生物有机肥对盐碱地土壤及枸杞生理特性、产量品质的影响_吕亮雨.pdf

北方园艺 （）：中 草 药第一作者简介：吕亮雨（），男，硕士研究生，研究方向为林木育种。：责任作者：樊光辉（），男，本科，副研究员，现主要从事为枸杞良种选育和良种繁育等研究工作。：基金项 目：县 域 创 新 试 点 县 建 设 专 项 资 助 项 目（）；青海省中央引导地方科技发展资金资助项目（）；青海省科技 计 划 资 助 项 目（）。收稿日期：生物有机肥对盐碱地土壤及枸杞生理特性、产量品质的影响吕 亮 雨，樊 光 辉，付全，龙 启 辰，保 善 存，（青海大学 农牧学院，青海 西宁 ；青海大学 农林科学院，青海 西宁 ；青海高原林木遗传育种实验室，青海 西宁 ）摘要：以“宁杞号”为试材，设置种不同用量的生物有机肥处理，以不施加生物有机肥（）为对照，对枸杞产量和土壤性状的变化进行了田间试验，研究了施用生物有机肥对柴达木地区盐碱地枸杞生长及土壤性状的影响，以期为有机枸杞园枸杞产量品质的提高提供参考依据。结果表明：）与 相比，施用生物有机肥显著降低了土壤电导率和，提高了土壤全氮、全磷、全钾、碱解、速效、速效含量，处理土壤改良效果明显。）施用生物有机肥后，枸杞叶片的过氧化物酶（）和多酚氧化酶（）活性显著提高，同时枸杞的光合特性得到改善，处理的促进效果最佳。）与 相比，施用生物有机肥后各处理产量增加了 ，果实品质得到改善，枸杞果实中总糖、枸杞多糖、黄酮、类胡萝卜素、甜菜碱、抗坏血酸和多酚含量分别较 显著提高，处理果实品质最好。经综合评价后得出，施生物有机肥可以改善土壤性状，提高枸杞叶片酶活性，促进枸杞光合作用，进而提高果实产量和品质，其中种生物有机肥分别施 、效果最好。关键词：生物有机肥；枸杞；生理特性；产量品质；土壤性质中图分类号：文献标识码：文章编号：（）目前我国盐碱地面积约为 万，相当于耕地面积的，主要分布于华北、西北和东北等干旱和半干旱地区。改良治理盐碱地，使盐碱地得到高效合理利用是切实保障粮食安全，促进农业可持续发展的重要途径之一。西北地区作为我国枸杞的主要产地，当地枸杞种植户深受土壤盐渍化危害。盐碱胁迫直接损伤枸杞膜结构，影响细胞的生理生化过程，进而影响植物蛋白质合成以及光合作用等，使枸杞植株不能正常生长，甚至死亡。枸杞种植园土壤盐渍化已成为西北地区枸杞行业所面临的主要问题之一，如何改善枸杞种植园土壤盐渍化，并提高枸杞抵抗盐碱胁迫能力引起大量学者关注。近年来，新型生物有机肥的大量研发为解决如何合理利用盐碱地栽植枸杞这一难题带来了希望。生物有机肥作为一种优良的盐碱地土壤改良剂，其可提高土壤肥力，改善土壤理化性能。生物有机肥中的有益微生物在其生命活动中可产生大量多糖，使土壤形成团粒结构。这些团粒结构使土壤变得疏松，并增加土壤非毛细管孔隙，加速盐碱土淋盐作用，有效抑制返盐，降低土壤含盐量。陈小倩等研究表明，在盐碱地种植大麦，施用生物有机肥后，不仅降低了土壤盐渍化程度还提高了大麦产量。王善仙等研究发现施生物有机肥会对植物生长发育和抗逆能力产生影响，结果表明，使用生物有机肥后，植物叶片叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、过氧化物酶活性均远远高于不施肥处理。包慧芳等将有机肥和生物肥分别与化肥混施，发现生物肥不仅能够明显提高枸杞产量和品质还可以改良土壤营养结构。高亮等 曾将生物有机肥使用在枸杞种植中，发现施用生物有机肥后枸 杞 的产 量 以 及品质 明显提升。当前，国内对施用生物有机肥的相关研究大多集中在小麦、玉米和水稻等粮食作物上 ，施用生物有机肥对枸杞的影响，尤其对干旱区（特别是柴达木盆地）盐碱地枸杞的生长及土壤性状的研究报道相对较少。为此，该研究使用种不同用量的生物有机肥进行田间试验，以分析不同用量的生物有机肥对土壤理化性质及枸杞生理特性、产量品质的影响，并在此基础上制定合理的施肥措施，以期为柴达木地区枸杞园土壤性状的改良和枸杞产业可持续发展提供参考依据。材料与方法 试验地概况试验于 年 月在青海省海西蒙古藏族自治州诺木洪农场的重盐碱地进行。