生物有機肥對枸杞品質及土壤養分的影響

司艷娥 孔都斯·帕爾哈提 趙玉玲 張青云 艾克拜爾·伊拉洪

摘要：以寧杞7號為試驗材料，設置20%生物有機肥+80%無機肥（F1）、40%生物有機肥+60%無機肥（F2）、60%生物有機肥+40%無機肥（F3）、80%生物有機肥+20%無機肥（F4）、100%生物有機肥（F5）5個處理，以常規化肥作為對照（CK），比較不同比例的無機肥和生物有機肥對枸杞果實品質的影響及土壤養分的差異，從而為改善枸杞果實品質及提升枸杞園土壤肥力提供科學依據。結果表明，與CK相比，施用不同比例的無機肥和生物有機肥土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量得到顯著提高（P<0.05），其中F3和F4處理土壤改良效果最明顯；施入不同比例的生物有機肥后，枸杞的百葉鮮干重、株高、莖粗、冠幅、新梢生長量顯著提高，其中F4處理效果最佳。此外，F4處理改善果實品質效果最佳，果形指數、單果重、百粒重、總糖含量、蛋白質含量、抗壞血酸含量顯著高于CK。綜合評價后，不同比例的無機肥和生物有機肥對枸杞的生長狀況均得到一定程度的改善，土壤的理化性質得到改良，其中施用80%生物有機肥+20%無機肥效果最好，對枸杞品質有明顯的改善作用。

關鍵詞：生物有機肥；枸杞；土壤養分；生長特性；枸杞品質；

中圖分類號：S567.1⁺90.6? 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）06-0159-07

收稿日期：2023-04-24

基金項目：新疆精河縣綠色有機枸杞土壤改良技術服務項目（編號：2522HXKT2）。

作者簡介：司艷娥（1997—），女，云南昆明人，碩士研究生，主要從事植物營養學研究。E-mail：1928605494@qq.com。

通信作者：艾克拜爾·伊拉洪，博士，教授，主要從事土壤化學與植物營養學等研究工作。E-mail：akbarilahun@163.com。

枸杞（Lycium chinense Mill.）為茄科枸杞屬落葉灌木，是一種抗逆性較強的鹽生灌木，也是改良鹽堿沙漠地的重要醫用經濟樹種，是我國藥食同源的名貴中藥材，具有較高的藥用價值和醫用價值^[1-2]，其種植范圍廣泛，分布于我國西北、華北等地區^[3]。枸杞的營養成分豐富，主要包括甜菜堿、多糖、總糖、蛋白質、胡蘿卜素、抗壞血酸等，具有抗衰老、抗突變、抗腫瘤、降血糖等作用^[4]。枸杞產業為新疆精河縣的優勢主導產業，因優越的地理位置以及豐富的種植經驗，枸杞果實色澤鮮紅、粒大飽滿而深受眾多消費者的青睞。精河縣枸杞種植面積、總產量、出口量均居全國縣級產地第一^[5]。在枸杞栽培過程中，果農普遍缺乏科學合理的種植技術，許多種植區域依然按照傳統經驗施肥，長期施用單一品種化肥，基本不施生物有機肥，導致土壤的肥力下降、板結、養分供應不均衡；枸杞樹體生長穩定性差，果實品質下降，制約了當地枸杞產業的可持續發展^[6-8]。

生物有機肥是一種新型綠色無污染肥料，一方面通過微生物自身的生命活動，將土壤中的難溶性養分轉化為有效養分；另一方面其礦物營養元素齊全，可以提高作物產量，改良土壤肥力，減少病蟲害和環境污染^[9]。生物有機肥中的有機質在其降解過程中消耗了土壤中的硝態氮，減少了果實對硝態氮的吸收，促進果實糖分積累，改善果實品質。王晶等在5年生寧杞1號上施用化肥和生態有機肥，促進枸杞果實膨大，縱徑、橫徑和單果重分別得到明顯提高，枸杞產量增加的同時改善果實品質^[10]。任輝麗等研究發現，將化肥與生物有機肥配施有利于株高的生長，同時冠幅增加效果明顯^[11]。張彥紅等通過試驗研究發現，適當增加無機肥的施用量可以顯著提高枸杞單果鮮重、百粒重和果形指數，降低粒度，從而提高枸杞外觀品質^[12]。

