EM和木美土里2種生物菌肥對蘋果園土壤肥力的影響

鄧霏 呼麗萍 鄒亞麗 周亞萍 張嘉全

摘要??為了研究EM和木美土里2種生物菌肥對薄層砂礫土質蘋果園土壤肥力的影響，以3年生矮化密植蘋果園為試驗對象，針對2種生物菌肥在2.5、5.0 kg/株2種施肥水平下對0～20 、20～40、40～60 cm 3個土層中土壤pH、有機質、速效磷、速效鉀、全氮、全磷及全鉀7項理化指標的影響進行試驗。結果表明，與CK相比，4個施菌肥處理的土壤pH下降了0.29～0.65，有機質、速效磷、速效鉀、全氮、全磷及全鉀含量依次提高了1.5%～105.6%、18.4%～99.5%、22.3%～244%、23.8%～76.9%、9%～150%、1.3%～38.9%;木美土里菌肥對全鉀的提升效果比EM菌肥突出，而EM菌肥對pH降低和其余5項指標提升的效果比木美土里菌肥突出;2種菌肥在2個施肥水平下，對土壤理化指標的影響無明顯差異。

關鍵詞??蘋果園;土壤肥力;EM生物菌肥;木美土里生物菌肥

中圖分類號??S??144文獻標識碼??A文章編號??0517-6611（2020）04-0146-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.04.043

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

The Influence of Two Biologic Fertilizers EM and Mumeituli on the Soil Fertility of Apple Orchard

DENG Fei1，2，HU Li-ping1，2，ZOU Ya-li1，2 et al

（1.College of Bioengineering and Biotechnology， Tianshui Normal University， Tianshui，Gansu 741000;2.Gansu Big Cherry Technology Innovation Center，Tianshui，Gansu 741000 ）

Abstract??To study the influence of two biologic fertilizers EM and Mumeituli on the soil fertility of apple orchard with a thin layer of gravel soil， 3-year short-stalk close planting apple orchard was selected as the object，test on the influence of two biologic fertilizers on seven physicochemical indexes including soil pH， organic matter， available phosphorus， available potassium， total nitrogen， total phosphorus and total potassium in the three soil layers of 0-20 ， 20-40 and 40-60 cm under the two fertilization levels of 2.5 kg/plant and 5 kg/plant was carried out. The results indicated that， compared with CK， the soil pH in the three soil layers decreased by 0.29-0.65， while the organic matter， available phosphorus， available potassium， total nitrogen， total phosphorus and total potassium improved by 1.5%-105.6%， 18.4%-99.5%， 22.3%-244%， 23.8%-76.9%， 9%-150% and 1.3%-38.9%， respectively. The increasing effect of Mumeituli on total potassium was more obvious than that of EM， but the decreasing effect of EM on soil pH was more obvious than that of Mumeituli and the increasing effect of EM on the other five indexes was more obvious than that of Mumeituli;the two biologic fertilizers showed no significant differences in the influence of soil physicochemical indexes under the two fertilization levels.

Key words??Apple orchard;Soil fertility;EM bio-bacterial fertilizer;Mumeituli bio-bacterial fertilizer

生物菌肥，是指一類含有特定的活體微生物，并通過其生命活動促進植物營養(yǎng)元素吸收的肥料[1]。其作用機理：改善土壤理化特性、提供植物所需的營養(yǎng)元素和改善植物對營養(yǎng)元素的吸收等;微生物在生長過程中釋放激素，刺激作物根系的生長，使作物積累營養(yǎng)成分，最終使產量提高;還可以增強植物抗逆性，抑制病蟲害發(fā)生，降低產量損失[2-4]。

EM菌肥是一種由光合細菌、放線菌、酵母菌以及乳酸菌等10個屬80多種微生物混合培育而成的生物制劑[5]。其菌液中微生物的相互作用，可以改善土壤環(huán)境，抑制有害微生物，豐富有益微生物，形成再生機制，溶解磷、鉀，固氮，使能量匯集，并改善土壤的酸、堿、黏、沙和易澇、易旱等不良性質，促進團粒化，提高土壤的保水和透氣性能[5-7]。木美土里是集多種厭氧拮抗菌的復合菌肥，具有改良鹽堿、鹽漬化土壤，增加土壤通透性，提高土壤養(yǎng)分的有效性;促進作物根系生長，改善作物品質，促進作物高產穩(wěn)產;降低有害病原菌基數(shù)，大大減輕因重茬引起的土傳病害的發(fā)生，提高作物抗病性等功能[8-9]。與“專一性”“局限性”“專用肥”的傳統(tǒng)化肥相比EM和木美土里菌肥具有明顯的優(yōu)勢。

