何 嘉，馬婷慧，白小軍，李清清，高立原，郝萬(wàn)亮，趙陽(yáng)陽(yáng)

(1.寧夏農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所，寧夏 銀川 750011；2.寧夏植物病蟲(chóng)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏 銀川 750011；3.寧夏農(nóng)林科學(xué)院，寧夏 銀川 750011；4.百瑞源枸杞股份有限公司，寧夏 銀川 750200)

【研究意義】枸杞(LyciumbarbarumL.)是我國(guó)西北干旱地區(qū)重要的特色藥食兩用植物資源[1]，其品質(zhì)成分及藥用價(jià)值被國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者不斷深層挖掘和研究[2-3]，枸杞產(chǎn)業(yè)已成為西部農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)之一。但是近年來(lái)大量施用化肥和農(nóng)藥，造成土壤板結(jié)，土壤有機(jī)質(zhì)及生物活性降低[4-5]，破環(huán)土壤生態(tài)鏈，農(nóng)田可持續(xù)生產(chǎn)能力下降，嚴(yán)重影響枸杞的產(chǎn)量品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益，繼而影響枸杞產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)綠色發(fā)展[6]。微生物菌劑作為具有生物活性的微生物制劑，可有效增加土壤有益菌群多樣性，改善土壤物理、生物性狀和提高土壤肥力[7]、促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育、增強(qiáng)作物抗性及提高產(chǎn)量品質(zhì)[8]，逐漸成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)的重要肥料而被廣泛運(yùn)用?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】李星星[9]等研究表明，微生物菌劑可促進(jìn)植株生長(zhǎng)，增加植株氮、磷、鉀積累量，改善果實(shí)品質(zhì)等綜合性狀。王明友[10]和侯樂(lè)梅[11]等研究表明，施用微生物菌劑可增加植株葉片凈光合強(qiáng)度，提高基質(zhì)酶活性，進(jìn)而提高果實(shí)品質(zhì)，改善其產(chǎn)品風(fēng)味，從而達(dá)到增產(chǎn)增效。張佼[12]和岳明燦[13]等研究發(fā)現(xiàn)，微生物菌劑可有效改善土壤肥力和微生物學(xué)性質(zhì)，使土壤氮、磷、鉀肥利用效率分別增加24.56%、18.73%、63.12%。李小剛等[5]研究表明，微生物菌劑可使枸杞多糖提高0.25%～25.76%，使類(lèi)胡蘿卜含量提高37.29%～81.87%，黃酮提高4.28%～23.42%，甜菜堿提高0.374%～0.798%。前人對(duì)微生物菌劑針對(duì)其它植株生產(chǎn)實(shí)踐中研究較多，而對(duì)枸杞生產(chǎn)中對(duì)其生長(zhǎng)和產(chǎn)量品質(zhì)影響的研究較少?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】本文以“寧杞7號(hào)”為研究對(duì)象，通過(guò)田間試驗(yàn)研究不同微生物菌劑對(duì)枸杞生長(zhǎng)、產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】篩選對(duì)枸杞增產(chǎn)增收、提質(zhì)增效的土壤微生物菌劑，明確其安全、科學(xué)、有效的使用方法，旨在為寧夏枸杞產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于寧夏吳忠市紅寺堡區(qū)大河鄉(xiāng)枸杞種植基地(37°29′50′′N(xiāo)，105°43′45′′E，海拔1287 m)，該區(qū)屬干旱帶半荒漠地區(qū)緩坡丘陵地帶，典型的溫帶大陸性氣候，多年平均降水量251 mm，年平均蒸發(fā)量2387 mm，年平均氣溫8.7 ℃，日溫差13.7 ℃，全年>10 ℃積溫達(dá)3200 ℃以上，全年日照時(shí)數(shù)2900～3550 h，晝夜溫差大[14]，無(wú)霜期154 d，有利于枸杞養(yǎng)分積累；年平均風(fēng)速2.9～3.7 m/s，大風(fēng)日數(shù)25 d，試驗(yàn)地土壤類(lèi)型為沙土，灌溉方式為滴灌，肥力基本一致。