本研究以寧杞7號為研究對象，設置不同比例的無機肥和生物有機肥，對比分析不同施肥量對枸杞生長、品質以及土壤養分含量的影響，制定出適合枸杞生長的施肥方案，比較不同比例的生物有機肥對枸杞品質及土壤肥力的影響，以期為生物有機肥的推廣以及在當地枸杞栽培上的應用提供理論基礎及技術依據。

1? 材料與方法

1.1? 研究區概況

試驗于2022年4月在新疆維吾爾自治區精河縣托里鎮吳夏克巴依東村農民枸杞園進行，該地區位于82°35′00″～82°57′56″ E、44°21′16″～44°29′29″ N，平均海拔320 m，為溫帶大陸性氣候，年平均降水量102 mm，蒸發量大，日照時間長，年日照時數在 2 700 h 以上，晝夜溫差大，有利于枸杞養分的積累，無霜期超過170 d，適宜枸杞生長。

1.2? 供試材料

供試生物有機肥，新疆美麗擴科達拉農業科技有限公司生產，主要成分：氮（N）含量為10%，磷（P₂O₅）含量為7.5%，鉀（K₂O）含量為3%，有效活菌數0.5億CFU/L，N+P₂O₅+K₂O含量≥60 g/L，Fe²⁺+Zn²⁺含量≥20 g/L，鈣含量≥30 g/L。

供試化肥：尿素（含N 46.0%），重過磷酸鈣（含P₂O₅44.0%），氯化鉀（含K₂O 60.0%）。

供試土壤：土質為沙壤土，基本理化性質見表1。供試枸杞品種：選取密度均勻、長勢一致的5年生寧杞7號枸杞作為研究對象，株高為1.00～1.52 m。

1.3? 方法

1.3.1? 試驗設計

試驗共設置6個處理，分別為1個對照和5個施肥處理，每個處理4次重復，共計24個小區，小區采用隨機區組設計，各小區面積60 m²，每個小區20株枸杞樹（行株距1 m×0.75 m）。此外，試驗區采用滴灌的方式澆水和施肥，每隔15 d 澆水1次。肥料采用滴灌方式分3次施入，常規施肥（CK）中的氮肥、磷肥、鉀肥施用量依據當地常規施肥量進行施用，氮磷鉀的施用量分別為60、40、12.5 kg/667 m²。新梢生長期尿素、重過磷酸鈣、硫酸鉀的施入量占全年總量的60%、60%、20%，盛花期尿素、重過磷酸鈣、硫酸鉀的施入量占全年總量的30%、30%、30%，初果期尿素、重過磷酸鈣、硫酸鉀的施入量占全年總量的10%、10%、50%。其他管理措施與當地管理相同。生物有機肥作為基肥在新梢生長期施入，不同施肥處理及施肥量見表2。

1.3.2? 試驗指標測定及方法

1.3.2.1? 土壤指標的測定

分別在枸杞生長的新梢生長期和夏果盛期果實采收后使用土鉆采集土樣，按照5點混合取樣法，采集各個小區0～20、 20～40 cm土層土壤，于室內晾干用于理化指標測定^[13]。參照《土壤農化分析（第3版）》，測定土壤pH值及全鹽、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀的含量^[14-15]。

1.3.2.2? 枸杞形態指標的測定

生長指標參照賀春燕等的方法^[16]。在枸杞生長發育的不同時期（新梢生長期、盛花期、初果期、頭茬果熟期、夏果盛期）每個處理選取5株長勢均勻一致的枸杞植株作為觀測株，并進行標記，用卷尺和游標卡尺測定枸杞樹株高、莖粗、冠幅、新梢生長量。在枸杞新梢生長期和夏果盛期，每個處理選取代表性的植株5株隨機采集枸杞植株葉片，帶回室內用蒸餾水洗凈葉片污漬，選取大小一致的葉片稱取其百葉鮮重，隨后將新鮮的葉片放置到烘箱中105 ℃殺青1 h，以停止酶的作用，隨后放入75 ℃烘箱中烘干24 h，取出干葉，稱取其重量得到百葉干重，通過計算百葉鮮重和干重的比值得到鮮干比。

1.3.2.3? 果實品質的測定

（1）外觀品質：每個處理選取3株枸杞樹，從鮮果中選擇10粒枸杞果實，使用游標卡尺測量枸杞果實縱徑和橫徑，計算橫徑和縱徑的比值得到果形指數；每個處理選取有代表性的植株3株，將摘取的枸杞果實放入50 ℃的恒溫下進行烘干，恒重時取出，并用四分法在每個處理中取100粒干果進行稱重，重復3次，求其平均值，進而獲得鮮果百粒重；每個處理選取代表性植株3株，每株枸杞每次采摘后制成干的果實，用電子天平（精度為0.1 g） 稱量50 g枸杞干果，并記錄50 g枸杞干果的粒數，重復3次，求取平均值得到果實粒度^[17]。

