益生菌對蔬菜根際土壤微生物的影響

劉思宇 劉劍輝 李巖 賈云鶴 曲紅云 蔣欣梅

摘 要： 為了研究益生菌對土壤微生物環(huán)境的影響，利用稀釋平板計(jì)數(shù)法，記錄了益生菌施用后幾種蔬菜苗床土壤微生物數(shù)量的變化情況。結(jié)果表明：施用益生菌后，蔬菜苗床土壤微生物數(shù)量明顯增多，并隨著益生菌施用濃度的增加，不同蔬菜苗床土壤微生物呈現(xiàn)出不同的變化趨勢，茄子、黃瓜、甘藍(lán)施用濃度分別為0.3%、0.5%和0.7%。

關(guān)鍵詞： 益生菌； 蔬菜； 根際土壤； 微生物

根際是植物根與土壤接觸的微域環(huán)境，是植物攝取養(yǎng)分的主要區(qū)域，也是土壤—根系—微生物三者緊密結(jié)合、相互影響的場所。其中根系分泌物是根際微生物的主要碳源和能源[1-2]，土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)中的主要組成部分，是生態(tài)系統(tǒng)的分解者，也是物質(zhì)循環(huán)和能量交換的承擔(dān)者，因而是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)[3] 。

益生菌即有效微生物群（Effective Microorganisms的英文縮寫），是以光合細(xì)菌、乳酸菌等多種有益微生物為主的新型活菌制劑。自成功研制以來，已在日本、美國等60多個(gè)國家和地區(qū)成功推廣和應(yīng)用[4-5]。EM在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用包括葉面噴施、EM堆肥、土壤施用固體EM[6]等。目前，關(guān)于EM的研究主要集中在土壤養(yǎng)分和作物產(chǎn)量方面，對土壤苗期應(yīng)用及作用機(jī)理的研究較少，本試驗(yàn)主要研究益生菌施用對蔬菜苗床期根際土壤微生物的影響，為益生菌對土壤微生物環(huán)境的研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2011年于黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝分院進(jìn)行。試驗(yàn)用EM原液由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧中心提供。選擇作物分別為：黃瓜（‘綠劍）、茄子（‘龍雜茄3號）、甘藍(lán)（‘中甘3號），3月20日于日光溫室播育苗，4月初移苗，播種床及營養(yǎng)缽內(nèi)土壤均利用EM進(jìn)行處理，并以清水為對照，EM處理方式設(shè)置2種：表土噴施（以P表示，濃度分別為0.1%、0.3%、0.5%、0.7%）；均勻拌土（以B表示，0.1%、0.3%、0.5%、0.7%），共9個(gè)不同濃度處理。每個(gè)處理20株，3次重復(fù)，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。

1.2 方法

從根系附近2 mm范圍內(nèi)取土樣。將采集的土壤樣品放在陰涼處，攤開晾干，篩除植物殘?bào)w、石塊和其他雜質(zhì)，將風(fēng)干的土樣磨碎，過1 mm篩孔的土樣用來測定。以平板表面涂抹法計(jì)數(shù)，稱取土壤鮮樣10 g在無菌條件下用無菌水配成不同濃度梯度懸浮液，取稀釋度為1×102～1×107土壤懸浮液各50 μL，分別接種于滅菌后的牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基（用于測定細(xì)菌）和馬丁-孟加拉紅培養(yǎng)基（用于測定真菌）。每個(gè)濃度3次重復(fù)，細(xì)菌培養(yǎng)恒溫（28 ℃ ）培養(yǎng)3 d，真菌培養(yǎng)恒溫（25 ℃ ）培養(yǎng)5～7 d，選取每皿菌落數(shù)為15～150的1個(gè)稀釋度統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)量，按下列公式計(jì)算菌落數(shù)量：

菌落數(shù)量/（cfu·g-1）=（菌落平均數(shù)×稀釋倍數(shù)）/干土質(zhì)量×100%。從移苗緩苗后開始至定植前，每隔7 d隨機(jī)取土樣，對土壤的理化性狀和土壤微生物組成進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度益生菌處理對茄子根際土壤微生物的影響