1.2 供試材料及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

枸杞品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N之一“寧杞7號(hào)”，根據(jù)樹(shù)齡試驗(yàn)區(qū)分為一齡樹(shù)試驗(yàn)區(qū)和四齡樹(shù)試驗(yàn)區(qū)，枸杞南北行向定植，株距1.0 m，行距3.0 m。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，設(shè)3個(gè)不同微生物菌劑處理(各微生物菌劑參考各自說(shuō)明書(shū)施用)，T1(培元)由北京科伯特農(nóng)業(yè)有限公司生產(chǎn)，有效活菌為解淀粉芽孢桿菌≥0.20億/(CFU·g)，N+P2O5+K2O=12.0%，有機(jī)質(zhì)≥20.0%，因其具有生長(zhǎng)速度快、產(chǎn)孢量大、抗逆性強(qiáng)等特點(diǎn)，可用來(lái)預(yù)防植物病害，活化土壤養(yǎng)分，降解農(nóng)藥、化肥殘留，防治植株根腐病效果好。T2(哈茨木霉菌)由美國(guó)拜沃股份有限公司生產(chǎn)，有效活性菌數(shù)≥3億/(CFU·g)。T3(根無(wú)憂)由木美土里產(chǎn)品有限公司生產(chǎn)，有效活菌主要是叢枝菌根真菌和解淀粉芽孢桿菌，叢枝菌根真菌主要通過(guò)改良土壤理化性狀，對(duì)土壤及植株病害進(jìn)行防治，復(fù)合菌株有效活性菌數(shù)≥2億/(CFU·mL)；以等量清水不添加微生物菌劑作為對(duì)照CK處理，共4個(gè)處理，3次重復(fù)，12個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為3 m×100 m = 300 m2，每小區(qū)種植100株枸杞樹(shù)。2018年5月5日和8月15日，全年共處理2次，用清水稀釋原藥充分溶解，灌根于樹(shù)冠邊緣與地面垂直相交的位置，對(duì)照組加等量清水，一齡枸杞樹(shù)每株澆灌菌液500 mL，四齡枸杞樹(shù)每株澆灌菌液1500 mL，施菌后及時(shí)進(jìn)行灌水，以促進(jìn)菌在根際周?chē)鶆蚍植?，全園統(tǒng)一管理。

1.3 試驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)定及方法

春季枝條生長(zhǎng)期，每個(gè)處理行重復(fù)行里隨機(jī)選取3株長(zhǎng)勢(shì)一致的枸杞樹(shù)，分別在每株樹(shù)東、南、西、北、中五個(gè)方位上隨機(jī)選取長(zhǎng)度一致、粗細(xì)均勻的1個(gè)枝條，掛牌標(biāo)記，作為調(diào)查枝條[15-17]。

1.3.1 生育期指標(biāo)的 一齡試驗(yàn)區(qū)成活率和發(fā)根量調(diào)查：于3月29日栽種一齡新樹(shù)苗，7 d后進(jìn)行微生物菌劑處理，處理后50 d調(diào)查枸杞苗的成活率，同時(shí)每個(gè)重復(fù)隨機(jī)挖3棵樹(shù)，調(diào)查新生毛細(xì)根的數(shù)量。

新發(fā)枝條量：春季生長(zhǎng)期，記錄各處理標(biāo)記枸杞樹(shù)新發(fā)枝條數(shù)量。枝條生長(zhǎng)量：春季新枝生長(zhǎng)期(4月20至5月20日)和秋季新枝生長(zhǎng)期(8月20至9月30日)，每7 d 1次采用卷尺對(duì)標(biāo)記枝條進(jìn)行生長(zhǎng)量調(diào)查并記錄。SPAD值：盛果期試驗(yàn)區(qū)每行隨機(jī)選取3棵長(zhǎng)勢(shì)一致的枸杞樹(shù)，每棵樹(shù)隨機(jī)選取5個(gè)枝條，每個(gè)枝條在上、中、下三部分分別隨機(jī)選取1片健康的功能葉，采用SPAD-502葉綠素儀進(jìn)行葉片SPAD值測(cè)定，即每個(gè)處理測(cè)定135個(gè)葉片。成花率：春季枸杞現(xiàn)蕾后，每10 d調(diào)查1次花蕾量，連續(xù)調(diào)查3次；枸杞開(kāi)花后，每10 d調(diào)查1次開(kāi)花量，連續(xù)調(diào)查3次，用每次的開(kāi)花量除以現(xiàn)蕾量得到成花率。坐果率：從第一批枸杞青果形成開(kāi)始，每10 d調(diào)查1次青果量，連續(xù)調(diào)查3次，用青果量除以對(duì)應(yīng)的開(kāi)花量得到坐果率。產(chǎn)量：夏果和秋果成熟期，分別采集每一批次枸杞鮮果，后制干測(cè)產(chǎn)，夏果共計(jì)6批次，秋果3批次，同時(shí)調(diào)查每批次的枸杞鮮果百粒重。

