生物有機(jī)肥在玫瑰香葡萄上的應(yīng)用效果

姜莉莉，王開運(yùn)，武玉國，王開元，王洪祥

(1.山東省果樹研究所，山東泰安 271000；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院；3.山東豐田寶農(nóng)業(yè)科技有限公司)

玫瑰香葡萄(VitisviniferaL.cv.Muscat Hamburg)，又稱麝香葡萄，原產(chǎn)于英國，口感微酸帶甜，有沁人心脾的玫瑰香味，深受人們喜愛，鮮食、制汁和釀酒兼用，是渤海灣地區(qū)的主栽品種[1](圖1)。選用適宜的肥料品種及科學(xué)的施肥方法，可生產(chǎn)符合國際要求的綠色、有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品。研究表明，生物有機(jī)肥中富含的功能微生物能將土壤中被固定的氮磷鉀等營養(yǎng)元素解離出來供植物吸收，促進(jìn)植株生根、發(fā)芽和成熟[2]。

“豐田寶”生物有機(jī)肥是山東農(nóng)業(yè)大學(xué)完成國家“十二五”科技支撐計(jì)劃的土壤改良項(xiàng)目獲得的發(fā)明成果。從優(yōu)質(zhì)土壤中分離得到的益生菌進(jìn)行馴化改良，獲得超高效固氮菌(專利申請?zhí)枺?0140798221.8)，構(gòu)建了具有固氮、解磷、解鉀和拮抗功能的復(fù)合菌群，并以腐殖酸、磷礦粉、鉀礦粉等物質(zhì)做載體制備成顆粒狀生物肥，可滿足農(nóng)作物整個(gè)生長季的養(yǎng)分需求[3]。該產(chǎn)品已獲得綠色食品生產(chǎn)資料認(rèn)證(LSSZ-01-1707150021)，其在番茄、黃瓜、草莓等作物上的推廣應(yīng)用均取得良好效果，具有較高的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益[4～6]。筆者對玫瑰香葡萄于春季發(fā)芽前進(jìn)行施用生物有機(jī)肥試驗(yàn)，評價(jià)生物有機(jī)肥替代常規(guī)化肥對葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的效果，為其在葡萄上的應(yīng)用推廣提供參考。

圖1 玫瑰香結(jié)果狀

1 材料與方法

1.1 葡萄園概況

試驗(yàn)地位于山東省平度市大澤山鎮(zhèn)尹家村，砂壤土，pH值6.5，有機(jī)質(zhì)含量約1.7%。玫瑰香葡萄栽植株行距1m×4m，樹齡3年，小棚架栽培，果實(shí)套袋。

1.2 試驗(yàn)材料

供試肥料“豐田寶”生物有機(jī)肥，有機(jī)質(zhì)≥40%，芽孢桿菌≥0.2億/g，山東農(nóng)科頻道《品牌農(nóng)資龍虎榜》欄目組提供；常規(guī)施肥處理所用的普通復(fù)合肥(15-15-15)購自當(dāng)?shù)剞r(nóng)資店，山東友邦肥業(yè)生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在葡萄發(fā)芽期(4月15日)施肥。設(shè)空白對照和3個(gè)施肥處理(均以666.7m2的施肥量計(jì)，生物有機(jī)肥用量參照其它作物的推薦用量和產(chǎn)量預(yù)期)。

處理K0，空白對照，不施肥料。

處理K1，對照，常規(guī)施肥，施土雜肥1000kg，普通復(fù)合肥(15-15-15)100kg。

處理K2：以生物有機(jī)肥部分替代化肥，溝施生物有機(jī)肥250kg，復(fù)合肥50kg。

處理K3，以生物有機(jī)肥完全替代化肥，溝施生物有機(jī)肥500kg。

每個(gè)處理小區(qū)長12m，寬10m，面積120m2，處理間設(shè)保護(hù)行。處理小區(qū)隨機(jī)排列，重復(fù)3次。每個(gè)處理的其他管理如病蟲害防治，發(fā)芽期以后的肥水管理一致。

