豆粕發(fā)酵液對(duì)蘆柑果園土壤酶活性和果實(shí)品質(zhì)的影響

摘要要：【目的】研究蘆柑果園土壤施用豆粕發(fā)酵液的應(yīng)用效果，為蘆柑提質(zhì)增效生產(chǎn)提供參考?！痉椒ā坑谔J柑果實(shí)膨大期，用稀釋40倍的豆粕發(fā)酵液和等量清水分別進(jìn)行澆施，分析豆粕發(fā)酵液對(duì)蘆柑果園土壤酶活性和果實(shí)品質(zhì)的影響?！窘Y(jié)果】施用豆粕發(fā)酵液對(duì)蘆柑果園土壤pH值無顯著影響；土壤脲酶和酸性磷酸酶活性分別提高44.15%和20.86%，土壤蔗糖酶與過氧化氫酶活性無顯著差異；蘆柑葉片全磷和全鉀含量分別增加5.71%和23.42%，全氮含量差異不顯著；蘆柑果實(shí)可溶性固形物含量無顯著差異，可滴定酸含量降低7.99%，固酸比提高28.58%；單果質(zhì)量和果皮厚度分別增加14.42%和16.00%，縱徑提高5.56%；果實(shí)橫徑和果實(shí)硬度略有增加，但差異不顯著?！窘Y(jié)論】施用豆粕發(fā)酵液可以提高福建泉州永春蘆柑果園酸性土壤的脲酶和酸性磷酸酶活性，促進(jìn)土壤氮磷養(yǎng)分的釋放，以及蘆柑植株葉片磷鉀礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收，并且對(duì)蘆柑果實(shí)外觀和內(nèi)在品質(zhì)均有改善效果。

關(guān)鍵詞：豆粕發(fā)酵液；蘆柑；土壤酶活性；果實(shí)品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S666" " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " " " " " " " "文章編號(hào)：2095-5774（2024）03-0188-06

Effects of Soybean Meal Fermentation Liquor on Soil Enzyme Activities

and Fruit Quality in Ponkan Orchard

Abstract：【Objective】 The purpose of this study is to investigate the application effect of soybean meal fermentation liquor on the soil of ponkan orchard in order to provide reference for improving the quality and efficiency of the ponkan production.【Method】The effect of soybean meal fermentation liquor on soil enzyme activities and fruit quality in ponkan orchard were analyzed after applying soybean meal fermentation liquor diluted by 40 times and the equal amount of water （control） on ponkan roots during fruit swelling period. 【Result】The application of soybean meal fermentation liquor had no significant effect on soil pH；soil urease and acid phosphatase activities were increased by 44.15% and 20.86%，respectively，while soil sucrase and catalase activities were not obviously changed；and total phosphorus and potassium contents were enhanced by 5.71% and 23.42% in ponkan leaves，respectively，but total nitrogen content in ponkan leaves showed no significant change；the soluble solid content of the fruit was not significantly changed，while titratable acid content decreased by 7.99%，and an 28.58% increase displayed in solid acid ratio；single fruit mass and fruit peel thickness were improved by 14.42% and 16.00%，respectively，and there was an increase in longitudinal diameter of ponkan fruit to 5.56%；the fruit transverse diameter and hardness were not significantly enhanced. 【Conclusion】 The application of soybean meal fermentation liquor could improve the activities of soil urease and acid phosphatase in ponkan orchard of Yongchun County，Quanzhou City，promote the release of nitrogen and phosphorus in soil，as well as the absorption of phosphorus and potassium mineral nutrients in leaves and improve the appearance and internal quality of ponkan fruit.

Key words：Soybean meal fermentation liquor；Ponkan；Soil enzyme activity；Fruit quality

蘆柑（Citrus reticulata Blanco cv. Ponkan），屬于蕓香科柑橘屬常綠果樹，是源自亞洲的代表性柑橘品種，在中國(guó)、巴西、印度等地區(qū)廣泛種植［1］。福建泉州永春蘆柑作為閩南地區(qū)名優(yōu)產(chǎn)品，不僅食用價(jià)值高，營(yíng)養(yǎng)保健功效良好，而且具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，是農(nóng)民增收的主要來源［2］。但近年來蘆柑果園由于土壤管理粗放，肥料投入比例失衡，致使土壤結(jié)構(gòu)劣化，肥力水平下降，養(yǎng)分吸收和利用率降低，進(jìn)而對(duì)樹體生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。因此，提高蘆柑果實(shí)品質(zhì)，優(yōu)化果園栽培管理模式，實(shí)現(xiàn)蘆柑提質(zhì)增效已成為迫切需求。

