不同土壤改良劑對番茄苗期土壤微生物及理化性狀的影響

楊鳳軍　安子靖　孫福東　李文國

摘要：運用盆栽試驗，對連作5年的番茄土壤施用不同濃度的磷石膏、醋酸及禾康3種土壤改良劑，研究其對番茄苗期土壤微生物、土壤理化性狀及生長發(fā)育的影響。結(jié)果表明，施用磷石膏及禾康土壤改良劑后，土壤有效微生物菌群數(shù)量顯著增加（P<0.05），土壤有機質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)含量也顯著增加（P<0.05），對番茄生長發(fā)育有一定的促進作用。施加醋酸處理后，土壤微生物主要類群數(shù)量顯著減少， 土壤 pH及其他營養(yǎng)物質(zhì)顯著降低，對番茄生長發(fā)育無明顯促進作用。綜合來看，禾康土壤改良劑的改良效果最好，磷石膏其次。

關鍵詞：土壤改良劑；土壤微生物；土壤理化性狀；苗期

中圖分類號：S156.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）06-1399-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.06.010

與露地蔬菜相比，日光溫室蔬菜具有結(jié)果期長，產(chǎn)量高，能夠周年生產(chǎn)等優(yōu)點，得到了較為廣泛的應用[1]。然而，日光溫室蔬菜復種指數(shù)較高，盲目施用大量化肥，土壤肥力衰退，透氣性降低，微生物活性下降，出現(xiàn)連作障礙[2-4]。應用土壤改良劑是修復退化土壤的重要措施之一。大量研究證明，土壤改良劑能有效地改善土壤理化性狀和土壤養(yǎng)分狀況，并對土壤微生物產(chǎn)生積極影響，給作物提供適宜的生長環(huán)境，從而提高退化土壤的生產(chǎn)力[5-8]。有研究表明，石膏能降低土壤的鹽含量并能調(diào)節(jié)土壤酸堿度[9，10]。張力等[11]研究發(fā)現(xiàn)，禾康土壤改良劑在棉田次生鹽堿地上使用后，對降低次生鹽堿效果較顯著，對提高棉花出苗率、保苗率，提高棉花抗旱能力，防治棉花早衰起到一定的作用。大慶土壤基本呈鹽堿性，溫室連作土壤pH處于較高水平，鹽含量較高。本研究運用盆栽方法研究幾種不同濃度的土壤改良劑對連作番茄生長土壤微生物及土壤理化性狀的影響，為克服設施番茄連作障礙提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

研究在黑龍江八一農(nóng)墾大學溫室進行。使用連作5年土壤，土壤基本理化性質(zhì)見表1，前茬作物為番茄。

1.2 土壤添加劑

A：磷石膏，CaSO4含量85%～90%，形態(tài)為CaSO4·nH2O，pH 6.8；B：醋酸；C：禾康土壤改良劑（北京飛鷹綠地有限公司提供）。

1.3 盆栽試驗

2014年4月5日進行播種，將土壤添加劑A和B在移苗前1 d加入土壤中，均勻混合，土壤添加劑C于移苗后4 d進行灌根處理，設純土壤+有機肥作為對照，使用30 cm×30 cm×25 cm的盆缽，每盆內(nèi)裝土5 kg，共10個處理（表2），每個處理8次重復，共80盆。2014年7月結(jié)束，整個試驗在溫室中進行，平均溫度24～30 ℃。

1.4 采樣

番茄出苗后，每個處理隨機采取4顆番茄苗根部附近土壤，混合均勻，每7 d測定土壤微生物數(shù)量，每15 d測定土壤理化性狀。

1.5 土壤細菌、真菌、放線菌的測定

分別采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、馬丁氏培養(yǎng)基、改良高氏1號培養(yǎng)基，稀釋平板計數(shù)法測定細菌、真菌、放線菌的數(shù)量，三者相加的總量作為微生物總數(shù)[12]。

1.6 土壤理化性狀測定

測定土壤的有機質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀含量，以及鹽含量、酸堿度、含水量等。有機質(zhì)的測定采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法；速效氮的測定采用紫外分光光度法；速效磷的測定采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法；速效鉀的測定采用乙酸銨提取-火焰光度法；pH的測定使用pH計，水土比為5∶1；可溶性鹽分含量的測定采用質(zhì)量法；含水量采用烘干法[13]。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤改良劑對番茄苗期土壤微生物的影響