1.3.2 枸杞果實(shí)品質(zhì)測(cè)定 盛果期采摘成熟的枸杞鮮果，在相同條件下采用烘箱對(duì)鮮果進(jìn)行烘干并獲得干果，分別根據(jù)GB/T 18672-2014用苯酚-硫酸法比色測(cè)定枸杞多糖含量[18]；根據(jù)GB/T 23710-2009用離子色譜法測(cè)定甜菜堿含量；參照《保健食品功效成分及衛(wèi)生指標(biāo)檢驗(yàn)規(guī)范》(2003年版)第二部分檢驗(yàn)方法(二十四)保健食品中總黃酮的測(cè)定方法進(jìn)行枸杞總黃酮含量測(cè)定；根據(jù)GB 5009.83-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中食品β胡蘿卜素的方法進(jìn)行胡蘿卜素含量測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)結(jié)果均以測(cè)定數(shù)據(jù)的平均值表示。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Microsoft Office Excel 2010軟件和DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)V17.10高級(jí)版，用鄧肯氏新復(fù)極差檢驗(yàn)法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物菌劑對(duì)枸杞成活率及發(fā)根量的影響

如圖1-A 所示，各微生物菌劑處理后苗成活率均高于對(duì)照，其中處理T3和T2較CK苗成活率分別顯著增加15%和14%，處理T1和CK間無(wú)顯著差異。如圖1-B所示，不同微生物菌劑處理較CK枸杞苗發(fā)根量均有促進(jìn)作用，其促進(jìn)作用大小排序?yàn)椋篢1>T2>T3，但各處理間無(wú)顯著差異。

圖中不同小寫(xiě)字母表示差異顯著，下同

2.2 微生物菌劑對(duì)枸杞生長(zhǎng)的影響

由表1所示，各微生物菌劑處理下枸杞春稍和秋稍生長(zhǎng)量均高于對(duì)照，春稍以處理T1枝條生長(zhǎng)量最大(0.25 cm/d)，較處理CK增長(zhǎng)14.29%；各處理以T2對(duì)秋稍生長(zhǎng)量促進(jìn)效果最明顯，其次是處理T1、T3，與處理CK秋稍生長(zhǎng)量相比，處理T2顯著增長(zhǎng)54.9%，T1、T3分別增長(zhǎng)29.4%、13.7%，處理T1、T3與CK間無(wú)顯著差異。

表1 一齡試驗(yàn)區(qū)不同處理對(duì)枝條生長(zhǎng)量的影響

如表2所示，微生物菌劑處理調(diào)控可有效提高四齡植株發(fā)枝量，其中處理T2的發(fā)枝量最大，較CK顯著增加87.09%，較其余處理顯著增加30.05%，其次是處理T3、T1均與T2、CK間無(wú)顯著差異。微生物菌劑處理對(duì)四齡枸杞春梢、秋梢生長(zhǎng)量均有促進(jìn)作用，較對(duì)照春稍和秋稍分別有效增長(zhǎng)7.5%～11.9%、15.0%～18.3%，但各處理間差異不顯著。不同微生物菌劑調(diào)控均能顯著提高枸杞功能葉的SPAD值，依次為T(mén)2>T1>T3，分別較處理CK顯著提高6.85%、6.24%、5.36%。

表2 不同處理對(duì)枸杞枝條生長(zhǎng)量及SPAD值的影響

2.3 微生物菌劑對(duì)枸杞成花坐果的影響

由圖2可知，各微生物菌劑處理下四齡枸杞成花率和坐果率均高于對(duì)照。其中成花率以處理T2顯著最高，較其它處理顯著提高12.23%，較處理CK顯著提高18.87%，處理T1、T3、CK間無(wú)顯著差異；與處理CK坐果率相比，T2、T3分別顯著提高13.63%和11.35%，處理T1與CK間無(wú)顯著差異。

