含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料的應用研究

柴虹 呂春花 王智剛 寧明茹

摘要：為了研究含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料在種植業(yè)上的施用效果，分別將微生物菌肥作用于水稻、γ-聚谷氨酸作用于水稻和冬小麥、二者的有機結合物作用于草莓、葡萄和小蔥。試驗結果表明，施用微生物菌肥的水稻每667m2產(chǎn)量比對照組增加6.08%;施用γ-聚谷氨酸的水稻每667m2產(chǎn)量比對照組增加13.6%;施用γ-聚谷氨酸的冬小麥每667m2產(chǎn)量比對照組增加高達22.4%;施用含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料的草莓每平方米產(chǎn)量比對照組增加29.5%，且草莓的外觀更美觀鮮艷;施用含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料的葡萄單粒重增加，果實的內(nèi)在品質明顯改善;施用含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料的小蔥株高顯著高于對照組，比對照組可提前約20d上市。以上試驗綜合表明，微生物菌肥、γ-聚谷氨酸以及經(jīng)過試驗篩選出的含γ-聚谷氨酸微生物肥料能明顯改善農(nóng)作物的品質，較大幅度提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

關鍵詞：微生物菌肥;γ-聚谷氨酸

中圖分類號：S144文獻標識碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20190215003

基金項目：蘇北科技專項-富民強縣“含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料的研發(fā)與推廣”（項目編號：SZ-YC2017055）農(nóng)業(yè)部《關于打好農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅戰(zhàn)的實施意見》中，要求確保到2020年要實現(xiàn)“一控兩減三基本”的目標。這其中的“兩減”是指化肥、農(nóng)藥減量使用。而要實現(xiàn)這個目標，用微生物肥料替代傳統(tǒng)化學肥料是主要途徑之一。

合理施用微生物肥料能夠解決連作引起的土壤微生物菌群失衡，抑制土傳病害，緩解植物必需的中、微量元素缺乏，其增加土壤肥力、改善土壤菌群、提高肥料利用率、提高作物品質和增強植物抗病能力的功效已經(jīng)得到了種植業(yè)的認可。

而利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的有機高分子γ-聚谷氨酸在農(nóng)業(yè)中的應用也越來越廣泛。γ-聚谷氨酸是一種多聚氨基酸，是由谷氨酸單體通過α-氨基和γ-羧基形成γ-酰胺鍵聚合而成，是純天然的生物制劑，無毒無害無殘留，進入土壤后可自然分解生成氨基酸，被植物吸收，不會對環(huán)境二次污染。γ-聚谷氨酸水溶性高、易吸收，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有促進植物養(yǎng)分吸收、抗旱保水保肥、改良土壤等效果，且γ-聚谷氨酸添加量少，使用成本低。

本公司將微生物菌肥和γ-聚谷氨酸分別做田間試驗，在此基礎上篩選出合理的菌群，將二者有機結合后，制備出含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料，田間試驗同樣收到了較好效果。

1微生物菌肥對水稻的影響

1.1試驗材料與地點

試驗材料為江蘇遠山生物技術有限公司生產(chǎn)的“全方位”微生物菌肥水劑，在濱淮農(nóng)場做水稻種植試驗，試驗時間為2017年6月2日10月28日。

1.2試驗方法

試驗分對照組和實驗組，面積各1333m2。2017年6月2 日浸種，6月6日播種，7 月8 日移栽。對照組用清水浸種，實驗組用稀釋后菌肥液浸種，浸種時間為8h。移栽后實驗組每667m2施用菌肥液水劑0.25L，兌水400倍噴施。2017年10月28日收割并進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。試驗期間其他施肥、管水、病蟲防治等管理措施正常進行。

2聚谷氨酸在水稻及冬小麥上的應用

2.1聚谷氨酸在水稻上的應用

2.1.1試驗材料與地點

試驗材料為江蘇遠山生物技術有限公司生產(chǎn)的聚谷氨酸水劑（聚谷氨酸≥40g/L），試驗地點為鹽城市阜寧縣水稻種植區(qū)，試驗時間為2017年5月25日10月10日。

2.1.2試驗方法

試驗分對照組和聚谷氨酸組，面積各1333m2。2017年5月25 日浸種，5月29日播種，6 月30 日移栽。對照組用清水浸種，聚谷氨酸組用聚谷氨酸稀釋200倍浸種，浸種時間為8h。移栽后聚氨酸組每667m2施用聚谷氨酸水劑0.25L，兌水400倍噴施。2017年10月10日收割并進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。試驗期間其他施肥、管水、病蟲防治等管理措施正常進行。

2.2聚谷氨酸在冬小麥上的應用

2.2.1試驗材料與地點

試驗材料為江蘇遠山生物技術有限公司生產(chǎn)的聚谷氨酸水溶性粉劑（聚谷氨酸≥30g/kg），試驗地點為鹽城市南洋鎮(zhèn)小麥種植區(qū)，試驗時間為2016年10月15日2017年6月14日。

