何嘉 馬婷慧 白小軍 李清清 郝萬亮

摘要：為研究微生物菌劑根部調(diào)控對枸杞生長發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)及土壤化學(xué)性質(zhì)的影響，以枸杞寧杞7號為研究對象，施用5種微生物菌劑處理（T1處理、T2處理、T3處理、T4處理、T5處理），通過田間對照試驗的方法篩選有效土壤微生物菌劑，以改善土壤地力、提高枸杞產(chǎn)量品質(zhì)為目的展開探究。結(jié)果表明，微生物菌劑的施用可有效改善土壤養(yǎng)分，提高土壤有機質(zhì)、全氮、全磷和有效磷含量，對土壤pH值有降低作用，可促進枸杞植株的生長發(fā)育，使春梢生長量提高6.25%～22.5%，秋梢提高15.01%～98.54%，坐果率提高12.49～23.08百分點;在產(chǎn)量品質(zhì)方面，有效增產(chǎn)3.66%～41.14%，提高果實品質(zhì)，使甜菜堿和胡蘿卜素含量顯著提高4.03%～13.95%、36.60%～79.94%。通過土壤化學(xué)性質(zhì)與枸杞植株生長發(fā)育指標(biāo)進行相關(guān)性分析得出，枝條生長量、坐果率、產(chǎn)量、果實品質(zhì)指標(biāo)與土壤全氮、有機質(zhì)、全磷含量之間存在一定的相關(guān)性（P<0.05）;說明微生物菌劑通過改善土壤微環(huán)境提高土壤養(yǎng)分，從而達到促生、增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的效果。綜合分析表明，T1處理培元和新特銳菌配施對土壤養(yǎng)分含量、植株的生長發(fā)育及產(chǎn)量方面促進作用最明顯，T3處理根無憂對產(chǎn)量品質(zhì)及SPAD值等方面的提升作用顯著。

關(guān)鍵詞：微生物菌劑;枸杞;生長發(fā)育;產(chǎn)量品質(zhì);土壤性狀

中圖分類號： S567.1+90.6 ?文獻標(biāo)志碼： A ?文章編號：1002-1302（2021）14-0149-06

枸杞具有耐寒、耐旱、適應(yīng)性強、材質(zhì)優(yōu)、效益高等特點[1]，同時又具有較好的生態(tài)及經(jīng)濟效益。枸杞是寧夏當(dāng)?shù)靥厣鲗?dǎo)產(chǎn)業(yè)[2]，寧夏枸杞在國內(nèi)枸杞行業(yè)具有標(biāo)志性及地理代表性，隨著枸杞種植帶來經(jīng)濟效益的逐年遞增，種植區(qū)往往通過不斷擴大種植面積、大量施用化肥農(nóng)藥的方式來達到增產(chǎn)增收的目的，忽略了土壤肥力、耕作措施、優(yōu)化施肥、綠色防治等的重要性[3]，從而導(dǎo)致土壤肥力及農(nóng)田可持續(xù)生產(chǎn)力下降，造成枸杞產(chǎn)量下降、品質(zhì)變劣等問題，影響枸杞產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展[4]。相關(guān)研究調(diào)查顯示，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥的利用率僅為35%左右，其余未被利用的大部分都變成了污染源，造成空氣、土壤污染等環(huán)境問題[5-8]。近年來，諸多科研工作者在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中嘗試用微生物菌劑代替化學(xué)肥料及農(nóng)藥。微生物菌劑是對植物生長發(fā)育有益的一類生物菌劑，既能提高肥效，達到增產(chǎn)和提質(zhì)的目的，又能節(jié)約成本，減少環(huán)境污染，提高土壤中有益菌群的生物多樣性，減輕病害，是發(fā)展新型農(nóng)業(yè)的理想肥料[9]。

