不同生物菌肥對(duì)娃娃菜土壤酶活性及產(chǎn)量品質(zhì)的影響

王麗春 胡媛楠 王瑞霞 王 淇 劉晨旭 陳修斌 鄂利鋒

（河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院 甘肅張掖 734000）

近年來(lái)，隨著張掖市農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，娃娃菜已經(jīng)成為本區(qū)高原夏菜的主要蔬菜種類(lèi)之一，種植娃娃菜可以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 但在娃娃菜生產(chǎn)過(guò)程中，存在重視化肥施用、忽視有機(jī)肥應(yīng)用的現(xiàn)象， 結(jié)果造成土壤板結(jié)、 肥料利用率低下、環(huán)境污染及品質(zhì)下降等問(wèn)題[1]，已經(jīng)影響娃娃菜實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。

生物菌肥又稱(chēng)微生物肥料， 是指通過(guò)某些活性微生物的生命活動(dòng)，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)激素的分泌，從而改善了植物的營(yíng)養(yǎng)狀況以達(dá)到植物增產(chǎn)的目的[2]。國(guó)內(nèi)學(xué)者吳云艷[3]研究了生物菌肥對(duì)玉米根系特性及土壤酶活性的影響，結(jié)果表明，生物菌肥增加了玉米根生物量和提高了土壤中堿性磷酸酶及過(guò)氧化氫等酶的活性。 張杰[4]研究了生物菌肥部分替代化肥對(duì)豇豆產(chǎn)量和商品性的影響,得到用20%的生物菌肥替代同等量的復(fù)合肥， 能顯著提高豇豆的產(chǎn)量和商品率。 本試驗(yàn)立足本區(qū)生態(tài)環(huán)境條件，研究了4種不同生物菌肥在娃娃菜生產(chǎn)上的施用效果， 旨在為實(shí)現(xiàn)娃娃菜土壤肥力改善及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地狀況

試驗(yàn)于2021年6～10月在張掖市甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)陳寨村蔬菜生產(chǎn)基地進(jìn)行。 供試土壤為灌漠土， 有機(jī)質(zhì)含量 11.32 g/kg， 堿解氮 50.47 mg/kg， 速效磷42.58 mg/kg，速效鉀 118.26 mg/kg，pH 為 7.85，全鹽0.68 g/kg，總孔隙度40.52%，質(zhì)地沙壤。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與種植

設(shè)5個(gè)處理，處理CK（對(duì)照）：生產(chǎn)上常用施化肥量 （尿素 25 kg/畝＋過(guò)磷酸鈣 35 kg/畝＋硫酸鉀20 kg/畝）；處理 A1：碳酶硅鈣生物菌肥（2 kg/畝），由遼寧一畝神農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)；處理A2：活菌重茬克（2 kg/畝），由山東安丘市金貝爾生物肥業(yè)有限公司生產(chǎn)；處理A3：土康源微生物菌劑（2 kg/畝），由甘肅辰和生物科技有限公司提供； 處理A4： 懶到底（2 kg/畝），由山東湯普樂(lè)作物科學(xué)有限公司生產(chǎn)。 做畦規(guī)格為畦長(zhǎng)8 m、 畦寬1.0 m，5個(gè)處理分別種植4 畦，每畦面積32 m2，采用田間隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，重復(fù)3 次。 各處理在整地時(shí)，按照生產(chǎn)上常用的施肥種類(lèi)與施肥量， 作底肥與不同生物菌肥一次性施入土壤。 供試的娃娃菜品種為黃金娃娃菜，由張掖市綠之源農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供。 娃娃菜定植的株距20 cm、行距 40 cm，保苗數(shù) 6 670 株/畝。 其他管理與常規(guī)管理相同。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 葉片光合特性測(cè)定 在娃娃菜結(jié)球后期，于上午10:00～12:00， 每個(gè)處理隨機(jī)選擇3 株同葉位的葉子，用英國(guó)Hansatech 公司的TPS-2 便攜式光合儀測(cè)定凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、細(xì)胞間隙 CO2濃度（Ci）及氣孔導(dǎo)度（Gs），取其平均值。