豆粕是大豆榨取豆油后的副產(chǎn)品，其主要成分為蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪和碳水化合物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)含有異黃酮等生物活性物質(zhì)［3-4］。豆粕經(jīng)微生物發(fā)酵處理后，不僅是動(dòng)物優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料的來源，還可作為一種有機(jī)液體肥料，提供植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素，并且能夠改良土壤理化性質(zhì)，培肥土壤，促進(jìn)養(yǎng)分供應(yīng)均衡［5］。潘鳳兵等［6］研究表明，在蘋果連作土壤中施加豆粕發(fā)酵物，土壤微生物環(huán)境得到改善，土壤酶活性提高，促進(jìn)了果樹生長(zhǎng)，提高抗逆性。聶松青等［7］利用豆粕發(fā)酵液對(duì)設(shè)施葡萄進(jìn)行土壤澆灌，發(fā)現(xiàn)葉片葉綠素含量增加，果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)提升。此外，徐小菊等［8］也報(bào)道，施用豆粕肥對(duì)果實(shí)品質(zhì)具有積極作用。唐易等［9］在蘆柑果園施用豆粕發(fā)酵液后發(fā)現(xiàn)，蘆柑果實(shí)品質(zhì)提升，土壤養(yǎng)分水平改善。目前，豆粕發(fā)酵肥作為有機(jī)肥料在果樹、蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物的應(yīng)用較多，且施用效果明顯。然而，關(guān)于豆粕發(fā)酵液對(duì)于蘆柑果園土壤酶活性及地上部養(yǎng)分吸收利用的影響尚不清楚。本文旨在研究蘆柑園土壤澆施豆粕發(fā)酵液對(duì)蘆柑果園土壤酶活性、葉片氮磷鉀礦質(zhì)元素含量、果實(shí)外觀及內(nèi)在品質(zhì)的影響，以及豆粕發(fā)酵液在果園的應(yīng)用效果，以期為豆粕發(fā)酵液在蘆柑生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2023年7月至11月，在福建省泉州市永春縣天馬柑桔場(chǎng)果園進(jìn)行田間試驗(yàn)。供試品種為10" a生蘆柑（Citrus reticulata Blanco cv. Ponkan）。試驗(yàn)用糖蜜、豆粕、水質(zhì)量比為127，放入塑料罐中充分混勻，30～37 ℃下厭氧發(fā)酵50 d獲得豆粕發(fā)酵液肥料。

1.2 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)分別選擇50株生長(zhǎng)健壯、株高約2 m、樹勢(shì)基本一致的蘆柑樹，設(shè)置2個(gè)處理：SF處理，每株用豆粕發(fā)酵液2 L稀釋40倍進(jìn)行澆施；CK處理，等量清水澆施作為對(duì)照處理。各處理分別于果實(shí)膨大期（7月15日）開始在樹冠滴水線附近進(jìn)行澆施；隔20 d澆施1次，共3次。其它管理水平為常規(guī)管理。

1.3 樣品采集

于蘆柑成熟期（11月18日）采集樣品。兩個(gè)處理各挑選10株樹體大小一致、結(jié)果量一致的采樣樹，在樹冠外圍的中上部隨機(jī)采集20個(gè)大小均勻、著色一致的成熟果實(shí)以測(cè)定果實(shí)品質(zhì)。每個(gè)處理選取3株采樣樹，在每株樹冠滴水線附近選點(diǎn)，采集0～30 cm的土壤樣品，多點(diǎn)取樣，混合各采樣點(diǎn)土壤，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干后進(jìn)行土壤酶活性測(cè)定。分別在各處理采樣樹的樹冠中上部新梢隨機(jī)剪取功能葉片 6枚，測(cè)定植株葉片氮磷鉀含量。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

1.4 發(fā)酵液成分測(cè)定

豆粕發(fā)酵液成分由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所進(jìn)行測(cè)定。

1.5果實(shí)品質(zhì)測(cè)定

成熟蘆柑果實(shí)的外觀品質(zhì)測(cè)定：?jiǎn)喂|(zhì)量使用電子天平稱取獲得，果實(shí)硬度使用果實(shí)硬度計(jì)沿果實(shí)赤道面穿刺進(jìn)行測(cè)定。果皮厚度和果實(shí)縱橫徑使用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算縱徑與橫徑的比值獲得果形指數(shù)。

