含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料的应用研究

柴虹 吕春花 王智刚 宁明茹

摘要：为了研究含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料在种植业上的施用效果，分别将微生物菌肥作用于水稻、γ-聚谷氨酸作用于水稻和冬小麦、二者的有机结合物作用于草莓、葡萄和小葱。试验结果表明，施用微生物菌肥的水稻每667m2产量比对照组增加6.08%;施用γ-聚谷氨酸的水稻每667m2产量比对照组增加13.6%;施用γ-聚谷氨酸的冬小麦每667m2产量比对照组增加高达22.4%;施用含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料的草莓每平方米产量比对照组增加29.5%，且草莓的外观更美观鲜艳;施用含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料的葡萄单粒重增加，果实的内在品质明显改善;施用含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料的小葱株高显著高于对照组，比对照组可提前约20d上市。以上试验综合表明，微生物菌肥、γ-聚谷氨酸以及经过试验筛选出的含γ-聚谷氨酸微生物肥料能明显改善农作物的品质，较大幅度提高农作物产量。

关键词：微生物菌肥;γ-聚谷氨酸

中图分类号：S144文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20190215003

基金项目：苏北科技专项-富民强县“含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料的研发与推广”（项目编号：SZ-YC2017055）农业部《关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》中，要求确保到2020年要实现“一控两减三基本”的目标。这其中的“两减”是指化肥、农药减量使用。而要实现这个目标，用微生物肥料替代传统化学肥料是主要途径之一。

合理施用微生物肥料能够解决连作引起的土壤微生物菌群失衡，抑制土传病害，缓解植物必需的中、微量元素缺乏，其增加土壤肥力、改善土壤菌群、提高肥料利用率、提高作物品质和增强植物抗病能力的功效已经得到了种植业的认可。

而利用微生物发酵生产的有机高分子γ-聚谷氨酸在农业中的应用也越来越广泛。γ-聚谷氨酸是一种多聚氨基酸，是由谷氨酸单体通过α-氨基和γ-羧基形成γ-酰胺键聚合而成，是纯天然的生物制剂，无毒无害无残留，进入土壤后可自然分解生成氨基酸，被植物吸收，不会对环境二次污染。γ-聚谷氨酸水溶性高、易吸收，在农业生产中具有促进植物养分吸收、抗旱保水保肥、改良土壤等效果，且γ-聚谷氨酸添加量少，使用成本低。

本公司将微生物菌肥和γ-聚谷氨酸分别做田间试验，在此基础上筛选出合理的菌群，将二者有機结合后，制备出含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料，田间试验同样收到了较好效果。

1微生物菌肥对水稻的影响

1.1试验材料与地点

试验材料为江苏远山生物技术有限公司生产的“全方位”微生物菌肥水剂，在滨淮农场做水稻种植试验，试验时间为2017年6月2日10月28日。

1.2试验方法

试验分对照组和实验组，面积各1333m2。2017年6月2 日浸种，6月6日播种，7 月8 日移栽。对照组用清水浸种，实验组用稀释后菌肥液浸种，浸种时间为8h。移栽后实验组每667m2施用菌肥液水剂0.25L，兑水400倍喷施。2017年10月28日收割并进行数据统计。试验期间其他施肥、管水、病虫防治等管理措施正常进行。

2聚谷氨酸在水稻及冬小麦上的应用

2.1聚谷氨酸在水稻上的应用

2.1.1试验材料与地点

试验材料为江苏远山生物技术有限公司生产的聚谷氨酸水剂（聚谷氨酸≥40g/L），试验地点为盐城市阜宁县水稻种植区，试验时间为2017年5月25日10月10日。

2.1.2试验方法

试验分对照组和聚谷氨酸组，面积各1333m2。2017年5月25 日浸种，5月29日播种，6 月30 日移栽。对照组用清水浸种，聚谷氨酸组用聚谷氨酸稀释200倍浸种，浸种时间为8h。移栽后聚氨酸组每667m2施用聚谷氨酸水剂0.25L，兑水400倍喷施。2017年10月10日收割并进行数据统计。试验期间其他施肥、管水、病虫防治等管理措施正常进行。

2.2聚谷氨酸在冬小麦上的应用

2.2.1试验材料与地点

试验材料为江苏远山生物技术有限公司生产的聚谷氨酸水溶性粉剂（聚谷氨酸≥30g/kg），试验地点为盐城市南洋镇小麦种植区，试验时间为2016年10月15日2017年6月14日。