试验地位于柴达木盆地东南部（北纬 ，东经 ），海拔高度约为 。属于高原大陆性气候，空气干燥，光照时间长，昼夜温差大。年平均温度 ，年平均降雨量约，年平均蒸发量 。试验材料供试材料为“宁杞 号”枸杞，该品种具备生长迅速、抗逆性强、产量高、品质好等优点。树龄为年，每 栽植枸杞 株，株高为 。供试土壤为旱田内陆盐碱土，土壤电导率（水土比）为 ，（水土比 ）为 。土壤养分含量分别为：全氮 、全磷 、全钾 、碱解氮 、速效磷 、速效钾 。供试肥料为上海大井生物工程有限公司生产的泰旺宝粉剂和碧苗水剂。泰旺宝粉剂主要成分为木霉菌和黄腐酸；碧苗水剂主要成分为植物生长所需的各种营养元素、微生物菌及腐殖酸。试验方法 年月预试验发现，将种肥料混施对枸杞生长及土壤性状改良效果超过单独施用，因此该试验将种肥料混合施用，施用的生物有机肥种类及用量见表，设置个不同用量的生物有机肥处理（、），并以不施生物有机肥做对照（），共个处理。每处理次重复，共 个小区，每个小区均栽植 株枸杞树，株 距，行 距，小 区 面 积 。于 年月日在植株滴水线下方挖穴长 、宽 、深 ，将粉剂与水剂肥料混匀后施入穴中，对照施加清水，覆土。在施肥后马上灌水，使肥料均匀分布在枸杞根部，田间管理同大田生产。表试验设计的生物有机肥种类及用量 处理 肥料种类 施用量 （）泰旺宝粉剂碧苗水剂 泰旺宝粉剂碧苗水剂 泰旺宝粉剂碧苗水剂 泰旺宝粉剂碧苗水剂 泰旺宝粉剂碧苗水剂 项目测定 土壤性状测定于 年 月日采集土样，按照五点混合取样法采集各个小区 土层处土壤，混匀成份样品，阴干。于 年 月日采集土样，按照五点混合取样法采集各个小区 土层处土壤，混匀成份样品，阴干。参照 土壤农化分析（第三版），测定全氮、全磷、全钾、北方园艺月月（上上）碱解氮、速效磷、速效钾、电导率、等指标。枸杞生理指标测定每个小区选择长势一致的枸杞株作为样树，在样树上部选取个长势一致的枝条作标准枝，每个枝条随机摘取片健康叶片，将采摘的叶片用锡箔纸包裹后放入液氮罐中带回实验室测量其酶活性。参照李忠光等 的方法测定过氧化物酶（）活性；采用分光光度法 测定枸杞叶片多酚氧化酶（）活性。在标准枝上选取健康叶片使用 叶绿素仪测定叶片 值。光合特性在第二茬果实结果期使用 便携式光合测定仪进行测定，需选择天气晴朗的时间测量并记录，净光合速率（）、蒸腾速率（）、叶片气孔导度（）、胞间 浓度（）。枸杞果实产量和品质测定在每个试验小区随机选取健康且长势一致的棵枸杞树，因 青海 柴达 木 地区 枸 杞 每年成 熟次，分别于月、日及 月日采摘其第一、二茬及第三茬果实，于塑料大棚中晾干至恒质量后称其干质量，计算其单株的平均产量，根据单株产量计算得出每 产量。然后采用四分法选取每个处理的干果作为样品，测定其内含物。总糖根据 中的测定方法进行测定；枸杞多糖根据 中的测定方法进行测定；总黄酮按照 保健食品功效成分及卫生指标检验规范 中的测定方法进行测定；多酚通过分光光度法（）测定其含量；甜菜碱通过离子色谱法测定其含量；总抗坏血酸参照 蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定方法 进行测定；类胡萝卜素可参照 中的测定方法对其含量进行测定 。数据分析试验结果以所测数据的平均值表示。数据分析使用 软件，同时采用 软件进行数据整理、分析各处理间的显著性差异（）。结果与分析 生物有机肥对土壤养分含量、电导率、的影响由表可知，施用生物有机肥后土壤各养分含量均显著提高，土壤 和电导率明显降低。在不同施入量的生物有机肥处理下，土壤性状改良情况各不相同。处理土壤的速效磷含量最高，达到 ，比 增加了 ，显著高于其它个处理和。处理土壤的全氮和碱解氮含量均最高，分别为 、，比 分别增加了 和 ，次之，均与 差异显著。处理土壤的全磷、全钾、速效钾含量均最高，分别达到 、，比 分别增加了 、和 ，除 外，与其它个处理和 差异显著。整体来看，土壤养分含量随生物有机肥施入量的增加呈先升后降的变化趋势，而土壤电导率与 的变化趋势则相反。