姬紅利 陶秀花 虞金寶 陳超 羅云 張洋 李寶光
摘要:【目的】探討活性生物增產(chǎn)降解劑對銳尖山香圓的應(yīng)用效果,以期為銳尖山香圓微生物肥料選擇及合理施用提供理論依據(jù),也為今后銳尖山香圓提質(zhì)增效的規(guī)?;N植提供技術(shù)參考?!痉椒ā恳?年生銳尖山香圓為試驗材料,設(shè)葉面噴施(T1,1∶30;T2,1∶50;T3,1∶100)、灌根(T4,1∶100;T5,1∶200;T6,1∶300)、葉面噴施+灌根(T7,T1+T4;T8,T2+T5;T9,T3+T6)9個施肥處理,以同步等量施清水為對照(CK),比較活性生物增產(chǎn)降解劑不同處理對銳尖山香圓生長生理指標(biāo)、藥效成分及土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤酶活性的影響?!窘Y(jié)果】與CK相比,施用活性生物增產(chǎn)降解劑可明顯促進(jìn)銳尖山香圓生長,除T9處理降低株高外,其余處理均可增加株高和單葉厚度,擴(kuò)大單葉面積,提高折干率與藥材干重;其中,T8處理顯著增加株高19.5%(P<0.05,下同);T1處理顯著增加干重73.4%、折干率31.7%、單葉厚度27.1%和單葉面積47.3%。從生理指標(biāo)來看,T5處理可降低葉片各項生理指標(biāo),T7~T9處理也降低了葉綠素和脯氨酸含量,而T2處理對葉片生理指標(biāo)的影響最優(yōu),較CK顯著提高葉綠素含量35.5%、可溶性蛋白含量60.0%、脯氨酸含量94.6%和過氧化物酶(POD)活性82.7%,其次為T1和T4處理。從藥效成分來看,T3處理的女貞苷含量和T1處理的野漆樹苷含量最高,分別較CK增加59.4%和83.3%,其次為T5和T6處理。從土壤質(zhì)量來看,除T3和T6處理外,其他處理均可有效改善土壤質(zhì)量,尤其是T2處理較CK顯著提高有機(jī)質(zhì)含量76.1%、脲酶活性12.3%、蔗糖酶活性483.3%、酸性磷酸酶活性18.7%,其次為T1和T5處理。采用隸屬函數(shù)法對生長生理、藥效成分和土壤質(zhì)量進(jìn)行綜合評價,不同處理的綜合排序為T1處理>T2處理>T4處理>T7處理>T6處理>T9處理>T5處理>T8處理>T3處理>CK?!窘Y(jié)論】綜合考慮銳尖山香圓形態(tài)指標(biāo)、生理性狀、產(chǎn)量及藥效成分等,葉面噴施活性生物增產(chǎn)降解劑的效果優(yōu)于灌根,且葉面噴施濃度以低濃度(1∶30~1∶50)為宜,可有效促進(jìn)銳尖山香圓生長、提高產(chǎn)量,同時增強(qiáng)抗性并提高藥效。
關(guān)鍵詞: 銳尖山香圓;微生物肥料;生長生理;產(chǎn)量;藥效成分;土壤有機(jī)質(zhì);土壤酶
中圖分類號: S567.19? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號:2095-1191(2022)03-0803-10
Effects of biological stimulation and degradation agent on growth physiology,pharmacodynamic composition and soil quality of Turpinia arguta (Lindl.) Seem.
