复合微生物肥料F25对渭北苹果园土壤环境及苹果产量品质的影响研究

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渭北苹果主栽区经过多年粗放式发展,引发诸多问题。如果园土壤环境不断恶化所引起的再植病频发、各类农残超标造成的苹果果品质量下降。严重威胁苹果产业的持续稳定发展。本研究从果树根际微生物入手,筛选具有特异性功能的菌株,并结合果园土壤养分本底状况,研发1种复合微生物肥料。通过该肥料的田间试验,获取产量、优果率、单果重、糖度、硬度数据对肥效进行评价,通过高通量测序手段,对施肥后土壤菌群变化情况进行分析,为日后的研究提供理论依据和数据支持。使用解磷圈实验和解磷含量实验从土壤中分离出1株优良的无机、有机磷降解菌株F162,其解无机磷含量达65.930 mg/L。对1株实验室保存解钾菌YA-07解钾能力进行测定,其解钾率为17%。分别通过形态学、生理生化实验、分子生物学分析,鉴定菌株F162为黑曲霉(Aspergillus niger),菌株YA-07为胶质类芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)。通过菌株共存性试验,发现两者在同等营养条件下生长良好,并未出现两者相互抑制的情况。通过固体发酵条件优化,得到9.0×108 cfu/g的F162和1.58×109 cfu/g的YA-07固体菌剂。并结合渭北苹果主栽区10个果园的土壤养分及pH情况,及苹果生长中的需肥特点,设计了 F25的肥料配方。高通量测序结果,说明在施用该复合微生物肥料后,土壤中的微生物群落发生了很大变化,真菌有227个物种、细菌有266个物种在施肥以后种群丰度急剧下降甚至消失,而另外224个真菌物种和261个细菌物种丰度显著增加。菌群的显著差异主要表现在真菌44个属,细菌7个属中间。其中显著增加的有慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)、蜡壳耳目(Sebacinales)、假诺卡氏科(Pseudonocardiaceae),而显著降低的罗尔斯通氏菌属(Ralstonia spp.)是农业中常见的一种病原菌。通过α、β多样性分析,说明土壤中的微生物的群落丰富度在施肥后有了一定下降,而土壤中的真菌多样性有所提高,而细菌多样性有所下降。并且对于老龄果园的土壤修复,具有更显著的作用。调查苹果产量品质,说明该复合微生物肥料能够促进苹果的生长发育,提高苹果的产量和品质,较CK施肥产量增加24.84%,相对优果率增加24.73%,单果重增加9.15%,糖度增加8.14%,去皮硬度降低1.46%,株增产值为82.58元,投入产出比为1:1.95。综合菌群变化情况及肥效评价,证明该肥料不仅具有改善土壤微生态环境的作用,还可提升苹果品质及产量,果农增产增收,值得在果区广泛推广使用。
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