果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)測(cè)定：可溶性固形物含量使用手持折光儀進(jìn)行測(cè)定，可滴定酸含量采用酸堿滴定法測(cè)定。根據(jù)可溶性固形物含量和可滴定酸含量比值獲得固酸比。

1.6土壤和葉片相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

蘆柑果園土壤的蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶和過氧化氫酶活性采用分光光度計(jì)法測(cè)定，土壤酶活性高低可以用于衡量土壤生化反應(yīng)強(qiáng)度和養(yǎng)分循環(huán)狀況。土壤pH值采用pH計(jì)測(cè)定。

葉片全氮、全磷和全鉀含量由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所進(jìn)行測(cè)定。

1.7 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表繪制；使用SPSS 26.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆粕發(fā)酵液成分分析

經(jīng)測(cè)定，供試豆粕發(fā)酵液的原液成分為：總碳含量37.36 ng/g，總氮含量3.50 ng/g，碳氮比10.68，總氨基酸含量154.66 mg/g，pH值 4.97。

2.2 施用豆粕發(fā)酵液對(duì)蘆柑果園土壤pH和土壤酶活性的影響

土壤pH值是影響果樹生長(zhǎng)發(fā)育和土壤養(yǎng)分有效性的關(guān)鍵因素。由圖1可知，SF處理下蘆柑園的土壤pH值為4.73，較CK處理無顯著差異。

土壤酶是一種生物催化劑，能將土壤中難以吸收的養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為微生物和植物可利用的可溶性物質(zhì)，土壤酶活性與土壤肥力關(guān)系密切。其中，土壤蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶是驅(qū)動(dòng)土壤有機(jī)碳、氮、磷等養(yǎng)分轉(zhuǎn)化過程的關(guān)鍵酶，過氧化氫酶能催化過氧化氫分解為氧和水供土壤生命體利用。由圖1可知，SF處理下土壤脲酶活性和酸性磷酸酶活性均顯著高于CK處理，增幅分別為44.15%和20.86%。SF處理與CK處理的土壤蔗糖酶和土壤過氧化氫酶活性無顯著變化。

2.3 施用豆粕發(fā)酵液對(duì)蘆柑葉片氮磷鉀含量的影響

葉片氮磷鉀含量高低在一定程度上可以反映樹體營(yíng)養(yǎng)水平和土壤養(yǎng)分的可利用效率。由圖2可知，SF處理的蘆柑果樹葉片中全磷和全鉀含量較CK處理分別增加了5.71%和23.42%，但葉片全氮含量相近，差異不顯著。

2.4 施用豆粕發(fā)酵液對(duì)蘆柑果實(shí)外觀性狀的影響

良好的外觀性狀是提高果實(shí)商品價(jià)值的重要因素。由表1可知，不同處理對(duì)果實(shí)外觀性狀有一定影響。與CK處理相比，SF處理的單果質(zhì)量和果皮厚度分別提高14.42%和16.00%，達(dá)到顯著水平。SF處理提高了蘆柑果實(shí)的橫縱徑，但從果形指數(shù)來看無顯著差異。對(duì)于果實(shí)硬度，SF處理較CK處理增加，但未達(dá)到顯著差異?？傮w上，豆粕發(fā)酵液施肥處理可以在一定程度上提高單果質(zhì)量和果個(gè)大小，增加果皮厚度。

2.5 施用豆粕發(fā)酵液對(duì)蘆柑果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)是評(píng)價(jià)果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味品質(zhì)的重要指標(biāo)。由圖3可知，不同處理對(duì)于果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)也有一定影響。SF處理蘆柑果實(shí)中可溶性固形物含量較高，但與CK處理相比未達(dá)到顯著差異。SF處理的可滴定酸含量較CK處理降低了7.99%，達(dá)到顯著差異，同時(shí)SF處理的固酸比較CK處理提高了28.58%，達(dá)到顯著差異水平。