1.3.2 植株形態(tài)性狀及產(chǎn)量測(cè)定 在娃娃菜收獲期，每個(gè)處理標(biāo)記3 株，統(tǒng)計(jì)葉片數(shù)，用卷尺測(cè)定葉球縱徑、橫徑；每次收獲時(shí)按不同處理統(tǒng)計(jì)其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，最后折合成公頃產(chǎn)量。

1.3.3 土壤酶活性測(cè)定 在娃娃菜收獲后， 依據(jù)周禮愷確定的方法[5]，測(cè)定不同處理的娃娃菜土壤蔗糖酶、脲酶、過(guò)氧化氫酶與磷酸酶活性。

1.3.4 葉片品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定 收獲時(shí)， 各處理隨機(jī)選取3 株，按照高俊鳳確定的方法[6]，測(cè)定娃娃菜葉片內(nèi)可溶性蛋白質(zhì)的含量、SOD（超氧物歧化酶）與POD（過(guò)氧化物酶）活性、MDA（丙二醛）與葉綠素含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用 DPS 9.50 和 Microsoft Excel 2010 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與分析，采用Duncan’s 法進(jìn)行差異顯著性分析，顯著性水平設(shè)置為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)娃娃菜光合特性的影響

從表1 可以看出，增施生物菌肥處理A3 的娃娃菜植株的光合速率與蒸騰速率均高于其他處理，其值分別為 4.56 μmol/（m2·s）與 5.73 μmol/（m2·s），不同處理間顯著差異。 娃娃菜葉片胞間CO2和氣孔導(dǎo)度的變化與光合速率、蒸騰速率的變化相似，也以處理A3 最高，分別為 346 μmol/（m2·s）與 183 μmol/（m2·s），說(shuō)明施用處理A3 的生物菌肥，能夠顯著促進(jìn)娃娃菜的光合作用，植株保持較強(qiáng)的代謝能力。

表1 不同處理對(duì)娃娃菜光合特性的影響

2.2 不同處理對(duì)娃娃菜農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的影響

從表2 可以看出， 施用生物菌肥各處理的娃娃菜葉數(shù)、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和折公頃產(chǎn)量以處理A3 的數(shù)值最大，分別為 46.33 片、0.89 kg/株和 89.04 t/hm2，顯著高于其他處理。 娃娃菜橫徑與縱徑反映的是葉球形狀的指標(biāo)，各處理的橫徑與縱徑數(shù)值差異不顯著，說(shuō)明娃娃菜在株型上基本保持了原品種的形狀。 本試驗(yàn)中以處理A3（土康源微生物菌劑2 kg/畝）的娃娃菜增產(chǎn)幅度最大。

表2 不同處理對(duì)娃娃菜農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的影響

2.3 不同處理對(duì)娃娃菜土壤酶活性的影響

蔗糖酶活性大小可以間接表征土壤中有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化情況， 而脲酶能夠影響土壤中氮素的轉(zhuǎn)化與利用[7]。 從表3 可以看出，施用生物菌肥后，娃娃菜各處理的蔗糖酶活性與脲酶活性均高于對(duì)照 （CK）處理，以處理 A3 的數(shù)值最大，分別為 3.52 mg/（g·d）與0.86 mg/（g·d）； 過(guò)氧化氫酶和磷酸酶活性也以處理A3 最強(qiáng)，分別為 3.35 mL/（g·h）和 1.86 mg/（g·d），不同處理間呈現(xiàn)顯著差異水平。 表明增施生物菌肥可以顯著提高土壤酶活性，有效改善土壤的肥力狀況，以處理A3（土康源微生物菌劑2 kg /畝）對(duì)娃娃菜土壤肥力的影響最為顯著。

