Effects of Applying Humic Acids and Bio-fertilizer on the Qualities and Yields of Strawberry and Soil Agrochemical Characters

Abstract

通过温室试验探索了追施腐植酸肥料及生物肥对草莓产量、品质及土壤农化性状的影响。试验在满足草莓正常生长所需肥力的基础上追施腐植酸和生物肥,试验设置4 个处理,分别为:对照(常规施肥处理)、追施腐植酸肥、追施生物肥、追施腐植酸+生物肥,重复3 次,随机排列。研究结果表明:施用生物肥、腐植酸、腐植酸+生物肥能够显著改善草莓长势,盛果期单果重分别提高了8.85%、14.12%和16.23%

显著降低草莓白粉病、灰霉病、烂果病的发生率,进而提高草莓产量,3 个施肥处理产量较对照分别提高了7.70%、10.80%和14.70%

施用腐植酸和生物肥能显著提高草莓蛋白质含量、草莓Vc 含量及可溶性糖的含量,降低草莓游离酸含量,进而提高了糖酸比,改善口感

施用腐植酸和生物肥能显著改善土壤理化性质,提高土壤有机质含量,3 个施肥处理土壤有机质含量分别比对照高0.13、1.51 g·kg^-1和1.69 g·kg^-1。综上得出,施用腐植酸和生物肥对草莓生长具有积极影响,且2种肥料配合施用效果最佳。

A greenhouse experiment was conducted to study the effect of humic acids and bio-fertilizer on the qualities, yields of strawberry and soil agrochemical characters. Humic acids and bio-fertilizer were applied based on the requirement of the normal growth of strawberry. Four treatments were plotted: control(conventional treatment), dressing humic acid, topdressing bio-fertilizer, dressing humic acid+bio-fer-tilizer. Each treatment was repeated three times and randomly arranged. Results showed that application of bio-fertilization, humic acid, hu-mic acid+bio-fertilization could significantly improve the growing of the strawberry, average weight of strawberry during full burning period increased by 8.85%, 14.12% and 16.23%, respectively

Incidence of powdery mildew, gray mold and rot disease of strawberry was signifi-cantly reduced. Yield of strawberry was also improved by 7.70%, 10.80% and 14.7% respectively, compared with the control treatment. The results also showed that application of humic acid+bio-fertilization could significantly increase the protein, vitamin C and soluble sugar con-tent while reduce free acid of strawberry. Soil organic matter content was significantly improved by 0.13, 1.51 g·kg^-1 and 1.69 g·kg^-1 respec-tively than control when bio-fertilization, humic acid, humic acid+bio-fertilizer were applied. In summary, humic acid and bio-fertilization had a positive impact on the growth of strawberry. Combined application of those two kinds of fertilizer would show the best agricultural effect.

土壤腐殖质由胡敏酸（Humic acid）、富里酸（Fluvic acid）和胡敏素（Humin）等组成^[1]。腐植酸（Humic acid）依据其英文名称一般是指胡敏酸^[2]，其含量变化 可被用于评价土壤肥力水平和环境健康状况。近年来 腐植酸的应用已经成为保护和治理日益恶化的生态 环境、降低污染等的重要措施。从19 世纪起，人们就 已经从营养角度认识到土壤中腐植酸对植物生长的 作用，适宜浓度下，腐植酸对植物生长有促进作用^[3]， Fagbenro 等^[4]用柚木幼苗进行实验，结果表明胡敏酸对柚木幼苗的月生长率、高度、总干物质产量都有显 著促进作用，Adani 等^[5]报道腐植酸能够使番茄根的 干重增加18%，同时又报道显示土壤腐植酸能促进土 壤形成团粒结构,增强植物的生理活性^[6]。而生物肥料 是利用生物技术制造的、对作物具有特定肥效的生物 制剂，其有效成分是特定的活生物体、生物体的代谢 物或基质的转化物等。目前生物肥料在培肥地力、提 高化肥利用率、净化和修复土壤、保护环境以及提高 农作物产品品质和食品安全等方面的作用已有大量 相关研究^{[7, 8, 9, 10, 11, 12]}。