JI Hong-li TAO Xiu-hua YU Jin-bao CHEN Chao LUO Yun ZHANG Yang LI Bao-guang
(1Vegetable and Flower Institute, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang, Jiangxi? 330200, China;
2 National Engineering and Technology Research Center for Red Soil Improvement, Nanchang, Jiangxi? 330200, China; 3Jiangxi Provincial Institute of Traditional Chinese Medicine, Nanchang, Jiangxi? 330077, China; 4Crops Research Institute, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang, Jiangxi? 330200, China)
Abstract:【Objective】To investigate the application effect of biological stimulation and degradation agent on Turpinia arguta (Lindl.) Seem., so as to provide the oretical basis for the selection and appropriate application of microbial fertilizer,and provide technical advice to the large-scale cultivation of quality and efficiency improvement,the application effect of biological stimulation and degradation agent on T. arguta (Lindl.) Seem. in the future. 【Method】One-year-old T. arguta? (Lindl.) Seem. was used as the test material and nine treatments were designed,namely spraying on leaf(T1,1∶30;T2,1∶50;T3,1∶100),filling root(T4,1∶100;T5,1∶200;T6,1∶300) and spraying on leaf + filling root (T7,T1+T4;T8,T2+T5;T9,T3+T6), meanwhile, the same amount of water was used as the control(CK) to compare the effects of diffe-rent treatments on the growth physiology indicators,pharmacodynamic composition,soil organic matter content and soil enzyme activities of T. arguta (Lindl.) Seem. 【Result】Compared with CK,the application of biological stimulation and degradation agent significantly promoted the growth of T. arguta (Lindl.)Seem. Only T9 treatment could lower plant height,and the rest of the treatments increased the plant height and single leaf thickness,expanded single leaf area,improved drying rate and dry weight of T. arguta (Lindl.) Seem. T8 treatment significantly increased plant height by 19.5%(P<0.05,the same below). T1 treatment significantly increased dry weight,drying rate,single leaf thickness and single leaf area by 73.4%,31.7%,27.1% and 47.3%, respectively. Seen from physiological indicators,T5 treatment lowered physiological indexes of leaves,and T7-T9 treatments reduced chlorophyll and proline contents,while T2 treatment significantly increased content of chlorophyll,soluble protein,proline and peroxidase activities by 35.5%,60.0%,94.6% and 82.7% , respectively,followed by T1 and T4 treatments. Seen from pharmacodynamic composition,test materials under T3 treatment had the highest content of CHO and test materials under T1 treatment had the highest content of C27H30O14,which were 59.4% and 83.3% higher than CK,respectively,followed by T5 and T6 treatments. Seen from soil quality,in addition to the T3 and T6 treatments,other treatments effectively improved soil quality,especially T2 treatment significantly increased organic matter content,urease activity,sucrose enzyme activity,acid phosphatase activity by 76.1%,12.3%,483.3% and 18.7% compared with CK,followed by T1 and T5 treatments. The comprehensive evaluation of growth,pharmacodynamic composition and soil quality was carried out by membership function method,the order of different treatments were T1 treatment>T2 treatment>T4 treatment>T7 treatment>T6 treatment>T9 treatment>T5 treatment>T8 treatment>T3 treatment>CK. 【Conclusion】Considering the morphological indicators,physiological traits,yield and pharmacodynamic composition of T. arguta (Lindl.) Seem.,in terms the effect of active biological yield-increasing degradation agent,spraying on leaves is better than watering the root. Spraying low concentration (1∶30-1∶50) agent can effectively promote the growth,increase yield,enhance resistance and improve efficacy of T. arguta (Lindl.) Seem.