近年來，針對微生物菌劑，諸多學(xué)者在小麥[10-11]、棉花[12-13]、番茄[14]等作物上有廣泛的研究與應(yīng)用，但在枸杞上的研究甚少。有研究表明微生物菌劑不但可以固氮和把土壤中的礦物質(zhì)分解成可被植物吸收的養(yǎng)分，還可直接或通過產(chǎn)生次級代謝產(chǎn)物間接作用于宿主植物，促進宿主植物的生長發(fā)育，提高宿主植物的抗性，產(chǎn)生新的次生代謝物質(zhì)[15]。宋以玲等的研究表明，復(fù)合微生物菌劑可提高棉花葉片光合色素含量，增加株高、莖粗和生物量的累積，提高植物抗逆性及根際土壤的菌群數(shù)量，改善根際微生物生態(tài)平衡，優(yōu)化根際微環(huán)境，進而提高土壤有效氮、磷、鉀、有機質(zhì)含量，促進棉花生長和生物量的累積，達到增產(chǎn)增收的效果[12]。李國等的研究表明，施用微生物菌劑可使棉花連作土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量分別顯著提高15.4%、36.8%、19.8%，提高土壤中相關(guān)酶活性，降低土壤pH值及根系丙二醛含量，提高根系活力18.8%～68.8%[13]。李鳳霞等研究表明，微生物菌劑可使花椰菜產(chǎn)量增加5%～12.35%，地下干生物量增加57%左右，使土壤細菌、放線菌和微生物總數(shù)數(shù)量分別增加57.6%～321.54%、66.81%～83.62%和135.40%～232.07%，顯著增加土壤微生物群落碳源的代謝水平[16]。

然而，針對微生物菌劑在枸杞田間應(yīng)用和研究方面的報道較少，所以本研究通過研究微生物菌劑調(diào)控土壤對枸杞生長發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)及土壤性狀的影響，以確定微生物菌劑對土壤的改良效果，且篩選對枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)有提質(zhì)增效作用的微生物菌劑，以期形成以土壤生態(tài)環(huán)境調(diào)控為主的綜合管理措施，旨在為枸杞產(chǎn)業(yè)綠色健康高質(zhì)量發(fā)展提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地設(shè)置

試驗地位于寧夏回族自治區(qū)吳忠市紅寺堡區(qū)大河鄉(xiāng)枸杞種植基地（105°43′45″E、37°29′50″N，海拔 1 287 m）。該區(qū)屬半荒漠緩坡丘陵帶，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2 387 mm，年平均氣溫8.7 ℃，日溫差 13.7 ℃，全年>10 ℃積溫達3 200 ℃以上，全年日照時數(shù)2 900～3 550 h，晝夜溫差大[17]，無霜期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)時間 25 d，土壤質(zhì)地為壤質(zhì)沙土，灌溉方式為滴灌。

1.2 供試材料及試驗設(shè)計

枸杞品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N寧杞7號，試驗區(qū)樹齡為五齡，枸杞南北行向定植，株距1.0 m，行距 3.0 m。試驗采用隨機區(qū)組排列，設(shè)5個微生物菌劑處理，其中T1處理為培元和新特銳菌配施，均由北京科伯特農(nóng)業(yè)有限公司生產(chǎn)，培元有效活菌為解淀粉芽孢桿菌 ≥ 0.20億CFU/g，N+P2O5+K2O=12.0%，有機質(zhì)含量≥20.0%，因其具有生長速度快、產(chǎn)孢量大、抗逆性強等特點，可用來預(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。新特銳菌有效菌株為哈茨木霉菌株T22孢子，有效活性菌數(shù)≥6億CFU/g，其孢子可有效阻斷病原菌繁殖生長所需能量傳遞，增加滲透性使真菌孢子干枯，通過損毀細胞膜來破壞孢子萌發(fā)管的生長，主要用來防治灰霉病、白粉病、炭疽病、霜霉病、葉霉病等葉部病害;T2處理為哈茨木霉和枯草芽孢桿菌配施，均由美國拜沃股份有限公司生產(chǎn)，哈茨木霉有效活性菌數(shù)≥3億CFU/g，枯草芽孢桿菌有效活性菌數(shù)100億CFU/g;T3處理為根無憂，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改良土壤理化性狀，對土壤及植株病害進行防治，復(fù)合菌株有效活性菌數(shù)≥2億CFU/mL，木美土里產(chǎn)品有限公司生產(chǎn);T4處理為菌益多，有效菌解淀粉芽孢桿菌EZ99≥5億CFU/g，中科院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程所提供;T5處理為金必來，菌化田復(fù)合微生物菌數(shù)≥2億CFU/g，北京裕豐力多金肥業(yè)有限公司生產(chǎn);以等量清水不添加微生物菌劑作為對照（CK），共6個處理，3次重復(fù)，18個小區(qū)，小區(qū)面積為3×100=300 m2，每小區(qū)種植100株枸杞樹。

2019年4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（各微生物菌劑參考各自說明書施用），灌根于樹冠邊緣與地面垂直相交的位置，對照組加等量清水，枸杞樹每株澆灌菌液2 000 mL，全園統(tǒng)一管理。