草莓果实鲜嫩多汁、郁香酸甜，还含有丰富的维 生素B、维生素C 和铁、钙、磷等多种营养成分，具有 一定的保健功能，然而土地复种指数高，土壤营养元 素逐步缺乏，造成肥力下降，施肥已成为保障草莓产 量的重要措施，但是种植过程中单纯依赖化肥严重影 响其品质,并且化肥的不合理施用可能造成土壤板 结、结构变差、肥力下降等不良后果^[13]。近年来，设施 草莓种植以实现草莓优质和良性调控土壤为立足点， 通过改善和优化追肥模式和技术改善草莓根系附近 理化环境和增加有益微生物，提高根系活力，有利于 提高草莓抗逆性、对养分的均衡吸收能力，从而实现 草莓优质稳产的同时保证土壤可持续健康发展^{[14, 15, 16]}。 本试验通过对草莓追施腐植酸肥料及生物肥料，研究 其对草莓产量、草莓品质及土壤农化性状的影响。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2013 年9 月至2014 年5 月在大兴区庞 各庄科技站的基地温室内进行。供试土壤为壤土，土 壤有机质含量为10.10 g·kg^-1，土壤全氮含量为1.04 g·kg^-1，土壤碱解氮为69.97 mg·kg^-1，土壤有效磷含量 为144 mg·kg^-1，土壤速效钾含量为54.1 mg·kg^-1，土壤 pH值为8.15，土壤容重为1.38 g·cm_-3。供试作物为草 莓，品种为红颜；供试肥料为腐植酸（液体）和生物肥 （粉色颗粒），生物肥的养分含量为：总氮17.1%，有效 磷未检出，钾含量9.16%，其有效活菌数≥2×107 个· g^-1，腐植酸肥的养分含量见表 1（检测依据农业行业 标准《含腐植酸水溶肥料》NY 1106—2010）。

1.2 试验设计和方法

试验选用长势一致的温室草莓，基肥施用相同， 基肥用量分别为：牛粪4 000 kg·667 m_-2，鸡粪4 000 kg·667 m_-2，磷酸钙100 kg·667 m_-2，硝酸钾50 kg·667 m_-2。试验设置4 个处理，分别为：对照（常规追肥处 理）、追施腐植酸肥、追施生物肥和追施腐植酸+生物 肥，重复3 次，随机排列。追肥时间为从草莓果实膨大 初期开始，每隔15 d追肥1次，对照追施复合肥（20- 10-15），复合肥、腐植酸及生物肥用量均为2 kg·667 m_-2，小区面积为30 m₂，滴灌施肥。

1.3 测试方法及数据分析

1.3.1 土壤、肥料及草莓品质测定方法^[17

]

全氮测定方法：H₂SO₄-H₂O₂消煮，凯氏定氮法；全 磷测定方法：H₂SO₄-H₂O₂消煮，钼锑抗显色法；全钾测 定方法：H₂SO₄-H₂O₂消煮，火焰光度计法；速效钾的测 定方法：火焰光度计法。

草莓果实Vc 含量测定方法：2，6-二氯靛酚溶液 滴定法；可溶性糖测定方法：蒽酮比色法；蛋白质测定 考马斯亮蓝法；游离酸的测定用酸碱滴定法。

1.3.2 数据分析方法

应用DPS 系统软件，对处理间不同参数进行方 差分析。统计后多重比较法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 施用腐植酸及生物肥对草莓长势的影响

施用腐植酸及生物肥对草莓长势的影响见表 2。 施用腐植酸+生物肥能显著提高草莓株高，其平均株 高为18.87 cm，单施腐植酸或生物肥后草莓株高差异 不显著；追施2 种肥料对叶面积影响不大；无论是单 施还是2 种肥料混施均能够显著提高盛果期和末果 期草莓单果重，其中盛果期单果重以两种肥料混施最 高，草莓平均单果重为50.27 g，其次为单施腐植酸， 其平均单果重为49.36 g，对照平均单果重最低，其中 3 个施肥处理分别比对照提高了8.85%、14.12%和 16.23%；到了末果期，追施肥料的3 个处理，其平均单 果重差异不显著；3 个追肥处理的单株果数差异不显 著，其平均单株果数分别为8.30、8.26 个和8.56 个， 显著高于对照。由此可以看出，追施腐植酸和生物肥 均能够显著提高草莓整体长势，尤其是草莓盛果期单 果重和单株果数，进而提高草莓产量。

