生物有机肥配施抗重茬微生物制剂对衰弱杨梅营养生长和果实品质的影响

2023-08-09 20:40寿林飞韩昊李岗王艳丽孙鹂俞浙萍任海英
福建农业科技 2023年5期
关键词:微生物菌剂生物有机肥营养生长

寿林飞 韩昊 李岗 王艳丽 孙鹂 俞浙萍 任海英

摘 要: 近年來,杨梅衰弱病严重危害了杨梅产业的健康发展。为开发有效防控措施,在冬季对设施栽培荸荠种杨梅开展混合施肥试验,在杨梅树滴水线沟施生物有机肥20  kg·株  -1  +抗重茬微生物制剂0.2  kg·株  -1  (处理T),以常规施肥为对照(CK),测定成熟季杨梅树叶片和果实相关性状指标。结果表明:混合施肥(处理T)能有效改善衰弱杨梅营养生长和果实品质。与对照(CK)相比,混合施肥(处理T)显著促进了病树梢长和叶长生长、增加叶绿素含量,增幅分别为62.60%、10.28%和14.68%;同时,混合施肥(处理T)较对照(CK)果实总糖、维生素C、总黄酮和花青素含量显著增加,增幅分别为7.99%、59.38%、4.46%和10.81%。此外,混合施肥(处理T)抑制果实总酸生成,较对照(CK)显著降低18.74%。综上,生物有机肥配施抗重茬微生物制剂具有促进衰弱杨梅营养生长,改善果实口感的作用,值得在产业上推广。

关键词: 生物有机肥;微生物菌剂;杨梅衰弱病;营养生长;果实品质

中图分类号: S 667.6    文献标志码: A    文章编号: 0253-2301(2023)05-0042-05

DOI:  10.13651/j.cnki.fjnykj.2023.05.007

Effects of Bio-organic Fertilizer Combined with Anti-continuous cropping Microbial

Preparations on the Vegetative Growth and Fruit Quality of Decline Bayberry

SHOU Lin-fei  1,2 , HAN Hao 1, LI Gang 1, WANGYan-li 1, SUN Li 1, YU Zhe-ping 1, REN Hai-ying  1*

(1. Institute of Horticulture / Institute of Agricultural Product Quality Safety and Nutrition / Institute of Plant Protection

and Microbiology, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou, Zhejiang 310021, China; 2. Zhejiang Master

Station of Plant Protection Quarantine and Pesticide Management, Hangzhou, Zhejiang 310009, China)

Abstract:  In recent years, the decline disease has seriously damaged the healthy development of  Morella rubra  industry. In order to develop the effective prevention and control measures, the mixed fertilization experiment was carried out on the  Myrica rubra  with facility cultivation in winter. The bio-organic fertilizer 20  kg·plant  -1  + anti-continuous  cropping microbiological preparation  0.2   kg·plant  -1   (treatment T) was applied in the dripping line of  Myrica rubra.  And the conventional fertilization was used as the control group (CK) to determine the related traits of leaves and fruits of  Myrica rubra  trees in the mature season. The results showed that the mixed fertilization (treatment T) could effectively improve the vegetative growth and fruit quality of weak  Myrica rubra.  Compared with the control group (CK), the mixed fertilization significantly promoted the growth of shoot length and leaf length of the diseased trees, and increased the chlorophyll content by 62.60%, 10.28% and 14.68%, respectively. At the same time, the mixed fertilization (treatment T) significantly increased the contents of total polysaccharide, vitamin C, total flavonoids and anthocyanins in fruit by 7.99%, 59.38%, 4.46% and 10.81%, respectively, compared with the control group (CK). In addition, the mixed fertilization (treatment T) inhibited the production of total acid in fruit, which was significantly reduced by 18.74% compared with the control group (CK). The application of bio-organic fertilizer combined with the anti-continuous cropping microbial agents could promote the vegetative growth of weak  Myrica rubra  and improve the taste of fruit.

