閻世江,張繼寧,劉 潔,李照全
(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所,山西 太原 030031;2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所,山西 太原 030031;3.山西省白色農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì),山西 太原 030031)
我國是蔬菜消費(fèi)大國,在人們的日常生活中,蔬菜的地位舉足輕重。近年來,隨著我國人民生活水平的提高,蔬菜的需求量日益擴(kuò)大,為保證蔬菜的充足供應(yīng),只有2條途徑,即擴(kuò)大種植面積或提高單位面積產(chǎn)量,但我國耕地面積有限,短時(shí)間內(nèi)蔬菜種植面積無法擴(kuò)大,因此,只能提高單位面積產(chǎn)量[1]。
一般認(rèn)為,提高蔬菜單產(chǎn)應(yīng)大量施用化肥。據(jù)FAO組織統(tǒng)計(jì),在諸多提高單產(chǎn)的作用中化肥占40%~60%。但多年來的實(shí)踐證明,施用化肥使土壤板結(jié)并破壞土壤理化性質(zhì),有很大的危害。如何找出合理的施肥技術(shù)既能滿足蔬菜生長的需要,又能保護(hù)環(huán)境成為科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。生物菌肥應(yīng)運(yùn)而生,它能改善土壤的結(jié)構(gòu),同時(shí)改善蔬菜的抗逆性、品質(zhì)等,效果顯著[1-3]。
筆者從生物菌肥的概念、種類、作用機(jī)理、使用方法、注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行綜述,以期為提高我國蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)奠定理論基礎(chǔ)。
生物菌肥是指把在野外環(huán)境中找到的微生物經(jīng)誘變、復(fù)壯后,再經(jīng)發(fā)酵,以草炭、褐煤、粉煤灰等為載體加工而成的生物制劑,其含有大量細(xì)菌。確切地說,生物菌肥是菌,并非一種肥料,其并不含有氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素,而只是含有微生物,但生物菌肥在蔬菜上應(yīng)用后,對蔬菜的生長、品質(zhì)的提高有良好的促進(jìn)作用[4-10]。
目前,國內(nèi)的生物菌肥按其內(nèi)含的菌類分為固氮菌肥、解淀粉芽孢桿菌、木霉菌肥、光合細(xì)菌肥等。市場上成型的產(chǎn)品有江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生產(chǎn)的解淀粉芽孢桿菌肥(YBGJ),北京康源綠洲生物科技有限公司生產(chǎn)的EM菌肥,廣州市微元生物科技有限公司生產(chǎn)的木霉菌肥(MMJ),山西省臨汾市堯都區(qū)汾河氨基酸廠生產(chǎn)的固氮菌肥等。研究發(fā)現(xiàn),生物菌肥不破壞土壤結(jié)構(gòu)、保持土壤養(yǎng)分的平衡,對人、畜和植物無毒。
劉戈等[11-12]研究表明,生物菌肥在番茄、黃瓜等蔬菜上施用后產(chǎn)量較對照增加20%以上。這是因?yàn)樯锞手饕ㄟ^固定氮素、分解磷素、分解鉀素等作用為蔬菜提供了生長發(fā)育必需的多種營養(yǎng)成分,同時(shí)微生物的代謝改善了土壤理化性質(zhì),殺滅有害細(xì)菌,為蔬菜生長創(chuàng)造了良好的條件[2]。
