生物菌肥防治寒地苹果树重茬病的研究*

卜海东，孙 杨，王树桐，刘 畅，顾广军，程显敏，胡颖慧，董雪梅，孙晓环，邢 星，张 帅，徐德海，于文全

（1黑龙江省农业科学院牡丹江分院，黑龙江省寒地果树育种栽培重点实验室，黑龙江省果树技术创新中心，157041）（2河北农业大学植物保护学院）

卜海东电话：15846784001，E-mail：buhaidong11@126.com；于文全为通信作者，E-mail：ywq88188@126.com。

黑龙江省处于年平均气温7.8 ℃的北方地区，属寒地果树栽培区域，以抗寒性强的‘龙丰’和‘金红’等小苹果资源为主，目前，全省苹果栽培面积3.3万hm2左右。苹果为多年生乔本果树，结果后树体营养随果实流失[1]，真菌病害腐烂病的大发生，常造成苹果树体死亡，严重时毁园[2]。在原址重建苹果园，再植后的苹果树生长不良[3-4]。因此，重茬障碍已经成为制约老果园更新的瓶颈。传统的化学药剂处理重茬土壤，往往造成有毒有害物质的残留及对环境的破坏，如氯化苦等剧毒药物[5]；有机肥（粪肥）对改善土壤有益，但近年来价格持续上涨，平均50元/m3，还存在运输困难、人工成本高、不易保存等缺点；另外，长期施用化肥易导致土壤板结。因此，果树生产需要新型的肥料解决目前这些问题。近年来生物菌肥在山东、河北等省大苹果产区已经进行了部分试验研究[6-7]，其具有提高土壤肥力[8]、促进植物生长[9]、减少病虫害发生[7,10]、提高果实品质[11]等诸多优点。因此，生物菌肥将成为未来农业的主要肥料。生物菌肥抗重茬研究在寒地果树栽培区域未见报道，笔者以木美土里生物菌肥为试剂，采用不同施入量处理，明确了生物菌肥在低温区域对苹果树生长的影响，以期为寒地苹果树重茬栽培提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地点为黑龙江省农业科学院牡丹江分院果园（东经129°31′，北纬44°24′）。2015年清理园中多年生苹果杂交实生苗，全园深翻，将老果园残根、病根捡出。2016年4月21日建园，定植1年生龙丰/山定子苹果苗，行株距为4 m×1 m，定植穴长、宽、高均为60 cm。试验果园常规管理，土壤中有机质含量为2.21%，速效氮、速效磷、速效钾含量分别为63.1、18.2、163.4 mg/kg。

试验所用木美土里生物菌肥由北京百德翠峰公司生产。

1.2 试验设计

定植1年生山定子苹果苗前，穴底施木美土里生物菌肥，与土壤混匀。试验设5个处理：株施0.25、0.50、0.75、1.00 kg木美土里生物菌肥，以未施生物菌肥为对照。2016年4月16日定植1年生山定子苗，30日高接苹果品种‘龙丰’，嫁接高度80 cm。每处理24株，共120株。2016—2018年每年生长季，每株根施根宝贝100倍液2 L，新梢长10～15 cm时，沿树冠边缘投影开沟，深20 cm，每株追施木美土里生物菌肥2 kg。

1.3 测定指标与方法

每处理选取10株树测定。2016—2018年，每年芽萌动期调查株高、茎粗（距地面10 cm处），计算株高年增长量、增长率，茎粗年增长量。2017年和2018年芽萌动期分别调查分枝数、分枝长。2016年和2017年7月于晴天10：00—11：00利用SPAD-502便携式叶绿素仪测定叶绿素含量。

2016年株高增长量=2017年4月株高-2016年4月株高

2017年株高增长量=2017年11月株高-2017年4月株高

2016年株高增长率=（2017年4月株高-2016年4月株高）/2016年4月株高

2017年株高增长率=（2017年11月株高-2017年4月株高）/2017年4月株高

2016年茎粗年增长量=2017年4月茎粗-2016年4月茎粗

2017年茎粗年增长量=2017年11月茎粗-2017年4月茎粗

采用SPSS 20软件对调查数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 生物菌肥对‘龙丰’株高的影响

