有機(jī)肥配施微生物菌劑對(duì)草莓生長(zhǎng)和土壤肥力的影響

王劍， 連瑛， 王笑， 崔麗利， 沈建波， 孫輝， 吳愉萍*， 陶忠富， 潘賢

(1.寧波市江北區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)站，浙江 寧波 315033； 2.寧波市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理總站，浙江 寧波 315012；3.寧波市江北慈城阿波家庭農(nóng)場(chǎng)，浙江 寧波 315031； 4.寧波市鄞州區(qū)東錢湖鎮(zhèn)發(fā)展服務(wù)辦公室，浙江 寧波 315121；5.象山縣耕地質(zhì)量與肥料管理站, 浙江 象山 315700)

草莓口感酸甜、色澤鮮艷和營(yíng)養(yǎng)豐富，深受市場(chǎng)追捧，經(jīng)過近十幾年的推廣，設(shè)施栽培草莓的面積已越來越大，在江浙地區(qū)草莓上市時(shí)正逢節(jié)日，是一種不折不扣的“致富果”。因此，部分生產(chǎn)者為了追求更大的市場(chǎng)利益，盲目施用化肥農(nóng)藥，草莓的質(zhì)量安全問題一直受社會(huì)關(guān)注[1-3]。另外，隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)草莓的需求日益增強(qiáng)，而市場(chǎng)供應(yīng)明顯不足。據(jù)調(diào)查，寧波市通過綠色食品認(rèn)證的草莓產(chǎn)品僅占國(guó)家安全品牌認(rèn)證的5%[4-5]，因綠色草莓生產(chǎn)中化肥農(nóng)藥的使用有較高的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)土壤地力的要求也相應(yīng)提高，這些因素都對(duì)生產(chǎn)者提出更高的要求。近年來，由于大棚草莓的不合理施肥用藥，土壤環(huán)境和土壤微生態(tài)平衡損害嚴(yán)重，而微生物菌劑以其環(huán)境友好、增產(chǎn)增效等特點(diǎn)已成為化肥減量的有效手段[6]。微生物菌劑是一種新型肥料，大多屬于假單胞菌屬、芽孢桿菌屬，通過植物生長(zhǎng)促進(jìn)菌定殖于植物根系，可有效抑制根際病原菌，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，增加作物產(chǎn)量和品質(zhì)，經(jīng)過一定的工藝處理制成肥料后應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)及農(nóng)產(chǎn)品提質(zhì)增效都具有重要的意義。

本試驗(yàn)研究有機(jī)肥配施不同劑量微生物菌劑對(duì)草莓生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響，探索微生物菌劑施用的最適用量范圍，以期提高草莓的品質(zhì)和效益，改良土壤，為肥藥雙減及綠色草莓種植提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)基地與材料

試驗(yàn)基地位于寧波市江北區(qū)慈城鎮(zhèn)妙山村阿波家庭農(nóng)場(chǎng)，該基地種植草莓3 a，種植戶草莓種植經(jīng)驗(yàn)8 a以上，熟悉草莓生長(zhǎng)習(xí)性及栽培技術(shù)，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全意識(shí)較強(qiáng)，對(duì)綠色草莓生產(chǎn)具有濃厚興趣。該農(nóng)場(chǎng)土壤為黃化青紫泥田，肥力較好，pH 4.66，有機(jī)質(zhì)38.2 g·kg-1，全氮3.24 g·kg-1，有效磷95.6 mg·kg-1，速效鉀250 mg·kg-1，水溶性鹽總量3.1 g·kg-1。草莓品種為紅頰。

供試有機(jī)肥為牛糞(N 1.02%，P2O50.38%，K2O 0.64%，有機(jī)質(zhì)90.8%)。供試微生物菌劑有效菌種為解淀粉芽孢桿菌，有效活菌數(shù)≥5 億·g-1。供試化肥為氰氨化鈣(N 19.8%)、高磷肥(P2O540%)、硫酸鉀(K2O 50%)、含腐植酸復(fù)合肥(N、P2O5、K2O各15%)、過磷酸鈣(P2O517%)和尿素(N 46%)。

1.2 處理設(shè)計(jì)