2.2.2试验方法

试验分对照组和聚谷氨酸组，面积各1000m2。2016年10月15日播种，在施用氯化钾复合肥50kg/667m2底肥的基础上，拔节期追施下列肥料：对照组，尿素 15kg/667m2;聚谷氨酸组，聚谷氨酸水溶性粉剂0.5kg + 尿素 15kg/667m2 。2017年4月20日进行生长测量，2017年6月14日进行产量测定。

3含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料对草莓、葡萄和小葱的影响3.1含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料对草莓的影响

3.1.1试验材料与地点

试验材料为江苏远山生物技术有限公司生产的含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料，试验地点为盐城市威佳果蔬有限公司现代农业示范果园，试验时间为2016年9月3日2017年5月10日。

3.1.2试验方法

试验选取草莓种植大棚内的2垄进行试验，垄长84m，垄宽0.60m，每垄面积为50 m2，每垄种植草莓1190 株，平均种植密度为15 株/m2。剩余5垄为对照组。试验组在2016年10 月9 日和11 月26 日2次施用含γ-聚谷氨酸的微生物肥料，将其稀释400倍灌根，每株100mL。对照组施用相同体积的清水。试验期间对照组和试验组其他施肥条件完全一致。

3.2含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料对葡萄的影响3.2.1试验材料与地点

试验材料为江苏远山生物技术有限公司生产的含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料，试验地点为盐城市威佳果蔬有限公司现代农业示范果园，试验时间为2017年4月11日9月29日。

3.2.2试验方法

试验分对照组和试验组，试验组分别在盛花期和果实膨大期施肥的同时，将公司含γ-聚谷氨酸的微生物肥料稀释200倍灌根，每株葡萄1L。对照组施用相同体积的清水。试验组与聚谷氨酸组其他管理措施完全一致。

3.3含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料对小葱的影響3.3.1试验材料与地点

试验材料为江苏远山生物技术有限公司生产的含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料，试验地点为盐城市滨海县五汛镇，试验时间为2017年7月26日8月16日。

3.3.2试验方法

试验分2个处理，对照组;试验组。试验组选择用含γ-聚谷氨酸的微生物肥料进行喷施，每10d喷施1次，对照组喷施同样的清水，其他农事操作统一进行，试验20d后，观察小葱长势。

4结果与分析

4.1微生物菌肥对水稻的影响

试验结果表明，施用全方位微生物菌肥水剂后，千粒重和每667m2穗数都有所增加，穗粒数基本持平，每667m2产量增加6.08%。详见表1。

4.2.2聚谷氨酸在冬小麦上的应用

试验结果表明，在追肥的尿素中添加聚谷氨酸水溶性粉剂后，对冬小麦株高基本无影响，不会影响其抗倒伏能力;冬小麦叶色变深、叶片明显增厚，可增强光合作用;小麦根系明显增长、增粗，毛细根白根明显增多，抗旱力增强。冬小麦的有效穗数、单穗粒数、千粒重、每667m2产量均显著增加，每667m2产量增长高达22.4%。详见表3、表4。

4.3含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料分别对草莓、葡萄和小葱的影响4.3.1含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料对草莓的影响

试验结果表明，施用含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料后，草莓的根长和叶面积增加，产量明显增加。同时，草莓体积增大，果实丰满;硬度增加，便于贮藏和运输;可溶性固形物含量增加。此外，试验组草莓亮度增加，果实更美观更鲜艳。详见表5、表6和图1。

4.3.2含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料对葡萄的影响

试验结果表明，施用含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料后，葡萄的单粒重、可食率、可溶性固形物、固酸比、维生素C、还原糖、可溶性蛋白、果皮中单宁含量均增加，果实的内在品质明显改善。此外，葡萄的果实色泽更好，紫色加深，着色整齐，果粉更为丰富。详见表7和图2。

4.3.3含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料对小葱的影响

试验结果表明，试验组株高显著高于对照组，对照组大约30cm，试验组为40cm以上。试验组施用含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料后50d即可上市，比对照组提前约20d。试验组枯叶显著减少，小葱呈嫩绿色，商品性较好。详见表8和图3。

5小结

通过以上一系列试验可以看出，微生物菌肥、聚谷氨酸以及经过试验筛选出的含γ-聚谷氨酸微生物肥料能明显改善农作物的品质，较大幅度提高农作物产量。在农业面源污染较为严重及农产品安全形势较为严峻的农业生产中，推广γ-聚谷氨酸、微生物肥料及科学配合的两者复合品能够取得较好的经济效益与社会效益。