酵素微生物套餐肥对桃园果实品质及土壤微生态的影响

谭德星，鲁雪利，苏晓艺

（潍坊岛本微生物技术研究所，山东潍坊 261041）

随着人们消费水平的提高，果树品质化栽培已成为国内外果树生产发展的重要趋势，当代农业生产也正在由高产向优质方向转变，迫切需要养分全面且生态健康的绿色生物肥料，以减轻化肥、农药及激素性肥料对农业生态的破坏，提高肥料利用率、改善种植土壤微生态、提高水果的产量和品质，发展酵素农业。

“酵素农业”2016 年首次在国内提出，是一种充分利用特定微生物菌组及其代谢产物（统称酵素），通过改良生长环境并调动和调节生物自身正常生理生化反应，激发生物机体自然免疫力，以实现最大生产潜能和最佳质量的一种生产方式和管理模式[1-2]。

‘龙峰桃’是山东省德州市武城县西店村结合当地资源优势发展的特色果树之一，为早熟甜油桃新品系，结果早、产量高、营养丰富、口感好、耐储运，深受种植者和消费者的喜爱[3]。本研究旨在探索酵素微生物套餐肥对‘龙峰桃’果实品质及土壤微生态的影响，以期为武城县特色果树种植提供技术支持，为酵素微生物套餐肥的推广及应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地在山东省武城县‘龙峰桃’种植园，桃园总面积约18 hm2，其中露天面积约13 hm2，大棚面积约0.6 hm2，试验为露天种植区，面积约0.13 hm2，其余为示范区，试验区土壤有机质含量10.7 g/kg，全氮129 mg/kg，速效磷86.3 mg/kg，速效钾为147.4 mg/kg，pH 7.56。

1.2 试验材料

试验材料选择‘龙峰桃’，树龄为4 年。

酵素微生物套餐肥（基施岛本酵素扩繁菌肥+冲施岛本酵素菌根菌+叶喷岛本1 号），产品由潍坊市华滨生物科技有限公司生产，其中岛本酵素扩繁菌肥中有效活菌数≥2 亿/g、有机物≥65%、植物蛋白≥20%、寡聚糖≥5%，岛本酵素菌根菌为复合微生物菌剂，有益活菌≥2 亿/mL，岛本1 号为复合微生物菌剂，有益活菌≥2亿/mL，鸡粪发酵粪肥、商品复合肥（N+P+K≥40%）、水溶肥（20-20-20）及磷酸二氢钾等传统常规肥料。

1.3 试验方案

本试验于2019 年3 月—2020 年9 月进行，共两个处理（实验组和对照组），不设重复。

试验组：基肥为每667 m2施入扩大菌发酵秸秆有机肥1 000 kg+岛本酵素扩繁菌肥100 kg，追肥每次施入岛本酵素扩繁菌肥5～10 kg/棵+冲施岛本酵素菌根菌5 kg/667 m2，叶面喷施“岛本1 号”500 倍液2 L。

对照组：每667 m2基施鸡粪发酵肥4 000～5 000 kg、商品复合肥80～100 kg，追肥每667 m2冲施水溶肥80～100 kg，以磷酸二氢钾为叶面肥喷施，用量为500 g。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 ‘龙峰桃’果实品质

在‘龙峰桃’成熟期，两个处理随机采摘16 个果实，送农业部外检，进行果实感官、品质营养（可溶性固形物、可溶性糖、固酸比、糖酸比、总酸、维生素C、果胶、钾、磷、镁、钙含量）、卫生安全（有害重金属砷、铅、铬、镉，敌敌畏、乐果、溴氰菊酯含量）等指标的测定。

1.4.2 土壤肥力检测

在‘龙峰桃’成熟采收前，随机选定10 棵树，在距离树干30 cm 处用土壤取样器采集0～20 cm 深处土样，快速装入样品袋中，检测土壤微生物总量、有机质、总氮、速效磷、速效钾、pH 值和盐分含量。土壤微生物总量采用稀释平板法，有机质采用重铬酸钾法，总氮采用凯氏定氮法，速效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法，速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法，pH 采用电导仪法，含盐量采用烘干残渣法[4-5]测定。

