纤维素降解菌剂对桃园土壤养分及果实品质的影响

王楚堃+彭福田+何平+常源升

摘要：试验研究了桃园土壤在施用有机肥（牛粪）的同时施加纤维素降解菌剂，对土壤养分含量及桃果实品质的影响。结果表明，桃园基施有机肥及菌剂处理比单施有机肥处理，土壤有机质含量增加6.5%～29.9%，比空白对照高出1.3～1.8倍；施加菌剂使土壤速效氮、磷、钾均有不同程度的增加，其中土壤碱解氮增幅最大，达24.7%～27.0%；土壤速效磷含量增加12.1%～15.0%，土壤速效钾含量增加11.0%～15.0%，尤其是施加混合菌剂的处理效果最为明显。纤维素菌剂与有机肥混合处理，对桃单果重影响不显著，可显著提高桃果实品质。

关键词：纤维素降解菌剂；果园；土壤养分；果实品质

中图分类号：S662.1文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）03-0094-03

AbstractIn this research， the effects of applying cellulose degrading bacterium agent in accompany with organic manure （cow dung） on peach orchard soil nutrient content and fruit quality were studied. The results showed that the soil organic matter content of basal application of organic manure and microbial agents increased by 6.5%～29.9% than those of application of organic manure， and 1.3～1.8 times higher than those of CK. Application of cellulose degrading bacterium agent increased the soil available nitrogen， phosphorus and potassium to some extent. Among which， the available nitrogen had the largest increase amplitude of 24.7%～27.0%， and that of soil available phosphorus and potassium was 12.1%～15.0% and 11.0%～15.0% respectively. The treatments with mixed bacterium agent had the most obvious effects. The single fruit weight of peach had no obvious change， but the fruit quality was significantly improved by mixed application of cellulose degrading bacterium agent and organic manure.

KeywordsCellulose degrading bacterium agent； Orchard； Soil nutrients； Fruit quality

自然界中有许多细菌、放线菌和真菌，大多具有分解纤维素和降解纤维素的功效[1]。近年来研究者在筛选纤维素降解菌方面取得显著成果，孟会生等[2]筛选出了哈茨木霉，具有较强的降解能力；郝月等[3]获得了降解纤维素较好的的青霉菌株；蔡兴旺等[4]从肥料中筛选出降解纤维素的单孢菌，这些菌株对研究纤维素降解及田间肥效起到非常重要的作用[5]。

随着农业的发展，作物赖以生存的土壤尤为重要，改善土壤结构、增加土壤有机质含量，合理高效施肥等研究成为主题。本试验在果园土壤施用有机肥（牛粪）的同时增加纤维素降解菌剂的施用，通过检测土壤中有机质含量和速效氮、磷、钾的变化，阐明纤维素降解菌剂对提高土壤肥力的作用，为土壤施肥合理化及果园有效施肥提供参考。

1材料与方法

1.1供试材料

试验在山东省果树研究所天平湖试验基地桃树试验园（泰安市岱岳区）进行。供试土壤为丘陵砂壤土，其基本理化性状见表1。

供试桃品种“春雪”，5年生，株行距为1.5 m×4 m，主干型整枝，常规管理。

供试菌株为本试验室分离得到的罗尔斯通菌（Ralstoinia sp.）和青霉菌（Penicillium sp.）。施用前制备成饱和菌剂。

1.2试验设计及方法

2015年11月5日施基肥，肥料为牛粪，撒施深翻，每株均施30 kg。试验设置4个处理和一个对照，处理1：基肥中加入罗尔斯通菌剂；处理2：基肥中加入青霉菌剂；处理3：基肥中加入罗尔斯通菌和青霉菌混合剂；处理4：基肥中不加菌剂；以不施有机肥及菌剂作对照（CK）。每三株为1个处理，每处理重复3次。

1.3土壤养分的测定

2016年3月4日取5～15 cm深土樣，每个处理随机取样6点，混合检测。

土壤有机质含量的测定：用万分之一天平准确称取0.2 g土壤置于250 mL三角瓶中，然后加入1 mol/L K2Cr2O7溶液5 mL，再加入浓硫酸5 mL，充分混合后，置于180℃加热板上加热，待溶液冷却后，稀释至100 mL左右，加入3～4滴邻菲罗啉指示剂，用0.5 mol/L FeSO4滴定，颜色由暗黄色逐渐转为深红色。

土壤碱解氮含量用碱解扩散法测定[6]。

土壤速效磷测定：0.5 mol/L NaHCO3法测定。称取土壤样品 2.00 g，放入100 mL振荡瓶中，加入一定量活性炭，振荡30 min，过滤，取适当滤液，加入工作液定容至25 mL，摇匀，放置30 min，使用分光光度计在700 nm波长下比色。

