楊園媛，賈圣青，楊 輝，張明科*

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100； 2.咸陽(yáng)市非金屬礦研究設(shè)計(jì)院有限公司，陜西 咸陽(yáng) 712021）

甘藍(lán)是十字花科蕓薹屬的一種重要葉類蔬菜，通常對(duì)氮肥和鉀肥的需求量較大[1]。但大量施用化肥易造成土壤板結(jié)、土壤肥力退化，肥料利用率低以及甘藍(lán)產(chǎn)量、品質(zhì)下降等問題。

復(fù)合型土壤調(diào)理劑是針對(duì)土壤酸化、微量元素缺乏、農(nóng)作物連作障礙等土壤生態(tài)環(huán)境問題而研發(fā)的菌劑。環(huán)保酵素是紅糖、水和新鮮果蔬殘次品搗碎混合發(fā)酵后產(chǎn)生的棕色液體，內(nèi)含多種蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、氧及激素類物質(zhì)等[2]。環(huán)保酵素能夠抑制病蟲害的發(fā)生，有利于作物的生長(zhǎng)發(fā)育，還可提高土壤肥力[2-5]。

復(fù)合型土壤調(diào)理劑與環(huán)保酵素都可以提高肥料利用率、增強(qiáng)作物的抗逆性，同時(shí)還有利于土壤微生物繁殖、改良土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)土壤的保肥供肥及緩沖能力，對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。本研究選擇結(jié)球甘藍(lán)作為研究對(duì)象，以期探明土壤調(diào)理劑、酵素施用對(duì)甘藍(lán)產(chǎn)量和土壤理化性質(zhì)的影響，為其在蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)田塊位于陜西省咸陽(yáng)市涇陽(yáng)縣涇陽(yáng)蔬菜試驗(yàn)站，供試土壤為黃壚土。有機(jī)質(zhì)32.50 g/kg，速效氮78.75 mg/kg，速效磷122.20 mg/kg ，速效鉀562.7 mg/kg ，pH值為8.19。

1.2 試驗(yàn)材料

甘藍(lán)品種為“中甘56”（由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育）。

復(fù)合型土壤調(diào)理劑（咸陽(yáng)非金屬礦研究設(shè)計(jì)院有限公司提供）是采用天然功能礦物原料即膨潤(rùn)土、有機(jī)物及生防菌等材料進(jìn)行復(fù)合加工制備而成，產(chǎn)品含有生物菌約為8×1012個(gè)/kg。

環(huán)保酵素制作過程為：采用紅糖、次品黃瓜和水按1∶3∶10的質(zhì)量比混合后裝入塑料桶，進(jìn)行厭氧發(fā)酵3個(gè)月。第1個(gè)月每天擰松瓶蓋，放出氣體，后2個(gè)月擰緊瓶口。發(fā)酵3個(gè)月后獲得自制酵素，pH值4.5，呈酸性，未檢測(cè)出大腸桿菌與總大腸菌群。大腸桿菌與總大腸菌群是檢測(cè)樣本未受到污染的重要指標(biāo)，說明環(huán)保酵素在制作過程中未受到污染[4]。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018年12月4日—2019年4月4日進(jìn)行，共設(shè)置4個(gè)處理，土壤調(diào)理劑與酵素用量詳見表1，供試復(fù)合土壤調(diào)理劑與基肥一起施用，酵素作為追肥在甘藍(lán)結(jié)球初期開始施用，按照與水1∶500的質(zhì)量比稀釋，施用2次。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)處理3次重復(fù)。小區(qū)面積20.7 m2，每小區(qū)種植5行，株行距34 cm×28 cm，每小區(qū)75株。

1.4 種植管理

2018年12月4日育苗，3葉期分苗1次，2019年1月28日定植。基肥施用生物有機(jī)肥與優(yōu)選16菌，并于團(tuán)棵期（3月3日）和結(jié)球初期（3月17日）追施尿素2次，具體用量詳見表2。日常田間管理按照常規(guī)栽培措施進(jìn)行。

