不同濃度微生物菌劑對(duì)黃瓜土壤理化性質(zhì)的影響

丁龍平 楊倩

摘 要：通過施用不同濃度的微生物菌劑，研究黃瓜種植土壤理化性質(zhì)的變化。結(jié)果表明：隨著微生物菌劑投加量的提高，土壤容重、pH值、電導(dǎo)率都表現(xiàn)出先減小后增加的趨勢(shì)，其中菌劑施用量135kg/hm2對(duì)于土壤理化性質(zhì)的改善作用最為突出;不同微生物菌劑投加量處理，土壤養(yǎng)分的含量變化趨勢(shì)同土壤有機(jī)質(zhì)的變化相近，即先升高后降低，說明微生物菌劑的施用可以有效提高土壤肥力;通過對(duì)不同處理下土壤中脲酶和過氧化氫酶含量進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)微生物菌劑的投加使得土壤酶活性有了一定程度的提高。

關(guān)鍵詞：微生物菌劑;黃瓜;土壤性質(zhì);土壤酶活

中圖分類號(hào) S435 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2022）02-0111-03

Abstract： In this study， we evaluated the physical and chemical properties of cucumber planting soil after applying different concentrations of microbial inoculants. The results showed that with the increase of microbial agent dosages， the soil bulk density， pH value， and electrical conductivity all decreased firstly and then increased. Among them， microbial inoculants at 135 kg/hm2 improved the physical and chemical properties of the soil most prominently. At the same time， under each treatment， the change of soil nutrient content increased firstly and then decreased which is similar to soil organic matter. This phenomenon indicated that the application of microbial agents can also effectively improve soil fertility. Through the detection of the contents of urease and catalase in the soil， it is found that the soil enzyme activity has also been improved to a certain extent.

Key words： Microbial inoculum; Cucumis sativus; Soil properties; Soil enzyme activity

黃瓜（Cucumis Sativus l.）是我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中栽培面積較大的蔬菜作物之一[1]，也是我國(guó)日光溫室冬春栽茬口栽培的主要蔬菜品種之一[2]，培育規(guī)模與種植面積逐年增長(zhǎng)。農(nóng)用微生物菌劑是指利用工業(yè)化方式量產(chǎn)微生物菌種（有益菌），量產(chǎn)的微生物菌劑經(jīng)加工制成具有不同功能特性的活菌制劑，主要用于經(jīng)濟(jì)作物種植、禽畜糞便腐熟等場(chǎng)合。按照其功能不同，可以分為改善土壤微生物群落類菌劑、抑制土壤病原菌類菌劑、活化土壤養(yǎng)分類菌劑和提高肥效類菌劑等。本研究在黃瓜連作的土壤中，通過施用不同濃度的微生物菌劑，探究微生物菌劑對(duì)黃瓜土壤理化性質(zhì)、養(yǎng)分以及酶活性的影響，探討微生物菌劑對(duì)黃瓜土壤性質(zhì)改良的作用效果，為推廣微生物菌劑的使用、改良土壤理化性狀以及提高作物產(chǎn)量等提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 供試黃瓜品種為乾德456，強(qiáng)雌油亮型，由上海乾德種業(yè)有限公司培育。供試微生物菌劑，由浙江潤(rùn)土農(nóng)業(yè)科技有限公司實(shí)驗(yàn)室分離得到，該菌劑中有效活菌數(shù)為3.0×109～6.0×109cfu/ml，其中包括巨大芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌，其比例為1∶1∶1∶0.5。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn) 浙江省杭州市蕭山區(qū)益農(nóng)鎮(zhèn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本試驗(yàn)于3月15日進(jìn)行黃瓜幼苗培育，于5月15日移植苗種進(jìn)溫室培養(yǎng)，幼苗種植設(shè)置行間距60cm，株間距50cm。共設(shè)計(jì)5個(gè)試驗(yàn)組，分別為只施用有機(jī)肥的對(duì)照組（CK）及添加不同比例濃度菌劑的微生物菌劑處理組（T1～T4）。其中，對(duì)照組（CK）有機(jī)肥用量為52500kg/hm2;微生物菌劑處理組（T1～T4）有機(jī)肥施用量和不同配比的菌劑施用量配比見表1，使用前有機(jī)肥與不同濃度微生物菌劑充分拌勻。試驗(yàn)中每個(gè)處理組設(shè)置1個(gè)小區(qū)，面積400cm×900cm。各處理組區(qū)中間行寬100cm，3次重復(fù)。菌劑采用溝施處理，5月8日第1次施肥處理，之后每隔25d施肥1次，共施肥5次，所有試驗(yàn)組的田間管理相同。黃瓜成熟收獲后利用手鉆在各處理小區(qū)以5點(diǎn)取樣法隨機(jī)采集黃瓜根際5～20cm土壤混合，四分法取混合土樣作為檢測(cè)樣品，獲得的土壤樣品去除大顆粒石塊及植物殘?jiān)?，風(fēng)干研磨過2mm的篩后避光保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 試驗(yàn)測(cè)定指標(biāo)