1.4.3 土壤微生物菌落检测

土壤微生物细菌、真菌、放线菌菌群数量的测定采用稀释平板法进行测定。

1.4.4 土壤微生物群落功能多样性检测

在本试验中，土壤微生物群落功能多样性采用Biolog-Eco 板进行测定[6]。其中，Shannon 指数（H）反映土壤中微生物群落丰富度，H值越大表示土壤中微生物群落越丰富；Simpson 指数（1/D）表征土壤中微生物群落优势度，指数越高，指示土壤群落多样性越好；McIntosh 指数（U）是评估土壤中微生物群落均匀度的一个指数。称取新鲜土样10 g 加入到90 mL 无菌生理盐水中，200 r/min 摇床震荡30 min，逐步稀释到10-3，将稀释液标记接种到测试板（ECO）中，接种量150 μL，并将测试板置于30 ℃下培养10 d，每隔24 h 用Biolog 自动读取装置在590 nm 下数值，计算AWCD平均颜色变化率、Shannon 香浓指数（H）、Simpson 指数（1/D）、McIntosh 指数（U）、McIntosh 均匀度（E），计算公式见式（1）～（6）。

式中，C为试验组培养基孔吸光值；R为对照孔吸光值；n为培养基孔数；Pi为第i孔的相对吸光值与所有反应孔相对吸光值总和的比值；ni为第i孔的相对吸光值（C-R）；N为所有反应孔相对吸光值的总和。

1.5 数据处理分析

采用Microsoft Excel 2003 和SPSS 17.0 软件进行数据统计和分析。

2 结果与分析

2.1 酵素微生物套餐肥对‘龙峰桃’品质的影响

2.1.1 酵素微生物套餐肥对‘龙峰桃’果实感官的影响

表1 为不同处理对‘龙峰桃’果实感官的影响。由表知，与对照组相比，采用酵素微生物套餐肥生产的‘龙峰桃’果实感官更佳，单果质量、果实横径、含水量、果实硬度较对照组分别提高21.6%、7.5%、4.5%、13.9%，口感更佳。

表1 不同试验处理对‘龙峰桃’果实感官的影响Table 1 Effects of different experimental treatments on the sensory of ‘Longfeng peach’ fruit

2.1.2 酵素微生物套餐肥对‘龙峰桃’营养品质的影响

表2 为不同处理对‘龙峰桃’果实营养品质的影响。由表知，与对照组相比，采用酵素微生物套餐肥生产的‘龙峰桃’营养品质更优，可溶性固形物含量、可溶性糖含量分别提高26.8%、8.7%，总酸降低5.9%，固酸比、糖酸比分别提高34.8%、15.8%，口感更好；维生素C、果胶、钾、磷、镁、钙含量分别提高41.3%、11.8%、12.2%、18.6%、10.0%，营养更丰富、风味更佳。

表2 不同试验处理对‘龙峰桃’果实营养品质的影响Table 2 Effects of different experimental treatments on nutritional quality of ‘Longfeng peach’ fruit

2.1.3 酵素微生物套餐肥对‘龙峰桃’果实安全性的影响

表3 为不同处理对‘龙峰桃’果实安全性的影响。由表可知，与对照组相比，采用酵素微生物套餐肥生产的‘龙峰桃’重金属铬含量降低，农残含量均在限量以下，食用更健康。

表3 不同试验处理对‘龙峰桃’果实安全的影响Table 3 Effects of different test treatments on health and safety of ‘Longfeng peach’ fruit

2.2 酵素微生物套餐肥对土壤微生态的影响

2.2.1 酵素微生物套餐肥对土壤肥力的影响

土壤是作物生长的基础，土壤的肥力直接决定了作物的生长发育，影响作物的产量和品质[7]。表4 为不同施肥处理对桃园土壤肥力的影响。由表知，与对照组相比，采用酵素微生物套餐肥处理的土壤有机质、铵态氮、速效磷、速效钾含量分别提高129%、9.6%、38.3%、54%，可见，酵素微生物套餐肥的处理显著提高了土壤养分，改良了土壤，但整体来看，有机质含量还是偏低，仍需要继续增施有机肥进行调理。