圖2 不同處理對(duì)枸杞成花率和坐果率的影響

2.4 微生物菌劑對(duì)枸杞產(chǎn)量的影響

枸杞種植成本按平均60 000元/hm2計(jì)算，由表3可知，各微生物菌劑處理較對(duì)照均有顯著增產(chǎn)增效作用。處理T1、T2、T3較CK分別顯著增產(chǎn)30.39%、52.73%和46.22%。與處理CK相比，處理T1、T2、T3分別顯著增加產(chǎn)值30.39%、52.73%和46.22%，T3經(jīng)濟(jì)效益最高為25 211.5元/hm2。

表3 不同處理對(duì)枸杞產(chǎn)量的影響

2.5 微生物菌劑對(duì)枸杞果實(shí)品質(zhì)的影響

如表4所示，微生物菌劑對(duì)枸杞果實(shí)百粒重有一定的影響，各處理較CK可有效提高夏果百粒重，但處理間無(wú)顯著差異。與處理CK相比，各微生物菌劑可顯著提高夏果枸杞多糖、甜菜堿和胡蘿卜素含量，處理T1、T2、T3多糖含量分別提高25.00%、18.18%和4.55%；甜菜堿含量分別提高43.66%、32.39%和25.53%；胡蘿卜素含量分別提高2.61、1.91和1.77倍。對(duì)果實(shí)總黃酮含量的影響，處理T1促進(jìn)效果最佳，其次是T2，分別較CK顯著提高58.00%和34.28%，處理T3也有促進(jìn)效果，但與處理CK間無(wú)顯著差異。T1對(duì)果實(shí)品質(zhì)提高效果尤為最佳，其中枸杞多糖、甜菜堿、胡蘿卜素含量較其它處理顯著增加5.77%、8.52%、23.78%。

表4 不同處理對(duì)枸杞果實(shí)品質(zhì)的影響

3 討 論

微生物菌劑作為一種新型生物肥料，由單個(gè)或多種有益微生物發(fā)酵而成，同時(shí)也含有多種腐殖質(zhì)和微量元素，可有效改良土壤環(huán)境，協(xié)助植物吸收營(yíng)養(yǎng)，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，且對(duì)環(huán)境污染小，是生產(chǎn)“綠色食品”的理想肥料[8]。在枸杞生產(chǎn)中，趙棟等[19]通過(guò)4種微生物肥對(duì)枸杞生長(zhǎng)及抗病性研究表明，施用微生物肥料可有效維持枸杞功能葉光合能力，促使葉片葉綠素含量顯著提高5.1%～5.6%，葉片蛋白質(zhì)含量增加3.7%～6.6%、脯氨酸含量增加3.7%～6.6%，進(jìn)而防止葉片早衰，提高抗性和適應(yīng)能力，使果枝發(fā)育健壯。此外，施用含有微生物菌劑的有機(jī)肥在一定程度上可提高枸杞光合生產(chǎn)速率，促進(jìn)枸杞生長(zhǎng)，增加根際土壤的有益微生物菌群及優(yōu)化土壤微生物種群結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)土壤活性和“通透性”，提高肥料轉(zhuǎn)化利用率，提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)等[17, 20]。周晨光等[21]研究表明，解淀粉芽孢桿菌微生物菌劑可以顯著提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)，使茶葉百芽重增加22.3%。董勝旗等[22]通過(guò)在草莓上施用復(fù)合微生物菌劑可有效促進(jìn)植株生長(zhǎng)，增強(qiáng)抗性，改善果實(shí)品質(zhì)，增產(chǎn)率達(dá)17.46%。