設(shè)5個(gè)處理：有機(jī)肥配施常量微生物菌劑施肥(T1處理)；有機(jī)肥配施高量微生物菌劑施肥(T2處理)；有機(jī)肥配施雙倍量微生物菌劑施肥(T3處理)；有機(jī)肥不加微生物菌劑施肥(CK)和常規(guī)施肥(PT處理)。T1、T2、T3、CK每667 m2施有機(jī)肥1 800 kg、氰氨化鈣40 kg、高磷肥5 kg、硫酸鉀18 kg、微生物菌劑5 kg，化肥折純量18.92 kg。PT處理每667 m2施含腐植酸復(fù)合肥100 kg、過磷酸鈣40 kg、尿素20 kg，化肥折純量為61 kg。

小區(qū)面積33.3 m2，重復(fù)3次，每667 m2栽植草莓苗約5 000株。各處理均于2018年7月31日施入有機(jī)肥、氰氨化鈣和其他基肥，悶棚滅菌30 d以上使其充分反應(yīng)；9月20日，草莓移栽定植，11月15日第一次調(diào)查植株成活率，兩周后調(diào)查補(bǔ)苗成活率，其中T1、T2、T3、CK未作化學(xué)防治，PT開展化學(xué)防治6次；其余農(nóng)事管理均一致。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

土壤分析：試驗(yàn)前，采集試驗(yàn)地塊土壤樣品1個(gè)，按蛇形法確定5個(gè)采樣點(diǎn)，采集0～20 cm耕層土壤；草莓收獲后，分別采集普通種植和綠色種植土壤樣品各1個(gè)；土壤分析送有CMA資質(zhì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)定。

植株調(diào)查及產(chǎn)量測(cè)定：草莓成活后，每個(gè)小區(qū)分兩次逐株調(diào)查草莓成活率；從每小區(qū)隨機(jī)選取20株草莓，并做好標(biāo)記，采摘成熟商品果進(jìn)行稱重，測(cè)定產(chǎn)量，所選地塊避免邊際地塊。

草莓品質(zhì)分析：從每個(gè)小區(qū)測(cè)產(chǎn)地塊中隨機(jī)稱重1 kg草莓果實(shí)，分別按照GB 5009.5—2016、GB 5009.3—2016、GB/T 10786—2006、GB/T 12456—2008、GB 5009.268—2016方法測(cè)定蛋白質(zhì)含量、含水量、可溶性固形物含量、總酸和鈣含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用IBM SPSS 24軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，LSD法進(jìn)行多重比較分析，Excel 2016繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)草莓移栽后成活率的影響

大棚草莓植株移栽后的成活率決定了草莓的種植效益。在不進(jìn)行化學(xué)防治的前提下，草莓植株首次調(diào)查平均成活率只有45.6%，T2處理的成活率最高，達(dá)49.8%；CK處理的成活率最低，只有35.8%；施用不同用量的微生物菌劑都不同程度地提高了草莓植株的成活率，CK處理與T1、T2、T3處理相比較，差異顯著；而化學(xué)防治6次的PT處理，草莓移栽后成活率則顯著提高，達(dá)80%(圖1)。通過補(bǔ)苗后調(diào)查，T1、T2、T3和CK處理的成活率分別提高至70%、70.3%、79.2%和63.4%，T3處理與T1、T2和CK的差異均顯著；PT處理的成活率最高，達(dá)99%，與其他處理相比差異均顯著。

柱間無(wú)相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)

2.2 對(duì)草莓品質(zhì)的影響

不同處理的草莓品質(zhì)有較大的不同(表1)，從蛋白質(zhì)含量來看，T1處理最高，達(dá)1.14%；T3處理其次，為1.08%；T1與T2、CK和PT處理相比較，差異均顯著；PT處理的蛋白質(zhì)含量最低，只有0.93%，與T1、T3和CK相比較，差異顯著。從草莓含水量來看，T2和CK處理最高，均為89.7%，與T1、T3和PT處理相比較，差異顯著；T3處理的含水量最低，為86.6%，與其他處理相比較，差異顯著。可溶性固形物含量是一項(xiàng)最直觀的品質(zhì)指標(biāo)，T3處理的可溶性固形物含量最高，達(dá)11.7%，與其他處理相比較，差異均顯著。從總酸來看，T3處理的總酸含量最高，為8.25%；CK處理的總酸最低，為5.05%；T3處理與其他處理相比較，差異均顯著。鈣含量對(duì)草莓外觀及儲(chǔ)存都有一定影響，T3處理的鈣含量最高，為85.5 mg·kg-1；其次為T1、T2、CK、PT；T3處理與其他處理差異均顯著。綜合來看，T3處理的可溶性固形物含量、總酸含量和鈣含量最高，含水量最低，可視為風(fēng)味最佳。

