劉慶祥,劉亞民,曲 劍,曹廣峰
(1. 濰坊市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所,山東 濰坊 261031;2. 山東中創(chuàng)億豐肥料集團(tuán)有限公司,山東 濰坊 262400;3. 臨沂市環(huán)保復(fù)合肥研究所,山東 臨沂 276700)
前一時(shí)期我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在大量和盲目使用化肥導(dǎo)致土壤理化性能變差、土傳病害傳播嚴(yán)重的問題。山東中創(chuàng)億豐肥料集團(tuán)有限公司首先篩選出既能產(chǎn)生抗菌活性物質(zhì)(抑制真菌、細(xì)菌、線蟲等病害),又能殺滅致病菌(克服農(nóng)作物連茬種植障礙)的枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌,以及具有較強(qiáng)生物奪氧功能(促進(jìn)有益厭氧微生物的生長(zhǎng)繁殖,降解有毒、有害物質(zhì))的膠質(zhì)芽孢桿菌和具有溶磷、解鉀作用的巨大芽孢桿菌;并對(duì)這些優(yōu)質(zhì)原始菌種在實(shí)驗(yàn)室無菌條件下進(jìn)行單獨(dú)培植、純化復(fù)壯、三級(jí)發(fā)酵、板式壓濾、高效載體吸附,制得具有防控土傳病害功能的復(fù)合微生物菌劑;同時(shí)將該菌劑再輔加有機(jī)肥、腐植酸、氮、磷、鉀、硒、鋅、硼等有益物質(zhì)或營養(yǎng)元素,研發(fā)出一種既可增加農(nóng)作物產(chǎn)量,又可防控土傳病害,修復(fù)土壤,減少化肥、農(nóng)藥使用量,對(duì)環(huán)境相對(duì)安全的生物有機(jī)肥料。大田試驗(yàn)、示范結(jié)果表明,該肥料具有較強(qiáng)的增產(chǎn)作用和防控土傳病害效果[1]。
據(jù)資料報(bào)道,在土壤中經(jīng)常發(fā)生的病害種類有60 多種,如真菌、細(xì)菌、放線菌、腐霉菌、絲核菌、尖孢鐮孢菌等,這些通過土壤傳播并存在于土壤的病毒性、細(xì)菌性、真菌性等病害統(tǒng)稱為土傳病害。土傳病害通過土壤或動(dòng)植物病殘?bào)w進(jìn)行傳播,再通過植物的根系或莖部侵害農(nóng)作物而引起植物病害,形成如根腐病、白粉病、輪紋病、線蟲病、紅腐病、褐腐病、斑點(diǎn)落葉病等農(nóng)作物病害,嚴(yán)重制約農(nóng)作物的生長(zhǎng),影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì),尤其是在農(nóng)作物連作重茬種植時(shí)發(fā)病情況更為嚴(yán)重,造成大量減產(chǎn),甚至絕產(chǎn)。
枯草芽孢桿菌在土壤中能夠產(chǎn)生多種抗菌素和酶等活性物質(zhì),這些活性物質(zhì)對(duì)致病菌或內(nèi)源性感染致病菌有明顯的抑制作用,從而有效抑制植物根部因病原菌引起的病害,具有廣譜的抗菌性和極強(qiáng)的抗逆能力。
地衣芽孢桿菌是一種土壤中常見的革蘭氏陽性嗜熱細(xì)菌,具有獨(dú)特的生物奪氧作用機(jī)制,能抑制致病菌的生長(zhǎng)繁殖,控制植物根際營養(yǎng)和其他資源,致使病源菌在相當(dāng)程度上喪失生存空間和條件,減輕病害,具有提升植物抗逆性、防控土傳病害的作用。
膠質(zhì)芽孢桿菌為兼性厭氧菌,在土壤中能夠產(chǎn)生多種外源性消化酶,具有較強(qiáng)的生物奪氧功能,可促進(jìn)有益厭氧微生物的生長(zhǎng)繁殖,殺滅致病菌,尤其對(duì)植物白粉病、褐腐病、輪紋病、斑點(diǎn)落葉病等具有較強(qiáng)的防控效果。
巨大芽孢桿菌為革蘭氏陽性好氧菌,是一種具有解磷作用的土壤有益細(xì)菌,在土壤中可抑制水稻紋枯病菌和白葉枯病菌、番茄青枯病菌、玉米白絹病菌等多種病原菌,可降解有機(jī)磷農(nóng)藥和黃曲霉毒素,降低農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留,具有對(duì)環(huán)境友好、對(duì)糧食作物安全、對(duì)人畜無害等優(yōu)點(diǎn)。
防控土傳病害型生物有機(jī)肥配方(質(zhì)量份數(shù)):具有防控土傳病害功能的復(fù)合微生物菌劑5 ~7份,尿素5 ~10 份,磷酸一銨6 ~9 份,氯化鉀5 ~8 份,硫酸鋅0 ~5 份,硼砂0 ~5 份,腐植酸20 ~30 份,菌蘑菌棒10 ~20 份,秸稈有機(jī)肥10 ~20份,鉀長(zhǎng)石0 ~10份,磷灰石0 ~10份,磷石膏0 ~10份,煙末0 ~5份。
其中具有防控土傳病害功能的復(fù)合微生物菌劑配方(質(zhì)量份數(shù)):枯草芽孢桿菌菌劑30 ~40 份,地衣芽孢桿菌菌劑25 ~30 份,膠質(zhì)芽孢桿菌菌劑25 ~30份,巨大芽孢桿菌菌劑0 ~20份。
