生物有機肥對葡萄品質(zhì)、產(chǎn)量及土壤特性的影響

孔海民，陸若輝*，曹雪仙，柴有忠

(1.浙江省耕肥質(zhì)量與肥料管理總站，浙江 杭州 310020； 2.天臺縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，浙江 天臺 317200；3.浦江縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 浦江 322200)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量施用化肥會導(dǎo)致土壤退化、連作障礙嚴重、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降、生態(tài)環(huán)境惡化等問題，對食品和生態(tài)環(huán)境安全造成威脅。有機肥因富含氮、磷、鉀，以及多種微量元素、氨基酸、維生素等營養(yǎng)成分，可持續(xù)供給作物生長過程中所需的各種養(yǎng)分，同時改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，提高肥料利用率[1]，有機肥的推廣使用對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。生物有機肥是在普通有機肥的基礎(chǔ)上，添加了特定功能的活體微生物制品，在保證有機肥為植物提供營養(yǎng)成分的同時，又可通過其中所含微生物的代謝過程或者代謝產(chǎn)物，將作物難以吸收的固定態(tài)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為易吸收的形態(tài)，提高養(yǎng)分供應(yīng)速率[2]。近些年，生物有機肥在農(nóng)業(yè)中的使用一直是研究的熱點，在生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中扮演著舉足輕重的作用。

葡萄中含有豐富的生物活性物質(zhì)，具有保護心臟、抗癌、抗炎、抗衰老、抗菌等多種促進人體健康的作用[3]，夏黑葡萄因早熟且品質(zhì)優(yōu)而深受人們喜愛[4]。為改善葡萄園土壤環(huán)境和葡萄品質(zhì)，同時減少化肥的施入，提高有機肥的利用率，本研究以夏黑葡萄為對象，在當?shù)爻Ｒ?guī)施肥管理的基礎(chǔ)上，減施化肥10%，同時用生物有機肥代替普通商品有機肥進行大田試驗研究，并對該生物有機肥對葡萄品質(zhì)、產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)的影響進行分析，為葡萄優(yōu)化施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在天臺、浦江等地開展，以夏黑葡萄為供試作物，種植密度為1 500株·m-2。土壤理化性狀為有機質(zhì)31.2 g·kg-1，全氮1.66 g·kg-1，有效磷81.2 mg·kg-1，速效鉀204 mg·kg-1，pH值4.95。

供試肥料。生物有機肥(執(zhí)行標準NY884—2012)，有效活菌數(shù)≥5 000萬·g-1，有機質(zhì)≥40%，微生物菌肥(執(zhí)行標準GB20287—2006)，有效活菌數(shù)≥10億·mL-1，由原起科技(杭州)有限公司生產(chǎn)。51%復(fù)合肥(含氮、磷、鉀有效養(yǎng)分均17%)、45%復(fù)合肥(含氮、磷、鉀有效養(yǎng)分均15%)、鉀肥、商品有機肥，從當?shù)剞r(nóng)資店購買。

1.2 方法

試驗設(shè)2個處理，每處理面積3 335 m2。T1為對照處理，基肥施用普通商品有機肥9 t·hm-2，51%復(fù)合肥225 kg·hm-2，追肥分別在3月份追施45%復(fù)合肥300 kg·hm-2，5月份追施51%復(fù)合肥300 kg·hm-2，7月追施硫酸鉀肥450 kg·hm-2；T2為化肥減量10%+生物有機肥處理，基肥施用生物有機肥6 t·hm-2，51%復(fù)合肥202.5 kg·hm-2，追肥分別在3月份追施45%復(fù)合肥270 kg·hm-2、微生物菌肥15 L·hm-2，5月追施51%復(fù)合肥270 kg·hm-2、微生物菌肥15 L·hm-2，7月追施硫酸鉀肥255 kg·hm-2、微生物菌肥15 L·hm-2。除施肥外，其他管理措施相同。

1.3 樣品的采集與測定

1.3.1 果實品質(zhì)檢測

2020年8月3日，采集新鮮成熟果實，每處理隨機采集3 kg進行品質(zhì)檢測。以NaOH滴定法測定總酸(以酒石酸計)含量；以蒽酮比色法測定可溶性糖含量[5]；用PAL-1型折射儀進行樣液可溶性固形物含量檢測[6]；采用Folin-Ciocalteu法測定總多酚含量[7]；采用pH示差法測定總花色苷含量[8]。

