生物菌肥對葡萄園土壤改良效果初探

查倩 殷向靜 奚曉軍 蔣愛麗

（上海市農(nóng)業(yè)科學院林木果樹研究所/上海市設施園藝技術重點實驗室，上海 201403）

葡萄是促進果農(nóng)增收的重要果樹之一，該產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益在上海地區(qū)位居前列。施肥是葡萄種植管理中的重要環(huán)節(jié)之一，但許多種植戶為了追求葡萄產(chǎn)量，連續(xù)多年錯誤地使用化肥，導致葡萄園土壤板結，引發(fā)土壤有機質(zhì)含量、腐殖酸含量、微生物活性降低以及環(huán)境污染等問題[1-3]。生物菌肥是近年來發(fā)展起來的一種多元素新型肥料，它含有大量微生物，以微生物生命活動的產(chǎn)物來改善農(nóng)作物營養(yǎng)條件和生長環(huán)境，發(fā)揮土壤潛在肥力，刺激農(nóng)作物生長發(fā)育，從而提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)[4-5]。為了解決錯誤施肥造成的葡萄園土壤板結等問題以及探究生物菌肥在葡萄栽培中的應用效果，筆者在堿性砂質(zhì)土壤的葡萄園開展了生物菌肥改良土壤理化特性的相關研究，以期為生物菌肥在葡萄栽培中的應用奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在上海市農(nóng)業(yè)科學院莊行綜合試驗站葡萄示范園進行，土質(zhì)為砂質(zhì)土壤。供試葡萄品種為“申豐”，系成年結果樹，采用8 m×25 m設施避雨栽培模式，田間常規(guī)管理。

1.2 供試肥料

供試生物菌肥為ACF-SR（美國TLC公司），其主要菌群成分及主要功能見表1。

表1 ACF-SR的菌群成分及其功能

1.3 試驗設計

試驗于2017年11月開始進行，共設3個處理，分別為：（1）不施菌肥處理（對照），僅施用有機肥；（2）低濃度生物菌肥處理，即在施用有機肥時，每667 m2施生物菌肥0.5 L；(3)高濃度生物菌肥處理，即在施用有機肥時，每667 m2施生物菌肥1.0 L。有機肥在田塊耕翻時施于土壤中，生物菌肥通過稀釋后均勻地澆灌在樹干周圍，每個處理設置在一個單棟避雨栽培棚內(nèi)，其他管理措施參照常規(guī)進行。

1.4 調(diào)查項目

于2018年4月每個處理選取5個點，每個點取0～60 cm土層范圍內(nèi)的土樣，混合后用四分法多次淘汰多余土樣，最后每個土樣取1 kg進行檢測。檢測內(nèi)容包括：土壤機械組成、容重、最小持水量、孔隙度、自由水含量、束縛水含量、EC值、陽離子交換量、有機質(zhì)含量、pH、速效N含量、速效P含量、速效K含量、土壤蔗糖酶活性(S-SC)、土壤酸性磷酸酶活性(S-ACP)、土壤中性磷酸酶活性(S-NP)、土壤堿性磷酸酶活性（S-AKP/ALP）、土壤脲酶活性（UE)。

2 結果與分析

2.1 生物菌肥對土壤團粒結構的影響

由表2可知，高濃度生物菌肥處理的土壤粗砂粒和黏粒含量分別為602.33 g/kg和192.00 g/kg，均高于對照和低濃度生物菌肥處理；高濃度生物菌肥處理的土壤細粉砂粒含量為205.67 g/kg，低于對照和低濃度生物菌肥處理；且這3種土壤成分含量在對照和低濃度生物菌肥處理中差異不明顯。

表2 不同處理對土壤團粒結構的影響 （單位：g/kg）

2.2 生物菌肥對土壤物理特性指標的影響

由表3可知，與對照相比，低濃度生物菌肥和高濃度生物菌肥兩處理的土壤容重、總孔隙率、最小持水量、最大持水量、水分含量差異均不明顯；高濃度生物菌肥處理的陽離子交換量為16.83 cmol(+)/kg，明顯低于對照和低濃度生物菌肥處理；高濃度生物菌肥處理的EC值為18.7 mS/m，明顯高于其他2個處理的EC值。