如表3所示，經(jīng)磷石膏和禾康改良劑處理的土壤微生物總數(shù)均顯著高于對照（P<0.05），隨著施加濃度的增加，其細菌、真菌和放線菌數(shù)量均呈遞增態(tài)勢；其中，禾康改良劑處理的土壤，其細菌、放線菌的數(shù)量達到最高，分別比對照增加90.30%、22.33%。經(jīng)醋酸最高濃度處理的土壤微生物（細菌、真菌和放線菌）數(shù)量比空白對照降低7.43%～24.94%，均達到顯著水平（P<0.05），且隨著醋酸濃度的增加，細菌、放線菌和真菌數(shù)量均呈遞減趨勢。結(jié)果表明，施加不同濃度的磷石膏和禾康改良劑均能顯著增加土壤微生物數(shù)量，而施加不同濃度的醋酸能顯著降低土壤微生物的數(shù)量。

2.2 土壤改良劑對番茄苗期土壤理化性狀的影響

如表4所示，大慶地區(qū)番茄連作土壤總體呈鹽堿性，施加不同土壤改良劑處理后，土壤pH均有不同程度的降低，其中以醋酸處理組中的高濃度處理土壤pH最低。經(jīng)不同濃度磷石膏和禾康改良劑處理的土壤有機質(zhì)、速效鉀、速效磷、堿解氮的含量基本高于對照，隨著濃度的增加呈遞增趨勢，其中禾康改良劑處理組增幅較大。經(jīng)醋酸處理的土壤有機質(zhì)、速效鉀、速效磷、堿解氮的含量基本低于對照，且隨著施用濃度的增加呈遞減趨勢。不同濃度的處理組含水量基本均高于對照。經(jīng)醋酸和磷石膏處理的土壤鹽含量基本無太大變化，經(jīng)禾康改良劑處理的土壤鹽含量有所降低，且隨著施用濃度的增加，鹽含量降低，降幅最大達到24.24%。

2.3 土壤改良劑對番茄苗期生長發(fā)育的影響

如表5所示，不同濃度的土壤改良劑對番茄生長發(fā)育產(chǎn)生影響。經(jīng)磷石膏處理的番茄隨施用濃度的增加，株高、莖粗、葉面積逐漸增加，A3處理的番茄幼苗株高、莖粗、葉面積分別增加16.61%、2.38%、20.44%。經(jīng)醋酸處理的番茄隨施用濃度的增加，株高、莖粗呈先增加后減低的趨勢，葉面積和坐果率則逐漸降低。經(jīng)禾康土壤改良劑處理的番茄幼苗隨施用濃度的增加，株高、莖粗、葉面積、坐果率均增加，漲幅較大，C3較對照株高、莖粗、葉面積、坐果率分別增加40.40%、16.67%、22.85%、42.90%。由此可見，3種土壤改良劑中，禾康土壤改良劑對番茄的生長促進作用相對顯著。

3 討論

磷石膏是磷鎖和濕法磷酸生產(chǎn)的副產(chǎn)品。有研究表明，石膏可以改善土壤結(jié)構(gòu)，具有調(diào)節(jié)土壤酸堿度及保肥作用[14]。本研究表明，磷石膏可以有效改善土壤狀況，隨著施加濃度的增加，其細菌、真菌和放線菌數(shù)量均呈遞增態(tài)勢。土壤有機質(zhì)、速效鉀、速效磷、堿解氮的含量基本高于對照，隨著濃度的增加呈遞增趨勢，鹽含量則相反，這與肖厚軍等[15]的研究結(jié)果相同。隨著施用濃度的增加，植株株高、莖粗、葉面積、坐果率也是逐漸增加。施用磷石膏可增加土壤中鈣離子，耕層土壤膠體吸附鈣離子后，使得鈉離子被排出，在排灌條件下，使土壤鹽分減少。于是土壤形成團粒結(jié)構(gòu)，透氣透水性變好，農(nóng)作物根系容易生長，從而有利于增產(chǎn)[10]。磷石膏作為化工業(yè)生產(chǎn)的廢渣，用來改良鹽堿土地，十分環(huán)保，且成本低，不需要凈化處理而直接施用于土壤，方法簡單，施用方便，可作為一種土壤改良劑。