表3 不同處理對(duì)娃娃菜土壤酶活性的影響

2.4 不同處理對(duì)娃娃菜生化指標(biāo)的影響

從表4 可以看出，施用不同生物菌肥各處理的娃娃菜葉片中蛋白質(zhì)的含量均高于對(duì)照（CK）處理，以處理 A3 為最高，達(dá)到 0.52 μg/（g·FW），不同處理間呈現(xiàn)顯著差異；娃娃菜葉片中POD 和SOD 的活性及葉綠素含量也以處理A3為最高，分別為24.98 U/（g·min）、3.46 U/g 和 0.56 mg/g； 葉片 MDA 的含量以處理 A3最低，其值為 0.18 μmol/g，顯著低于其他處理。 說(shuō)明采用處理A3 的生物菌肥能夠顯著提高娃娃菜葉片的蛋白質(zhì)、 葉綠素含量及葉片中POD、SOD 的活性，同時(shí)可以降低娃娃菜葉片中MDA 的含量。 表明增施生物菌肥后改善了土壤中的養(yǎng)分環(huán)境，促進(jìn)了娃娃菜根系對(duì)養(yǎng)分的吸收，從而使植株保持較高的代謝能力。

表4 不同處理對(duì)娃娃菜生化指標(biāo)的影響

3 討論與結(jié)論

本次試驗(yàn)中， 增施生物菌肥各處理（A1、A2、A3和A4）的娃娃菜植株的光合速率、蒸騰速率、葉片胞間CO2 和氣孔導(dǎo)度的數(shù)值均高于對(duì)照， 說(shuō)明增施生物菌肥后各處理的娃娃菜保持較強(qiáng)的代謝能力，因此反映在娃娃菜葉數(shù)、橫徑、縱徑、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀上也優(yōu)于對(duì)照， 以處理A3 的增產(chǎn)效果最為顯著。同時(shí)處理A3 的娃娃菜土壤中的蔗糖酶與脲酶活性均高于對(duì)照（CK）處理，且娃娃菜葉片中蛋白質(zhì)與葉綠素含量、POD 和 SOD 的活性最高，MDA 的含量最低，這表明施用處理A3 的生物菌肥后能夠顯著改善土壤理化性狀，土壤中的C/N 保持適宜水平,促進(jìn)了作物和土壤微生物的生長(zhǎng)， 從而增加了土壤酶的活性[8]。 土壤酶的活性提高，增強(qiáng)了娃娃菜對(duì)養(yǎng)分的吸收與利用，娃娃菜植株保持較高的代謝能力；葉片中POD 和SOD 的活性顯著提高，促使葉片中蛋白質(zhì)積累；娃娃菜葉片中MDA 的含量最低，說(shuō)明細(xì)胞膜受傷害程度最小[9]，究其原因是在A3 處理?xiàng)l件下，生物菌肥能夠顯著改善土壤肥力狀況， 娃娃菜保持較強(qiáng)的生長(zhǎng)勢(shì)與代謝能力。

試驗(yàn)結(jié)果表明，以采用A3 處理（土康源微生物菌劑2 kg/畝）的娃娃菜植株的光合速率、蒸騰速率、葉片胞間CO2和氣孔導(dǎo)度的數(shù)值最高；娃娃菜的葉數(shù)、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和折合公頃產(chǎn)量也最高， 分別為46.33 片、0.89 kg/株和89.04 t/hm2；A3 處理能夠提高土壤中蔗糖酶、脲酶、過(guò)氧化氫酶與磷酸酶的活性，有效改善土壤肥力狀況； 娃娃菜葉片中蛋白質(zhì)含量與葉綠素含量最高，POD 和SOD 的活性最強(qiáng)，MDA 的含量最低。 這一研究結(jié)果可為本區(qū)娃娃菜實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化栽培提供技術(shù)支撐。