Key words:  Bio-organic fertilizer; Microbial agent; Decline disease of  Myrica rubra ; Vegetative growth; Fruit quality

杨梅 Myrica rubra 属于杨梅科杨梅属的常绿乔木,其果实风味独特,酸甜可口且富含酚酸、类黄酮等多种营养物质,在消炎抗感染、预防和治疗心血管疾病等方面均具有一定作用  [1] 。目前在云南、福建和浙江等地广泛种植,其中浙江杨梅种植面积、栽培品种、果实品质和产量在全国均居首位,是浙江省第二大水果产业  [2-3] 。但是,近年来杨梅产区发生一种新的重大病害-衰弱病,该病在盛产期的果园中爆发尤为严重,病树常表现出春梢抽生困难、果实甜度下降、口感酸涩、产量大幅减少,同时土壤中微量元素出现贫乏,杨梅衰弱病病情发展速度较快,受害严重的果树往往在3~4年内便会死亡  [5-6] 。因此,寻找一种切实可行的农艺措施,对缓解杨梅衰弱病、保障杨梅产业健康发展具有重要的现实意义。

生物有机肥在农业生产中具有重大作用,其兼具有机肥和微生物肥的共同特点,肥效时间长,营养元素全面,养分利用率高,通过微生物在作物根部的代谢活动为植物提供整个生育期所需养分和必需物质  [6] ,与无机肥相比能更好地改良土壤性质,提高作物产量和品质。在生菜  [7] 、黄瓜  [8] 和茶树  [10] 的研究发现,生物有机肥能有效改善土壤理化性质,增加土壤有机质和营养元素含量,调节作物根际微生物群落组成,从而提高土壤肥力,促进作物提质增产。此外,生物有机肥还可以防治苹果腐烂病、番茄青枯病和甜叶菊叶斑病等植物病害  [11-13] 。

土壤微生物是土壤的重要组成部分,作物生长状况与根际微生物群落结构组成息息相关。微生物菌剂是含有对植物生长有益的一类生物制剂  [14] ,施用后菌剂所含菌种在作物根表、根际和体内定植、繁殖和转移,从而起到减缓连作障碍、预防土传病害和改良土壤结构的作用。在花生  [15] 、切花菊  [16] 和甜瓜  [14] 等的研究发现,微生物菌剂可有效促进作物生长,增强作物对氮磷钾元素的吸收能力,改善微生物菌群结构,减少土壤中有害菌群数量,保障作物健康生长。此外,施用微生物菌剂还能降低盐碱土土壤盐分和pH值,调整细菌菌群结构  [17] 。然而,目前微生物制剂在杨梅衰弱病的防控研究中尚鲜见报道,因此本研究采用生物有机肥与富含植物促生菌的抗重茬微生物菌剂配合施用,探究二者对衰弱杨梅树势恢复和果实品质的影响,以期促进杨梅产业持续健康发展。

1 材料与方法

1.1 供试品种

供试杨梅为生长在浙江省兰溪市某果农基地的20年生盛产期设施栽培荸荠种杨梅树,该果园衰弱病发病率约为30%,病情指数1~9级。该果园地处典型的缓坡丘陵地貌,土壤类型为酸性黄壤,pH 4.55,有机质含量1.85%,碱解氮46.50  mg·kg  -1  ,有效磷205.36  mg·kg  -1  ,速效钾431.25  mg·kg  -1  。

1.2 試验设计

于2021年11月取该基地内树冠大小、高度、长势基本一致的衰弱杨梅树2组(每组10棵,每棵树为1次重复)为试验材料,开展生物有机肥(中农绿康生物技术有限公司,有机质含量≥40%,有效活菌数≥0.2 亿·g  -1  )+抗重茬微生物制剂(中农绿康生物技术有限公司,防病促生芽胞杆菌、木霉菌等有效活菌数≥5.0 亿·g  -1  )混施(处理T)试验。试验共设2个处理,每个处理10棵树,每棵树为1次重复。施用量为生物有机肥20  kg·株  -1  +抗重茬微生物制剂0.2  kg·株  -1  ,滴水线(在环绕杨梅树干一圈1 m左右树冠滴水线位置)沟施,以常规施肥(11月施用复合肥,施用量0.5~1  kg·株  -1  )作为对照(CK),其他管理按常规模式进行。

1.3 样品采集与检测

各处理分别选取6棵有代表性的植株,果实成熟前1周,每棵树随机选择东、南、西、北、中5个方向春梢各9支,共45支嫩梢,用数显游标卡尺测量其梢长、梢粗,取平均值,每枝计1次重复。果实成熟前1周选取树体外围中部位置营养枝顶端以下第4~8片叶,测量叶片长度、宽度,用数显游标卡尺测定10枚叶片的厚度,重复3次,求其平均值。用SPAD-502 PLus叶绿素计测定叶绿素质量分数(SPAD值)。

