生物菌肥对葡萄园土壤改良效果初探

查倩 殷向静 奚晓军 蒋爱丽

（上海市农业科学院林木果树研究所/上海市设施园艺技术重点实验室，上海 201403）

葡萄是促进果农增收的重要果树之一，该产业的经济效益在上海地区位居前列。施肥是葡萄种植管理中的重要环节之一，但许多种植户为了追求葡萄产量，连续多年错误地使用化肥，导致葡萄园土壤板结，引发土壤有机质含量、腐殖酸含量、微生物活性降低以及环境污染等问题[1-3]。生物菌肥是近年来发展起来的一种多元素新型肥料，它含有大量微生物，以微生物生命活动的产物来改善农作物营养条件和生长环境，发挥土壤潜在肥力，刺激农作物生长发育，从而提高农产品的产量和品质[4-5]。为了解决错误施肥造成的葡萄园土壤板结等问题以及探究生物菌肥在葡萄栽培中的应用效果，笔者在碱性砂质土壤的葡萄园开展了生物菌肥改良土壤理化特性的相关研究，以期为生物菌肥在葡萄栽培中的应用奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在上海市农业科学院庄行综合试验站葡萄示范园进行，土质为砂质土壤。供试葡萄品种为“申丰”，系成年结果树，采用8 m×25 m设施避雨栽培模式，田间常规管理。

1.2 供试肥料

供试生物菌肥为ACF-SR（美国TLC公司），其主要菌群成分及主要功能见表1。

表1 ACF-SR的菌群成分及其功能

1.3 试验设计

试验于2017年11月开始进行，共设3个处理，分别为：（1）不施菌肥处理（对照），仅施用有机肥；（2）低浓度生物菌肥处理，即在施用有机肥时，每667 m2施生物菌肥0.5 L；(3)高浓度生物菌肥处理，即在施用有机肥时，每667 m2施生物菌肥1.0 L。有机肥在田块耕翻时施于土壤中，生物菌肥通过稀释后均匀地浇灌在树干周围，每个处理设置在一个单栋避雨栽培棚内，其他管理措施参照常规进行。

1.4 调查项目

于2018年4月每个处理选取5个点，每个点取0～60 cm土层范围内的土样，混合后用四分法多次淘汰多余土样，最后每个土样取1 kg进行检测。检测内容包括：土壤机械组成、容重、最小持水量、孔隙度、自由水含量、束缚水含量、EC值、阳离子交换量、有机质含量、pH、速效N含量、速效P含量、速效K含量、土壤蔗糖酶活性(S-SC)、土壤酸性磷酸酶活性(S-ACP)、土壤中性磷酸酶活性(S-NP)、土壤碱性磷酸酶活性（S-AKP/ALP）、土壤脲酶活性（UE)。

2 结果与分析

2.1 生物菌肥对土壤团粒结构的影响

由表2可知，高浓度生物菌肥处理的土壤粗砂粒和黏粒含量分别为602.33 g/kg和192.00 g/kg，均高于对照和低浓度生物菌肥处理；高浓度生物菌肥处理的土壤细粉砂粒含量为205.67 g/kg，低于对照和低浓度生物菌肥处理；且这3种土壤成分含量在对照和低浓度生物菌肥处理中差异不明显。

表2 不同处理对土壤团粒结构的影响 （单位：g/kg）

2.2 生物菌肥对土壤物理特性指标的影响

由表3可知，与对照相比，低浓度生物菌肥和高浓度生物菌肥两处理的土壤容重、总孔隙率、最小持水量、最大持水量、水分含量差异均不明显；高浓度生物菌肥处理的阳离子交换量为16.83 cmol(+)/kg，明显低于对照和低浓度生物菌肥处理；高浓度生物菌肥处理的EC值为18.7 mS/m，明显高于其他2个处理的EC值。

表3 不同处理对土壤物理特性指标的影响

2.3 生物菌肥对土壤化学特性指标的影响

由表4可知，对照的土壤pH为7.97，高于施用生物菌肥的两个处理，说明施用生物菌肥可有效降低土壤pH；对照的土壤有机质含量为4.32%，低浓度生物菌肥处理和高浓度生物菌肥处理的土壤有机质含量分别为4.90%和5.73%；两个施用生物菌肥处理的土壤速效磷、速效钾和速效氮含量也均明显高于对照处理，其中土壤速效磷和速效钾含量的增加幅度较大。

表4 不同处理对土壤化学特性指标的影响

2.4 生物菌肥对土壤酶活性指标的影响

由表5可知，两个施用生物菌肥处理的几种土壤酶活性均较对照有所下降，其中对照中土壤蔗糖酶活性为39.11 mg/d/g，低浓度生物菌肥、高浓度生物菌肥两处理的土壤蔗糖酶活性分别为27.17、29.03 mg/d/g；对照的土壤脲酶活性为908.25 μg/d/g，明显高于两个施用生物菌肥处理；对照的土壤酸性、碱性、中性磷酸酶活性分别为17.42、22.61、5.38 μmol/d/g，两个施用生物菌肥处理的土壤磷酸酶活性也均有降低。

表5 不同处理对土壤酶活性指标的影响

3 结论与讨论

近年来，随着人们生活水平的快速提高，消费者对鲜食葡萄的品质要求越来越高，无公害和绿色等高档葡萄备受消费者青睐，也对葡萄生产环境和管理栽培措施有了更严格的要求，因此葡萄产业的绿色健康发展是生产安全优质葡萄的有力保障[6]。但是，化肥使用不当对葡萄园的土壤质地造成了一定的破坏，因此，葡萄园的土壤改良已成为现阶段葡萄栽培管理中急需解决的问题[7-8]。本研究期望利用生物菌肥改良葡萄园的土壤团粒结构、理化特性等。试验结果表明，与不施用生物菌肥的对照相比，施用高浓度生物菌肥后土壤中的粗砂粒和黏粒比例增加，土壤阳离子交换量和EC值增加；但施用低浓度生物菌肥处理的土壤物理特性指标的变化不明显，这可能与施肥浓度以及持续时间有关，对施用生物菌肥的处理需持续长期地进行观测。有研究表明，微生物菌落是土壤矿质营养和有机质形成、积累的重要影响因素[9-11]。而生物菌肥融合了光合菌、化合菌、好氧菌和兼性厌氧菌等多个促生长的菌种，它们能有效改良土壤的化学特性。这与本研究的结果施用生物菌肥可有效改良土壤的pH、有机质含量和其他土壤养分含量的结果一致。但是，施用生物菌肥会使土壤酶活性降低，这可能与供试生物菌肥中的菌落成分有关。综上，施用生物菌肥可以改良土壤特性，降低土壤pH，提高土壤有机质和速效N、P、K含量，为植物的生长提供有利条件，可在葡萄园土壤改良中进行应用。

由于本试验过程中只施用1次生物菌肥，且只观察了施肥半年后的土壤特性，所以土壤的物理特点变化表现不显著，但是施用生物菌肥后土壤的化学特性得到明显改善，说明此生物菌肥可以改良土壤，具有一定的应用价值，但其施肥次数及长期性的土壤改良效果有待进一步试验研究。