Key words: Turpinia arguta(Lindl.) Seem.; microbial fertilizer; growth physiology; yield; pharmacodynamic composition;soil organic matter; soil enzyme
Foundation items: National Natural Science Foundation of China(32060725); Special Project of Jiangxi Agricultural Scientific Research Coordinated Cooperation Innovation(JXXTCX202001);Open Fund of National Engineering and Technology Research Center for Red Soil Improvement(2020NETRCRSI-12); Project of Ganzhong Experimental Station of Jiangxi Flower Industry Technological System(JXARS-17-Ganzhongpian)
0 引言
【研究意義】銳尖山香圓(Turpinia arguta(Lindl.)Seem.)為省沽油科山香圓屬植物(中國科學(xué)院植物研究所,1972),又名兩指劍、千錘打、對葉蓮,常綠灌木(陶秀花等,2020),生于溝谷林緣或灌叢中,分布于我國江西、湖南、廣東、廣西、福建、四川和貴州等地。銳尖山香圓是國家中藥保護(hù)品種,入藥部位為其干燥葉,含黃酮類、熊果酸類、苷類和芬酸類等有效成分(李云秋等,2012;肖春榮等,2019),具有清熱解毒、利咽消腫、活血止痛之功效(國家藥典委員會,2020)。近年來,隨著以銳尖山香圓為原料的中成藥產(chǎn)品不斷增加,加之其產(chǎn)量低、繁殖慢、規(guī)模小,野生資源被掠奪性利用,人工栽培面積逐年擴(kuò)大。研究表明,生產(chǎn)上多以大量施用化學(xué)肥料來提高銳尖山香圓產(chǎn)量(徐清和鐘志鴻,2001),而化學(xué)肥料尤其是氮肥施用量過多,極易導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降及環(huán)境污染等問題(Cao,1996)。近年來,隨著人們對環(huán)境保護(hù)的日益重視及生態(tài)意識的逐漸提高,微生物肥料逐漸成為現(xiàn)代農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的重要用肥之一,微生物肥料無毒、無害、無污染,可促進(jìn)植物生長,誘導(dǎo)植物抗性,改善植物品質(zhì)及土壤肥力(趙偉進(jìn)等,2019;楊東敏等,2020;劉春燕等,2020;黃欽等;2021;武杞蔓等,2021)。因此,研究人工栽培中如何通過環(huán)境友好型肥料的合理施用使銳尖山香圓提質(zhì)增效,對其規(guī)?;N植具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前,已有較多關(guān)于微生物肥料在中草藥栽培中應(yīng)用的研究。任建國等(2019)使用微生物菌肥拌種太子參種根,發(fā)現(xiàn)其塊根性狀及主要品質(zhì)均有明顯改善;李娟等(2020)研究表明,當(dāng)歸專用微生物肥料能顯著促進(jìn)當(dāng)歸根的生長,提高土壤微生物數(shù)量及土壤脲酶、酸性磷酸酶和堿性磷酸酶活性;胡坤等(2021)研究發(fā)現(xiàn),微生物炭基肥可顯著提高薏仁中營養(yǎng)性成分含量,并促進(jìn)氮磷鉀養(yǎng)分的吸收;Liang等(2021)研究表明,施用微生物肥料可顯著增加黃芪產(chǎn)量及皂苷和黃酮的積累量,同時增加根際土壤中有益細(xì)菌及真菌數(shù)量;張雪玲等(2021)研究指出,枯草芽孢桿菌生物菌肥不僅能促進(jìn)三七連作障礙土壤中益生菌增殖,抑制有害菌生長,還可通過電導(dǎo)率、有效磷等土壤理化性質(zhì)的改變重塑土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)?;钚陨镌霎a(chǎn)降解劑作為一種新型的環(huán)境友好型微生物肥料,已應(yīng)用于不同的果蔬種植栽培中。