2.2 施用腐植酸及生物肥对草莓病害发生率的影响

施用腐植酸及生物肥对草莓病害发生率的影响 见图 1。由图 1可以看出，施用腐植酸及生物肥均能够显著降低白粉病的发生率，其白粉病发生率分别为 7.3%、6.8%和5.4%，分别比对照低3.6%、4.1%和 5.5%，其中2种肥料同时施用草莓的白粉病发生率最 低，显著低于单独施用；追施腐植酸及生物肥使草莓 灰霉病显著降低，其灰霉病发生率分别为7.1%、5.9% 和5.0%，分别比对照降低了4.1%、5.3%和6.2%；同样 施用腐植酸和生物肥也显著降低了草莓的烂果病发 生率。

2.3 施用腐植酸及生物肥对草莓产量的影响

施用腐植酸及生物肥对草莓产量产生了积极影 响，由图 2 可以看出，施用腐植酸肥料显著提高了草 莓的产量，其中，2 种肥料一起施用草莓产量最高，产 量为1 687.44 kg·667 m_-2，但是与单独施用腐植酸时 草莓产量无显著差异，但是均显著高于单独施用生物 肥及对照，其中施用生物肥、施用腐植酸及施用腐植 酸+生物肥3 个处理草莓产量分别比对照提高了 7.70%、10.80%和14.70%。

2.4 施用腐植酸及生物肥对草莓品质的影响

施用腐植酸和生物肥对草莓品质的影响见表 3。 由表 3可以看出，施用腐植酸和生物肥能够显著提高 草莓的蛋白质含量，2 种肥料混施小区草莓蛋白质含量最高，其值为11.33 g·kg^-1，而单独施用腐植酸和生 物肥小区草莓蛋白质含量差异不显著；施用腐植酸 和生物肥对草莓Vc 含量的影响与蛋白质相似，3 种 施肥处理Vc 含量分别比对照高16.74%、11.51%和 25.91%。

腐植酸和生物肥的施用显著增加了可溶性糖的 含量，施用腐植酸+生物肥小区草莓可溶性糖含量最 高，可溶性糖含量增加了2.93%，单独施用腐植酸和单 独施用生物肥后小区草莓可溶性糖含量差异不显著， 但是均显著高于对照，分别比对照高1.96%和2.43%；施用腐植酸和生物肥能够显著地降低草莓游离酸含 量，进而提高了糖酸比，其中施用腐植酸+生物肥小 区草莓糖酸比最高，口感最好，其次为施用腐植酸的 草莓。

由以上分析可以得出，施用腐植酸和生物肥能够 显著地提高草莓蛋白质、Vc 和可溶性糖含量，显著降 低草莓游离酸含量，从而提高了草莓糖酸比，改善了 草莓品质，原因可能是腐植酸和生物肥含有的养分中 钾及大量有益菌作用的结果，具体影响机理有待进一 步研究。

2.5 施用腐植酸和生物肥对土壤农化性状的影响

施用腐植酸和生物肥对土壤农化性状产生了一 定的影响，由表 4 可以得出，施用腐植酸后，土壤有机 质含量、土壤有效磷含量、土壤硝态氮含量和土壤EC 含量均显著高于对照，其中单施腐植酸处理与腐植 酸+生物肥处理土壤有机质含量分别比对照高1.51 g·kg^-1和1.69 g·kg^-1，施用生物肥后土壤有机质含量 与对照差异不显著；单施腐植酸处理与腐植酸+生物 肥处理土壤有效磷含量分别比对照高29.97 mg·kg^-1和27.97 mg·kg^-1，单施生物肥土壤有效磷含量与对照 差异不显著，原因可能是由于本试验基肥施用量过 大，再加上腐植酸和生物肥的双重作用，使得土壤中 有效磷含量增加，建议种植下茬作物之前不施磷肥； 单施腐植酸处理与腐植酸+生物肥处理土壤硝态氮含 量分别比对照高20.08 mg·kg^-1和28.75 mg·kg^-1，单施 生物肥土壤硝态氮含量与对照差异不显著；单施腐植 酸处理与腐植酸+生物肥处理土壤EC 含量分别比对 照高34.60 μS·cm-1和42.77 μS·cm-1，单施生物肥土 壤EC含量与对照差异不显著。施用生物肥和腐植酸 后各处理土壤铵态氮含量和土壤pH 值差异不显著。 腐植酸+生物肥处理土壤速效钾含量显著高于其他处 理，单施生物肥和单施腐植酸处理土壤速效钾含量差 异不显著。

施用腐植酸后，土壤有机质含量、土壤有效磷含 量、土壤硝态氮含量和土壤EC 含量显著提高，施用 腐植酸+生物肥后土壤速效钾含量显著增加，无论是 单施还是混施，土壤铵态氮含量和土壤pH 值均无显 著变化。综上分析，腐植酸和生物肥混合施用能够显 著改善土壤农化性状。

