有機(jī)菌肥對柑橘園土培肥及柑橘黃化防治效果試驗(yàn)

阮經(jīng)宙，覃 楠，吳承芳，韋園菊，包亞萍，阮俊翔*，梁甲毅

（1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，廣西南寧 530007；2.南寧宇益源農(nóng)業(yè)科技發(fā)展公司，廣西南寧 530007）

柑橘（Citrus reticulataBlanco）是世界第一大宗水果，全球約有140 個國家和地區(qū)種植和生產(chǎn)柑橘，年產(chǎn)量超過1.5 億t。2020 年廣西柑橘種植面積56.67萬hm2，產(chǎn)量1 382萬t，其中沙糖橘22.67萬hm2、沃柑11.33 萬hm2、金橘2.67 萬hm2，均列全國第1 位。近年來，柑橘生產(chǎn)中植株黃化現(xiàn)象日漸突出[1]。關(guān)于柑橘植株黃化的相關(guān)研究已有大量報道，主要為根腐黃化[2]；對臍橙、金柑、溫州蜜柑等多種柑橘葉片黃化癥研究發(fā)現(xiàn)，葉片黃化主要是葉片中鈣、鎂、硼、鋅、氮、磷、鐵等營養(yǎng)元素含量不足所引起的，多數(shù)屬于綜合缺素癥[3-6]；廖詠梅等對茂谷柑根系和根區(qū)真菌進(jìn)行研究認(rèn)為，黃化癥狀與根系及根區(qū)土壤真菌種群有關(guān)[7]。菌根真菌可以促進(jìn)柑橘根系對鋅、鐵、鎂、磷、硼等元素的吸收，減輕黃化癥狀[8-11]。柑橘黃化病目前尚無有效的防治方法。柑橘的黃化常被診斷為缺素、缺肥癥，噴施補(bǔ)充各種微肥但收效甚微，或常被砍伐，給生產(chǎn)者帶來很大損失。關(guān)于柑橘植株黃化防治技術(shù)，廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所近年來開展相關(guān)的試驗(yàn)研究，主要通過施入自配有機(jī)生物菌肥，改善土壤環(huán)境，提升土壤孔隙率和微生物菌群活性，從而修復(fù)植株腐爛根系達(dá)到防治柑橘黃化，恢復(fù)樹勢的效果。本研究以常規(guī)施肥為對照，采用自配有機(jī)菌肥根施，通過定期測定葉片SPAD 值和土壤EC 值、測定土壤容重、孔隙度，分析參數(shù)反映有機(jī)菌肥對土壤環(huán)境治理和柑橘黃化病修復(fù)效果，用于指導(dǎo)柑橘生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在廣西南寧市上林縣白圩鎮(zhèn)農(nóng)戶果園、武鳴區(qū)里建開發(fā)區(qū)和寧武鎮(zhèn)、隆安縣那桐鎮(zhèn)等地進(jìn)行，供試品種為沃柑。上林縣白圩鎮(zhèn)農(nóng)戶果園株行距為2.5 m×4.0 m，每667 m2種植67 株，2019 年4 月種植，2021年開始投產(chǎn)，其他果園均為6～7年樹齡盛產(chǎn)期果園。在南寧市上林縣白圩鎮(zhèn)農(nóng)戶果園開展黃化修復(fù)觀測及土壤電導(dǎo)率觀測，其他地方不詳細(xì)記錄葉片SPAD情況，僅作土壤物理性質(zhì)觀測。供試肥料為自配有機(jī)菌肥，主要成分為原生礦物粉、海產(chǎn)品殼粉、花生麩等，經(jīng)粉碎、煅燒、生物菌發(fā)酵而得，不含化肥。

1.2 試驗(yàn)方法

柑橘黃化在秋冬季比較明顯，在經(jīng)驗(yàn)判斷及葉片葉綠素含量SPAD 檢測后，在上林縣白圩鎮(zhèn)農(nóng)戶果園選擇重度黃化（全樹50%以上葉片黃化）、輕度黃化（全樹10%～50%葉片黃化）、正常綠樹三種植株進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2.1 處理設(shè)置