土壤电导率为 ，电导率从高到低依次为 、，表不同施肥处理对土壤理化性质的影响 处理 全氮 （）全磷 （）全钾 （）碱解氮 （）速效磷 （）速效钾 （）土壤电导率 （）注：同列内不同小写字母表示 水平差异显著。下同。：第第期期 北方园艺各处理相比，能够更好地降低土壤电导率，较 降低了 ，各处理均与 差异显著；土壤 为 ，从高到低依次为 、，与各处理相比，能够更好地降低土壤，较 降低 ，各处理均与 均差异显著。由此可以看出，施用生物有机肥可以降低土壤电导率和 并提高土壤养分含量，进而改善土壤理化性状，效果以 相对较好。生物有机肥对枸杞生理代谢和光合作用的影响 生物有机肥对枸杞叶片 活性的影响 活性可以反映植物体内的代谢变化。由图可知，不同用量的生物有机肥处理均显著影响枸杞叶片 活性。月日和 月日，随着生物有机肥用量的增加 活性均呈先升高后降低的变化趋势，处理 活性最高，分别为 和 ，较 增加 和 。月日随着生物有机肥用量的增加 活性也呈先升高后降低的变化趋势，其中 处理 活性最高，为 ，较 增加 ，差异显著。综合评价，处理枸杞叶片 活性最高。注：不同小写字母表示 水平差异显著。下同。：图不同施肥处理对枸杞叶片 活性的影响 生物有机肥对枸杞叶片 活性的影响 是一种重要的防御酶，其活性越高，说明植株对逆境胁迫耐受能力越强。从图可以看出，随着施入生物有机肥施入量的增加，月日、月日和 月日，活性均先上升后下降，且均高于对照处理，差异显著。且各个时期均为 处理 活性最高，分别为 、和 ，较 增 加 、和 。图不同施肥处理对枸杞叶片 活性的影响 生物有机肥对枸杞叶片 值的影响由图可知，施用生物有机肥后各处理叶片 值较 显著增加。月日至月 日，各处理叶片 值呈 先 增 加 后 平 缓 的 趋 势；月 日至 月日，各处理叶片 值均呈下降趋势且月 日最高；月日各处理叶 值差异最明显，不同处理叶片的 值顺序为 ，其中，、较 分 别 显 著 增 加 了 、（）。图不同施肥处理对枸杞叶片 值的影响 生物有机肥对枸杞光合特性的影响由表可知，生物有机肥的施入有利于枸杞叶片光合作用的进行和光合产物的积累。施入有北方园艺月月（上上）表不同施肥处理对枸杞光合特性的影响 处理 净光合速率（）蒸腾速率（）气孔导度（）胞间 浓度（）水分利用率 机肥后，各处理枸杞叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间 浓度、水分利用率均较不施肥处理增势明显。、和 均在 时最大，和 相 比 分 别 提 高 了 、和 ，差异显著。混施生物肥也有利于枸杞叶片 的 增 加，和 相 比 增 加 了 ，处 理 的 气 孔 导 度 达 到 最 大 值，为 。施用生物有机肥后，水分利用率也显著提高，和 相比增量达到了 ，均与 差异显著，但各处理之间无显著差异，处理水分利用率达到最大值，为 。结果表明，混施生物肥后光合作用较 显著提高，提升最为明显。生物有机肥对枸杞产量及品质的影响图不同施肥处理对枸杞产量的影响 生物有机肥对枸杞产量的影响由图可知，施用生物有机肥后，各处理枸杞产量较 显著升高。研究表明，个处理中，总产量 处理最高，月日采摘的果实 总产量达到 ，比 增产 。处理、和 较 分 别 增 产 、和 。与 相比，各个处理果实产量与其均存在显著差异。同时生物有机肥对一茬果实产量促进效果最明显，一茬果实产量 较 增产 。生物有机肥对枸杞果实品质的影响由表可知，施用生物有机肥可显著提高果实中的总糖、枸杞多糖、黄酮、类胡萝卜素、甜菜碱、抗坏血酸和多酚含量。各施肥处理总糖含量高于 ，均与 差异显著，总糖含量依次为 。枸杞多糖含量为 ，处理含量最高，与 相比增量达到 ，差异显著。黄酮含量 最高，达到 ，其次为 和 ，与 相 比 增 量 分 别 达 到 了 、，各处理较 均存在显著差异，、之间差异不明显。类胡萝卜素含量为 （），各施肥处理均与 差异显著，类胡萝卜素含量依次为 ，处理类胡萝卜素含量最高，相比 提 高 。甜 菜 碱 含 量 为 ，甜菜碱含量依次为 ，处理甜菜碱含量最多，为 ，与 差异显著。施用生