1.4.1 土壤理化及養(yǎng)分指標(biāo) 供試土壤理化及養(yǎng)分指標(biāo)的測(cè)定方法見表2。

1.4.2 土壤酶活性 測(cè)定方法見表3。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度微生物菌劑處理土壤理化特性的變化 土壤理化特性影響土壤種植作物的生長(zhǎng)，絕大多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品在pH過高或過低的情況下均不能正常生長(zhǎng)，微生物菌劑以其特殊的功能特性改善土壤的物理化學(xué)特性，從而改善作物生長(zhǎng)。本試驗(yàn)以土壤容重、土壤的酸堿度及土壤電導(dǎo)率表征微生物菌劑使用后各處理組的土壤理化特性的變化，其結(jié)果見圖1。

由圖1可知，與對(duì)照組相比，處理組T1～T3中微生物菌劑投加量越高，土壤容重、pH值、電導(dǎo)率逐漸減小，當(dāng)微生物菌劑投加量增加至T4實(shí)驗(yàn)組，土壤容重、pH值、電導(dǎo)率開始有所增加。CK、T1和T2處理對(duì)于土壤容重的改變不存在顯著性差異;CK和T1對(duì)土壤pH的改變無顯著性差異。T3處理對(duì)于土壤3種不同的理化性質(zhì)的改善效果最為突出。

2.2 不同濃度微生物菌劑土壤養(yǎng)分變化 施用微生物菌劑能夠促進(jìn)土壤中難溶性養(yǎng)分的溶解和釋放，增加土壤中的有機(jī)質(zhì)，活化土壤的潛在養(yǎng)分，從而提高作物養(yǎng)分利用率，使農(nóng)作物增產(chǎn)。本試驗(yàn)以土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷及速效鉀表征不同濃度微生物菌劑施用后土壤養(yǎng)分變化，不同菌劑施用對(duì)土壤養(yǎng)分的影響結(jié)果見圖2。

由圖2可知，隨著施用微生物菌劑濃度的增加，土壤中的養(yǎng)分含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。針對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量，處理T1、T2和T3較空白對(duì)照組分別提高2.6%、5.2%和6.7%，處理T4下降3%，且處理T2和T3之間無顯著性差異。堿解氮、速效鉀及速效磷是指對(duì)作物生長(zhǎng)起有效作用的氮、鉀、磷的含量，可以直接或經(jīng)簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)化后被作物利用。堿解氮、速效鉀及速效磷與土壤的供肥能力相關(guān)。從圖2還可以看出，T1～T4各處理下，土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷及速效鉀的含量都先增加后減少。T1、T2、T3和T4土壤堿解氮含量較空白對(duì)照組分別提高4.7%、13.8%、19%和4.2%，各處理間均達(dá)到極顯著差異水平;對(duì)于土壤速效磷含量，T1、T2、T3和T4分別較CK提高18.2%、38.1%、39.1%和16.8%，處理T2和T3之間無顯著性差異;對(duì)于土壤速效鉀含量，T1、T2、T3和T4分別較CK提高19.6%、23.3%、30.1%和6.7%，各處理間均達(dá)到顯著差異水平。

2.3 不同濃度微生物菌劑土壤酶活性的變化 土壤中各類酶的酶促作用決定了土壤中各有機(jī)、無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化速度，參與無機(jī)物的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，腐殖質(zhì)的分解，微生物殘?bào)w的分解，參與土壤中的多種生物化學(xué)反應(yīng)，具有生物催化功能。土壤酶活性也是土壤肥力評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一。本試驗(yàn)通過測(cè)定土壤脲酶、過氧化氫酶的活性反應(yīng)土壤酶活性的變化情況，施用微生物菌劑對(duì)土壤中酶活的影響結(jié)果見圖3。