經(jīng)醋酸處理過后的土壤，土壤微生物主要類群數(shù)量顯著減少，土壤pH明顯降低，與塔依爾等[16]的研究結(jié)果相同，其他營養(yǎng)物質(zhì)顯著降低，對番茄生長發(fā)育無明顯促進作用。施用醋酸后，雖然降低了土壤pH，但對土壤其他營養(yǎng)成分造成了破壞，隨著施用濃度的增加，土壤微生物數(shù)量及營養(yǎng)物質(zhì)含量逐漸降低，醋酸并不適合作為土壤改良劑。

化學措施是改良方法的一種，即向土壤中施化學改良劑，具有便于操作、成本相對低廉及見效快等特點[16，17]。本研究表明，經(jīng)施用禾康土壤改良劑的土壤，土壤有效微生物菌群數(shù)量顯著增加，土壤有機質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)含量也顯著增加，pH降低，并對番茄生長發(fā)育有一定的促進作用，隨著施用濃度的增加，改良效果更佳。此結(jié)果與張力等[11]的研究結(jié)果相同。

綜合來看，禾康土壤改良劑的改良效果最佳，其次為磷石膏，醋酸不宜作為改良劑。本研究試驗濃度設置較少，應進一步試驗不同濃度改良劑對土壤的改良影響，選出最適合的濃度，并進一步測定土壤改良劑對土壤酶及植株產(chǎn)量的影響。

參考文獻：

[1] 陳為京，陳建愛，楊煥明.土壤生態(tài)改良劑T1010對壽光日光溫室土壤環(huán)境的改良效果[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2009，17（2）： 399-401.

[2] 張國紅，任華中，高麗紅，等.京郊日光溫室土壤微生物狀況和酶活性[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2005，38（7）：1447-1452.

[3] 楊 琴，李 良.種植年限對蔬菜日光溫室土壤微生物區(qū)系和酶活性的影響[J].應用生態(tài)學報，2013，24（9）：2539-2544.

[4] 鄭軍輝，葉素芬，喻景權.蔬菜作物連作障礙產(chǎn)生原因及生物防治[J].中國蔬菜，2004（3）：56-58.

[5] 陳義群，董元華.土壤改良劑的研究與應用進展[J].生態(tài)環(huán)境，2008，17（3）：1282-1289.

[6] 李道林，何傳龍，門曉明.不同土壤調(diào)理劑在砂姜黑土上的應用效果研究[J].土壤，2000（4）：210-214.

[7] 舒秀麗，趙 柳，孫學振.不同土壤改良劑處理對連作西洋參根際微生物數(shù)量、土壤酶活性及產(chǎn)量的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2011，19（6）：1289-1294.

[8] 黃紹寧，駱晶晶，習平根.土壤改良劑和高溫悶地對黃瓜連作土壤的改良效果[J].廣東農(nóng)業(yè)科學，2014，41（13）：54-56.

[9] 邵玉翠，張余良.天然礦物改良劑在微咸水灌溉土壤中應用效果的研究[J].水土保持學報，2005，19（4）：100-103.

[10] 官婭莉，陳靜曦，李洪飛.磷石膏對鹽堿土的改良研究[J].內(nèi)蒙古環(huán)境科學，2008，20（1）：57-59.

[11] 張 力，孫昕路，張 莉.禾康土壤改良劑在棉田次生鹽堿地的改良效果[J].土壤肥料，2007（5）：13.

[12] 姚槐應，黃昌勇.土壤微生物生態(tài)學及其試驗技術[M].北京：科學出版社，2006.

[13] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學技術出版社，1999.

[14] 楊麗麗，董肖杰，鄭 偉.土壤改良劑的研究利用現(xiàn)狀[J].河北林業(yè)科技，2012（2）：27-30，37.

[15] 肖厚軍，王正銀，何佳芳，等.磷石膏改良強酸性黃壤的效應研究[J].水土保持學報，2008，22（6）：62-66.

[16] 塔依爾，王東方，張風華，等.施地佳土壤改良劑對鹽漬化土壤的改良效果[J].新疆農(nóng)墾科技，2011（1）：63-66.

[17] 張俊華，賈科利.鹽化土壤微生物區(qū)系及理化性狀對不同改良劑的響應研究[J].土壤通報，2011（5）：1045-1049.