本研究結(jié)果表明，枸杞生長(zhǎng)發(fā)育方面，處理T2、T3可使一齡枸杞苗成活率顯著提高14%～15%，T1處理下一齡枸杞苗的發(fā)根量相對(duì)最高，此結(jié)果在今后枸杞的種植及苗期管理等方面有一定的指導(dǎo)性和參考性。各微生物菌劑可使發(fā)枝量和SPAD值顯著提高29.9%～87.09%和5.36%～6.85%，處理T2對(duì)發(fā)枝量和SPAD值的提高作用最顯著，說(shuō)明施用微生物菌劑有利于改善土壤環(huán)境，提高土壤肥力，從而促進(jìn)植株生長(zhǎng)、增強(qiáng)光合效應(yīng)等。微生物菌劑處理對(duì)枸杞植株發(fā)根量和春秋枝條生長(zhǎng)量也有一定的提高作用，但作用不顯著，分析其原因可能是由于枝條生長(zhǎng)情況調(diào)查時(shí)期較早，所施微生物菌劑對(duì)土壤的調(diào)控作用還未得到充分發(fā)揮，故前期植株生長(zhǎng)表現(xiàn)不明顯。同時(shí)各微生物菌劑對(duì)枸杞成花坐果有積極的促進(jìn)作用，可使成花率提高2.07%～18.87%，坐果率提高3.19%～13.63%，其中處理T2的促進(jìn)作用最顯著，對(duì)百粒重有一定增加作用但不顯著，可使夏果百粒重增加1.73%～4.92%。產(chǎn)量方面，各微生物菌劑處理增產(chǎn)作用顯著，較CK產(chǎn)量顯著增加325.8～565.2 kg/hm2，其中處理T2增產(chǎn)最高達(dá)52.7%。以上結(jié)果與羅希榕[8]等研究結(jié)果“枯草芽孢桿菌、哈茨木霉(T2)、解淀粉芽孢桿菌等廣譜性微生物菌劑對(duì)辣椒豐產(chǎn)性能影響明顯，其中哈茨木霉(T2)可使辣椒單株產(chǎn)量增加55.76%，同時(shí)可提高果實(shí)品質(zhì)，有效調(diào)控土壤微生態(tài)平衡”相似。綜上所述，根部土壤經(jīng)微生物菌劑調(diào)控處理后可促進(jìn)花芽提前分化，花期和果期提前，坐花坐果率提高，從而產(chǎn)量提高，這與程乾斗[17]等研究得出“施用微生物菌劑可有效提高百粒重增產(chǎn)25.62%～50.57%”的結(jié)果相似。果實(shí)的品質(zhì)方面，各微生物菌劑處理可使品質(zhì)指標(biāo)枸杞多糖、甜菜堿、總黃酮分別顯著提高4.55%～25%、25.5%～43.67%、12.5%～58%，胡蘿卜素含量較對(duì)照顯著增加1.77～2.61倍，這與前人[17]研究結(jié)果“施用微生物菌劑可使枸杞多糖提高13.05%～71.04%，甜菜堿含量提高9.48%～51.86%，類(lèi)胡蘿卜素含量提高13.05%～71.04%”基本一致，其中處理T1相較于其它處理提升效果最佳。對(duì)于本研究，土壤真菌細(xì)菌微生物多樣性與土壤環(huán)境因子的相關(guān)性還有待進(jìn)一步深入研究分析，進(jìn)而揭示微生物調(diào)控植株生長(zhǎng)的機(jī)理，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，有待形成一套完整、全面的在枸杞生產(chǎn)中微生物菌劑調(diào)控土壤環(huán)境的措施。

4 結(jié) 論

培元(T1)，哈茨木霉(T2)和根無(wú)憂(T3)3種不同微生物菌劑調(diào)控土壤對(duì)枸杞生長(zhǎng)發(fā)育、葉綠素含量及果實(shí)的產(chǎn)量品質(zhì)均有積極的促進(jìn)作用，使枸杞幼苗的成活率和發(fā)根量分別顯著提高，提高枸杞植株發(fā)枝量、枝條生長(zhǎng)量和SPAD值；同時(shí)可提高成花坐果率及產(chǎn)量；可使果實(shí)內(nèi)含物含量顯著提高，顯著改善果實(shí)品質(zhì)；綜合評(píng)價(jià)得出哈茨木霉(T2)對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益最為顯著，培元(T1)對(duì)果實(shí)品質(zhì)的提升效果最佳，在今后生產(chǎn)中可供參考和推廣，可將培元和哈茨木霉菌配合施用，以達(dá)到提質(zhì)增產(chǎn)效果。綜上可得，根部土壤配施微生物菌劑可有效應(yīng)用于枸杞作物，提高其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能，為枸杞的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造良好的環(huán)境，為高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，對(duì)枸杞產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展提供一定的理論參考。