研究表明,使用活性生物增產(chǎn)降解劑可明顯降低甜瓜孫蔓雌花節(jié)位,提高產(chǎn)量(高旭春等,2021);也可提高西瓜浸種發(fā)芽率和莖粗,促進(jìn)壯苗(黃芳等,2021)??梢?,活性生物增產(chǎn)降解劑不僅能供給植物生長過程中所需要的養(yǎng)分,有效促進(jìn)植物生長發(fā)育,提高植物的抗病蟲害能力,讓作物提質(zhì)增收,而且能夠顯著降解土壤和植株中的化學(xué)殘留物質(zhì),明顯改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境(周忠榮,2006)。【本研究切入點】不同植物對肥料的特異性選擇、施肥方式與濃度控制均存在差異,目前也尚無優(yōu)質(zhì)中藥材合理施肥的相關(guān)概念及國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(丁丹丹等,2018),且針對微生物肥料在銳尖山香圓栽培中的研究更是尚無報道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】以1年生銳尖山香圓為試驗材料,通過測定不同活性生物增產(chǎn)降解劑處理下銳尖山香圓的生長、生理、有效成分、土壤有機(jī)質(zhì)和土壤酶等指標(biāo)的變化,探討活性生物增產(chǎn)降解劑對銳尖山香圓的應(yīng)用效果,以期為銳尖山香圓微生物肥料的選擇及合理施用提供理論依據(jù),也為今后銳尖山香圓提質(zhì)增效的規(guī)模化種植提供技術(shù)參考。
1 材料與方法
1. 1 試驗材料
試驗于2020年5—10月在江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高安試驗基地(東經(jīng)115°7′56″,北緯28°15′10″)進(jìn)行。試驗區(qū)年均氣溫17.7 ℃,年均降水量1560 mm。供試材料為1年生銳尖山香圓幼苗,土質(zhì)為紅壤土。微生物肥料為活性生物增產(chǎn)降解劑(重慶基微源生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)),劑型為液體,由蚯蚓、水楊梅、蒜泥等多種純天然動植物成分構(gòu)成,其有效活菌數(shù)≥2.0億/mL,益生菌高達(dá)108種,生物酶高達(dá)108種,含18種氨基酸(總含量為1259.09 mg/100 mL)、6種微量元素(總含量為562.04 mg/L)、蛋白質(zhì)(10.59 g/L)和3種維生素(總含量為9.05 mg/100 mL)。
1. 2 試驗方法
采用田間小區(qū)試驗方法,活性生物增產(chǎn)降解劑設(shè)葉面噴施(T1~T3)、灌根(T4~T6)和葉面噴施+灌根(T7~T9)3種處理方式,每種處理方式設(shè)3種不同濃度(V∶V依據(jù)產(chǎn)品說明設(shè)置),以同步等量清水為對照(CK),共10個處理(表1)。每小區(qū)面積14.5 m2,種植3行,每行30株,3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列;小區(qū)間距0.5 m,四周設(shè)1.0 m寬保護(hù)行。栽培管理期間所有處理保持相對一致的環(huán)境條件。分別于5月20日和6月18日施用活性生物增產(chǎn)降解劑,6—9月處于快速生長期,于10月20日—29日采集葉片和土壤樣品測定相關(guān)指標(biāo),10月30日收獲測定產(chǎn)量和藥效成分含量。
1. 3 測定指標(biāo)及方法