（2）內在品質：在夏果盛期，每個處理隨機采集300粒正常果實，用堿水浸洗后鋪于果氈上自然風干，采用四分法選取每個處理的干果用于測定枸杞品質。用GB 5009.86—2016《食品中抗壞血酸的測定》的2，6-二氯靛酚滴定法^[18]測定枸杞果實中的抗環血酸含量；用GB 5009.5—2016《食品中蛋白質的測定》的凱氏定氮法測定枸杞果實中的蛋白質含量；枸杞總糖含量根據GB/T 18672—2014《枸杞》中的蒽酮-硫酸法^[19]進行測定。

1.4? 數據分析方法

試驗結果以所測數據的平均值表示。用Microsoft Office Excel 2010進行數據整理；SPSS 20.0進行數據分析；Origin 2022繪圖。

2? 結果與分析

2.1? 不同施肥處理對土壤肥力的影響

由圖1可知，在0～20 cm土層中，新梢生長期F1、F4處理下堿解氮含量較高，各施肥處理間差異不顯著；在夏果盛期，各處理對堿解氮的效果較好，其中F4處理最高，較CK與F1處理土壤中的堿解氮含量分別顯著提高42.09%和41.73%（P<0.05）。夏果盛期的各施肥處理土壤中的堿解氮含量顯著高于新梢生長期，其中F4處理最高，夏果盛期的F4處理較新梢生長期高42.72%。隨著土層深度的加深，土壤中的堿解氮含量降低。在新梢生長期，20～40 cm土層土壤中堿解氮含量以F1、F2處理較高，夏果盛期土壤中的堿解氮含量以F4處理最高，達20.40 mg/kg，分別比CK、F1、F2、F3、F5處理高28.54%、29.11%、29.44%、12.77%、50.22%，且與F5處理差異顯著（P<0.05），其原因是施肥后土壤中的氮素含量提高了。

如圖2所示，土壤中速效磷含量隨著土層的加深逐漸遞減。在0～20 cm土層，新梢生長期F4處理土壤中的速效磷含量最高，達22.25 mg/kg，夏果盛期F2處理的速效磷含量最高，達23.98 mg/kg，與CK、F1、F3、F5相比分別顯著提高18.36%、24.18%、14.41%、23.80%（P<0.05）。此外，與夏果盛期相比，新梢生長期F2處理速效磷含量高40.15%。在20～40 cm土層，新梢生長期F1處理的速效磷含量最高，達13.07 mg/kg，各處理之間差異不顯著；夏果盛期F4處理的速效磷含量最高，達13.07 mg/kg，與CK、F3、F5處理相比顯著高30.05%、25.19%、67.35%（P<0.05），且夏果盛期F4處理土壤中速效磷含量較新梢生長期高59.58%。

圖3表明，在0～20 cm土層，新梢生長期F3處理較CK和其他4個處理差異顯著，且F3處理含量最高，達274.11 mg/kg；在夏果盛期，F3處理的速效鉀含量最高，達262.82 mg/kg，與CK相比顯著增加156.63%。在20～40 cm土層，新梢生長期F2處理的速效磷含量最高，達113.21 mg/kg，與CK、F1、F3、F4、F5處理相比分別高4.53%、35.94%、22.91%、 40.06%、 24.90%；夏果盛期F3處理速效鉀含量最高，達154.41 mg/kg，比CK顯著高52.96%（P<0.05）。夏果盛期F3處理土壤中速效鉀含量比新梢生長期高67.64%。綜上，土壤改良效果以F3、F4處理較好。