雷春意[13]、李振高等[14]研究發(fā)現(xiàn),在番茄上施用固氮生物菌肥后能降低蔬菜中硝酸鹽含量,較對照下降20%,糖分、蛋白質(zhì)等的含量較對照增加15%,風(fēng)味品質(zhì)改善。周巍[15]研究表明,在黃瓜栽培過程中施用生物菌肥,果實(shí)內(nèi)的干物質(zhì)量、糖含量和Vc含量較對照有所提高;在番茄栽培過程中,分別施用生物菌肥,以施用化肥為對照,結(jié)果發(fā)現(xiàn),施用生物菌肥后果實(shí)內(nèi)的Vc含量、可溶性固形物含量提高,與對照相比,分別提高30%,20%,同樣在菜心栽培過程中施用生物菌肥,其內(nèi)含的水溶性蛋白含量較施用化肥的處理有所提高。說明生物菌肥具有分解的作用,可將土壤中蔬菜需要但不能被吸收的某些元素轉(zhuǎn)化為營養(yǎng)成分,供蔬菜吸收,以改善品質(zhì)[2]。
吳鳳芝等[16]在設(shè)施黃瓜栽培中施用生物菌肥,發(fā)現(xiàn)黃瓜雖然多年連作,但抗病性有所提高,可能是生物菌肥改善土壤微生物群落多樣性所造成的,同時(shí)黃瓜產(chǎn)量、品質(zhì)較對照大幅提高。孟瑤等[17]研究表明,在設(shè)施黃瓜栽培中施用生物菌肥后,白粉病、根腐病發(fā)病率較對照下降15%。說明生物菌肥中的微生物在正常的新陳代謝過程中分泌出抗菌素,這類抗菌素能殺滅真菌和有害細(xì)菌,起到了抗病作用,有利于蔬菜生長。
定植或直播前將生物菌肥均勻撒施在土壤里,伴隨整地作畦進(jìn)行,一般多施用農(nóng)家肥或復(fù)合生物菌肥。禹宙[18]研究認(rèn)為,每公頃用量為1 500 kg。楊興明等[19]研究有機(jī)(類)肥料與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)農(nóng)家肥與生物菌肥混合使用效果較單一使用更好。張新社等[20]研究發(fā)現(xiàn),栽培番茄時(shí)農(nóng)家肥、生物菌肥最佳施用量為每公頃分別施用 75 000,2 250 kg。
王興祥等[21]以連作花生為研究對象,發(fā)現(xiàn)施用生物菌肥后土壤障礙有一定程度的消除。王濤等[22]、CHAMAM等[23]研究黃瓜連作、輪作中土壤理化性狀及生物活性,結(jié)果表明,多年的連作使土壤理化性質(zhì)惡化,輪作有一定的改善,而施用生物菌肥后土壤的理化性質(zhì)最佳,因此,建議在黃瓜生長旺盛期進(jìn)行追肥。一般在植株旁開淺溝,靠近根部撒入復(fù)合生物菌肥,然后覆土,也可以在澆水時(shí)隨水沖施。一般每公頃用量150~300 kg,間隔為15 d。
對于蔬菜來講,定植前,將穴盤苗連同穴盤一起在稀釋后的菌肥中短時(shí)間浸泡,再進(jìn)行定植,或者先挖穴,再植入幼苗,最后灌入稀釋后的菌液,稱為蘸根或灌根。趙建華等[24]研究表明,在小白菜種植前采用印度梨形孢生物菌肥灌根,使小白菜產(chǎn)量升高。朱榮杰等[25]研究表明,在對日光溫室西瓜栽培中,運(yùn)用微生物菌肥灌根處理,提高了西瓜成活率、抗病性和產(chǎn)量。范雪蓮等[26]研究表明,在迷你黃瓜周年生產(chǎn)栽培中,利用生物菌肥蘸根或灌根,均能提高黃瓜的產(chǎn)量與品質(zhì)。
在使用生物菌肥時(shí),要注意生產(chǎn)廠家是否具備生產(chǎn)資質(zhì),針對使用對象的特性,有選擇性地使用,如缺氮土壤可以選擇固氮類的生物菌肥,如缺失的營養(yǎng)成分較多,可以選擇復(fù)合生物菌肥,兼有多重作用。目前,市場上還有各種蔬菜專用菌肥,效果更好。朱麗梅等[27]研究表明,在黃瓜栽培中應(yīng)用專用生物菌肥,效果較好。
生物菌肥對環(huán)境要求較高。如固態(tài)生物菌肥應(yīng)早施,施后土壤保持一定的墑情,土壤中的溫度、濕度、通氣性對施用的效果均有影響。