1.4 試驗(yàn)指標(biāo)測定

①產(chǎn)量。于果實(shí)采收期，測定株產(chǎn)量、果穂重和百粒重，統(tǒng)計(jì)666.7m2產(chǎn)量。②果實(shí)品質(zhì)，調(diào)查各處理葡萄果穗的裂果數(shù)和病果數(shù)，計(jì)算裂果率和病果率，果實(shí)著色度用目測法，果實(shí)硬度采用GY-1型硬度計(jì)，可溶性固形物含量以WYT-J糖度計(jì)測定，可滴定酸含量用中和滴定法測定(混合取樣)。③土壤指標(biāo)。全鹽含量采用重量法測定，有機(jī)質(zhì)含量用K2Cr2O7氧化法測定，土壤容重用環(huán)刀法測定。土壤取樣，于葡萄采收期，每個(gè)小區(qū)選取20個(gè)取樣點(diǎn)，以取土器打取0～40cm耕作層土壤，充分混勻晾干待測。④防御酶活力。其中超氧化物歧化酶(SOD)采用氮藍(lán)四唑(NBT)光還原法測定，過氧化物酶(POD)采用愈創(chuàng)木酚法測定[7]。葉片取樣：分別于葡萄開花期、膨果期、轉(zhuǎn)色期，取新梢基部第6～8片功能葉，剪碎后于-20℃保存待測。

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010和SPSS 16.0軟件進(jìn)行處理，采用單因素方差分析(one-way ANOVA)進(jìn)行差異顯著性Tukey HSD檢驗(yàn)，并標(biāo)注0.05水平差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對葡萄產(chǎn)量指標(biāo)的影響

與常規(guī)施肥處理K1和不施肥處理K0相比，生物有機(jī)肥部分替代化肥處理K2的百粒重、株產(chǎn)量和666.7m2產(chǎn)量等指標(biāo)略有提高，但差異不顯著。完全替代化肥處理K3的單穗重625.56g、單株產(chǎn)量12.09kg、666.7m2產(chǎn)量2136.2kg顯著高于不施肥處理K0，但與部分替代化肥處理K2、常規(guī)施肥處理K1間無顯著差異(表1)。

表1 不同施肥處理的葡萄產(chǎn)量指標(biāo)

注：表中數(shù)字表示平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同列數(shù)據(jù)后不同字母代表在0.05水平差異顯著。K0-不施肥；K1-常規(guī)施肥；K2-生物有機(jī)肥部分替代化肥；K3-生物有機(jī)肥完全替代化肥,下同。

2.2 不同施肥處理對葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

由表2可看出，與不施肥處理K0和常規(guī)施肥處理K1相比，以生物有機(jī)肥部分替代化肥處理K2和完全替代化肥處理K3，玫瑰香葡萄的裂果率(3.60%、3.11%)、病果率(5.74%、5.02%)均顯著低；著色度(97.00%、97.51%)、可溶性固形物含量(19.43%、19.57%)兩項(xiàng)指標(biāo)均顯著高；K3的果實(shí)硬度(8.09kg/cm2)顯著高；可滴定酸含量不施肥及3個(gè)施肥處理間均無顯著差異。改善玫瑰香葡萄的果實(shí)品質(zhì)，完全替代化肥處理K3的效果整體優(yōu)于部分替代化肥處理K2。

表2 不同施肥處理的葡萄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)

2.3 不同施肥處理對土壤成分和質(zhì)地的影響

由表3可看出，土壤全鹽含量以生物有機(jī)肥部分替代化肥處理K2和完全替代化肥處理K3的分別為0.81g/kg和0.78g/kg，顯著低于常規(guī)施肥處理K1的含量0.92g/kg和不施肥處理K0的含量0.88g/kg，但K2、K3處理間無顯著差異；土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤容重、土壤孔隙度3項(xiàng)指標(biāo)K2、K3處理均與K1、K0處理的略有不同，但差異均不顯著。