表1 不同處理對(duì)草莓品質(zhì)的影響

2.3 對(duì)草莓每月產(chǎn)量和總產(chǎn)量的影響

受溫度影響，設(shè)施栽培草莓不同生長(zhǎng)階段的產(chǎn)量會(huì)有所不同(表2)。不同處理對(duì)草莓單月產(chǎn)量和總產(chǎn)量均有一定影響，1—4月單產(chǎn)最高均為PT處理，每667 m2分別達(dá)375、483、642和710 kg；最低的為CK，每667 m2分別為164、196、264和308 kg；相應(yīng)的PT處理總產(chǎn)量最高，每667 m2為2 210 kg；T1、T2和T3總產(chǎn)量較接近，每667 m2分別為1 452、1 444和1 536 kg；CK總產(chǎn)量最低，每667 m2為932 kg；PT處理的總產(chǎn)量與其他處理相比較，差異顯著。從增產(chǎn)幅度來看，隨著氣溫上升，3月較2月增幅大，而4月幅度有所降低，說明大棚草莓最佳采摘期為2—4月，從4月增產(chǎn)幅度來看，T1處理最高，為23.3%，其次是T2、T3、CK，分別為21.6%、20.1%和10.6%，PT處理增幅最低，為10.6%。

表2 不同處理對(duì)草莓產(chǎn)量的影響

2.4 對(duì)草莓基地土壤理化指標(biāo)的影響

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)與土壤健康息息相關(guān)。不同種植模式后土壤理化指標(biāo)變化情況有所不同(圖2)，綠色種植后土壤各項(xiàng)理化指標(biāo)均得到了不同程度提升，且相比較普通種植，提升幅度較大。綠色種植后，基地土壤pH值為6.31，比種植前提高1.65單位 、比普通種植提高0.74單位；有機(jī)質(zhì)含量54.1 mg·kg-1，比種植前和普通種植后均有所提高；綠色種植后，基地水溶性鹽總量從3.1 g·kg-1降低至1.8 g·kg-1；普通種植后基地水溶性鹽總量為2.8 g·kg-1，比種植前降低。

圖2 不同種植模式后土壤理化指標(biāo)變化趨勢(shì)

3 討論

在長(zhǎng)期連作的大棚生態(tài)環(huán)境下，造成了土壤酸化、有機(jī)質(zhì)含量降低、鹽離子濃度升高以及營(yíng)養(yǎng)均衡失調(diào)等情況，導(dǎo)致草莓移栽后易發(fā)生炭疽病、根腐病、黃萎病等病害[2]，對(duì)此大部分農(nóng)戶只會(huì)加大農(nóng)藥用量，甚至超范圍用藥，給草莓的質(zhì)量安全和土壤的健康帶來很大影響。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在不進(jìn)行化學(xué)防治的前提下，CK處理在第一次移栽后草莓成活率只有三成，在施入微生物菌劑后情況有所改觀，成活率提高至近五成，這表明雖然在草莓種植前進(jìn)行了高溫悶棚，但高溫悶棚在殺滅有害菌的同時(shí)也殺滅了有益菌，在草莓定植后施用微生物菌劑可以提高草莓植株抗病抗逆性，并通過拮抗作用減少有害病菌侵襲植株根部[7]。微生物菌劑在增強(qiáng)植株抗病的同時(shí)也能增加結(jié)果，施用微生物菌劑的草莓葉片較厚較綠，能夠有效延長(zhǎng)草莓采摘期，提高草莓品質(zhì)，這與其他作物的研究一致[8-9]。本試驗(yàn)通過設(shè)置3個(gè)不同劑量的微生物菌劑用量，發(fā)現(xiàn)雙倍量較單倍量效果好，提高草莓的可溶性固形物和總酸含量，使得草莓風(fēng)味增加，但是高倍量(1.5倍量)用量與單倍量差異不顯著，這表明微生物菌劑發(fā)揮作用跟土壤的實(shí)際情況和栽培管理方式都有一定關(guān)系，其施用方法和作用機(jī)理還需要進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)主要目的是在提高農(nóng)戶草莓種植水平的同時(shí)減少化肥農(nóng)藥用量，并不倡導(dǎo)化肥農(nóng)藥零施用，而是倡導(dǎo)綠色種植，在實(shí)際生產(chǎn)中可以適當(dāng)結(jié)合化學(xué)防治，施用優(yōu)質(zhì)復(fù)合肥，從而提高草莓種植效益。