果实成熟期,分别选取各处理6棵有代表性的植株,每棵树随机选择东、南、西、北、中5个方向杨梅成熟果实,每个方位采集50颗,采后当天运回实验室立即测定单果重量、可溶性固形物,并留存样品于-20℃用于果实总糖、总酸、维生素C、总黄酮、花青素含量测定。随机取5个果实为1组,用电子天平称重,测6组共30个果实,取平均值。使用 ATAGOPR-101a手持数显糖度计(日本)测定可溶性固形物(TSS)含量。总糖采用蒽酮比色法  [18] ,总酸采用酸碱滴定法测定  [18] ,维生素C采用  2 , 6- 二氯靛酚滴定法测定  [19] ,总黄酮参照张蓓等  [20] 的方法测定,花青素参照张丛等  [21] 的方法测定。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2019对数据进行处理,应用SPSS 26.0软件对试验数据进行方差分析(ANOVA),显著性检验采用Duncan ′ s新复极差法。

2 结果与分析

2.1 生物有机肥配施抗重茬制剂对衰弱杨梅营养生长的影响

由表1可知,生物有机肥配施抗重茬微生物菌剂(处理T)可改善衰弱杨梅营养生长。处理T对衰弱病杨梅树的梢长、叶长和叶绿素含量有明显增效效应,较常规施肥处理(CK)分别显著( P <0.05,下同)增加62.60%、10.28%和14.68%;杨梅梢粗和叶宽,处理T较对照(CK)无显著差异( P >0.05,下同);但处理T对杨梅叶厚有抑制作用,较对照(CK)显著减少了25.77%。综上,生物有机肥配施抗重茬制剂可有效改善衰弱杨梅梢长和叶长生长,增加叶片叶绿素含量,但在叶厚指标上存在一定拮抗效应,会抑制其生长。

2.2 生物有机肥配施抗重茬制剂对衰弱杨梅果实品质的影响

由表2可知,生物有机肥配施抗重茬制剂可改善衰弱杨梅果实品质。处理T较对照(CK)显著增加了果实总糖、维生素C、总黄酮和花青素含量,增幅分别为7.99%、59.38%、4.46%和10.81%,同时,处理T抑制果实总酸生成,较对照(CK)显著减少了18.74%;而在果实单果重、TSS和总糖含量方面影响较小,较对照(CK)无显著差异。综上,生物有机肥配施抗重茬制剂对于提高衰弱杨梅果实品质,改善果实口感有较好的作用。

3 讨论与结论

农业生产中,合理施肥是有效促进作物健康生长,提高作物产量,改善作物品质的重要技术要点。而由于化肥快速增效的特点,杨梅种植户在常规管理中常大量施用,造成了化肥施用过量等问题,任海英等  [4] 、张北赢等  [22] 研究表明过量施用化肥会导致养分利用率降低、作物生产率下降、土壤质量退化等不良影响。化肥施用量较高的果园中,杨梅衰弱病的发病率较高,果实产量品质下降,存在病树根际土壤明显酸化,有机质含量下降等问题  [4] 。因此要改善杨梅衰弱病的危害首先应着手改变杨梅园的常规施肥措施。本研究表明,生物有机肥+抗重茬微生物制剂能促进病树梢长和叶长生长,显著提高叶片叶绿素含量;同时,显著增加了果实总糖、维生素C、总黄酮和花青素含量,大幅降低果实总酸含量,有效改善了果实口感,这与闫文涛等  [23] 、闫鹏科等  [24] 的研究结果一致。

与传统施肥方式相比,生物有机肥营养全面、利用率高,兼具有机肥和微生物肥的共同特点外,还具有生物防治、提高作物品质、生产过程无污染等特点  [6,25] ,已被越来越多的人所认可并在生产中广泛使用  [26-28] 。本试验中,生物有机肥不但提供了大量有机质,同时为土壤补充部分有益活菌,因此推测,本结果部分归功于生物有机肥使土壤有机质含量上升,补充了土壤缺失的中、微量元素,调节了土壤pH值,改良了退化土壤,同时生物有机肥为土壤提供的部分活性菌协同抗重茬微生物制剂对土壤微生物环境进行了改良,为植物健壮生长营造出良好环境。