5.2.1 土壤溫度 禹宙[18]研究微生物肥料在松嫩平原鹽堿地造林中的應(yīng)用,結(jié)果表明,生物菌肥在18~23℃時(shí)活力較強(qiáng),肥力較高,若在15℃以下時(shí)微生物基本死亡。因此,冬季越冬茬蔬菜栽培,要想使生物菌肥發(fā)揮最大的效果,應(yīng)保持較高的地溫,地面覆蓋物除了選用塑料地膜外,秸稈覆蓋效果也很好。
5.2.2 土壤濕度 水是生命活動(dòng)的基本條件,生物菌肥的作用也不例外。宋玉珍[28]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)土壤中含水量為30%~80%時(shí),施用生物菌肥效果最好,含水量超過80%或低于30%時(shí),均對生物菌肥正常發(fā)揮作用有影響。因此,為保證生物菌肥發(fā)揮最大的效果,要保持土壤中適量的水分。在溫室蔬菜澆水應(yīng)選擇晴天上午進(jìn)行,下午進(jìn)行排濕,澆水時(shí)要注意小水多次,只有這樣做才能保證生物菌肥發(fā)揮作用[1]。
5.2.3 土壤通氣性 馮?,|等[29]研究了灰略紅鏈霉菌對水稻秸稈堆肥及還田后土壤理化性質(zhì)和微生物群落的影響,結(jié)果表明,生物菌肥中的微生物大多是好氣性的,如根瘤菌、枯草芽孢桿菌等。在空氣通透性較好的情況下,微生物的生長旺盛,進(jìn)一步影響了土壤的理化性質(zhì),因此,施用菌肥時(shí)應(yīng)保持土壤疏松、通氣良好,具體做法是及時(shí)松土。
5.2.4 土壤pH值 李元芳[30]研究了固氮菌類肥料的特點(diǎn)及有效使用條件,結(jié)果表明,生物菌肥在酸性土壤中即pH值較小時(shí)效果較差,因?yàn)槲⑸镞m宜在偏堿性的土壤中生存,如硅酸鹽細(xì)菌的適宜pH值為7~8,所以,如遇偏酸性的土壤可施入一定量的石灰等,調(diào)節(jié)pH值,促進(jìn)細(xì)菌的活動(dòng)。
5.2.5 施足有機(jī)肥 劉振興等[31]研究了肥料增產(chǎn)貢獻(xiàn)率與土壤有機(jī)質(zhì)含量的關(guān)系,結(jié)果表明,有機(jī)質(zhì)為微生物提供能源。施用有機(jī)肥,如在土壤中配合使用生物菌肥,菌肥中的益生菌就會(huì)大量繁殖,其活性能大幅提高。
生物菌肥本身并非肥料,只是其中含有微生物,真正的養(yǎng)分含量極低,因此,必須與其他肥料共用。李元芳[30]研究固氮菌類肥料的特點(diǎn)及有效使用條件時(shí),發(fā)現(xiàn)菌肥與化肥配合施用效果更好,單獨(dú)施用較大量化肥反而容易對蔬菜有毒副作用。于彩虹等[32]研究發(fā)現(xiàn),過磷酸鈣與菌肥混用后,磷酸鈣可以被菌肥吸收儲(chǔ)存起來,不易流失。
土壤中施入菌肥,并不是施得越多就越好。除造成生產(chǎn)成本高以外,也起不到應(yīng)有的效果。劉振興等[31]研究表明,一般以公頃施用生物菌肥1 500 kg左右為宜。如果土壤鹽含量較高,每公頃可適當(dāng)增施150~300 kg為宜。
目前生物菌肥已得到我國蔬菜種植者的認(rèn)可,市場規(guī)模逐步擴(kuò)大,但產(chǎn)品中還存在一些問題如效果差、活菌數(shù)量少等。針對這些問題應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)生物菌肥基礎(chǔ)理論的研究,應(yīng)在生產(chǎn)工藝、推廣應(yīng)用、宣傳報(bào)道等方面下功夫。利用各種手段在蔬菜種植戶中宣傳生物菌肥的作用機(jī)理、使用方法、使用條件等,讓農(nóng)戶真正深入了解生物菌肥。相信隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、“三農(nóng)”問題的解決,生物菌肥的發(fā)展一片光明[33]。
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