1.3 指標(biāo)測定方法

春季枝條生長期，每個處理行重復(fù)行里隨機選取3株長勢一致的枸杞樹，分別在每株樹東、南、西、北、中5個方位上隨機選取長度一致、粗細均勻的1個枝條，掛牌標(biāo)記，作為調(diào)查枝條。

1.3.1 生育期指標(biāo)的測定 枝條生長量：春季新枝生長期（4月20日至5月20日）和秋季新枝生長期（8月20日至9月30日），每7 d用卷尺對標(biāo)記枝條進行生長量調(diào)查并記錄1次。SPAD值：盛果期，試驗區(qū)每行隨機選取3棵長勢一致的枸杞樹，每棵樹隨機選取5個枝條，每個枝條在上、中、下3個部分分別隨機選取1張健康的功能葉，采用SPAD-502葉綠素儀進行葉片SPAD值測定，即每個處理測定135張葉片。坐果率：枸杞開花后，每隔10 d調(diào)查1次開花量，連續(xù)調(diào)查3次;從第1次調(diào)查開花量后10 d開始調(diào)查青果數(shù)，每隔10 d調(diào)查1次青果量，連續(xù)調(diào)查3次，用青果量除以對應(yīng)的開花量得到坐果率。產(chǎn)量：分別采集夏果每一批次枸杞鮮果，制干后測產(chǎn)，共計6個批次。

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

1.3.3 土壤理化指標(biāo)測定 于2019年7月13日枸杞夏果采摘結(jié)束后，對整個試驗區(qū)采用5點取樣法，隨機選取試驗區(qū)內(nèi)枸杞樹根周圍的土層，土樣自然風(fēng)干，過2 mm篩，送檢至寧夏智聯(lián)檢測科學(xué)技術(shù)研究所（有限公司）測定土壤pH值以及有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀、全鹽含量。土壤pH值（土水比1 ∶ 2.5）采用酸度計測定[18]，全氮含量的測定采用凱氏定氮法，有機質(zhì)含量的測定采用重鉻酸鉀滴定法，堿解氮含量的測定采用擴散吸收法，全磷和有效磷含量的測定采用分光光度計法，全鉀含量的測定采用原子吸收分光光度法，速效鉀含量的測定采用火焰光度法，全鹽含量的測定采用電導(dǎo)率法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗結(jié)果均以測定數(shù)據(jù)的平均值表示。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用Excel 2010軟件和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)V17.10高級版，利用Duncans新復(fù)極差檢驗法進行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物菌劑對枸杞生長的影響

各處理下枝條生長情況調(diào)查結(jié)果見表1，各處理枝條生長量均高于對照，春梢的增長各處理與CK間差異不顯著，秋梢的生長量T5處理、T1處理、T4處理顯著高于對照（P<0.05），分別較CK提高98.54%、93.44%、89.80%，T2處理、T3處理與CK間差異不顯著。由表1可見，T3處理的SPAD值顯著高于CK，其他處理促進效果不明顯，與對照差異不顯著。

2.2 微生物菌劑對枸杞坐果率的影響

由圖1可見，微生物菌劑的施用對坐果率有明顯的促進作用，各處理坐果率顯著高于CK（P<0.05），表現(xiàn)為T2處理>T5處理>T3處理>T1處理>T4處理>CK，較對照分別提高23.08、19.73、14.42、13.86、12.49百分點。

2.3 微生物菌劑對枸杞產(chǎn)量及果實品質(zhì)的影響

由表2可見，微生物菌劑對枸杞產(chǎn)量除T4處理外均有不同程度的提高，其中T1處理對產(chǎn)量的提升作用最顯著，較CK增產(chǎn)41.14%，T2處理、T5處理、T3處理增產(chǎn)作用明顯，產(chǎn)量分別較CK增加23.76%、11.76%、3.66%;微生物菌劑對多糖含量有輕微提高作用，除T3外各處理與CK間差異不顯著;甜菜堿含量除T5處理外，其余各處理均顯著高于CK（P<0.05），T3處理含量最高，其次是T1處理、T2處理、T4處理，各處理較CK顯著提高了4.03%～13.95%;總黃酮含量T3處理最高，顯著高于其他處理及對照（P<0.05），較CK增加了74.2%，其余各處理均有不同程度的提升，但與CK間差異不顯著;對胡蘿卜素含量的促進作用最明顯，施用微生物菌劑的各處理胡蘿卜素含量均高于CK，且均與CK間差異顯著（P<0.05），呈T1處理>T5處理>T3處理>T2處理>T4處理，較CK分別提高79.94%、66.63%、58.75%、41.35%、36.60%。