土壤速效钾测定：采用醋酸铵浸提-火焰光度法。称取土壤样品 2.00 g，放入100 mL振荡瓶中，加入1 mol/L pH值 7.0醋酸铵溶液50 mL，振荡30 min，过滤，取适当滤液稀释，使用火焰光度计测定。

1.4果实品质检测

6月15日沿树冠外围距地面1.5～2 m处随机采收果实，每个处理随机选取30个果实测定平均单果质量。根据GB/T 12295—1990、GB/T 12456—2008和GB/T 6194—1986标准委托农业部食品质量监督检验测试中心（济南）检测果实可溶性固形物、可溶性总糖和总酸含量。

2结果与分析

2.1不同处理的土壤养分变化

2.1.1有机质含量变化本试验初始土壤有机质含量为5.0 g/kg，经过不同菌剂与有机肥混合施用，土壤有机质含量均明显升高，其中施加混合菌剂的处理3土壤有机质含量增加最为明显，达到13.9 g/kg（表2），比无菌处理4和空白对照（CK）分别提高29.9%和1.8倍，说明有机肥与菌剂混施能增加土壤有机质含量。

2.1.2碱解氮含量变化由表2看出，各处理土壤碱解氮较空白对照高8.6%～27.0%，其中施加混合菌剂的处理提高幅度最大，增幅为 27.0%，施加罗尔斯通菌和青霉菌剂的土壤碱解氮含量分别比对照高26.7%和24.7%，说明单一菌剂对土壤碱解氮含量均有提高作用，且与混合菌剂处理差异不明显。

2.1.3速效磷、钾含量变化由表2看出，桃园土壤有机肥与菌剂混施，均可明显提高土壤速效磷、钾含量，其中土壤速效磷含量提高12.1%～15.0%，土壤速效钾含量提高11.0%～15.0%。表现为施加混合菌剂>青霉菌>罗尔斯通菌>无菌>CK，说明施加菌剂对提高土壤速效磷、钾含量有促进作用，同时施加混合菌剂的土壤速效磷、钾含量达到最大值。

2.2不同处理的果实品质

由表3可知，与对照相比，果园施用有机肥及纤维素降解菌剂，可显著提高桃果实的可溶性固形物及可溶性总糖含量，而对于果实总酸的影响不大。不同菌剂与有机肥混合施用，在一定程度上提高了果实品质，其中以处理3效果最好，但与处理1、处理2、处理4差异不显著。在果实大小上所有处理与对照无显著差异。

3讨论与结论

有机质是土壤养分中的重要部分，施用有机肥是增加土壤有机质的快速直接方法。研究发现秸秆还田、果园覆草等措施可使土壤有机质含量较空白对照有所增加[7-9]。蒋维新等[10]研究认为，秸秆还田后，土壤碱解氮和速效钾含量也有所增加。

本试验通过桃园有机肥与纤维素降解菌剂混施对土壤养分含量的影响研究发现，施用不同菌剂处理后，土壤速效氮、磷、钾均有不同程度的增加，其中土壤碱解氮含量增幅最大，达24.7%～27.0%；土壤速效磷含量增加12.1%～15.0%，土壤速效钾含量可增加11.0%～15.0%，尤其是施加混合菌剂的处理效果最为明显。纤维素菌剂与有机肥混合处理，对桃单果重影响不显著，可显著提高桃果实品质。

参考文献：

[1]陈洪章.纤维素生物技术[M].北京：化学工业出版社，2005.

[2]孟会生，刘卫星，洪坚平.纤维素分解菌群的筛选组建与羧甲基纤维素酶活初报[J].山西农业大学学报，2006，26（1）： 27-31.

[3]郝月，杨翔华，张晶.秸秆纤维素分解菌的分离筛选[J].中国农学通报，2005，21（7）：58-60.

[4]蔡兴旺，路福平，杜连祥.兼性厌氧纤维素降解菌的筛选和产酶研究[J].工业微生物，2005，35（1）：6-9.

[5]王洪媛，范丙全.三株高效秸秆纤维素降解真菌的筛选及其降解效果研究[J].微生物学报，2010，50（7）：870-875.

[6]鲍士旦.土壤农化分析[ M].北京：中国农业出版社，2000 ：16-18.

[7]潘剑玲，代万安，尚占环，等.秸秆还田对土壤有機质和氮素有效性影响及机制研究进展[J].中国生态农业学报，2013， 21（5）： 526-535.

[8]杨晓东，刘燕，徐建军，等.连续秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状及水稻产量的影响[J].安徽农业科学，2016，44（26）：83-84.

[9]王倩，安贵阳，李世芳，等.不同覆盖模式对旱地苹果园土壤养分、微生物和酶活性的影响[J].西北农业学报，2015，24（7）：69-74.

[10]蒋维新，李孝勇，武际.秸秆还田对作物产量及土壤养分的影响[J].安徽农业科学，2003，31（5）：870-871.