从表1可以看出，与对照相比，施用不同木美土里生物菌肥处理均促进了‘龙丰’的株高及其增长量和增长率。其中，0.50 kg/株处理，2016年和2017年株高分别是对照的1.52、1.53倍，显著高于其他处理，2016年株高增长量和增长率显著高于其他处理；0.25 kg/株处理，2017年株高增长量和增长率显著高于其他处理。综合2年的结果及对株高的影响，0.50 kg/株处理对株高的效果最佳。

表1 不同生物菌肥处理‘龙丰’株高及其增长量、增长率

2.2 生物菌肥对‘龙丰’茎粗的影响

从表2可以看出，2016年和2017年各木美土里生物菌肥处理，‘龙丰’茎粗均显著高于对照，其中0.50 kg/株处理茎粗2016年是对照的1.27倍，2017年是对照的1.35倍，茎粗增长量分别为6.67、5.46 mm，分别是对照的1.22、1.66倍。

表2 不同生物菌肥处理‘龙丰’茎粗及其增长量 mm

2.3 生物菌肥对‘龙丰’分枝数量的影响

从表3可以看出，木美土里生物菌肥处理均显著提高了‘龙丰’的分枝数，0.50 kg/株处理2016年和2017年分枝数均最多，显著多于0.75 kg/株处理、1.00 kg/株处理和对照，分别为28.30、31.50条，分别是对照的2.42、2.32倍。

表3 不同生物菌肥处理‘龙丰’的分枝数

2.4 生物菌肥对‘龙丰’叶片叶绿素含量的影响

从表4可以看出，1.00 kg/株处理叶片叶绿素含量2年均显著高于对照，0.50 kg/株处理叶片叶绿素含量2年与对照的差异均不显著，0.25 kg/株和0.75 kg/株处理与对照的差异显著性2016年结果与2017年不一致。

表4 不同生物菌肥处理‘龙丰’叶片叶绿素含量

3 讨论与结论

木美土里生物菌肥由60多种微生物组成，是一种复合的生物肥料[12]。通过连续3年的调查，分析2年内木美土里生物菌肥不同施肥量处理的效果，发现与对照相比，不同施肥量处理均促进了植株株高和茎粗的生长，促进了分枝数的增加。可能由于木美土里中有37种（60%）厌氧菌[13]，可达土层深处，产生菌根共生的效果，改善土壤微环境，提高土壤中有机质含量，消除毒素，刺激根系生长，提高根系功能，从而促进苹果树体生长[12]。生物菌肥含有大量的有益微生物，部分微生物在代谢过程中产生植物激素类物质[14]，不同木美土里施肥量处理，分枝数显著高于对照，2016年和2017年0.50 kg/株木美土里处理分枝数分别为28.30、31.50条，效果最佳，说明激素的积累促进了植株的分枝数。

前人研究认为，随着木美土里生物菌肥施用量的增加，促进植株生长效果明显[13]。本研究2016年和2017年0.50 kg/株木美土里生物菌肥处理对于促进植株株高、茎粗、茎粗增长量、分枝数的效果比较理想，在此基础上增加施肥量，对于这些指标的促进效果并不明显，可能由于施肥量达到生长量的阈值，导致肥料过量吸收效率降低所致[15]。

前人研究生物菌肥对于葡萄重茬的影响发现，生物菌肥促进叶片营养成分的增加，但是由于土壤条件呈碱性，导致叶片叶绿素含量较低[16]。本研究的黑龙江省苹果产区为中性土壤，土壤中有机质含量为2.21%，速效氮、速效磷、速效钾含量分别为63.1、18.2、163.4 mg/kg，土壤条件较好，除2016年0.25 kg/株处理外，2016年和2017年木美土里生物菌肥处理均提高了叶片叶绿素的含量。虽然木美土里生物菌肥肥效较化肥缓慢，但是大量施用化肥不但提高生产成本，而且对环境造成不利影响，加速土壤条件的恶化[17]。施用生物菌肥后，随着有益菌的大量繁殖，可发现第2年（2017年）不同木美土里处理均提高了叶片中叶绿素的含量，说明生物菌肥对于重茬苹果栽培的长效作用明显[18]。木美土里生物菌肥中40%的好氧菌对于重茬苹果树具有保护作用，利于排除毒素，抵御病毒和真菌性病害，另外，生物菌肥中60%的厌氧菌在促进根系生长的同时[13]，也增强了养分向地上部分的运输，促进叶片生长，提高植物光合作用，促进了养分的积累。