表4 不同试验处理对土壤肥力的影响Table 4 Effect of different test treatments on soil fertility

2.2.2 酵素微生物套餐肥对土壤微生物组成和数量的影响

土壤微生物是土壤中不可或缺的重要组成部分，也是土壤生命的重要“调控者”，对作物的健康生长有重要作用[8]。表5 为不同试验处理对土壤微生物组成和数量的影响。由表5 知，土壤微生物组成中细菌数量＞放线菌数量＞真菌数量，与对照组相比，采用酵素微生物套餐肥土壤总体活菌数量提高61.1%，其中细菌数量提高61.9%，放线菌提高39.3%，真菌数量降低1.48%。

表5 不同试验处理对土壤微生物组成和数量的影响Table 5 Effects of different test treatments on soil microbial composition and quantity

2.2.3 酵素微生物套餐肥对土壤微生物群落代谢活性的影响

平均颜色变化率（AWCD）是表征土壤微生物代谢活性的重要指标，AWCD越大，表明土壤微生物活性越高[9-11]。图1 为不同试验处理AWCD值随培养时间的变化趋势。由图可知，各处理随着培养时间的延长，AWCD值均先升高后趋于稳定，拐点为72 h，后期用72 h 的吸光值进行土壤微生物群落多样性分析。不同处理间比较得出，采用酵素微生物套餐肥处理组的AWCD值高于对照组。由此可见，采用酵素微生物套餐肥能显著提高土壤根际微生物群落代谢活性。

图1 不同试验处理AWCD 值随培养时间的变化Fig.1 Change of AWCD with culture time in different experimental treatments

2.2.4 酵素微生物套餐肥对土壤微生物群落多样性的影响

表6 显示了不同试验处理对土壤微生物群落的影响。由表知，采用酵素微生物套餐肥处理后土壤的Shannon 指数、Simpson 指数、McIntosh 指数均高于对照组，表明施用酵素微生物套餐可增加土壤微生物群落的多样性和丰度。

表6 不同试验处理对土壤微生物群落多样性的影响Table 6 Effects of different experimental treatments on soil microbial community diversity

3 讨论与结论

‘龙峰桃’是德州当地特色种植作物之一，具有较强的适应性和较高的经济价值。本研究根据当地气候、土壤条件及施肥习惯，采用酵素菌技术分析了酵素微生物套餐肥对土壤微生态环境及‘龙峰桃’果实品质的影响。

微生物可促进土壤养分循环，维持土壤生态系统稳定[12]，因此，建立良好的土壤微生态是改善提高作物产量及品质。本研究通过对土壤养分、菌群结构进行的检测，并采用Biolog-Eco 板测定土壤微生物群落的代谢活性及代谢多样性，结果表明施用酵素微生物套餐肥较常规施肥，土壤有机质、铵态氮、速效磷、速效钾等含量均得到提高，AWCD值、Shannon 指数及McIntosh 指数均显著增强，土壤微生物群落多样性及代谢活性增强，土壤生态环境得到优化。

微生物肥料能有效改善农产品品质，提高作物蛋白质、糖分、维生素、氨基酸等有益成分含量，使果实增大、色泽靓丽，还可以减少硝酸盐含量，提高农产品安全性[13-15]。本试验结果表明采用酵素微生物套餐肥可改善‘龙峰桃’口感，增加可溶性固形物、可溶性糖、维生素C、果胶等营养物质含量，降低有害重金属含量及农药残留，使果实更健康，从叶面、土壤、根系方面着手改善作物生长微生态，减少化肥农药投入，促进作物生长，最终达到沃土、根深、叶茂、果优的效果，是一套切实可行的适合果蔬健康生态生长的落地方案[15]。