天水市麥積區(qū)昊源農藝有限公司的富士蘋果矮化密植果園位于葫蘆河流域旁，土壤為薄層砂礫土壤，采用矮化密植栽培方式。

果樹矮化密植是通過降低樹高和控制樹冠，充分利用空間和地力，增加果園單位面積栽植株數(shù)，提高勞動生產率和單位面積產量的新型栽培方式[10]。由于傳統(tǒng)稀植果園的施肥策略不能滿足該果園的發(fā)展需求。因此有必要調查生物菌肥對密植富士果園土壤肥力的影響。

盡管研究表明生物菌肥可以改善土壤的理化性質，提高果品的品質和產量[11-12]。但生物菌肥對于薄層砂礫土壤的適應性和對土壤肥力改善效果的研究較少。因此，筆者選擇天水市麥積區(qū)昊源農藝有限公司的富士蘋果矮化密植園為試驗基地，

研究EM和木美土里2種生物菌肥在矮化密植果園薄層砂礫土壤中的施用效果，以期為果農科學施用菌肥提供理論依據(jù)。

1??材料與方法

1.1??試驗地概況

試驗地位于甘肅省天水市麥積區(qū)昊源農藝有限公司的蘋果矮化密植園。該果園位于葫蘆河流域旁，土層薄，土質為砂礫土，光照充足，年均降雨量480.3 mm，年均氣溫12 ℃，晝夜溫差大，全年無霜期211 d。果園建于2016年，面積為13.33 hm2，蘋果品種為富士，砧木為中間砧，采用矮化密植栽培技術，按照1.5 m×4.0 m的株行距進行栽植，行內覆無紡地布。

1.2??試驗材料

EM生物菌肥：有機質含量≥ 45%，N+P2O5+K2O≥ 6%，菌數(shù)≥2 億/g，由陜西西果聯(lián)農業(yè)發(fā)展有限公司生產。

木美土里生物菌肥：有機質含量≥ 30%，N+P2O5+K2O ≥6%，菌數(shù)≥ 2 億/g，由河北木美土里科技有限公司生產。

1.3??試驗設計

共設5個處理：①EM 2.5 kg/株;②EM 5.0 kg/株;③木美土里2.5 kg/株;④木美土里5.0 kg/株;⑤CK（不施任何肥料）。每96株樹為一個重復，重復2次，各處理順序分布。于2017年11月結合果園秋施基肥同步進行施肥，施肥方式為穴施，施肥深度為20～30 cm。

1.4??土樣采集

施肥180 d后，于2018年5月1日進行土樣采集，在各處理區(qū)域內采用“S”形取樣法，采集5個樣點，采土深度分別為0～20、20～40、40～60 cm，同土層土壤混合為一個土壤樣品，自然風干后，分別過0.25 mm和2.00 mm篩，保存?zhèn)溆谩?/p>

1.5??測定指標與方法[13]

pH以2.5∶1.0水土比，采用pH計測定;有機質含量的測定采用重鉻酸鉀容量法;全氮含量的測定采用凱氏定氮法;全磷含量的測定用鉬銻抗比色法;速效磷含量的測定采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法;全態(tài)鉀含量的測定采用火焰光度計法;速效鉀含量的測定采用1 mol/L NH4OAc浸提-火焰光度法。

1.6??數(shù)據(jù)處理

運用Microsoft Excel 2010和SPASS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析，用Origin2018軟件繪圖。

2??結果與分析

2.1??EM和木美土里2種生物菌肥對土壤pH的影響

從圖1可以看出，CK的土壤pH在0～20、20～40、40～60 cm土層分別為8.13、8.22、8.15。而施加EM和木美土里2種菌肥后，各土層的土壤pH與CK相比均有所下降，且差異顯著（P<0.05），說明這2種菌肥均有降低土壤pH的功能。

在0～20和20～40 cm土層各施肥處理降低pH效果為EM 2.5 kg/株>EM 5.0 kg/株>木美土里 2.5 kg/株>木美土里5.0 kg/株，其中EM 2.5 kg/株處理在這2個土層中的pH分別為7.53和7.57，與CK相比分別降低了7.3%和7.9%;在40～60 cm土層各施肥處理對pH影響效果為木美土里2.5 kg>EM 2.5 kg/株>EM 5.0 kg/株>木美土里 5.0 kg/株，其中木美土里2.5 kg/株處理的pH為7.6，與CK相比降低了6.7%。

可見，EM菌肥降低土壤pH的效果比木美土里菌肥的效果明顯，且2種菌肥降低土壤pH的效果均顯示出2.5 kg/株處理優(yōu)于5.0 kg/株處理。EM菌肥對3個土層pH的影響效果隨土層深度的增加而減弱，木美土里菌肥則與之相反。