土壤微生物作为土壤养分转化和循环的推动者,在土壤矿化、腐殖质化等过程中起到重要作用,有力保障土壤生态系统趋于平稳和可持续性  [8] 。微生物菌剂中所含有的植物促生菌可作为土壤养分转化的活性库,提高土壤养分转化速率,改善退化土壤生物质量  [30-31] 。汪兆等  [31] 研究认为,衰弱病树根际土壤中有益菌减少而镰孢菌大量出现可能是造成杨梅衰弱病发生的重要原因之一。据报道,芽孢杆菌

[32] 和木霉菌  [33] 作為优良的生物防治真菌,前者在防治镰孢菌造成的作物病害和管理农田污染方面有巨大潜力,而后者在改变土壤原有微生物群落结构和功能的同时也能显著促进植物生长。因此本研究推测,其结果可能部分归功于是“抗重茬”微生物菌剂中含有的芽孢杆菌和木霉菌等植物促生菌优化了病树根际土壤中的微生物群组结构,对类似于镰孢菌等有害菌属产生拮抗效应,降低了有害菌群对杨梅树体的毒害作用,同时促生菌推动土壤养分转化速率,改善土壤环境,强化了植物根系对土壤养分吸收能力,从而使得病树树势有所回复和果实品质提高,从而增加了果品经济 价值。

本研究表明,生物有机肥+“抗重茬”制剂可促进衰弱病树复健、改善杨梅果实品质。该施肥方案开辟了防治杨梅衰弱病新途径,为杨梅种植提供了技术支撑,在生产中值得推广。但生物有机肥+“抗重茬”制剂的最佳配比及其作用机理尚待进一步深入研究。

参考文献:

[ 1] 郑园园,俞浙萍,张淑文,等.杨梅枝条醇提物对A375细胞增殖和凋亡的影响及其分子机制[J].浙江农业学报,2022,34(5):974-983.

[ 2]谭晓菁, 张婕, 汪财生, 等.杨梅避雨栽培技术研究进展 [J]. 现代园艺, 2017(13):9-11.

[ 3]钭凌娟,陈丁华,倪晓军,等.兰溪杨梅设施促早栽培试验[J].现代园艺, 2016(23): 13-14.

[ 4]任海英,郑锡良,张淑文,等.杨梅衰弱病病症及病树矿质营养分析[J].浙江农业科学,2020,61(10):2043-2048.

[ 5]REN H,WANG H,QI X,et al.The damage caused by decline disease in bayberry plants through changes in soil properties, rhizosphere microbial community structure and metabolites [J].  Plants, 2021,10(10):2083.

[ 6]任海英,王剑,郑锡良,等.生物有机肥对衰弱病杨梅营养改良及强壮树势的作用[J].中国农学通报,2021,37(16):127-137.

[ 7]张庆,胡春胜,刘彬彬,等.生物有机肥配施化肥对生菜生长和土壤环境的影响[J].中国生态农业学报(中英文),2023,31(5):725-741.

[ 8]曹丹,宗良纲,肖峻,等.生物肥对有机黄瓜生长及土壤生物学特性的影响[J].应用生态学报,2010,21(10): 2587-2592.

[ 9]陈伟,周波,束怀瑞.生物炭和有机肥处理对平邑甜茶根系和土壤微生物群落功能多样性的影响[J].中国农业科学,2013,46(18):3850-3856.

[10]常珺枫,刘佩诗,周晓天,等.生物有机肥替代化肥对茶叶生长、品质及土壤肥力的影响[J].中国土壤与肥料,2022(7):91-97.

[11]于西芸,马艳君.生物有机肥对苹果腐烂病的影响研究 [J]. 中国果菜,2022,42(6):56-59.

[12]袁英英,李敏清,胡伟,等.生物有机肥对番茄青枯病的防效及对土壤微生物的影响[J].农业环境科学学报,2011,30(7):1344-1350.

[13]徐新娟,罗庆云,周伯雅.生物有机肥防控甜叶菊叶斑病研究初报[J].农业与技术,2020,40(4):8-10.

[14]马二磊,黄芸萍,臧全宇,等.4种微生物菌剂对多年连作甜瓜土壤真菌群落的影响[J].中国瓜菜,2021,34(4): 15-20.

