生物有机肥在玫瑰香葡萄上的应用效果

姜莉莉，王开运，武玉国，王开元，王洪祥

(1.山东省果树研究所，山东泰安 271000；2.山东农业大学植物保护学院；3.山东丰田宝农业科技有限公司)

玫瑰香葡萄(VitisviniferaL.cv.Muscat Hamburg)，又称麝香葡萄，原产于英国，口感微酸带甜，有沁人心脾的玫瑰香味，深受人们喜爱，鲜食、制汁和酿酒兼用，是渤海湾地区的主栽品种[1](图1)。选用适宜的肥料品种及科学的施肥方法，可生产符合国际要求的绿色、有机农产品。研究表明，生物有机肥中富含的功能微生物能将土壤中被固定的氮磷钾等营养元素解离出来供植物吸收，促进植株生根、发芽和成熟[2]。

“丰田宝”生物有机肥是山东农业大学完成国家“十二五”科技支撑计划的土壤改良项目获得的发明成果。从优质土壤中分离得到的益生菌进行驯化改良，获得超高效固氮菌(专利申请号：20140798221.8)，构建了具有固氮、解磷、解钾和拮抗功能的复合菌群，并以腐殖酸、磷矿粉、钾矿粉等物质做载体制备成颗粒状生物肥，可满足农作物整个生长季的养分需求[3]。该产品已获得绿色食品生产资料认证(LSSZ-01-1707150021)，其在番茄、黄瓜、草莓等作物上的推广应用均取得良好效果，具有较高的经济、生态和社会效益[4～6]。笔者对玫瑰香葡萄于春季发芽前进行施用生物有机肥试验，评价生物有机肥替代常规化肥对葡萄产量和品质的效果，为其在葡萄上的应用推广提供参考。

图1 玫瑰香结果状

1 材料与方法

1.1 葡萄园概况

试验地位于山东省平度市大泽山镇尹家村，砂壤土，pH值6.5，有机质含量约1.7%。玫瑰香葡萄栽植株行距1m×4m，树龄3年，小棚架栽培，果实套袋。

1.2 试验材料

供试肥料“丰田宝”生物有机肥，有机质≥40%，芽孢杆菌≥0.2亿/g，山东农科频道《品牌农资龙虎榜》栏目组提供；常规施肥处理所用的普通复合肥(15-15-15)购自当地农资店，山东友邦肥业生产。

1.3 试验设计

在葡萄发芽期(4月15日)施肥。设空白对照和3个施肥处理(均以666.7m2的施肥量计，生物有机肥用量参照其它作物的推荐用量和产量预期)。

处理K0，空白对照，不施肥料。

处理K1，对照，常规施肥，施土杂肥1000kg，普通复合肥(15-15-15)100kg。

处理K2：以生物有机肥部分替代化肥，沟施生物有机肥250kg，复合肥50kg。

处理K3，以生物有机肥完全替代化肥，沟施生物有机肥500kg。

每个处理小区长12m，宽10m，面积120m2，处理间设保护行。处理小区随机排列，重复3次。每个处理的其他管理如病虫害防治，发芽期以后的肥水管理一致。

1.4 试验指标测定

①产量。于果实采收期，测定株产量、果穂重和百粒重，统计666.7m2产量。②果实品质，调查各处理葡萄果穗的裂果数和病果数，计算裂果率和病果率，果实着色度用目测法，果实硬度采用GY-1型硬度计，可溶性固形物含量以WYT-J糖度计测定，可滴定酸含量用中和滴定法测定(混合取样)。③土壤指标。全盐含量采用重量法测定，有机质含量用K2Cr2O7氧化法测定，土壤容重用环刀法测定。土壤取样，于葡萄采收期，每个小区选取20个取样点，以取土器打取0～40cm耕作层土壤，充分混匀晾干待测。④防御酶活力。其中超氧化物歧化酶(SOD)采用氮蓝四唑(NBT)光还原法测定，过氧化物酶(POD)采用愈创木酚法测定[7]。叶片取样：分别于葡萄开花期、膨果期、转色期，取新梢基部第6～8片功能叶，剪碎后于-20℃保存待测。

数据采用Microsoft Excel 2010和SPSS 16.0软件进行处理，采用单因素方差分析(one-way ANOVA)进行差异显著性Tukey HSD检验，并标注0.05水平差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对葡萄产量指标的影响

与常规施肥处理K1和不施肥处理K0相比，生物有机肥部分替代化肥处理K2的百粒重、株产量和666.7m2产量等指标略有提高，但差异不显著。完全替代化肥处理K3的单穗重625.56g、单株产量12.09kg、666.7m2产量2136.2kg显著高于不施肥处理K0，但与部分替代化肥处理K2、常规施肥处理K1间无显著差异(表1)。