在預(yù)備試驗(yàn)篩選出自配有機(jī)菌肥的使用量及使用時期后，設(shè)3 個處理和3 個對照：處理Ⅰ為重度黃化樹+自配有機(jī)菌肥，CK1 為重度黃化樹+常規(guī)施肥；處理Ⅱ?yàn)檩p度黃化樹+自配有機(jī)菌肥，CK2 為輕度黃化樹+常規(guī)施肥；處理Ⅲ為健康樹+自配有機(jī)菌肥，CK3為健康樹+常規(guī)施肥。每處理單株小區(qū)，5個重復(fù)。在上林縣白圩鎮(zhèn)（T1）、武鳴區(qū)里建開發(fā)區(qū)（T2）、武鳴區(qū)寧武鎮(zhèn)（T3）、崇左市江州區(qū)馱盧鎮(zhèn)（T4）作小區(qū)施肥試驗(yàn)及常規(guī)對比，施肥后100 d 取土測土壤容重及孔隙度。

1.2.2 自配有機(jī)菌肥施用方法

自配有機(jī)菌肥用量為每株施2.0 kg，于1 月15 日在樹冠滴水線以內(nèi)均勻撒施并淺耕3～5 cm 后用地布覆蓋。

1.2.3 常規(guī)施肥方法

常規(guī)施肥分為2 次，第1 次為1 月15 日施促花肥，每株施15 kg 市售農(nóng)家肥+1 kg 復(fù)合肥，株間開長100 cm、寬30 cm、深30 cm 溝施肥后與土拌勻并回填；第2 次于6 月15 日后施膨果肥，每株施市售有機(jī)菌肥5 kg，開淺溝施。

1.3 試驗(yàn)觀測

1.3.1 葉片SPAD值測定

采用手持式葉綠素速測儀（SPAD）進(jìn)行不離體測定，避開葉脈，記錄葉綠素相對含量，每次測定時進(jìn)行校正。對樹冠中上部東南西北四個方位中庸枝條，每供試植株4 個方位各隨機(jī)選取5 張葉片進(jìn)行測定，每株測20 張，取平均值，每10 d 測定1 次，共測量11 次，記錄從施入自配有機(jī)菌肥到肥后100 d 植株葉片SPAD值變化情況。

1.3.2 土壤電導(dǎo)率測定

采用美國SPECTRUM 便攜式電導(dǎo)率測定儀EC450在田間直接測定，測定10～20 cm 土層。由于自配有機(jī)菌肥施肥方法為均勻撒施，在測定時隨機(jī)取點(diǎn)，每供試植株隨機(jī)取點(diǎn)5 個，取平均值，常規(guī)施肥采用的是開溝施，電導(dǎo)率測定時需區(qū)分施肥點(diǎn)及非施肥點(diǎn)。選擇輕度黃化組別進(jìn)行測定，分別于1 月15 日（施肥前）、1 月15 日（施肥后）、3 月15 日、6 月15 日（常規(guī)管理第2 次施肥前）、6 月15 日（常規(guī)管理第2 次施肥后）、7月15日，共進(jìn)行6次。

1.3.3 土壤容重、孔隙度測定

于2022 年10 月進(jìn)行土壤采樣，試驗(yàn)區(qū)與對照區(qū)土壤對比。土壤容重采用環(huán)刀法測定，用100 cm3取土環(huán)刀采集每株試驗(yàn)樹冠滴水線向內(nèi)20 cm 處（常規(guī)施肥避開施肥溝）土壤，分別取0～20 cm、20～40 cm深的土壤樣品，每株樹每土層各取2 個位點(diǎn)，分別裝袋帶回實(shí)驗(yàn)室。每個試驗(yàn)點(diǎn)3 個重復(fù)。本文容重的計算公式：土壤容重=土壤干重/土壤體積（濕）；孔隙度采用計算法，即孔隙度（%）=（1-容重/比重）×100，本文土壤比重采用2.65 g·cm-3。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)菌肥對柑橘葉片SPAD的影響