由圖1可知，益生菌處理茄子苗床后，根際土壤細(xì)菌數(shù)量明顯增多，其中B0.3%處理能夠最大限度的提高土壤細(xì)菌數(shù)量，顯著高于P0.3%和P0.7%處理，分別高出8%和12.5%，極顯著高于其他各組，高出對照66.98%；而其他各組均顯著高于對照（CK）。由圖2可知，益生菌的施入能夠提高茄子根際土壤真菌數(shù)量，其中B0.3%處理組的效果最佳顯著高于其他各組，并高于對照77.30%，而對照（CK）處理顯著低于其他各組。而均勻拌入的各組處理均高于同濃度下的表面噴施的各組處理。

2.2 不同濃度益生菌處理對黃瓜根際土壤微生物的影響

從圖3可以看出，益生菌處理黃瓜苗床后，根際土壤細(xì)菌數(shù)量明顯增多并逐步上升，其中均勻拌入益生菌的各組中土壤中細(xì)菌數(shù)量顯著高于同濃度下的各組，而各組中B0.5%濃度下的處理效果最佳，極顯著顯著或高于其他各組，并高于對照（CK）64.83%。從圖4可以中看出，益生菌處理后的黃瓜苗床，根際真菌數(shù)量明顯增加，其中B0.5%處理組的效果最佳，高于對照（CK）86.10%，其他各組處理的均高于對照，而均勻拌入的各組均高于同濃度下表面噴施的各處理，EM濃度自低到高表面噴施較均勻拌入分別低1.34%、5.34%、7.78%和2.78%。

2.3 不同濃度益生菌處理對甘藍(lán)根際土壤微生物的影響

由圖5可以看出，益生菌處理甘藍(lán)苗床后，根際土壤細(xì)菌數(shù)量增多，其中均勻拌入益生菌的各組中土壤中細(xì)菌數(shù)量顯著高于同濃度下的各組，濃度由低到高相同濃度下細(xì)菌數(shù)量分別提高14.55%、6.81%、3.01%和2.17%，而各組中0.7%濃度下的處理效果最佳，高于對照（CK）111.29%。由圖6可以看出，益生菌處理后的甘藍(lán)苗床，真菌數(shù)量明顯增加，其中B0.7%處理組的效果最好，高于對照（CK）91.41%，各處理中相同濃度下均勻拌入的各組均高于同濃度下表面噴施的各處理。

3 討論與結(jié)論

益生菌（EM）能有效地提高土壤細(xì)菌、真菌的數(shù)量，在相同管理水平下，對細(xì)菌作用明顯，其次為真菌。而土壤中微生物生長過程中產(chǎn)生的物質(zhì)及其分泌物，能夠與益生菌相互的基質(zhì)和原料達(dá)到共生共榮，從而抑制其他有害菌群的生長與繁殖[7]。

在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，由植物—土壤—根際微生物組成的土壤微生態(tài)系統(tǒng)極其復(fù)雜，但在相同土壤背景下，施入益生菌的各組處理中微生物數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對照，是由于益生菌肥料本身就是多種微生物的復(fù)合體。而不同蔬菜對不同濃度的益生菌有著不同程度的效果，可能是由于不同蔬菜根系細(xì)胞對微生物環(huán)境的適應(yīng)程度不同而導(dǎo)致的根系分泌物的改變，從而反過來影響了周圍的微生物數(shù)量，因此影響根際環(huán)境微生物種類和數(shù)量的分布。而總體上說一定濃度益生菌的施入能夠進(jìn)一步提高土壤微生物數(shù)量[8]。

本試驗(yàn)結(jié)果表明：茄子苗床中微生物總量以益生菌益生菌濃度為0.3%濃度均勻拌入最高，黃瓜以0.5%濃度最高，甘藍(lán)的最佳濃度是0.7%。而其他各組差異不顯著，但均高于對照。說明施用EM可提高土壤微生物活性，增加微生物分布密度。同時(shí)，在施用方式上，將EM均勻拌入土壤中的各組處理對土壤微生物的提高程度較同濃度下表面噴施的各處理更為顯著。而由于土壤生物的綜合作用，直接影響到土壤有機(jī)質(zhì)、全N和堿解氮含量，促進(jìn)土壤中養(yǎng)分釋放，提高了土壤肥力。

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