表1 不同施肥处理的葡萄产量指标

注：表中数字表示平均值±标准误，同列数据后不同字母代表在0.05水平差异显著。K0-不施肥；K1-常规施肥；K2-生物有机肥部分替代化肥；K3-生物有机肥完全替代化肥,下同。

2.2 不同施肥处理对葡萄果实品质的影响

由表2可看出，与不施肥处理K0和常规施肥处理K1相比，以生物有机肥部分替代化肥处理K2和完全替代化肥处理K3，玫瑰香葡萄的裂果率(3.60%、3.11%)、病果率(5.74%、5.02%)均显著低；着色度(97.00%、97.51%)、可溶性固形物含量(19.43%、19.57%)两项指标均显著高；K3的果实硬度(8.09kg/cm2)显著高；可滴定酸含量不施肥及3个施肥处理间均无显著差异。改善玫瑰香葡萄的果实品质，完全替代化肥处理K3的效果整体优于部分替代化肥处理K2。

表2 不同施肥处理的葡萄果实品质指标

2.3 不同施肥处理对土壤成分和质地的影响

由表3可看出，土壤全盐含量以生物有机肥部分替代化肥处理K2和完全替代化肥处理K3的分别为0.81g/kg和0.78g/kg，显著低于常规施肥处理K1的含量0.92g/kg和不施肥处理K0的含量0.88g/kg，但K2、K3处理间无显著差异；土壤有机质含量、土壤容重、土壤孔隙度3项指标K2、K3处理均与K1、K0处理的略有不同，但差异均不显著。

表3 不同施肥处理的土壤成分和质地指标

2.4 不同施肥处理对葡萄叶片防御酶活力的影响

由图1可看出，与不施肥空白对照K0和常规施肥处理K1对比，以生物有机肥完全替代化肥处理K3开花期叶片的SOD酶活力为110.0U/g·h，膨果期POD酶活力为49.1U/g·min，显著提高；其余时期和以生物有机肥部分替代化肥处理K2的SOD和POD酶活力略有提高但不显著。

图1 不同施肥处理后不同物候期葡萄叶片的防御酶活力

2.5 不同施肥处理的经济效益概算

由表4可看出，与常规施肥处理K1相比，以生物有机肥部分替代化肥处理K2和完全替代化肥处理K3，虽肥料成本略有提高，但由于病、裂果减少，产值提高，其中K3达到显著水平。K2和K3处理的666.7m2利润分别增加741元和1152元。

3 小结与讨论

于4月15日玫瑰香葡萄发芽期，每666.7m2以含有高效固氮芽孢杆菌的生物有机肥250kg替代50%的化肥和500kg替代100%化肥，与常规施肥比较，完全替代化肥处理葡萄的裂果率、病果率均显著低；着色度、可溶性固形物含量两项指标均显著高；果实硬度显著高；土壤全盐含量显著降低；开花期叶片SOD酶活力，膨果期叶片POD酶活力显著提高。对土壤和葡萄整体效果以完全替代化肥处理的优于部分替代化肥处理的，经济效益显著。

表4 不同施肥处理每666.7m2的经济效益概算

注：土杂肥+运费500元/t，复合肥(15-15-15)售价3000元/t，生物有机肥售价3000元/t。

长期不施或只施用少量的有机肥，果实的品质降低，果实着色变差、风味变淡、优果率降低、贮藏性下降[8]。单纯施用有机肥料尚不能满足生产的需要。生物有机肥作为有机肥料的升级产品，在绿色和有机农产品生产中的应用越来越广泛。施用生物肥可以改善土壤理化性状，帮助释放被土壤固定的养分，提高肥料利用率和植株根系活力，改善果实品质[9]。

植物在其长期进化过程中，已形成了自身的酶促清除系统，用以抵抗逆境引起氧化胁迫，包括过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等[10]。崔仕春等[11]报道，施用生物肥能够显著提高小麦叶片的POD等防御酶活力，有效控制小麦全蚀病的发生。本研究完全替代化肥处理的叶片开花期SOD酶和膨果期POD酶活力显著提高，有效降低裂果率和病果率。

盐分胁迫是滨海地区作物产量提高的主要障碍因子之一[12]。土壤有机质的含量是估算土壤碳储量、评价土壤肥力的重要指标[13]。土壤容重是表征土壤松紧状况的指标，也是影响作物根系发育的重要因素[14]。土壤质地的改善对提高葡萄品质具有积极影响[15]。郭洁等[16]报道，施用生物有机肥能够增加葡萄叶片的叶绿素含量，增加干物质积累。