SPAD 值是植物葉片葉綠素相對值表示參數(shù)，是衡量植物葉片濃綠程度和光合作用速率的主要參數(shù)之一。在經(jīng)驗(yàn)判斷及SPAD 儀測定后將SPAD 值36.81 為重度黃化樹，43.56 為輕度黃化樹，56.21 健康樹。在起始處理至100 d 的觀測記錄（見表1）。由表1 可知，隨著季節(jié)變化，處于春梢萌動期，植株轉(zhuǎn)綠，3 種植株的處理和對照葉的葉綠素含量均有不同程度上升趨勢。由表1 還可知，輕度黃化植株在處理后70 d 的SPAD 值55.51，超過了健康植株的起始SPAD 值54.21，隨后一直比健康植株高。重度黃化植株處理后90 d 的SPAD 值54.62，也超過了健康植株起始SPAD值。重度、輕度和健康樹三種植株，處理100 d 后，SPAD 值分別比相應(yīng)對照植株提高了38.40%、28.91%和15.23%。

2.2 有機(jī)菌肥對柑橘園土電導(dǎo)率影響

施有機(jī)菌肥的處理，施入后的7 個月內(nèi)，電導(dǎo)率從0.909 mS·cm-1降低到0.519 mS·cm-1，始終保持在一個較適宜作物生長的范圍（見表2）。由表2可知，施有機(jī)菌肥的處理，施入當(dāng)日檢測，電導(dǎo)率從0.275 mS·cm-1提高到0.909 mS·cm-1后緩慢下降。常規(guī)處理，施肥點(diǎn)曲線波動較大，非施肥點(diǎn)的電導(dǎo)率則始終處于較低的水平。電導(dǎo)率過高，大部分作物的適宜EC 范圍都在0.3～0.8，低濃度的可溶性鹽會使作物表現(xiàn)為缺肥，高濃度的可溶性鹽會使作物根系受損傷或造成植株根系的死亡。由表2 可知，常規(guī)施肥的施肥點(diǎn)在施肥前后EC 值曲線波動較大，每次施肥后EC 值較大，非施肥點(diǎn)EC 值較低。觀測發(fā)現(xiàn)，施肥點(diǎn)根區(qū)常表現(xiàn)為爛根或結(jié)節(jié)狀。從表2還可以看出，處理植株EC值曲線表現(xiàn)較平緩，對土壤的影響較小。柑橘從1—4月經(jīng)歷了花芽分化、現(xiàn)蕾、開花、坐果，幼果發(fā)育階段，均消耗植株大量養(yǎng)分，但EC 值變化不大，其原因是否與自配有機(jī)菌肥的生物菌在土壤里擴(kuò)繁，從而達(dá)到提高肥力的效果，還有待于進(jìn)一步研究。

表2 有機(jī)菌肥處理對土壤EC值的影響

2.3 有機(jī)菌肥對土壤容重及孔隙度的影響

土壤容重和土壤孔隙度是土壤物理性狀的重要組成部分，可反映土壤疏松程度，能夠影響植物賴以生存的土壤環(huán)境中水、肥、氣、熱的狀況，也反映了土壤有機(jī)質(zhì)含量和有益微生物峰度，進(jìn)而影響植物生長。由表3 可以看出，不同園地土壤的容重有差異，這與不同園土性質(zhì)及各園主栽培管理差異有關(guān)。在土層0～20 cm，各試點(diǎn)處理比對照土壤容重分別下降10.85%、14.49%、14.68%、9.38%。采用自配有機(jī)菌肥處理土壤容重均比同一土層相應(yīng)對比的園土小，說明自配有機(jī)菌肥可以降低土壤容重，增加土壤的通氣透水能力。土壤孔隙度是單位容積土體內(nèi)孔隙所占的百分比，其大小和孔徑的分布狀況將影響土壤肥力的發(fā)揮和作物的生長。由表3可知，同一果園同一土層，以0～20 cm 為例，各試驗(yàn)點(diǎn)處理比對照孔隙度分別提高了5.07%、7.41%、7.94%、4.51%。