1.3.2 土壤養(yǎng)分檢測

果實全部采摘后，采集試驗區(qū)域土壤進行檢測。取土樣時清除采樣點土壤表面雜物，在0～20 cm耕層進行多點混合采樣。土壤中的有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀指標按照NY/T 1121.7中的方法進行檢測。

1.3.3 果實產(chǎn)量統(tǒng)計

進行分批采摘計產(chǎn)，全部采摘后對總產(chǎn)量進行統(tǒng)計。

2 結(jié)果與分析

2.1 對植株生長的影響

在7月中下旬，T1組有大量的葉片發(fā)黃，出現(xiàn)炭疽病(圖1中a、b)，且爛果較多，而施用生物有機肥的T2組病害程度相對輕很多(圖1中c、d)，葡萄果實豐滿，爛果現(xiàn)象較少。究其原因，是由于T2采用生物有機肥作底肥，并分3次追施微生物制劑，生物有機肥和微生物菌肥中含有功能菌解淀粉芽孢桿菌，具有抗病促生作用。研究表明，解淀粉芽孢桿菌在生長過程中通過與病原菌競爭營養(yǎng)和侵染位點、分泌抗菌物質(zhì)和誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)抗病性來達到生物防治目的[9]。另有研究發(fā)現(xiàn)，解淀粉芽孢桿菌還可通過分泌植物生長激素、溶磷固氮作用和促進植物營養(yǎng)功能等不同方式對植物產(chǎn)生促生作用[10-12]。本試驗中未施用生物有機肥的葡萄發(fā)病情況較施用生物有機肥組嚴重，施用生物有機肥的植株抗病性較強，可能是肥料中的微生物提高了植物的抗病性。

a、b—T1組病害；c、d—T2組病害。圖1 不同處理組葡萄生長情況對比

2.2 對果實品質(zhì)的影響

表1看出，T2組除總酸指標顯著低于T1對照組外，其他品質(zhì)指標均高于T1。其中，T2的可溶性總糖高出T1對照組9%，達到顯著性水平；其余指標也均高于對照組，但未達到顯著水平，表明施用生物有機肥對提高葡萄品質(zhì)有積極作用。

表1 不同處理組葡萄品質(zhì)指標比較

2.3 對土壤理化性質(zhì)的影響

從表2可以看出，T2的各項土壤性狀指標均高于對照組T1，但未達顯著性水平。T2的有效磷、速效鉀均有所提高，可能與施用生物有機肥后土壤微生物活性較高，微生物通過生命活動產(chǎn)生較多酶或酸類物質(zhì)，可促進土壤中難溶養(yǎng)分的分解和轉(zhuǎn)化[13]，促進磷、鉀等養(yǎng)分釋放有關(guān)。

表2 不同處理組土壤理化性質(zhì)指標比較

2.4 對葡萄產(chǎn)量的影響

對葡萄總產(chǎn)量進行統(tǒng)計，T1的葡萄平均產(chǎn)量為19.4 t·hm-2，T2的平均產(chǎn)量為21.6 t·hm-2，較T1產(chǎn)量提高11.3%。試驗結(jié)果表明，在施底肥時，用生物有機肥代替普通商品有機肥，在化肥減量10%的條件下，葡萄產(chǎn)量并沒有下降，反而有明顯提高。

3 小結(jié)

生物有機肥兼具有機肥和生物肥的特點，在全國香梨、香蕉、草莓等多種水果上應(yīng)用均有抗病、提質(zhì)增產(chǎn)、改良土壤的報道，生物有機肥的研發(fā)和使用正在成為一種趨勢，推廣應(yīng)用前景廣闊。本試驗在化肥減量10%的基礎(chǔ)上，對生物有機肥在葡萄作物上的施用效果進行研究，結(jié)果表明，生物有機肥可明顯提高葡萄植株的抗病性，增加葡萄產(chǎn)量，同時可改善土壤理化性狀，提升土壤肥力；生物有機肥中的功能菌有助于將土壤中作物難以利用的氮磷鉀形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭芍苯永玫男螒B(tài)，促進植物生長。