1.5 測(cè)定指標(biāo)與方法

4月4日收獲（結(jié)球抱緊實(shí)，向下壓不松塌）時(shí)測(cè)定225株甘藍(lán)的株幅、葉綠素、商品產(chǎn)量、病蟲害發(fā)生率，并采集各處理田塊的土樣，用于測(cè)定土壤理化性質(zhì)。土壤pH值及有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷和速效鉀含量采用土壤常規(guī)方法測(cè)定[6]。依據(jù)全國(guó)第二次土壤普查結(jié)果，將土壤按照養(yǎng)分含量分為6級(jí)，土壤酸堿度按照pH值大小分為5級(jí)（表3）。甘藍(lán)病害發(fā)病率通過統(tǒng)計(jì)每個(gè)處理發(fā)病株數(shù)與小區(qū)總株數(shù)計(jì)算獲得，公式為：發(fā)病率=發(fā)病株數(shù)/小區(qū)總株數(shù)×100%。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

表2 施肥情況

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2007 和 SPSS 22.0數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤調(diào)理劑與酵素施用對(duì)甘藍(lán)農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的影響

由表4可見，甘藍(lán)葉片葉綠素含量由高到低為對(duì)照＞土壤調(diào)理劑600 kg/hm2＞土壤調(diào)理劑900 kg/hm2＞酵素，并且酵素處理的葉綠素含量顯著低于對(duì)照及土壤調(diào)理劑600 kg/hm2。4個(gè)處理株幅沒有顯著差異。土壤調(diào)理劑和酵素3個(gè)處理的單球凈質(zhì)量均顯著高于對(duì)照。甘藍(lán)小區(qū)產(chǎn)量由高到低為土壤調(diào)理劑600 kg/hm2＞酵素＞土壤調(diào)理劑900 kg/hm2＞對(duì)照；土壤調(diào)理劑600 kg/hm2增產(chǎn)率最高，達(dá)到36.61%；土壤調(diào)理劑600、900 kg/hm2，酵素3個(gè)處理的產(chǎn)量均顯著高于對(duì)照。說明土壤調(diào)理劑與酵素均能使甘藍(lán)顯著增產(chǎn)。

2.2 土壤調(diào)理劑與酵素施用對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

2.2.1 土壤調(diào)理劑與酵素對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響

由表5可知，栽培前土壤有機(jī)質(zhì)等級(jí)為二級(jí)。栽培后，對(duì)照、酵素處理土壤有機(jī)質(zhì)等級(jí)為三級(jí)，2種土壤調(diào)理劑處理的土壤有機(jī)質(zhì)等級(jí)降為四級(jí)。各處理均比種植前土壤有機(jī)質(zhì)含量降低，其中土壤調(diào)理劑顯著低于對(duì)照和酵素。土壤有機(jī)質(zhì)含量降低最多的是土壤調(diào)理劑600 kg/hm2處理，減少了49.63%。其原因可能是土壤調(diào)理劑和酵素中部分微生物分解了有機(jī)質(zhì)，供栽培植物利用。

2.2.2 土壤調(diào)理劑與酵素對(duì)土壤速效氮的影響

由表5可知，栽培前土壤速效氮等級(jí)為四級(jí)。栽培后，對(duì)照、土壤調(diào)理劑600 kg/hm2速效氮等級(jí)仍為四級(jí)，而酵素速效氮等級(jí)升為三級(jí)，土壤調(diào)理劑900 kg/hm2速效氮等級(jí)升為二級(jí)。對(duì)照與土壤調(diào)理劑600 kg/hm2處理的土壤速效氮含量較栽培前稍微有所降低，但下降幅度小于10%，分別為8.38%、2.39%。酵素與土壤調(diào)理劑900 kg/hm2處理分別較栽培前土壤增加了19.14%和55.1%，且均顯著高于對(duì)照和土壤調(diào)理劑600 kg/hm2處理。