表3 有機(jī)菌肥處理對土壤容重及孔隙度的影響

3 小結(jié)

綜合根系問題導(dǎo)致的黃化病因，從柑橘不同栽培階段的農(nóng)事活動逐個分析表明，柑橘從幼樹發(fā)育到成年樹，從開花到結(jié)果，果農(nóng)為了追求快速投產(chǎn)和高產(chǎn)，每年施用大量的氮磷鉀肥，極度容易造成土壤微生物峰度急劇變化乃至紊亂，破壞“微生物-根系”相互作用的平衡關(guān)系，同時容易引起元素拮抗，土壤酸化和有害菌大量繁殖導(dǎo)致土傳病害和根腐性黃化。針對土壤微生物菌群紊亂導(dǎo)致的厭氧菌增多，重茬病害頻發(fā)和柑橘根系功能鈍化和樹勢衰退問題，傳統(tǒng)方法往往采用生防微生物菌劑以起到對土壤有害微生物的競爭性拮抗作用，或者采用調(diào)節(jié)劑類化合物、黃腐酸鉀等進(jìn)行促根以減少植株黃化趨勢。但是，上述方法往往忽略長期不科學(xué)施肥導(dǎo)致的土壤肥害、藥害和土壤有機(jī)質(zhì)下降和孔隙率降低等環(huán)境因素惡化因素仍然客觀存在，所以只能起到短期效果甚至收效甚微。

柑橘葉片黃化最主要表現(xiàn)之一為缺素黃化，而施肥問題導(dǎo)致的肥害，根系功能遭到破壞造成的缺肥是柑橘黃化的重要原因之一。選用肥料不當(dāng)或混配不當(dāng)，偏施某種肥料造成土壤中營養(yǎng)元素互相拮抗，特別是微量礦元素缺乏而出現(xiàn)缺素黃化；肥料過量造成鹽害、燒根、根系吸收受阻，造成營養(yǎng)不良植株黃化。通過采用自配有機(jī)菌肥可修復(fù)柑橘黃化，輕度黃化樹在處理后70 d 的SPAD 值55.51，超過了健康樹的起始值，重度黃化植株處理后90 d 的SPAD 值54.62，也超健康樹的起始SPAD 值54.21。其修復(fù)黃化表現(xiàn)主要與以下原因有關(guān)：1）補(bǔ)硫。傳統(tǒng)的施肥方法注重高磷高鉀的施用而忽略了磷在土壤中不移動，長期化肥施用容易造成磷含量過高而抑制了根系對硫的吸收，造成缺硫黃化，而試驗(yàn)所用生物菌肥富含硫元素，迅速補(bǔ)硫，葉片復(fù)綠，提高光合效能。2）改善土壤物理性質(zhì)。土壤容重和孔隙度代表土壤的松緊程度及孔隙狀況，是土壤物理性狀的重要指標(biāo)[12]，良好的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)可促進(jìn)作物根系發(fā)育，調(diào)節(jié)好土壤中水、肥、氣、熱狀況，讓作物更好地吸收養(yǎng)分和水分。試驗(yàn)結(jié)果表明：果園撒施并輕翻果園表土0～20 cm，處理后100 d，果園土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，土壤容重變小，孔隙度變大。觀察發(fā)現(xiàn)處理植株根系白根多且較粗壯，相比常規(guī)處理施肥點(diǎn)根較黃，結(jié)節(jié)多，可能是施肥時根系燒根受損的表現(xiàn)。3）均勻供肥。自配有機(jī)菌肥富含海產(chǎn)品殼粉及花生麩，富含動、植物氨基酸，使葉片厚綠、光澤度好，有效促進(jìn)葉片光合效能，提高葉片內(nèi)含物含量及產(chǎn)量。同時，土壤電導(dǎo)率維持在較高而且是植物需求內(nèi)數(shù)值，均勻供肥。改變了傳統(tǒng)施肥方式造成的電導(dǎo)率忽高忽低，造成肥害或缺肥黃化。