2.2??EM和木美土里2種生物菌肥對土壤有機質含量的影響

EM和木美土里2種生物菌肥對土壤有機質的影響見圖2，與CK相比，各施肥處理均能提高土層有機質含量。

各土層中，各施肥處理的土壤有機質含量：EM 5.0 kg/株>EM 2.5 kg/株>木美土里5.0 kg/株>木美土里2.5 kg/株，其中EM 5.0 kg/株處理的土壤有機質含量在各土層分別為14.59、11.71和7.91 g/kg，與CK相比提高了47.2%、28.8%和105.4%。

在各土層中，EM菌肥處理的有機質含量均高于木美土里菌肥處理（P<0.05）。兩種菌肥有機質含量在各土層中均表現(xiàn)出5.0 kg/株處理大于2.5 kg/株處理，且在0～20 cm土層中高肥處理有機質含量顯著高于低肥處理;20～40 cm土層中EM 5.0 kg/株處理有機質含量顯著大于2.5 kg/株處理，木美土里兩個施肥量間差異不顯著;40～60 cm土層有機質也表現(xiàn)出高肥處理高于低肥處理，但各處理間無顯著差異。

2.3??EM和木美土里2種生物菌肥對土壤速效磷和速效鉀含量的影響

施加EM和木美土里2種生物菌肥后，除40～60 cm土層中木美土里2.5 kg/株處理外，土壤中速效磷含量均顯著高于CK（P<0.05）。

由圖3可知，在0～20 cm土層各施肥處理的土壤速效磷含量表現(xiàn)為EM 5.0 kg/株>木美土里2.5 kg/株>EM 2.5 kg/株>木美土里5.0 kg/株，其中EM 5.0 kg/株處理的速效磷含量達17.44 mg/kg，與CK相比提高了99.5%;在20～40 cm土層各施肥處理的速效磷含量表現(xiàn)為EM 2.5 kg/株>EM 5.0 kg/株>木美土里5.0 kg/株>木美土里2.5 kg/株，其中EM 2.5 kg/株處理的速效磷含量17.93 mg/kg與CK相比提高了80.7%;在40～60 cm土層各施肥處理的土壤速效磷含量表現(xiàn)為木美土里5.0 kg/株>EM 2.5 kg/株>EM 5.0 kg/株>木美土里2.5 kg/株，其中木美土里5.0 kg/株處理的速效磷含量達15.8 mg/kg，與CK相比提高了66.7%。

不同土層中，EM菌肥的2個施肥量之間無顯著差異;在0～20 cm土層木美土里2.5 kg/株處理的速效磷含量高于木美土里5.0 kg/株且差異顯著（P<0.05），在20～40和40～60 cm土層速效磷含量隨木美土里菌肥施肥量增加而增加，且差異顯著（P<0.05）。

所用2種供試微生物菌肥EM和木美土里均可顯著提高土壤中速效鉀含量（P<0.05）。

由圖4可知，在0～20和40～60 cm土層，各施肥處理的速效鉀含量表現(xiàn)為EM 5.0 kg/株>EM 2.5 kg/株>木美土里2.5 kg/株>木美土里5.0 kg/株，其中EM 5.0 kg/株處理的速效鉀含量與CK相比分別提高了124%和244%;在20～40 cm土層各施肥處理的速效鉀含量表現(xiàn)為EM 2.5 kg/株>EM 5.0 kg/株>木美土里2.5 kg/株>木美土里5.0 kg/株，其中EM 2.5 kg/株處理速效鉀的含量與CK相比提高了227%。

各土層EM菌肥處理的速效鉀含量均顯著高于木美土里菌肥處理。EM菌肥在20～40 cm土層2.5 kg/株處理的速效鉀含量顯著高于EM 5.0 kg/株處理（P<0.05），其他2土層2個施肥水平之間無顯著差異;各土層中木美土里菌肥對速效鉀含量的影響均為2.5 kg/株處理顯著高于5.0 kg/株（P<0.05）。另外CK和各施肥處理的土壤速效磷含量均隨土壤深度的增加而減少。在3個土層中2種菌肥對速效鉀含量的影響均顯示出隨土層深度增加而減弱的趨勢。

安徽農業(yè)科學2020年

2.4??EM和木美土里2種生物菌肥對土壤全氮、全磷、全鉀含量的影響

施用2種菌肥后，土壤中全氮含量均顯著高于CK（P<0.05）。由圖5可知，在各土層中各施肥處理的全氮含量表現(xiàn)為EM 5.0 kg/株>EM 2.5 kg/株>木美土里5.0 kg/株>木美土里2.5 kg/株，其中EM 5.0 kg/株處理的全氮含量依次為1.62、1.5、1.33 g/kg，與CK相比分別提高了72%、76%、75%。在各土層中EM菌肥處理的全氮含量均高于木美土里菌肥處理。2種菌肥處理的全氮含量均隨施肥劑量的增加而增加。各施肥處理對全氮含量的提升效果隨土層深度的增加而減小。