2.4 微生物菌劑對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

由表3可見，微生物菌劑處理可使土壤pH值降低，T3處理使土壤pH值顯著降低0.43，除T4處理外其余處理pH值較CK均有下降趨勢，除T3外均與CK間差異不顯著;不同微生物菌劑處理可使土壤有機質(zhì)含量提高，T1處理使土壤有機質(zhì)含量顯著提高50.55%，其余各處理也有提高趨勢，但與CK間差異不顯著;全磷含量呈T1處理>T5處理>T3處理>T2處理>T4處理>CK，其中T1處理、T5處理、T3處理對全磷含量提高作用明顯，與CK間差異顯著（P<0.05），分別較CK提高了51.1%、46.7%、42.2%，T2處理、T4處理與CK間差異不顯著;各微生物菌劑除T4處理外可有效提高土壤有效磷含量，表現(xiàn)為T1處理>T2處理>T3處理>T5處理>CK，各處理較CK分別提高了46.2%、32.3%、30.1%、16.2%，其中T1處理與CK間差異顯著（P<0.05），其余各處理與CK間差異不顯著;速效鉀含量除T5處理略高于CK外，其余各處理均低于CK;全鹽含量T3處理、T4處理較CK提高了11.9%、1.7%，與CK間差異不顯著，其他處理T1處理、T2處理、T5處理較CK均有所降低;微生物菌劑處理對全氮、全鉀、堿解氮含量提高作用不明顯，各處理與CK間差異不顯著。

2.5 微生物菌劑處理下土壤化學(xué)性質(zhì)對枸杞植株生長發(fā)育的影響

由表4可見，枝條的生長和坐果率受土壤中全氮含量影響較大，春梢生長量和坐果率與全氮含量之間呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)分別為0.76、0.83，P<0.05）;果實的品質(zhì)指標(biāo)受土壤中有機質(zhì)、全氮、全磷含量影響較大，甜菜堿含量與全氮和有機質(zhì)含量間呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)分別為0.77、0.76，P<0.05），胡蘿卜素含量與土壤全氮、全磷含量之間呈極顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)分別為0.89、0.90，P<0.01）;枸杞產(chǎn)量受土壤中有機質(zhì)含量和有效磷含量影響較大，產(chǎn)量與有機質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與有效磷含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系（相關(guān)系數(shù)分別為0.89、0.82），還得出枝條SPAD值與堿解氮含量呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為0.86，P<0.05）。

3 討論與結(jié)論

微生物菌劑作為一種新型生物肥料，由單個或多種有益微生物發(fā)酵而成，同時也含有多種腐植質(zhì)和微量元素，可有效改良土壤環(huán)境，協(xié)助植物吸收營養(yǎng)，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，且對環(huán)境污染小，是生產(chǎn)“綠色食品”的理想肥料[19]。微生物菌劑中的有益活菌在改土、促生方面具有積極效應(yīng)，可顯著提高植株SPAD值、產(chǎn)量及土壤微生物多樣性[20]，可增強植物抗逆性和光合能力，實現(xiàn)養(yǎng)地增產(chǎn)的效果[12]。本研究發(fā)現(xiàn)，微生菌劑可促進枸杞植株枝條生長，T5處理、T1處理、T4處理可使秋梢生長量顯著高于CK，分別較CK提高98.54%、93.44%、89.80%，T3處理可顯著提高SPAD值，對坐果率有明顯的促進作用，各處理坐果率顯著高于CK，呈T2處理>T5處理>T3處理>T1處理>T4處理>CK，可使坐果率提高12.49～23.08百分點，這與雷先德等的研究結(jié)果[20]相一致。

施用微生物菌劑對枸杞產(chǎn)量及果實品質(zhì)有明顯的提高作用，T1處理對產(chǎn)量的提升作用最顯著，較CK增產(chǎn)41.14%，T2處理、T5處理、T3處理增產(chǎn)作用明顯，產(chǎn)量分別較CK增加23.76%、11.76%、3.66%，這與耿麗平等的研究結(jié)果[10]相似。在品質(zhì)方面，對胡蘿卜素含量的促進作用最明顯，各處理胡蘿卜素含量均顯著高于CK，呈T1處理>T5處理>T3處理>T2處理>T4處理，較CK分別提高79.94%、66.63%、58.75%、41.35%、36.60%;甜菜堿含量除T5處理外，其余各處理均顯著高于CK，T3處理含量最高，其次是T1處理、T2處理、T4處理，較CK顯著提高了4.03%～13.95%;總黃酮含量T3處理最高，顯著高于其他處理及CK，較CK增加了74.2%;對枸杞多糖含量有輕微提高作用，除T3外各處理與CK間差異不顯著。這與程乾斗的研究結(jié)果[21]相一致。

