，總產(chǎn)量占全國甜菜總產(chǎn)近90%[1－2]。甜菜除用于制糖之外，其副產(chǎn)物同時具有較高的綜合利用價值，如糖蜜經(jīng)過發(fā)酵，或通過化學方法處理，能生產(chǎn)甲醇、乙醇、丁醇、甘油、味精及丙酮等。因此，甜菜生產(chǎn)在“三北”地區(qū)經(jīng)濟中具有重要作用。

目前甜菜生產(chǎn)中使用的肥料主要為化學肥料，如尿素、二銨、硫酸鉀等摻混肥[3－5]，甜菜專用肥料[6－7]、有機肥料[8－9]、生態(tài)肥[10－11]的研發(fā)和應用報道也較多。 微生態(tài)制劑（microecologics）是 1974年 Parker提出的，是指用于動物和植物生理性有益微生物治療的活菌制劑，調(diào)整、維持微生態(tài)平衡，以達到調(diào)整動植物微生態(tài)平衡的目的[12－13]。 目前微生態(tài)制劑在醫(yī)學[14]、畜牧[15]等領(lǐng)域已廣泛應用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也有一些應用但較少[13，16－19]，特別是在東北地區(qū)壟作栽培模式下，土壤基施農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑對甜菜產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究尚未見報道。因此，研究壟作栽培生產(chǎn)中土壤基施微生態(tài)制劑，明確農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑對甜菜塊根產(chǎn)量和產(chǎn)糖的影響效果，為農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑在壟作栽培模式下科學施用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗在黑龍江大學呼蘭校區(qū)試驗農(nóng)場、黑龍江省農(nóng)墾九三管理局科研所試驗場、訥河市同義鎮(zhèn)進行，試驗地氣候類型為溫帶大陸性季風氣候，土壤理化性狀如表1所示。

表1 供試土壤基本理化性狀

1.2 試驗材料

試驗以甜菜遺傳單粒種H003為試驗材料，由荷蘭安地國際有限公司選育。供試農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑（MA）由大連市隆基微生態(tài)學應用研究院提供。

1.3 試驗方法

試驗以施用常規(guī)化肥為對照、以施用常規(guī)化肥+不同劑量微生態(tài)制劑為處理，其中呼蘭試驗點和九三試驗點分別施用量為MA1（施用常規(guī)化肥+微生態(tài)制劑量37.5 kg/hm2）和MA2（施用常規(guī)化肥+微生態(tài)制劑量75 kg/hm2），依安縣試驗點只施用MA1。試驗于2017年4月末，在九三、訥河、呼蘭試驗點進行播種，試驗采用壟作栽培。播種前將3種化學肥料與微生態(tài)制劑混勻，采用人工施肥穴播方法，既在距壟中間5～7 cm的壟側(cè)開10～15 cm溝，均勻條施后合壟。試驗小區(qū)為10 m行長，6行區(qū)，行距65 cm、株距20 cm，播種密度為7.5萬株/公頃，隨機排列、重復3次。試驗地均不施有機肥，氮肥、磷肥、鉀肥用量同當?shù)厣a(chǎn)常規(guī)用量，化肥種類為尿素、二銨和硫酸鉀。出苗后進行疏苗處理并及時防治病蟲草害，田間管理同常規(guī)。

1.4 測定指標及統(tǒng)計方法

于葉叢生長期對呼蘭試驗點甜菜葉片SPAD值進行測定，選取每小區(qū)長勢一致的植株15株，利用日本產(chǎn)SPAD－502(Chlorophyll Meter Model SPAD－502)對選取部位一致完全新展開葉片葉尖SPAD值進行測定。

九三、訥河、呼蘭試驗點分別在9月22日、9月23日、9月26日測產(chǎn)、測糖。每小區(qū)居中選取長勢一致的5 m2面積進行產(chǎn)量測定，選取有代表性的15株采用日本產(chǎn)ATAGO REFRACTOMETER PAL－1數(shù)字手持折射儀測定錘度，折算為含糖率，含糖率=PAL－1測定的錘度×84%。

試驗數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析分別利用Excel 2010軟件和SPSS22.0制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑對甜菜葉片SPAD值的影響