施用EM和木美土里2種菌肥后，土壤中全磷含量與CK相比均有所增加，結果見圖6。其中在0～20 cm土層，各施肥處理的全磷含量表現(xiàn)為EM 2.5 kg/株>木美土里2.5 kg/株> EM 5.0 kg/株> 木美土里5.0 kg/株;在20～40和40～60 cm土層，各施肥處理的全磷含量表現(xiàn)為EM 2.5 kg/株>EM 5.0 kg/株>木美土里5.0 kg/株>木美土里2.5 kg/株。其中，在各土層中EM 2.5 kg/株處理的全磷含量表現(xiàn)為1.98、1.82、2.24 g/kg，與CK相比分別提高了83%、89%、151%。

可見，2種菌肥對全磷含量的影響效果差異不大，不同菌肥的2個施肥水平之間也無顯著差異。

施用EM和木美土里后土壤中全鉀含量較CK均有所提高。且木美土里2.5 kg/株、木美土里5.0 kg/株、EM 2.5 kg/株 3個處理均能顯著增加土壤中全鉀含量（P<005），EM 5.0 kg/株處理的全鉀含量高于CK但差異不顯著（圖7）。

其中，在0～20 cm土層，各施肥處理的全鉀含量表現(xiàn)為木美土里5.0 kg/株>木美土里2.5 kg/株>EM 2.5 kg/株>EM 5.0 kg/株，其中木美土里5.0 kg/株處理的全鉀含量為21.87 g/kg，與CK相比提高了37.2%。在20～40和40～60 cm土層，各施肥處理的速效鉀含量表現(xiàn)為木美土里2.5 kg/株>木美土里5.0 kg/株>EM 2.5 kg/株>EM 5.0 kg/株，其中木美土里2.5 kg/株處理的全鉀含量在這2個土層中分別為21.53、21.91 g/kg，與CK相比分別提高了32.9%、38.9%，顯著增加了土壤中全鉀含量（P<0.05）。

各土層中，木美土里菌肥處理的全鉀含量均高于EM菌肥處理。EM 2.5 kg/株處理的全鉀含量顯著高于EM 5.0 kg/株處理;木美土里2.5 kg/株處理在40～60 cm土層顯著高于木美土里5.0 kg/株處理，其余2個土層木美土里菌肥2個施肥水平間無顯著差異。

3??討論

酸堿性是土壤的重要化學性質，高pH會導致土壤板結、通水透氣性差以及有機質分解加速和土壤養(yǎng)分流失快等，由此影響作物的正常生長發(fā)育[14]。該試驗供試生物菌肥EM和木美土里均可以降低土壤pH，這與顧金鳳[15]在微生物菌肥對鹽漬化土壤的改良研究結果一致，說明施用菌肥可以增強土壤的緩沖能力，可能原因是肥料中的多種微生物代謝產生的多種氨基酸，其兩性電解質具有的酸堿緩沖作用，從而降低了土壤pH[14]。

有機質含量是衡量土壤肥力的重要指標之一，能促進土壤團粒結構的形成，提供改善土壤物理化學及生物學過程的條件，提高土壤的緩沖性能，同時能為植物提供所需要的各種養(yǎng)分。而氮磷鉀則是作物生長發(fā)育過程中必需的營養(yǎng)元素。

該試驗結果表明EM和木美土里2種生物菌肥能不同程度地提高土壤中有機質、速效磷、速效鉀、全氮、全磷及全鉀含量，這與王若男等[16]在4種生物菌肥對盆栽油菜產量、品質及土壤養(yǎng)分含量的影響結果一致，也與薛博等[17]在復合微生物菌肥對楊柴生長及土壤理化性質的影響結果一致，說明施加生物菌肥可以提高土壤肥力水平。其原因，一方面可能是由于該試驗所用2種供試菌肥EM和木美土里本身含有一定的有機質和氮磷鉀，另一方面可能是由于肥料中所包含的大量微生物能提高土壤酶的活性使不溶性的養(yǎng)分溶解為可溶性的養(yǎng)分，利于作物根系吸收利用，同時還通過新陳代謝分泌一些有機酸性物質，分解有機質[15]。

該試驗中4個施肥處理對土壤肥力的影響效果不同。木美土里菌肥對全鉀的提升效果比EM菌肥突出，而EM菌肥對其余6個指標降低或提升的效果比木美土里菌肥突出，其原因可能是EM菌肥中所含的有機質含量比木美土里菌肥多，因此緩沖能力較好，另外可能是由于2種菌肥所含的微生物種類和數(shù)目不同，導致兩者降低pH、增加肥力的效果有所差異。2種菌肥在2個施肥水平下，對土壤改良的效果無顯著差異。

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