土壤脲酶是一種能夠促進(jìn)土壤中尿素水解成氨的酰胺酶，一般與土壤中氮的含量及土壤有機(jī)質(zhì)的含量成正相關(guān)。本研究中，施用微生物菌劑后，隨著微生物菌劑施用濃度的提高，土壤脲酶活性隨之先升高后降低，其中處理T1和T4較CK無顯著性差異，處理T2和T3較CK，土壤脲酶活性分別提高了14.5%、15.6%，但二者無顯著差異。土壤過氧化氫酶能夠?qū)2O2分解為水和氧氣等對(duì)土壤生物無害的物質(zhì)，與土壤有機(jī)質(zhì)的含量也有較大的關(guān)系。本研究中，施用微生物菌劑后，處理組T1～T3中土壤酶活性隨著微生物菌劑投加量的提高而提高，當(dāng)微生物菌劑投加量增加至T4處理組水平后，土壤酶活性增加。處理組中，T3對(duì)土壤過氧化氫酶活性的影響最大，與其他處理均存在顯著性差異水平，較CK相比，土壤過氧化氫酶活性提高了26.8%;處理T1、T2和T4無顯著性差異，較CK相比，土壤過氧化氫酶活性分別提高了13.0%、17.8%和17.1%。

3 討論

土壤理化特性及其養(yǎng)分含量是影響土壤種植作生長(zhǎng)情況的重要因素之一。由本研究結(jié)果表明，在黃瓜種植土壤中施用微生物菌劑后，土壤的理化性質(zhì)及養(yǎng)分含量發(fā)生了一定程度的變化。施用不同濃度的菌劑能在一定程度上降低土壤的pH值，其中處理T3表現(xiàn)最好。研究表明，微酸環(huán)境有利于提高黃瓜種子發(fā)芽率[11];土壤容重也有所降低，說明微生物菌劑的施用可以增加土壤的通透性。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，施用微生物菌劑后土壤中有效養(yǎng)分的含量有所變化，其中處理T3對(duì)土壤肥力的改善效果最好，對(duì)于土壤有機(jī)質(zhì)及堿解氮、速效鉀、速效磷的含量均有顯著的提升作用。也有學(xué)者的研究表明，不同濃度以及不同種類的微生物菌肥能夠不同程度地改善土壤肥力，增加土壤的營(yíng)養(yǎng)元素。本研究發(fā)現(xiàn)，施入一定量微生物菌劑對(duì)于土壤中的土壤脲酶活性及過氧化氫酶含量均產(chǎn)生了影響，進(jìn)而改善土壤性狀。

參考文獻(xiàn)

[1]趙麗麗.不同砧木嫁接對(duì)黃瓜果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)影響及香氣合成相關(guān)基因CsADH7-like功能分析[D].沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.

[2]王娟娟.我國(guó)蔬菜施肥現(xiàn)狀調(diào)查研究[J].中國(guó)農(nóng)技推廣，2016，32（6）：11-31.

[3]Wang Y.Popularization and Application of Agricultural Microbial Inoculants on Grape[J].Agricultural Science & Technology and Equipment，2016（8）：1154-1159.

[4]岳小靜.土壤容重檢測(cè)方法的研究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（20）：9135-9136.

[5]夏清華，黃永東，黃永川，等.土壤有機(jī)質(zhì)重鉻酸鉀容量法最佳測(cè)定條件的探索[J].南方農(nóng)業(yè)，2014，8（006）：35-37.

[6]李金彥.土壤水解性氮的測(cè)定（堿解擴(kuò)散法）[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2010，10（10）：15.

[7]王金國(guó).影響石灰性土壤速效磷測(cè)定的若干因素與控制技術(shù)[J].農(nóng)村科技，2010（008）：34.

[8]張乃鳳.土壤速效鉀的測(cè)定——醋酸銨浸提，火焰光度計(jì)測(cè)定法[J].土壤肥料，1974（1）：9-11.

[9]王玉功，劉婧晶，劉貽熙，等.苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定土壤脲酶活性影響因素的研究[J].土壤通報(bào)，2019（5）：1166-1170.

[10]張騰，燕平梅，李園，等.4種熏蒸劑對(duì)土壤微生物特性的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，029（003）：116-120.

[11]朱淑新，梁魁景.不同pH值處理對(duì)蔬菜種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2020（3）：68-70. （責(zé)編：張宏民）