防控土傳病害型生物有機(jī)肥采用轉(zhuǎn)鼓蒸汽造粒復(fù)混肥生產(chǎn)裝置進(jìn)行生產(chǎn),其生產(chǎn)過程為:計(jì)量、粉碎、混合、造粒、干燥、冷卻、篩分、定量包裝[1],為保證防控土傳病害型生物有機(jī)肥中有益菌的存活率,要求烘干機(jī)出口溫度不能超過122 ℃。
驗(yàn)證防控土傳病害型生物有機(jī)肥在大田作物上增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)、防控病害的使用效果,總結(jié)典型模式,規(guī)范應(yīng)用技術(shù),為肥料的改進(jìn)和大面積推廣提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)于2019 年6 月1 日 至10 月18 日在山東省昌樂縣鄌郚鎮(zhèn)邱家莊進(jìn)行。
供試土壤:褐土,地勢(shì)平坦,水利灌溉條件好,前茬種植草莓。其土壤養(yǎng)分狀況見表1。
表1 土壤養(yǎng)分狀況
供試肥料:山東中創(chuàng)億豐肥料集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的防控土傳病害型生物有機(jī)肥,有效活菌數(shù)3 億/g,w(N+P2O5+K2O)10%,w(有機(jī)質(zhì))30%。
供試作物品種及栽培方式:供試作物為黃瓜,品種為德瑞特26,育苗移栽,大棚栽培,每667 m2定植3 600株,單收測(cè)產(chǎn)。
試驗(yàn)設(shè)計(jì):試驗(yàn)設(shè)計(jì)2個(gè)處理(常規(guī)施肥、施用供試肥料),每處理3 次重復(fù),共計(jì)6 個(gè)試驗(yàn)小區(qū),小區(qū)面積45 m2,隨機(jī)排列,設(shè)保護(hù)行。
常規(guī)施肥:每667 m2基施復(fù)合肥(16-16-16)50 kg,分別于7 月21 日,8 月9 日、22 日,9 月8日、26 日每667 m2沖施復(fù)合肥(15-5-20)10 kg,共計(jì)沖施50 kg。
施用供試肥料:定植前每667 m2底施供試肥料200 kg,其他與常規(guī)施肥相同。
根據(jù)田間試驗(yàn)觀察:施用供試肥料地塊的黃瓜植株生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng),葉色深綠有光澤,葉片大而肥厚;株高253.9 cm,較對(duì)照高11.4 cm;單瓜質(zhì)量164.9 g,較對(duì)照增加6.2 g。
施用供試肥料對(duì)產(chǎn)量的影響見表2。測(cè)產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果表明,施用供試肥料小區(qū)平均產(chǎn)量分別為361.1 kg,比常規(guī)施肥平均增產(chǎn)38.8 kg,折合667 m2增產(chǎn)575.1 kg,增產(chǎn)率12%。
表2 供試肥料對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響kg
施用供試肥料對(duì)土傳病害防控效果的影響見表3。
表3 供試肥料對(duì)土傳病害的防控效果 %
由表3可知,供試肥料因含枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和膠質(zhì)芽孢桿菌,對(duì)于土壤中的各種有害菌,提供菌種抑制病菌環(huán)境,可增強(qiáng)黃瓜對(duì)土傳病害的抵抗性及免疫力,因而對(duì)黃瓜的根腐病防病有效率增加54%,枯萎病防病有效率增加43%,立枯病防病有效率增加52%,猝倒病防病有效率增加58%,對(duì)黃瓜土傳病害均具有良好的防控效果。
施用供試肥料處理較常規(guī)施肥處理:每667 m2黃瓜增產(chǎn)575.1 kg,黃瓜價(jià)格以2.6 元/kg 計(jì),每667 m2增加收入1 495.3元;每667 m2節(jié)約農(nóng)藥費(fèi)用100 元;每667 m2肥料及人工成本增加520 元(供試肥料按2.5元/kg計(jì)算,施肥人工按20元計(jì)算);每667 m2純?cè)鍪杖? 075.3元,投入產(chǎn)出比為1 ∶3.06。
使用防控土傳病害型生物有機(jī)肥料與對(duì)照常規(guī)施肥相比667 m2增產(chǎn)575.1 kg,增產(chǎn)率12%,增產(chǎn)效果顯著。試驗(yàn)表明,施用該肥料,不僅可以提高產(chǎn)量,還可以預(yù)防土傳病害,增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,促進(jìn)有益菌群繁殖,有效改善植物根際土壤環(huán)境,提高作物抗病能力,減少農(nóng)藥施用量,減輕環(huán)境污染,還可以促進(jìn)植物根系對(duì)各種礦物質(zhì)元素的吸收,改善果實(shí)品質(zhì)。因此,防控土傳病害型生物有機(jī)肥料應(yīng)用前景廣闊,經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益較好,值得推廣。