2.2.2試驗方法

試驗分對照組和聚谷氨酸組，面積各1000m2。2016年10月15日播種，在施用氯化鉀復合肥50kg/667m2底肥的基礎上，拔節(jié)期追施下列肥料：對照組，尿素 15kg/667m2;聚谷氨酸組，聚谷氨酸水溶性粉劑0.5kg + 尿素 15kg/667m2 。2017年4月20日進行生長測量，2017年6月14日進行產(chǎn)量測定。

3含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料對草莓、葡萄和小蔥的影響3.1含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料對草莓的影響

3.1.1試驗材料與地點

試驗材料為江蘇遠山生物技術有限公司生產(chǎn)的含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料，試驗地點為鹽城市威佳果蔬有限公司現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范果園，試驗時間為2016年9月3日2017年5月10日。

3.1.2試驗方法

試驗選取草莓種植大棚內(nèi)的2壟進行試驗，壟長84m，壟寬0.60m，每壟面積為50 m2，每壟種植草莓1190 株，平均種植密度為15 株/m2。剩余5壟為對照組。試驗組在2016年10 月9 日和11 月26 日2次施用含γ-聚谷氨酸的微生物肥料，將其稀釋400倍灌根，每株100mL。對照組施用相同體積的清水。試驗期間對照組和試驗組其他施肥條件完全一致。

3.2含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料對葡萄的影響3.2.1試驗材料與地點

試驗材料為江蘇遠山生物技術有限公司生產(chǎn)的含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料，試驗地點為鹽城市威佳果蔬有限公司現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范果園，試驗時間為2017年4月11日9月29日。

3.2.2試驗方法

試驗分對照組和試驗組，試驗組分別在盛花期和果實膨大期施肥的同時，將公司含γ-聚谷氨酸的微生物肥料稀釋200倍灌根，每株葡萄1L。對照組施用相同體積的清水。試驗組與聚谷氨酸組其他管理措施完全一致。

3.3含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料對小蔥的影響3.3.1試驗材料與地點

試驗材料為江蘇遠山生物技術有限公司生產(chǎn)的含有γ-聚谷氨酸的高效微生物肥料，試驗地點為鹽城市濱海縣五汛鎮(zhèn)，試驗時間為2017年7月26日8月16日。

3.3.2試驗方法

試驗分2個處理，對照組;試驗組。試驗組選擇用含γ-聚谷氨酸的微生物肥料進行噴施，每10d噴施1次，對照組噴施同樣的清水，其他農(nóng)事操作統(tǒng)一進行，試驗20d后，觀察小蔥長勢。

4結果與分析

4.1微生物菌肥對水稻的影響

試驗結果表明，施用全方位微生物菌肥水劑后，千粒重和每667m2穗數(shù)都有所增加，穗粒數(shù)基本持平，每667m2產(chǎn)量增加6.08%。詳見表1。

4.2.2聚谷氨酸在冬小麥上的應用

試驗結果表明，在追肥的尿素中添加聚谷氨酸水溶性粉劑后，對冬小麥株高基本無影響，不會影響其抗倒伏能力;冬小麥葉色變深、葉片明顯增厚，可增強光合作用;小麥根系明顯增長、增粗，毛細根白根明顯增多，抗旱力增強。冬小麥的有效穗數(shù)、單穗粒數(shù)、千粒重、每667m2產(chǎn)量均顯著增加，每667m2產(chǎn)量增長高達22.4%。詳見表3、表4。

4.3含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料分別對草莓、葡萄和小蔥的影響4.3.1含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料對草莓的影響

試驗結果表明，施用含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料后，草莓的根長和葉面積增加，產(chǎn)量明顯增加。同時，草莓體積增大，果實豐滿;硬度增加，便于貯藏和運輸;可溶性固形物含量增加。此外，試驗組草莓亮度增加，果實更美觀更鮮艷。詳見表5、表6和圖1。

4.3.2含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料對葡萄的影響

試驗結果表明，施用含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料后，葡萄的單粒重、可食率、可溶性固形物、固酸比、維生素C、還原糖、可溶性蛋白、果皮中單寧含量均增加，果實的內(nèi)在品質明顯改善。此外，葡萄的果實色澤更好，紫色加深，著色整齊，果粉更為豐富。詳見表7和圖2。

4.3.3含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料對小蔥的影響

試驗結果表明，試驗組株高顯著高于對照組，對照組大約30cm，試驗組為40cm以上。試驗組施用含有γ-聚谷氨酸的果蔬用高效微生物肥料后50d即可上市，比對照組提前約20d。試驗組枯葉顯著減少，小蔥呈嫩綠色，商品性較好。詳見表8和圖3。

5小結

通過以上一系列試驗可以看出，微生物菌肥、聚谷氨酸以及經(jīng)過試驗篩選出的含γ-聚谷氨酸微生物肥料能明顯改善農(nóng)作物的品質，較大幅度提高農(nóng)作物產(chǎn)量。在農(nóng)業(yè)面源污染較為嚴重及農(nóng)產(chǎn)品安全形勢較為嚴峻的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，推廣γ-聚谷氨酸、微生物肥料及科學配合的兩者復合品能夠取得較好的經(jīng)濟效益與社會效益。