微生物菌劑可改變土壤pH值，通過改善根際土壤微生物群落的數(shù)量和結(jié)構(gòu)來改變土壤酶活性和有效養(yǎng)分含量，優(yōu)化根際生長環(huán)境[20]。本研究通過對土壤化學(xué)性質(zhì)測定發(fā)現(xiàn)，微生物菌劑可顯著提高土壤全磷和有效磷含量，T1處理、T5處理、T3處理對全磷含量較CK顯著提高了51.1%、46.7%、42.2%，土壤有效磷含量表現(xiàn)為T1處理>T2處理>T3處理>T5處理>CK，分別較CK提高了46.2%、32.3%、30.1%、16.2%，其中T1處理與CK間差異顯著;對全氮、全鉀、堿解氮含量提高作用不明顯;可降低土壤pH值，T3處理可使pH值顯著降低0.43;提高土壤有機質(zhì)含量，T1處理使土壤有機質(zhì)含量顯著提高50.55%;速效鉀含量除T5處理略高于CK外，其余各處理均低于CK;全鹽含量T3處理、T4處理較CK提高了11.9%、1.7%，與CK間差異不顯著。這與吳克俠等的研究結(jié)果[11]、李國等的研究結(jié)果[13]、柳曉磊等的研究結(jié)果[22]基本一致。通過對植株生長發(fā)育指標(biāo)與土壤的理化性質(zhì)進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，春梢生長量和坐果率與全氮含量之間呈顯著正相關(guān)，果實甜菜堿含量與全氮和有機質(zhì)含量間呈顯著正相關(guān)，胡蘿卜素含量與土壤全氮、全磷含量之間呈極顯著正相關(guān)，產(chǎn)量與有機質(zhì)含量和有效磷含量之間分別呈極顯著、顯著正相關(guān)，還得出植株SPAD值與堿解氮含量呈顯著正相關(guān)，樹體的生長發(fā)育及坐果率與土壤營養(yǎng)成分和理化性狀密切相關(guān)[23-24]，以上結(jié)果說明微生物菌劑調(diào)控可提高土壤有機質(zhì)、全氮、全磷等養(yǎng)分含量，可改善土壤環(huán)境及促進土壤生態(tài)系統(tǒng)平衡健康發(fā)展，從而為植株提供了充足的營養(yǎng)元素，促進植物對養(yǎng)分的吸收[25-26]，提高坐果率，促進植株生長發(fā)育及生物量的積累[15]，從而達到提高果實品質(zhì)產(chǎn)量的效果。

微生物菌劑的施用有效地改善了土壤的營養(yǎng)成分，提高土壤有機質(zhì)、鹽分、全磷、全氮和有效磷含量，對土壤pH值有降低作用，改善了土壤環(huán)境、提升土壤地力，從而有效促進了枸杞植株的生長發(fā)育，使枝條春梢生長量提高6.25%～22.5%，秋梢生長量提高15.01%～98.54%，坐果率提高12.49～23.08百分點;在產(chǎn)量品質(zhì)方面，可使產(chǎn)量提高3.66%～41.14%，有效改善果實品質(zhì)，使果實甜菜堿和胡蘿卜素含量顯著提高。通過土壤化學(xué)性質(zhì)與枸杞植株生長發(fā)育進行相關(guān)性分析得出，春梢生長量和坐果率與全氮含量之間呈顯著正相關(guān)，果實甜菜堿、胡蘿卜素含量與全氮、有機質(zhì)、全磷含量間呈顯著正相關(guān)，產(chǎn)量與有機質(zhì)含量和有效磷含量之間呈極顯著、顯著正相關(guān)，還得出枝條SPAD值與堿解氮含量呈顯著正相關(guān)。綜合來看，T1處理培元和新特銳菌（解淀粉芽孢桿菌和哈茨木霉菌配施）對土壤養(yǎng)分含量、植株的生長發(fā)育及產(chǎn)量促進作用最明顯，可使產(chǎn)量高達4 733.7 kg/hm2，T3處理根無憂（主要成分叢枝菌根真菌和解淀粉芽孢桿菌）對產(chǎn)量品質(zhì)及SPAD值等方面的提升作用顯著，建議在生產(chǎn)實踐中參考應(yīng)用。

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