表3 土壤分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

表4 土壤調(diào)理劑與酵素施用對(duì)甘藍(lán)農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的影響

2.2.3 土壤調(diào)理劑與酵素對(duì)土壤速效磷的影響

由表5可知，栽培前土壤速效磷含量為一級(jí)，雖遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于40 mg/kg，但未超過臨界值150 mg/kg。栽培后，各處理的土壤速效磷含量等級(jí)均為二級(jí)。栽培后土壤速效磷含量較栽培前均大幅下降，對(duì)照、酵素、土壤調(diào)理劑600 kg/hm2和900 kg/hm2處理的土壤速效磷含量分別下降了75.15%、69.57%、70.72%和69.71%，土壤調(diào)理劑與酵素雖比對(duì)照略高，但處理間差異不顯著。這說明無(wú)論是施用酵素還是土壤調(diào)理劑，均無(wú)法緩解作物消耗速效磷，栽培后土壤磷含量仍然不足。后茬作物栽培前應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充磷肥。

2.2.4 土壤調(diào)理劑與酵素對(duì)土壤速效鉀的影響

由表5可知，栽培前、后土壤速效鉀等級(jí)均為一級(jí)。速效鉀含量均大于300 mg/kg，土壤速效鉀含量偏高。栽培后酵素處理的土壤速效鉀含量較栽培前土壤增加了17.08%。對(duì)照、土壤調(diào)理劑600 kg/hm2和900 kg/hm23種處理的土壤速效鉀含量分別下降了12.12%、3.86%和3.47%，且均顯著低于酵素。說明酵素施用后會(huì)增加土壤速效鉀含量，而土壤調(diào)理劑施用對(duì)土壤速效鉀含量影響不顯著。

2.2.5 土壤調(diào)理劑與酵素對(duì)土壤pH的影響

由表5可知，栽培前、后土壤pH均為堿性。栽培后土壤pH值均比栽培前增加。各處理之間，酵素和土壤調(diào)理劑600 kg/hm2處理的土壤pH值差異不顯著；土壤調(diào)理劑900 kg/hm2處理的較土壤調(diào)理劑600 kg/hm2處理的土壤pH顯著增加；對(duì)照的pH值顯著低于其他3個(gè)處理；說明土壤調(diào)理劑與酵素的施用能夠調(diào)節(jié)土壤pH，隨著土壤調(diào)理劑用量的加大，土壤pH值相應(yīng)升高。

2.3 土壤調(diào)理劑與酵素對(duì)甘藍(lán)病害的影響

2.3.1 甘藍(lán)裂球率

結(jié)球甘藍(lán)的裂球率，從側(cè)面反映出品種的熟性。對(duì)于同一品種而言，不同處理后的甘藍(lán)裂球率反映出各處理在促進(jìn)成熟方面的作用。同期定植的同一品種處理后的裂球率越高，說明使用的肥料在促進(jìn)甘藍(lán)成熟方面的功效越大。由表6可知，對(duì)照甘藍(lán)裂球率最低，酵素處理的裂球率最高，其次是土壤調(diào)理劑600 kg/hm2處理，土壤調(diào)理劑900 kg/hm2處理的甘藍(lán)裂球率與對(duì)照相近。說明酵素、土壤調(diào)理劑600 kg/hm2處理的甘藍(lán)成熟期較對(duì)照提前。

2.3.2 甘藍(lán)葉球霜霉病發(fā)病率

成熟甘藍(lán)葉球表面出現(xiàn)為數(shù)不多的小黑點(diǎn)，是甘藍(lán)成熟后沒有及時(shí)收獲而容易發(fā)生的一種病害，初步認(rèn)為是葉球霜霉病。由表6可知，發(fā)病率從高到低分別為酵素、土壤調(diào)理劑900 kg/hm2、土壤調(diào)理劑600 kg/hm2和對(duì)照。酵素處理發(fā)病率高達(dá)96.89%。這從另外一個(gè)側(cè)面反映出酵素和土壤調(diào)理劑處理后，促進(jìn)了甘藍(lán)的生長(zhǎng)，其成熟期提前。