表3 不同處理對土壤物理特性指標的影響

2.3 生物菌肥對土壤化學特性指標的影響

由表4可知，對照的土壤pH為7.97，高于施用生物菌肥的兩個處理，說明施用生物菌肥可有效降低土壤pH；對照的土壤有機質(zhì)含量為4.32%，低濃度生物菌肥處理和高濃度生物菌肥處理的土壤有機質(zhì)含量分別為4.90%和5.73%；兩個施用生物菌肥處理的土壤速效磷、速效鉀和速效氮含量也均明顯高于對照處理，其中土壤速效磷和速效鉀含量的增加幅度較大。

表4 不同處理對土壤化學特性指標的影響

2.4 生物菌肥對土壤酶活性指標的影響

由表5可知，兩個施用生物菌肥處理的幾種土壤酶活性均較對照有所下降，其中對照中土壤蔗糖酶活性為39.11 mg/d/g，低濃度生物菌肥、高濃度生物菌肥兩處理的土壤蔗糖酶活性分別為27.17、29.03 mg/d/g；對照的土壤脲酶活性為908.25 μg/d/g，明顯高于兩個施用生物菌肥處理；對照的土壤酸性、堿性、中性磷酸酶活性分別為17.42、22.61、5.38 μmol/d/g，兩個施用生物菌肥處理的土壤磷酸酶活性也均有降低。

表5 不同處理對土壤酶活性指標的影響

3 結論與討論

近年來，隨著人們生活水平的快速提高，消費者對鮮食葡萄的品質(zhì)要求越來越高，無公害和綠色等高檔葡萄備受消費者青睞，也對葡萄生產(chǎn)環(huán)境和管理栽培措施有了更嚴格的要求，因此葡萄產(chǎn)業(yè)的綠色健康發(fā)展是生產(chǎn)安全優(yōu)質(zhì)葡萄的有力保障[6]。但是，化肥使用不當對葡萄園的土壤質(zhì)地造成了一定的破壞，因此，葡萄園的土壤改良已成為現(xiàn)階段葡萄栽培管理中急需解決的問題[7-8]。本研究期望利用生物菌肥改良葡萄園的土壤團粒結構、理化特性等。試驗結果表明，與不施用生物菌肥的對照相比，施用高濃度生物菌肥后土壤中的粗砂粒和黏粒比例增加，土壤陽離子交換量和EC值增加；但施用低濃度生物菌肥處理的土壤物理特性指標的變化不明顯，這可能與施肥濃度以及持續(xù)時間有關，對施用生物菌肥的處理需持續(xù)長期地進行觀測。有研究表明，微生物菌落是土壤礦質(zhì)營養(yǎng)和有機質(zhì)形成、積累的重要影響因素[9-11]。而生物菌肥融合了光合菌、化合菌、好氧菌和兼性厭氧菌等多個促生長的菌種，它們能有效改良土壤的化學特性。這與本研究的結果施用生物菌肥可有效改良土壤的pH、有機質(zhì)含量和其他土壤養(yǎng)分含量的結果一致。但是，施用生物菌肥會使土壤酶活性降低，這可能與供試生物菌肥中的菌落成分有關。綜上，施用生物菌肥可以改良土壤特性，降低土壤pH，提高土壤有機質(zhì)和速效N、P、K含量，為植物的生長提供有利條件，可在葡萄園土壤改良中進行應用。

由于本試驗過程中只施用1次生物菌肥，且只觀察了施肥半年后的土壤特性，所以土壤的物理特點變化表現(xiàn)不顯著，但是施用生物菌肥后土壤的化學特性得到明顯改善，說明此生物菌肥可以改良土壤，具有一定的應用價值，但其施肥次數(shù)及長期性的土壤改良效果有待進一步試驗研究。