1. 3. 1 葉片生長指標(biāo)測定 在各小區(qū)每行隨機(jī)選取10株銳尖山香圓,每處理共30株,測量株高和葉片鮮重,105 ℃殺青30 min,65 ℃烘干至恒重,測量葉片干重,計算折干率,折干率(%)=干重/鮮重×100。用平板觸控智能葉面積測量儀YMJ-CH(浙江托普云農(nóng))測定葉面積,將5片葉疊加后用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測定葉厚,計算單葉厚度。
1. 3. 2 葉片生理指標(biāo)測定 在各小區(qū)每行隨機(jī)選取10株銳尖山香圓葉片測定植株生理指標(biāo)。葉綠素含量采用1∶1的丙酮∶無水乙醇浸提法測定,可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法測定,脯氨酸含量采用磺基水楊酸法測定,過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚法測定(張志良等,2009)。
1. 3. 3 葉片藥效成分測定 用于生長指標(biāo)測定的銳尖山香圓葉片,部分風(fēng)干后用于藥效成分檢測。根據(jù)2020版《中國藥典》規(guī)定,山香圓藥效成分含量測定采用女貞苷(CHO)和野漆樹苷(CHO)2種成分為對照品,采用高效液相色譜法測定這2種有效成分的含量(國家藥典委員會,2020)。并計算藥效成分產(chǎn)量,藥效成分產(chǎn)量(g/株)=葉干重(g/株)×藥效成分含量(%)。
1. 3. 4 土壤有機(jī)質(zhì)及土壤酶活性測定 每小區(qū)用S形取樣法采集銳尖山香圓根系周圍0~30 cm的土壤,混勻風(fēng)干后測定土壤有機(jī)質(zhì)含量及土壤酶活性。土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法—外加熱法測定,土壤脲酶活性采用靛酚藍(lán)比色法測定,土壤蔗糖酶活性采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定,土壤酸性磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法測定(關(guān)松蔭,1986;Gao et al.,2013)。
1. 4 統(tǒng)計分析
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010和PASW Statistics 18進(jìn)行整理分析,采用One-way ANOVA法分析不同處理間各指標(biāo)參數(shù)的差異,用Duncan法進(jìn)行顯著性檢驗。用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合評價,X=(X-X)/(X-X),X為i指標(biāo)測定值,X為i指標(biāo)測定值中最大值,X為i指標(biāo)測定值中最小值。繪圖采用Excel 2010和Origin Pro 9.1。
2 結(jié)果與分析
2. 1 不同施肥處理對銳尖山香圓生長的影響
采用不同方式施用活性生物增產(chǎn)降解劑后,銳尖山香圓經(jīng)過5個月的生長,植株生物量與葉面積均有明顯變化。由表2可知,與CK相比,除T9處理降低株高外,其他處理的株高均高于CK,以T8處理的株高最高,顯著高于CK、T1、T2、T3和T9處理(P<0.05,下同),較CK增加19.5%;其他處理與CK差異不顯著(P>0.05,下同)。不同處理的干重、折干率、單葉厚度和單葉面積均以T1處理最高、CK最低,T1處理分別較CK增加73.4%、31.7%、27.1%和47.3%,其中干重、單葉厚度和單葉面積的差異達(dá)顯著水平,而折干率無顯著差異。
2. 2 不同施肥處理對銳尖山香圓葉片生理指標(biāo)的影響
2. 2. 1 葉綠素含量 從圖1-A可看出,T2處理的葉綠素含量最高,為3.17 mg/g,較CK的葉綠素含量(2.34 mg/g)顯著增加35.5%,而其他各處理間的葉綠素含量均無顯著差異。