圖1為農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑對呼蘭試驗點苗期葉片SPAD影響的箱線圖。圖中表明，施用微生態(tài)制劑不同劑量均可以提高甜菜苗期葉片SPAD值，具體表現(xiàn)為MA2＞MA1＞CK。說明，微生態(tài)制劑施用與常規(guī)化學肥料相比能夠提高葉片的光合性能。

2.2 農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑對甜菜產(chǎn)質(zhì)量的影響

由表2可以得出，在甜菜壟作栽培模式下土壤基施農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑在不同試驗地點均表現(xiàn)出提高塊根產(chǎn)量的效果，增產(chǎn)幅度為5.39%～13.20%，其中九三和呼蘭試驗點，施用農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑MA1和MA2與常規(guī)施肥對照相比差異均達到了顯著水平。

由表3可以得出，農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑在東北區(qū)壟作土壤基施使用，不同施用量處理在不同試驗地點表現(xiàn)效果不一，對含糖率的影響體現(xiàn)為有升有降。其中呼蘭試驗點MA1處理增加幅度最高，幅度為提高0.29度，呼蘭點兩個處理平均增加含糖率為0.14度，表現(xiàn)效果最佳。但不同地點施用農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑MA1和MA2與常規(guī)施肥對照相比均未達到顯著水平。

由表4可以得出，壟作土壤基施農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑對甜菜塊根產(chǎn)糖的影響表現(xiàn)為：在不同試驗地點不同施用處理均表現(xiàn)出提高塊根產(chǎn)糖的效果，增加幅度為6.41%～13.04%，其中呼蘭試驗點兩個處理平均增加產(chǎn)糖達到9.78%，增加幅度最大。呼蘭試驗點產(chǎn)糖規(guī)律與含糖率試驗結(jié)果相似，施用農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑MA1和MA2與常規(guī)施肥對照相比均未達到顯著水平，九三和依安試驗點，施用農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑與對照比差異達到顯著水平。

圖1 MA對甜菜葉片SPAD值的影響

表2 農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑對甜菜塊根產(chǎn)量的影響

表3 農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑對甜菜塊根含糖率的影響

表4 農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑對甜菜塊根產(chǎn)糖量的影響

3 結(jié)論與討論

近年來，東北壟作區(qū)甜菜單產(chǎn)增加緩慢、含糖呈下降趨勢，除了與品種選用、氮肥施用過量、病蟲草管理不當[20－22]等因素有關(guān)，還與甜菜產(chǎn)區(qū)多年輪作導致土壤微生態(tài)環(huán)境惡化有關(guān)[23]。本研究表明，壟作栽培施用微生態(tài)制劑具有增加產(chǎn)量的效果，不同試驗地點表明增產(chǎn)幅度為5.39%～13.20%；不同試驗點產(chǎn)糖量均表現(xiàn)為增加，增加幅度為6.41%～13.04%；含糖率在不同地點表現(xiàn)不一，有增有減，但各試點和各處理結(jié)果平均值仍表現(xiàn)為增加，其中呼蘭試驗點兩個處理平均增加含量效果較其它兩個試驗點更好，其原因可能為該試驗點多年輪作甜菜、土壤微生態(tài)環(huán)境惡化相對較重，因此應用微生態(tài)制劑提高含糖率效果更加明顯。

綜上，甜菜生產(chǎn)中施用微生態(tài)制劑能夠起到增產(chǎn)增糖的作用，增產(chǎn)最高幅度均可到10%以上，且增產(chǎn)幅度可達顯著水平，增糖最高可達到0.29度，產(chǎn)糖量的增加主要是施用農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑增加了產(chǎn)量的結(jié)果。甜菜是需肥較多的作物，因此生產(chǎn)中應保證氮磷鉀及微量元素的均衡供給，才能獲得高產(chǎn)高糖。土壤生態(tài)環(huán)境的惡化減弱了甜菜根系對養(yǎng)分的吸收能力，而農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑能夠促進改善植物根際土壤微生態(tài)環(huán)境，進而促進根系健壯生長和養(yǎng)分吸收，并提高了葉片光合性能[16，18]。微生態(tài)制劑的應用既能促進作物根系健康發(fā)育又改善了土壤生態(tài)，建議生產(chǎn)中化肥配合該微生態(tài)制劑使用。