3 讨论

腐植酸+生物肥能显著提高草莓株高，其平均株 高为18.87 cm，单施腐植酸或生物肥后草莓株高差异 不显著；无论是单施还是2 种肥料混施均能够显著提 高盛果期和末果期草莓单果重，追施腐植酸和生物肥 均能够显著地提高草莓长势，这与毕军等^[18]对小麦的 研究结果类似。有研究表明胡敏酸可能通过螯合Fe²⁺以减少脯氨酸的转化，从而促进生长^[19]；另一原因可 能是腐植酸可部分抑制NADH 氧化酶的活性，影响 了细胞壁内的代谢过程，从而促进植物生长^[20]。整体 植物的实验表明，在土壤中加入胡敏酸或黄腐酸能促 进N、P、K、Ca、Mg、Cu、Zn、Fe的吸收^[21]。同时腐植酸能 促进根的生长及侧根的形成，增大了根的有效吸收面 积^[19]，也能促进根系活力^[22]，提高根的吸收能力，从而 促进植株长势。

腐植酸和生物肥对作物抗病性亦有相关研究，朱 震等^[23]、肖相政等^[24]通过番茄试验得出施用生物肥后， 番茄青枯病病情指数显著降低，本试验对草莓白粉 病、灰霉病及烂果病做了相关研究，研究表明腐植酸 及生物肥均能够显著降低白粉病、灰霉病、烂果病的 发生率，原因可能是由于腐植酸及生物肥中含有的腐 植酸及生物活菌数有益于促进草莓根系的生长，从而 能够更好地吸收水分及养分^[21]，从而提高植株的抗病性能，但是具体的抗病机理还有待进一步研究。结合 以上对草莓长势及发病率的分析可以得出，产量产生 差异的原因可能是由于腐植酸及生物肥对草莓的生 长产生了正作用，提高了植株的抗病性，增加了盛果 期单果重，从而提高了草莓产量。

腐植酸和生物肥能够显著提高草莓的蛋白质含 量、草莓Vc 含量及可溶性糖的含量，并能够显著降 低草莓游离酸含量，进而提高了糖酸比，其中施用腐 植酸+生物肥小区草莓糖酸比最高，口感最好，其次为 施用腐植酸的草莓。这与高树青^[25]研究结果一致，可 能是腐植酸和生物肥含有的养分中钾离子及大量的 有益菌作用的结果。

腐植酸和生物肥混合施用能够显著改善土壤农 化性状。施用腐植酸后，土壤有机质含量、土壤有效磷 含量、土壤硝态氮含量和土壤EC 含量显著提高，施 用腐植酸+生物肥后土壤速效钾含量显著增加，无论 是单施还是混施，土壤铵态氮含量和土壤pH 值均无 显著变化。原因可能是腐殖酸和生物肥料既能够直接 为土壤微生物提供有机能源，又能够通过改善植株营 养和根际土壤环境促进微生物的繁衍并延缓土壤微 生物的衰减速率，使土壤微生物能够长时间保持旺盛 的生命活动^[18]，以达到改良培肥土壤、增强土壤肥力、 提高施肥肥效、改善作物生长环境的目的。

4 结论

施用腐植酸和生物肥后草莓长势较对照好，尤其 是显著提高了草莓盛果期单果重和单株果数，而且草 莓白粉病、灰霉病、烂果病的发生率显著降低，进而提 高了草莓产量；施用腐植酸和生物肥能够提高草莓的 蛋白质含量、草莓Vc 含量及可溶性糖的含量，并能 够显著降低草莓游离酸含量，进而提高了糖酸比，改 善草莓口感，增加草莓经济价值；施用腐植酸和生物 肥同时能够改善土壤农化性状，改善作物生长环境。 根据产量和品质结果分析，在本试验条件下得出单独 施用腐植酸效果略好于单独施用生物肥，腐植酸和生 物肥配合施用，效果最佳。[/RAW_REF_TEXT]

[RAW_REF_TEXT][25] 高树清, 王永杰, 赵锁成, 等. 腐殖酸在果树上的应用及展望[J]. 山 西果树, 2005(2):34-35. GAOShu-qing, WANGYong-jie, ZHAOSuo-cheng, et al. Theappli-cation and prospects of humic acid in thefruit trees[J]. Shanxi Fruits, 2005(2):34-35.(in Chinese)