2. 2. 2 可溶性蛋白含量 從圖1-B可看出,CK的可溶性蛋白含量最低,為0.50 mg/g,與T5和T8處理無顯著差異,但顯著低于其他處理。T2處理的可溶性蛋白含量(0.80 mg/g)最高,其次為T4處理(0.79 mg/g)和T3處理(0.72 mg/g),與CK相比,T2處理的可溶性蛋白含量顯著增加60.0%。
2. 2. 3 脯氨酸含量 從圖1-C可看出,T2處理的脯氨酸含量(12.20 mg/g)最高,其次為T1處理(9.14 mg/g)和T4處理(8.67 mg/g),T5~T9處理的脯氨酸含量整體偏低。其中,T2處理的脯氨酸含量較CK顯著增加94.6%。
2. 2. 4 POD活性 從圖1-D可看出,CK僅與T1和T2處理差異顯著,與其他處理無顯著差異。T2處理的POD活性最高,為16.64 U/(g·min),其次為T1和T3處理。與CK相比,T2處理的POD活性顯著提高82.7%。
2. 3 不同施肥處理對銳尖山香圓葉片藥效成分的影響
根據(jù)2020版《中國藥典》規(guī)定,藥用銳尖山香圓葉片中女貞苷含量不低于0.30%,野漆樹苷含量不低于0.10%。圖2-A顯示,經(jīng)過不同施肥處理后,除T2、T4和T7處理的女貞苷含量未達(dá)到藥典標(biāo)準(zhǔn)外,其他處理的女貞苷含量和所有處理的野漆樹苷含量均達(dá)到藥典標(biāo)準(zhǔn)。其中,CK的女貞苷含量與T3、T5、T6和T9處理差異顯著,T3處理的女貞苷含量(0.51%)最高,較CK增加59.4%,其次為T6處理(0.44%)、T5處理(0.40%)和T9處理(0.39%);CK的野漆樹苷含量與T1、T5、T6和T8處理差異顯著,T1處理的野漆樹苷含量(0.33%)最高,較CK增加83.3%,其次為T5處理(0.29%)、T6處理(0.22%)和T8處理(0.22%)。
圖2-B顯示,經(jīng)施肥處理后的每株銳尖山香圓藥效成分產(chǎn)量均高于CK,其中T3處理的女貞苷產(chǎn)量(0.15 g/株)最高,T1處理的野漆樹苷產(chǎn)量(0.13 g/株)最高。綜合2種藥效成分可看出,T1處理的銳尖山香圓藥效成分總產(chǎn)量最高,其女貞苷產(chǎn)量(0.12 g/株)和野漆樹苷產(chǎn)量(0.13 g/株)分別較CK顯著增加68.6%和210.0%。
2. 4 不同施肥處理對銳尖山香圓根際土壤質(zhì)量的影響
2. 4. 1 土壤有機(jī)質(zhì)含量 圖3-A顯示,不同施肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量差異明顯,T3處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著低于CK,T6、T7和T8處理與CK無顯著差異,其他處理均顯著高于CK。其中,T4處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量最高,為42.53 g/kg,與T2處理無顯著差異,T4和T2處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量分別較CK增加88.7%和76.1%,說明二者可有效活化并增加土壤有機(jī)質(zhì),進(jìn)而提高土壤肥力。
2. 4. 2 土壤脲酶活性 圖3-B顯示,除T3處理的脲酶活性顯著低于CK外,其他處理的脲酶活性均高于CK或與CK無顯著差異,T2和T5處理的脲酶活性顯著高于CK,分別較CK提高12.3%和11.7%。
2. 4. 3 土壤蔗糖酶活性 圖3-C顯示,各處理的土壤蔗糖酶活性差異較大,CK的土壤蔗糖酶活性最低,為5.63 mg/(d·g);T1和T2處理的土壤蔗糖酶活性相對較高,二者無顯著差異,但均顯著高于其他處理,二者的土壤蔗糖酶活性分別較CK提高412.5%和483.3%。表明這2種葉面噴施處理可有效促進(jìn)蔗糖轉(zhuǎn)化分解為單糖,為土壤微生物生存活動提供能量。