表5 土壤調(diào)理劑與酵素對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

2.3.3 甘藍(lán)干燒心發(fā)病率

甘藍(lán)干燒心是由于植物體內(nèi)缺乏鈣元素引起的一種生理性病害。由表6可知，對(duì)照、酵素和土壤調(diào)理劑600 kg/hm2處理的甘藍(lán)干燒心發(fā)病率相近，土壤調(diào)理劑900 kg/hm2處理的干燒心發(fā)病率略高于其他處理。由此可見，酵素和土壤調(diào)理劑對(duì)蔬菜的生理性病害的抵御沒有明顯的作用。

3 結(jié)論與討論

土壤調(diào)理劑與酵素施用后可顯著增加甘藍(lán)產(chǎn)量，這與李育鵬等[7]在空心菜上施用土壤調(diào)理劑使產(chǎn)量增加5.81%～44.45%的研究結(jié)果一致。周澤宇等[8]研究表明，噴施植物酵素“金禾苗”的水稻增產(chǎn)效果顯著，增產(chǎn)8.60%。在本試驗(yàn)中，土壤調(diào)理劑600 kg/hm2增產(chǎn)幅度最大，比對(duì)照增產(chǎn)36.61%。土壤調(diào)理劑與酵素處理的甘藍(lán)葉片葉綠素含量均較對(duì)照低，酵素處理的葉綠素含量顯著低于對(duì)照，說明葉綠素含量高低與甘藍(lán)產(chǎn)量之間沒有直接相關(guān)性。

土壤調(diào)理劑與酵素施用后可調(diào)節(jié)土壤理化性質(zhì)。廉曉娟等[9]研究表明，施用土壤調(diào)理劑能夠明顯改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤保水能力。李育鵬等[7]研究表明，土壤調(diào)理劑用量為600～1 800 kg/hm2時(shí),可使土壤pH值增加3.60%～21.65%。魏嵐等[10]研究認(rèn)為，各土壤調(diào)理劑均能提高土壤pH值，提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀含量。李方志等[3,11-12]研究結(jié)果表明，環(huán)保酵素可提高土壤全氮、水解氮和有機(jī)質(zhì)、全磷和有效磷的含量及速效鉀含量。

本試驗(yàn)中，土壤調(diào)理劑與酵素施用后土壤pH值小幅升高。酵素本身pH為酸性，在試驗(yàn)用量較多的情況下，土壤pH值并沒有降低反而升高，可能是由于土壤強(qiáng)大的緩沖作用。栽培后土壤有機(jī)質(zhì)與速效磷含量大幅下降，土壤調(diào)理劑與酵素處理的土壤有機(jī)質(zhì)下降幅度較對(duì)照大，這可能與土壤調(diào)理劑成分和酵素微生物有關(guān)。建議在施用土壤調(diào)理劑與酵素時(shí)，要配合增施一定的有機(jī)肥與磷肥。施用酵素和土壤調(diào)理劑后，對(duì)土壤速效鉀含量影響不大。

土壤調(diào)理劑與酵素對(duì)甘藍(lán)病蟲害有一定影響。王勝楠等[13]研究表明，土壤調(diào)理劑各處理對(duì)番茄黃化曲葉病毒病發(fā)病率和病情指數(shù)均有降低作用。陶津等[14]指出，澆施環(huán)保酵素能提高作物對(duì)病蟲害的抵抗能力及農(nóng)作物的生長(zhǎng)勢(shì)。本試驗(yàn)中，土壤調(diào)理劑與酵素施用使甘藍(lán)成熟期較對(duì)照提前，延遲采收會(huì)導(dǎo)致甘藍(lán)裂球率、葉球霜霉病發(fā)病率升高，但對(duì)抵御甘藍(lán)生理性病害（干燒心）的作用不大。

表6 土壤調(diào)理劑與酵素對(duì)甘藍(lán)裂球、霜霉病及干燒心的影響