[15]赵艳丽,郭立,惠祥海,等.微生物菌剂拌种对花生土传病害的防治效果及产量影响[J].中国生物防治学报,2021,37(6):1250-1255.

[16]王轲永,李春杰,赵宏伟,等.微生物菌剂Super ER·MI对连作切花菊‘优香生长和养分利用的影响[J].中国农业大学学报,2016,21(5):66-75.

[17]张晓丽,王国丽,常芳弟,等.生物菌剂对根际盐碱土壤理化性质和微生物区系的影响[J].生态环境学报,2022,31(10):1984-1992.

[18]郑锡良, 任海英, 戚行江, 等.生物有机肥复壮杨梅树势及改良果实品质的效应[J].中国南方果树, 2015, 44(6): 59-62.

[19]安笑笑, 王嵘, 张淑文, 等.氧化剂对衰弱病杨梅树势和果实品质的影响[J].湖南农业科学, 2022(2):81-83.

[20]张蓓, 覃开羽.瑶药水杨梅总黄酮提取工艺的筛选及优化 [J]. 亚太传统医药, 2018, 14(8):24-27.

[21]张丛, 李文, 李成悦, 等.不同成熟度杨梅果实的品质及花青素组分比较[J].亚热带农业研究, 2022, 18(1):41-45.

[22]张北赢, 陈天林, 王兵.长期施用化肥对土壤质量的影响 [J]. 中国农学通报, 2010, 26(11): 182-187.

[23]闫文涛, 张建金, 张婧, 等.生物有机肥用量对日光温室辣椒生长、产量及品质的影响[J].中国瓜菜, 2022, 35(8):  86-91.

[24]闫鹏科, 常少刚, 孙权, 等.施用生物有机肥对枸杞产量、品質及土壤肥力的影响[J].中国土壤与肥料, 2019(5):  112-118.

[25]王立刚, 李维炯, 邱建军, 等.生物有机肥对作物生长、土壤肥力及产量的效应研究[J].土壤肥料, 2004(5): 12-16.

[26]王海婷, 彭佩钦, 陈剑平, 等.生物有机肥对烟草根际微生物群落及青枯雷尔氏菌丰度的影响[J].土壤通报, 2023, 54(1): 126-137.

[27]沙新林, 郭松, 杨惠勤, 等.优化配施生物有机肥对大棚西瓜生长发育及品质的影响[J].扬州大学学报(农业与生命科学版), 2022, 43(5): 122-128.

[28]田小明, 李俊华, 王成, 等.连续3年施用生物有机肥对土壤养分、微生物生物量及酶活性的影响[J].土壤, 2014, 46(3): 481-488.

[29]路磊, 李忠佩, 车玉萍.不同施肥处理对黄泥土微生物生物量碳氮和酶活性的影响[J].土壤, 2006(3): 309-314.

[30]EKENLER M, TABATABAI M.Effects of liming and tillage systems on microbial biomass and glycosidases in soils [J].  Biology and Fertility of Soils,  2003, 39: 51-61.

[31]汪兆.衰弱和健康杨梅树根际土壤元素和微生物群落分析[D].杨凌:西北农林科技大学, 2021.

[32]白亚男, 周蓉, 虞悦, 等.芽孢杆菌拮抗镰孢菌机制的研究进展[J].农业环境科学学报, 2022, 41(12): 2787-2796.

[33]王丽花, 杨秀梅, 张艺萍, 等.木霉菌对切花月季根际、根内微生物多样性影响及霜霉病防效的研究[J].中国农学通报, 2023, 39(10): 69-78.

(责任编辑:柯文辉)

猜你喜欢
微生物菌剂生物有机肥营养生长
切花菊优香不同生长阶段光合作用的变化
不同配比菇渣基质对草莓植株营养生长的影响
化感物质降解生物有机肥在设施番茄上的应用研究
中国生物有机肥的发展现状与趋势
以牛粪为主原料的生物有机肥生产工艺研究
施用不同有机肥对烤烟产质量的影响研究
百泰微生物菌剂在不同施氮量条件下对北方粳稻米质的影响
沼渣微生物菌剂对土壤微生物数量、酶活及谷子生长的影响
外源激素对金福菇菌丝营养生长的影响
硼对砀山酥梨营养生长和果实品质的影响