優(yōu)化施肥及增施微生物菌劑對次生鹽漬化土壤設施番茄生長和土壤微生物的影響

王梅 徐鈺 石璟 楊巖 李妮 王學君 李洪梅

摘要：本試驗以設施番茄為研究對象，通過設置不同施肥和添加不同微生物菌劑處理，測定番茄產量、品質和土壤中細菌、真菌和放線菌數(shù)量以及土壤鹽分變化等，研究優(yōu)化施肥和增施微生物菌劑對次生鹽漬化土壤中番茄生長特性和土壤微生物的影響。結果表明，在優(yōu)化施肥條件下增施熒光假單胞菌劑可以使番茄增產26.40%，施用熒光假單胞菌劑并減施20%氮肥不會對產量造成影響。施用熒光假單胞菌劑（處理4、5）后番茄果實中硝酸鹽含量較對照分別降低了17.92%和22.57%，VC含量分別提高38.51%和22.74%。施用熒光假單胞菌劑提高了表層土壤中的微生物總數(shù)，主要表現(xiàn)為細菌所占比例升高，放線菌比例下降。

關鍵詞：優(yōu)化施肥;熒光假單胞菌劑;設施番茄;產量;微生物;次生鹽漬化

中圖分類號：S641.206：S145.9? 文獻標識號：A? 文章編號：1001-4942（2020）11-0111-04

Effects of Optimized Fertilization and Adding Microbial

Agents on Greenhouse Tomato Growth and Soil

Microorganism in Secondary Salinized Soil

Wang Mei1， Xu Yu1， Shi Jing1， Yang Yan1， Li Ni1， Wang Xuejun1， Li Hongmei2

（1. Institute of Agricultural Resources and Environment， Shandong Academy of Agricultural Sciences/

Shandong Provincial Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer， Jinan 250100， China;

2. Shandong Agricultural Foreign Economic Cooperation Center， Jinan 250013， China）

Abstract To study the effects on facility tomato in secondary salinized soil， different fertilization treatments and addition of different microbial agents were set to determine the changes of tomato yield and quality， amount of bacteria， fungi and actinomycetes and soil salinity. The results showed that under optimal fertilization conditions， the tomato yield increased by 26.40% through applying fluorescent pseudomonas agent， and applying fluorescent pseudomonas agent combined with reducing 20% of nitrogen fertilizer had no obvious effect on tomato yield. Applying fluorescent pseudomonas agent （treatment 4 and treatment 5） decreased the content of nitrate by 17.92% and 22.57%， and increased the VC content by 38.51% and 22.74%， respectively， compared with the control. Applying fluorescent pseudomonas agent increased the total number of microorganisms in topsoil， which was mainly manifested in the increase of bacteria proportion in the total amount and the decrease of actinomycetes proportion.

Keywords Optimized fertilization; Fluorescent psedomonas agent; Tomato in greenhouse; Yield; Microorganism; Secondary salinization

由于設施菜地施肥量大、日照足、蒸騰量大、缺少雨水淋洗、連續(xù)種植等特點，易造成土壤次生鹽漬化，目前土壤鹽漬化或者輕度鹽堿已經成為設施菜田土壤的一個主要障礙性問題[1]。主要表現(xiàn)為土壤表層出現(xiàn)白霜，土壤板結，嚴重影響作物根系的發(fā)育，導致作物苗期生長受阻，致使農產品產量和品質下降，對農業(yè)生產造成很大的危害;同時造成各種養(yǎng)分元素在土壤中大量累積，導致土壤養(yǎng)分失衡。針對這種情況，一部分研究集中在土壤改良方面。劉吉青等[2]得出不同有機底肥對設施番茄生長和土壤肥力有不同影響;代立蘭等[3]研究表明，糠醛和醋糟與其它肥料配施后，可有效改善土壤理化性狀，培肥土壤和促進土壤脫鹽，從而提高作物產量。還有一些研究是篩選功能菌微生物菌劑并研究其對鹽漬化設施菜田的作用效應。耿麗平等[4]研究了混合菌劑在輕度鹽漬化設施菜田土壤上的應用效果，尤其是對設施蔬菜產量和品質的影響;張廣志等[5]從山東鹽堿地分離的菌株均能夠耐10%鹽分，最高耐鹽程度為20%，當鹽分為25%時，分離的菌株活性均受到抑制。本試驗研究了熒光假單胞菌劑對番茄產量的影響和對鹽堿化設施菜地土壤的作用效果，以期為解決設施土壤的鹽堿化問題提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地點位于中國農業(yè)科學院禹城試驗基地東鄰的禹城市大禹龍騰蔬菜種植專業(yè)合作社，該地位于華北平原中東部（116°33′E，36°47′N），屬暖溫帶半濕潤季風氣候，光熱資源豐富，年均氣溫13.3℃，≥10℃積溫4 441℃;年日照時數(shù)2 546.2 h，無霜期206 d;雨熱同季，多年平均降水量569.6 mm，70%以上降水集中在6—9月;年平均蒸發(fā)量1 884.8 mm。本試驗點為華北平原旱澇鹽堿綜合治理的試點代表，供試土壤基本理化性狀見表1。