3 討論與結(jié)論

豆粕發(fā)酵液作為一種常見的有機(jī)液體肥，富含營(yíng)養(yǎng)成分和生理活性物質(zhì)，能夠滿足微生物代謝活動(dòng)所需的碳源和氮源，影響土壤微生物活性和土壤酶活性，對(duì)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)移、土壤理化環(huán)境以及植物生長(zhǎng)發(fā)育具有重要調(diào)控作用［10］。土壤pH值對(duì)多種營(yíng)養(yǎng)元素形態(tài)和植物根系養(yǎng)分吸收均有重要影響，pH值以5.5～6.5比較適宜蘆柑果樹生長(zhǎng)，本研究中，豆粕發(fā)酵液對(duì)土壤pH影響不顯著，本試驗(yàn)地土壤pH值偏酸，這可能與蘆柑果園長(zhǎng)期施用化肥有關(guān)。土壤酶參與土壤中各種重要生化過程和物質(zhì)循環(huán)，其中土壤脲酶和酸性磷酸酶分別是土壤中氮和磷的關(guān)鍵水解酶，二者活性是評(píng)價(jià)土壤有機(jī)態(tài)氮和磷養(yǎng)分周轉(zhuǎn)及供應(yīng)狀況的重要指標(biāo)［11］。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，土壤脲酶和酸性磷酸酶活性在SF處理下顯著增強(qiáng)，說明施用豆粕發(fā)酵液能夠促進(jìn)土壤氮和磷養(yǎng)分循環(huán)，增加土壤有效態(tài)氮磷養(yǎng)分供給。潘鳳兵等［6］的研究也表明，豆粕發(fā)酵物的施入顯著提高土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和過氧化氫酶的活性，促進(jìn)了土壤釋放養(yǎng)分，對(duì)提高土壤微生物活性和土壤肥力水平起重要作用，利于促進(jìn)果樹對(duì)養(yǎng)分的吸收利用。

有研究表明，施用豆粕有機(jī)肥能夠增加土壤磷養(yǎng)分的釋放，與不施肥處理相比不同程度提高黃瓜植株對(duì)氮磷鉀養(yǎng)分吸收量［12］；豆餅發(fā)酵液可促進(jìn)香蕉地上部對(duì)氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收利用［13］。這與本研究結(jié)果相似。本試驗(yàn)施用豆粕發(fā)酵液顯著增加了蘆柑葉片中全磷和全鉀元素含量，改善植株葉片吸收磷鉀礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀況。磷和鉀對(duì)于碳水化合物合成和轉(zhuǎn)運(yùn)、葉片光合作用以及果實(shí)品質(zhì)形成等生理過程具有重要作用，葉片磷鉀元素含量的增加有利于果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分積累以及果實(shí)品質(zhì)改善［14-15］。王鵬等［16］研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵餅肥具有提高馬鈴薯植株氮和鉀吸收的作用，促進(jìn)了植株生長(zhǎng)和品質(zhì)提升。然而，本試驗(yàn)中 SF處理對(duì)于葉片全氮含量沒有顯著性影響，可能是較差的土壤理化性質(zhì)等因素阻礙根系吸收養(yǎng)分所致［17］。

本研究表明，在蘆柑果實(shí)膨大期施用豆粕發(fā)酵液，不僅顯著降低蘆柑果實(shí)可滴定酸含量，提高固酸比，改善了內(nèi)在品質(zhì)，而且通過提高果實(shí)質(zhì)量和果皮厚度，提升了外觀品質(zhì)，這與唐易等［9］的研究結(jié)果相一致。因此本研究認(rèn)為，施用豆粕發(fā)酵液可通過提高土壤有效態(tài)養(yǎng)分供應(yīng)水平和葉片礦質(zhì)養(yǎng)分吸收利用率，從而促進(jìn)蘆柑樹體生長(zhǎng)和果實(shí)發(fā)育，有效改善果實(shí)品質(zhì)。發(fā)酵液中富含的氨基酸等生理活性物質(zhì)可能是果實(shí)品質(zhì)提升的重要因素［18］，本試驗(yàn)中施用的豆粕發(fā)酵液所含氨基酸豐富，可能有效促進(jìn)了果實(shí)品質(zhì)改善。

綜上所述，在福建泉州永春蘆柑果園酸性土壤施用豆粕發(fā)酵液后，能夠增強(qiáng)土壤中脲酶及酸性磷酸酶活性，促進(jìn)土壤氮磷養(yǎng)分釋放，以及蘆柑植株葉片對(duì)土壤磷鉀養(yǎng)分吸收和利用，改善了蘆柑果實(shí)的內(nèi)外在品質(zhì)。

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