表3 不同施肥處理的土壤成分和質(zhì)地指標(biāo)

2.4 不同施肥處理對葡萄葉片防御酶活力的影響

由圖1可看出，與不施肥空白對照K0和常規(guī)施肥處理K1對比，以生物有機(jī)肥完全替代化肥處理K3開花期葉片的SOD酶活力為110.0U/g·h，膨果期POD酶活力為49.1U/g·min，顯著提高；其余時(shí)期和以生物有機(jī)肥部分替代化肥處理K2的SOD和POD酶活力略有提高但不顯著。

圖1 不同施肥處理后不同物候期葡萄葉片的防御酶活力

2.5 不同施肥處理的經(jīng)濟(jì)效益概算

由表4可看出，與常規(guī)施肥處理K1相比，以生物有機(jī)肥部分替代化肥處理K2和完全替代化肥處理K3，雖肥料成本略有提高，但由于病、裂果減少，產(chǎn)值提高，其中K3達(dá)到顯著水平。K2和K3處理的666.7m2利潤分別增加741元和1152元。

3 小結(jié)與討論

于4月15日玫瑰香葡萄發(fā)芽期，每666.7m2以含有高效固氮芽孢桿菌的生物有機(jī)肥250kg替代50%的化肥和500kg替代100%化肥，與常規(guī)施肥比較，完全替代化肥處理葡萄的裂果率、病果率均顯著低；著色度、可溶性固形物含量兩項(xiàng)指標(biāo)均顯著高；果實(shí)硬度顯著高；土壤全鹽含量顯著降低；開花期葉片SOD酶活力，膨果期葉片POD酶活力顯著提高。對土壤和葡萄整體效果以完全替代化肥處理的優(yōu)于部分替代化肥處理的，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

表4 不同施肥處理每666.7m2的經(jīng)濟(jì)效益概算

注：土雜肥+運(yùn)費(fèi)500元/t，復(fù)合肥(15-15-15)售價(jià)3000元/t，生物有機(jī)肥售價(jià)3000元/t。

長期不施或只施用少量的有機(jī)肥，果實(shí)的品質(zhì)降低，果實(shí)著色變差、風(fēng)味變淡、優(yōu)果率降低、貯藏性下降[8]。單純施用有機(jī)肥料尚不能滿足生產(chǎn)的需要。生物有機(jī)肥作為有機(jī)肥料的升級產(chǎn)品，在綠色和有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。施用生物肥可以改善土壤理化性狀，幫助釋放被土壤固定的養(yǎng)分，提高肥料利用率和植株根系活力，改善果實(shí)品質(zhì)[9]。

植物在其長期進(jìn)化過程中，已形成了自身的酶促清除系統(tǒng)，用以抵抗逆境引起氧化脅迫，包括過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等[10]。崔仕春等[11]報(bào)道，施用生物肥能夠顯著提高小麥葉片的POD等防御酶活力，有效控制小麥全蝕病的發(fā)生。本研究完全替代化肥處理的葉片開花期SOD酶和膨果期POD酶活力顯著提高，有效降低裂果率和病果率。

鹽分脅迫是濱海地區(qū)作物產(chǎn)量提高的主要障礙因子之一[12]。土壤有機(jī)質(zhì)的含量是估算土壤碳儲量、評價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)[13]。土壤容重是表征土壤松緊狀況的指標(biāo)，也是影響作物根系發(fā)育的重要因素[14]。土壤質(zhì)地的改善對提高葡萄品質(zhì)具有積極影響[15]。郭潔等[16]報(bào)道，施用生物有機(jī)肥能夠增加葡萄葉片的葉綠素含量，增加干物質(zhì)積累。