2.2? 不同施肥處理對枸杞形態特征的影響

由圖4可知，施用不同比例的生物有機肥后枸杞的株高、冠幅、莖粗、新梢生長量均顯著高于CK。其中，初果期F4處理的枸杞株高為151.90 cm，較CK及F1、F2、F3、F5處理高，且較CK高3.05%。各個處理株高整體增長量在 0.21%～3.82%之間。施用不同比例的無機肥和生物有機肥明顯有利于冠幅的增長，F4處理效果最明顯，頭茬果熟期的F4處理冠幅最大，達到了124.57 cm，顯著比CK高11.14%（P<0.05）。頭茬果熟期各處理莖粗增量在2.86%～16.44%之間，其中F4處理較其他處理莖粗增加明顯，達到最大值 134.60 mm，較CK增加16.44%，較F1處理增加11.37%。F4處理的新梢生長量在初果期較其他處理明顯增加，達到25 cm，較CK增加17.87%；在頭茬果熟期也達到最大，為26.44 cm。與其他處理相比，F4處理的新梢生長量整體增加0.53%～19.54%。比較株高、冠幅、莖粗和新梢生長量，F4處理較CK和F1處理顯著增加了枸杞的生長指標。

2.3? 不同施肥處理對枸杞百葉鮮重、百葉干重和鮮干比的影響

從圖5可以看出，在新梢生長期，枸杞百葉鮮重和百葉干重的變化不是很明顯，這是因為此時還沒有施肥，土壤養分含量低，植物無法從土壤中吸收到足夠的養分。此時正值4—5月，新疆土壤溫度還較低，葉片不能較好地吸收養分，此時鮮干比呈現出“S”形增長趨勢。在未對枸杞施肥時，鮮干比的最大值出現在F2、F3處理，達到4.66，此時的枸杞干物質積累較多。夏果盛期較新梢生長期枸杞百葉鮮干重及鮮干比都呈現不同程度的增加，因為夏果盛期枸杞枝條、葉片、果實大量生長，該階段的養分需求量較多，百葉鮮重、百葉干重及鮮干比最大值分別為38.99 g、7.63 g、5.48，較新梢生長期F2處理分別增加250.00%、 195.02%、18.61%。各施

肥處理均有利于枸杞干物質的積累，其中鮮干比最大在F4處理，為5.48。百葉鮮干比越大，表明枸杞干物質積累越多。

2.4? 不同施肥處理對枸杞品質的影響

由表3可以看出，除F1處理之外，F2、F3、F4、F5處理的單果重均高于CK，其中F3、F4、F5處理與CK相比差異顯著（P<0.05），F4處理單果重最大，為1.03 g，較CK增加41.10%；不同施肥處理對枸杞的果形指數均有不同程度的影響，其中F4處理果形指數最大，CK果形指數最小，F4處理顯著比CK大12.69%（P<0.05）；施用不同比例的生物有機肥對枸杞百粒重均有不同程度的影響，F4處理枸杞百粒重最大，為 21.99 g，較F1、F2、F3、F5處理、CK顯著增加26.45%、8.70%、9.90%、23.06%、21.36%（P<0.05）。F4處理枸杞粒度最小，為233.11，較CK、F1、F2、F3、F5處理分別減小6.22%、11.55%、9.65%、10.42%、11.06%。不同的施肥處理對枸杞蛋白質含量均有不同程度的影響，F2處理的枸杞蛋白質含量高于其他處理，較CK、F5處理顯著增加99.37%、87.61%（P<0.05）。不同的施肥處理有利于枸杞果實中抗壞血酸含量的增加，F4處理抗壞血酸含量最高，為 61.34 mg/100 g，單施生物有機肥時枸杞抗壞血酸含量最低，為34.96 mg/100 g。此外，F4處理枸杞抗壞血酸含量顯著高于CK、F1、F5處理31.10%、62.62%、75.46%。隨著不同施肥比例的增加，枸杞總糖含量呈現先增加后降低的趨勢，在F4處理時枸杞總糖含量達到最大值，為 27.08 g/100 g，并且該處理枸杞總糖含量顯著高于CK、F1、F2、F5處理9.28%、34.26%、18.00%、8.58%。從枸杞果實品質方面來看，施用80%生物有機肥+20%無機肥（F4處理）顯著提高枸杞果實品質，效果也最佳，該處理下的枸杞單果重、果形指數、百粒重、抗壞血酸含量和總糖含量均最高，粒度最小，蛋白質含量僅在F2處理時顯著高于CK處理。