2. 4. 4 土壤酸性磷酸酶活性 圖3-D顯示,T2處理的酸性磷酸酶活性最高,為26.25 μmol/(d·g),較CK的酸性磷酸酶活性[22.12 μmol/(d·g)]顯著提高18.7%。T3和T6處理的酸性磷酸酶活性顯著低于CK,其他處理與CK無顯著差異??梢?,采用葉面噴施的T2處理可加速土壤有機(jī)磷的脫磷速度。
2. 5 不同施肥處理對銳尖山香圓的綜合影響
采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對不同施肥處理的銳尖山香圓生長生理指標(biāo)和藥效成分進(jìn)行綜合評價(李守強(qiáng)等,2020),結(jié)果(表3和圖4)表明,不同處理的隸屬函數(shù)平均值排序為:T1處理>T2處理>T4處理>T7處理>T6處理>T9處理>T5處理>T8處理>T3處理>CK;T1處理的綜合表現(xiàn)最優(yōu),可顯著擴(kuò)大銳尖山香圓葉面積,促進(jìn)生長,提高產(chǎn)量,顯著增加每株銳尖山香圓的藥效成分產(chǎn)量;T2處理有利于提高銳尖山香圓的抗性及土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤酶活性;T3處理的綜合表現(xiàn)較差;但所有處理的綜合表現(xiàn)均優(yōu)于CK,說明施用活性生物增產(chǎn)降解劑有利于銳尖山香圓的生長與品質(zhì)提升。綜合來看,葉面噴施處理的綜合表現(xiàn)優(yōu)于灌根處理及葉面噴施+灌根處理,其平均隸屬函數(shù)值分別為0.59、0.43和0.41。
3 討論
3. 1 活性生物增產(chǎn)降解劑促進(jìn)銳尖山香圓生長的原因
本研究結(jié)果表明,活性生物增產(chǎn)降解劑能顯著提高銳尖山香圓產(chǎn)量及品質(zhì),與黃芳等(2021)和高旭春等(2021)的研究結(jié)果相吻合。本研究所用的活性生物增產(chǎn)降解劑作為一種對環(huán)境友好的新型微生物肥料(周忠榮,2006),富含豐富的益生菌、生物酶、氨基酸、微量元素、蛋白質(zhì)和維生素,可為銳尖山香圓生長提供充足的營養(yǎng),滲透進(jìn)入植物細(xì)胞內(nèi)部,調(diào)節(jié)植物生長、生殖所必需的內(nèi)源激素物質(zhì)均衡產(chǎn)生,微生物菌和酶協(xié)同快速分解、轉(zhuǎn)化土壤中的營養(yǎng)成分。從所測生理指標(biāo)可看出,活性生物增產(chǎn)降解劑可有效增加銳尖山香圓葉綠素、可溶性蛋白、脯氨酸含量和過氧化物酶活性,而葉綠素含量是光合作用效率的關(guān)鍵因素,可溶性蛋白、脯氨酸和過氧化物酶為植物抵御逆境脅迫或組織衰老時的滲透調(diào)節(jié)產(chǎn)物(張志良等,2009),活性生物增產(chǎn)降解劑的施用提高了銳尖山香圓的光合作用效率和抗性能力。
張晟(2018)研究表明,微生物肥料可增加枸杞土壤的有效養(yǎng)分,改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力。牛瑋浩(2017)對人參根際土壤施用人參復(fù)合菌肥后,能顯著提高土壤速效成分、有機(jī)質(zhì)含量、pH及多種土壤酶活性,進(jìn)而促進(jìn)人參生長發(fā)育。本研究中,活性生物增產(chǎn)降解劑也增加了銳尖山香圓根際土壤有機(jī)質(zhì)含量及土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性,與上述前人研究結(jié)果相似??梢姡钚陨镌霎a(chǎn)降解劑具有微生物肥料的特點與作用,可通過平衡土壤酸堿度,改善土壤理化性質(zhì),活化土壤有機(jī)質(zhì),增加土壤有益微生物數(shù)量,提高土壤酶活性,在植物根際產(chǎn)生生長素、抗生素、溶磷元素、固氮元素等物質(zhì)(黃欽等,2021;武杞蔓等,2021),從而提高銳尖山香圓的抗性能力,促進(jìn)其生長與藥效品質(zhì)的改善。
3. 2 活性生物增產(chǎn)降解劑促進(jìn)銳尖山香圓生長的適宜施用方式及濃度
作物施肥分根部施肥和葉面追肥,篩選方便靈活的施肥方式對農(nóng)作物生長或節(jié)約勞力均可起到事半功倍的效果。趙開兵和李傳軍(2001)研究葉面生長調(diào)節(jié)劑對大豆的增產(chǎn)效果,結(jié)果表明,葉面噴施和灌根處理的增產(chǎn)率分別為15.43%和9.84%。申桂先和管正勝(2008)研究表明,葉面噴施磷酸二氫鉀和灌根處理可分別使毛青豆增產(chǎn)15.58%和11.11%。紀(jì)煒等(2020)研究表明,微生物菌肥葉面噴施比灌根對西洋參的參體直徑、長度及產(chǎn)量提升效果更顯著。本研究結(jié)果表明,葉面噴施活性生物增產(chǎn)降解劑對銳尖山香圓的促進(jìn)效果優(yōu)于灌根處理,與前人研究結(jié)果相同。葉面施肥是植物根外營養(yǎng)的重要途徑,施用靈活、便捷,養(yǎng)分吸收快、用量少、肥效好、針對性強(qiáng),可在作物不同生長階段、不同種植密度和高度下進(jìn)行(李燕婷等,2009)。因此,對銳尖山香圓施用活性生物增產(chǎn)降解劑方式宜采用葉面噴施,有利于銳尖山香圓集約化的大規(guī)模機(jī)械化施肥操作,可提高產(chǎn)投比,發(fā)揮更好的增產(chǎn)效果。
肥料對植物生長與品質(zhì)的影響存在劑量調(diào)控效應(yīng)。劉莉等(2018)對血人參種植肥效的試驗結(jié)果表明,施肥量增多時,血人參藥材根部會被肥料燒死,整體長度較短。郭麗麗等(2018)對人參的精細(xì)化栽培研究表明,氮肥施用量過多導(dǎo)致參根皂苷含量下降,品質(zhì)降低。段文靜等(2020)研究表明,低濃度硝化抑制劑可促進(jìn)棉花生長,高濃度抑制其生長。黃芳等(2021)研究表明,當(dāng)活性生物增產(chǎn)降解劑質(zhì)量比為1∶30浸種時,對西瓜穴盤苗的發(fā)芽率具有顯著促進(jìn)作用,并顯示質(zhì)量比為1∶100時對西瓜穴盤苗在莖粗及根系方面的促進(jìn)作用大于1∶50和1∶150。高旭春等(2021)研究表明,當(dāng)活性生物增產(chǎn)降解劑以質(zhì)量比1∶30兌水時,對甜瓜增產(chǎn)效果明顯,1∶120時則有減產(chǎn)效果。本研究也表明,葉面噴施1∶30濃度處理可明顯促進(jìn)銳尖山香圓生長,提高產(chǎn)量,葉面噴施1∶50濃度處理有利于提高銳尖山香圓抗性與土壤肥力,但葉面噴施1∶100濃度處理的土壤有機(jī)質(zhì)和土壤酶活性有不同程度的降低;以1∶200濃度灌根后,銳尖山香圓葉片生理指標(biāo)值有所下降。優(yōu)質(zhì)中藥材的合理施肥是制約中藥現(xiàn)代化及國際化的關(guān)鍵瓶頸問題之一,合理施肥應(yīng)遵循適宜的濃度選擇、養(yǎng)分最大效率化及無害化原則(丁丹丹等,2018)。本研究所用的活性生物增產(chǎn)降解劑在銳尖山香圓生產(chǎn)中施用的合理濃度為1∶30~1∶50,可最大程度提高活性生物增產(chǎn)降解劑的利用率。
合理的濃度選擇及施用方式會對銳尖山香圓生長及藥效成分產(chǎn)生重要影響,本研究開展了活性生物增產(chǎn)降解劑對銳尖山香圓生長、品質(zhì)的劑量效應(yīng)研究,篩選出了適宜的噴施方式及濃度,但基于活性生物增產(chǎn)降解劑對銳尖山香圓生長過程的代謝影響、根際分泌物質(zhì)及土壤微生物影響等內(nèi)在機(jī)理仍需進(jìn)一步研究。
4 結(jié)論
綜合考慮銳尖山香圓形態(tài)指標(biāo)、生理性狀、產(chǎn)量及藥效成分等,葉面噴施活性生物增產(chǎn)降解劑的效果優(yōu)于灌根,且葉面噴施濃度以低濃度(1∶30~1∶50)為宜,可有效促進(jìn)銳尖山香圓生長、提高產(chǎn)量,同時增強(qiáng)抗性并提高藥效。
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(責(zé)任編輯 王 暉)