3? 討論

3.1? 不同施肥處理對枸杞園土壤肥力的影響

施用生物有機肥可以提高土壤自我調節能力，增加土壤微生物，改善土壤的微環境及其理化性質^[20-22]。但不同的施肥比例改良效果不同，由于生物有機肥自身含有作物生長所需的營養物質和有益微生物，施入土壤后能夠提高土壤有機質含量及其肥力，改良土壤理化性質^[23]。閆鵬科等的研究表明，施用生物有機肥能顯著降低土壤pH值和全鹽含量，顯著提高土壤有機質和速效養分含量^[24]，與本研究結果一致。與常規施肥（CK）相比，0～20 cm土層速效磷含量增幅為14.41%～24.18%，速效鉀含量增幅為25.24%～156.64%，堿解氮含量增幅為36.83%～42.09%，施用不同比例的生物有機肥土壤的堿解氮含量和速效養分含量得到顯著提高；20～40 cm土層速效磷增幅為3.90%～73.88%，速效鉀增幅為9.76%～52.96%，堿解氮的增幅為12.77%～29.44%。土壤速效養分含量與生物有機肥的施用量呈正相關，當施用80%生物有機肥+20%無機肥時效果最佳。

3.2? 不同施肥處理對枸杞生長發育的影響

本研究發現，施用不同比例的生物有機肥后可以明顯改善枸杞生長發育，枸杞的株高、莖粗、冠幅、新梢生長量都出現不同程度的增長。任輝麗等的研究表明，在施用化肥的基礎上增施生物有機肥對枸杞的生長促進效果最佳^[25]，與本研究結果一致，F4處理對枸杞生長發育的促進效果最佳。呂亮雨等的研究也顯示，施用微生物菌劑可促進枸杞植株生長發育，其株高、冠幅、地徑、結果枝長和葉面積較CK均顯著增加^[26]。本研究結果表明，施入生物有機肥后，枸杞的株高、冠幅、莖粗、新梢生長量較CK均顯著增加，但冠幅的增長表現為先增加后減緩的趨勢，到夏果盛期冠幅增長明顯減緩，主要原因是夏果盛期枝條結果量增加，枝條重力較大，對冠幅影響較大。常少剛研究發現，施用羊糞生物有機肥能顯著促進枸杞冠幅的生長，提高枸杞百葉鮮干重及鮮干比^[27]。在本研究中，夏果盛期F2處理的枸杞百葉鮮重最大，F4處理的百葉干重和鮮干比最大，此時干物質積累最多，與其研究結果^[27]一致。

3.3? 不同施肥處理對枸杞品質的影響

施用不同比例的生物有機肥后，枸杞的外觀品質和內在品質均得到改善。包慧芳等研究發現，施用生物有機肥后，枸杞產量有增加趨勢，枸杞可溶性固形物、百粒重、枸杞多糖、總糖含量比對照分別提高4.7%～9.4%、10.5%～20.2%、29.8%～50.0%、41.8%～60.2%^[28]。高亮等的研究表明，施用生物有機肥后，枸杞千粒重提高33.20 g，增產 1 341 kg/hm²，同時改善了枸杞的內在品質，其中可溶性固形物、抗壞血酸和多糖含量均有所提高^[29]。本研究發現，施用不同比例的生物有機肥能顯著改善枸杞品質，與常規施肥（CK）相比各品質指標均出現不同程度的增加，其中枸杞單果重增加18.39%～41.10%，果形指數增加3.425%～12.69%，百粒重增加8.70%～21.36%，蛋白質含量增加21.84%～98.75%，抗壞血酸含量增加11.71%～31.10%，總糖含量增加2.97%～9.28%，且枸杞果實品質改善以F4處理效果最佳。因本試驗施用動物血液生物發酵而生產的生物有機肥含有枸杞生長所需的多種營養元素，能平衡提供枸杞所需要的大中微量元素，此外還包括多種有機酸和維生素等營養元素，它們對枸杞品質具有促進作用，因此適量施用生物有機肥有利于改善枸杞品質。有關生物有機肥對枸杞其品質的影響有待進一步深入研究。

4? 結論

施用生物有機肥可以有效增加枸杞園土壤堿解氮、速效磷、速效鉀養分含量，促進枸杞植株的生長發育，增加株高、莖粗、冠幅、新梢生長量，以F4處理效果最好，與CK相比顯著增加3.82%、16.44%、11.14%、17.87%。施用生物有機肥還能改善果實品質，有效提升枸杞總糖含量、蛋白質含量、抗壞血酸含量、單果重、果形指數、百粒重，效果以F4處理最佳。綜合土壤肥力和品質分析，施用80%生物有機肥+20%無機肥可以提高土壤肥力，對枸杞的生長發育有明顯的促進作用，并且能夠改善枸杞的品質，并適合在該地區及同類地區推廣使用。

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