供試番茄品種為圣粉八號，定植密度為4.5萬株/hm2;2017年11月12日定植，2018年6月收獲。供試菌劑為熒光假單胞菌劑和速茂微生物菌劑。熒光假單胞菌劑由山東大學提供，含有熒光假單胞菌及其代謝物成分，有效活菌數(shù)≥50 億/mL，3液體劑型;速茂微生物菌劑為市售產品，含有枯草芽孢桿菌，有效活菌數(shù)≥50億/mL，液體劑型。兩種菌劑用量均為4 kg（每666.7m2，下同）。供試有機肥為市場購買的稻殼雞糞，總養(yǎng)分質量分數(shù)為5%（N-P2O5-K2O為2-2-1），有機質≥45%?；蕿榈租涴B(yǎng)分含量45%的復合肥（N-P2O5-K2O為15-15-15）。栽培方式為傳統(tǒng)的畦栽，行距40 cm，株距40 cm，每個小區(qū)間開溝50 cm。

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區(qū)組設計，設5 個處理，每個處理 3 次重復。處理1：農民習慣施肥，有機肥（N-P2O5-K2O為2-2-1）1.5 t（666.7m2的量，下同），復合肥（N-P2O5-K2O為15-15-15）5 kg基施，后期沖施復合肥（N、P2O5、K2O分別為30、20、60 kg）;處理2：優(yōu)化施肥，有機肥（N-P2O5-K2O為2-2-1）1.5 t、復合肥（N-P2O5-K2O為

15-15-15）3.33 kg基施，后期沖施復合肥（N、P2O5、K2O分別為25、15、30 kg）;處理3：優(yōu)化施肥+速茂微生物菌劑，微生物菌劑稀釋100倍后分別于1月16日、3月16日各灌根一次;處理4：優(yōu)化施肥+熒光假單胞菌劑，熒光假單胞菌劑稀釋150倍后分別于1月16日、3月16日各灌根一次;處理5：優(yōu)化施肥減氮20%+熒光假單胞菌劑，用法同處理4。田間采用常規(guī)管理模式。

1.3 測定項目與方法

番茄生物學性狀：在番茄生長中期（2018年2月9日）對株高、莖粗、葉綠素相對含量和坐果情況進行測定。葉綠素相對含量測定采用SPAD-502 plus，測定部位為植株頂端往下第四片葉，測3次取平均值。番茄產量：自收獲期起每3～4 d 采收成熟度一致的番茄，稱重，匯總計算總產量。果實品質：在果實成熟期采集成熟度和大小均一的果實進行酸度、VC、可溶性糖、硝酸鹽含量的測定、VC含量采用 2， 6-二氯酚靛酚滴定法測定，硝酸鹽含量采用水楊酸消化比色法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，酸度以酚酞做指示劑、采用標準堿液滴定法測定[6]。

按土水比 1∶2.5采用無 CO2水浸提，并用pH 計測定土壤pH值;鹽分含量采用重量法[7]測定。土壤中細菌、真菌、放線菌數(shù)量采用系列稀釋平板計數(shù)法[8]測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

利用Microsoft Excel 2016 軟件處理數(shù)據(jù)，并運用DPS 7.05軟件進行單因素方差分析，用 LSD法進行多重比較，顯著性水平為0.05。

2 結果與分析

2.1 不同處理對番茄生物學性狀的影響

試驗結果（表2）顯示，施用熒光假單胞菌劑的兩個處理（處理4 和處理5）坐果數(shù)較其他處理明顯提高。處理3、4、5對番茄的莖粗有一定的增加作用，熒光假單胞菌劑的促進作用更加明顯。對番茄葉綠素相對含量和株高的影響無明顯規(guī)律。

2.2 不同處理對番茄產量的影響

由表3可以看出，當?shù)剞r民習慣施肥處理產量最低，優(yōu)化施肥之后番茄產量增加19.64%，說明在試驗地土壤養(yǎng)分和含鹽量狀況下，應當按照優(yōu)化施肥方案減少化肥的用量。在優(yōu)化施肥的基礎上，增施熒光假單胞菌劑處理番茄產量顯著增加，分別增加5.64%和6.39%，其中，減氮20%處理增加更顯著。說明增施熒光假單胞菌劑對番茄有明顯增產效果，在減氮20%的情況下，熒光假單胞菌的固氮作用能更好地促進番茄對氮素養(yǎng)分的吸收，進一步增加產量。施加速茂微生物菌劑處理的番茄產量比優(yōu)化施肥略增加，差異不顯著，說明其對增產作用不明顯。

2.3 不同處理對番茄品質的影響

試驗結果（表4）顯示，優(yōu)化施肥和增施微生物菌劑均能提高番茄果實的VC和可溶性糖含量，降低硝酸鹽含量，對果實酸度影響較小，其中，增施熒光假單胞菌劑對硝酸鹽降低和可溶性糖增加的效果更明顯，增施熒光假單胞菌劑的處理4和處理5番茄中硝酸鹽含量較對照分別降低了17.92%和22.57%，可溶性糖含量較對照分別提高了20.33%和6.33%。

2.4 不同處理對土壤微生物的影響

由表5可知，農民習慣處理的土壤微生物總量偏低。肥沃的菜田表層土（0～20 cm）細菌含量一般在80%～90%左右，放線菌含量為8%～15%左右，真菌含量一般不足5%，本試驗地農民習慣處理的土壤細菌含量偏低，放線菌的比例明顯偏高。

施用熒光假單胞菌劑的兩個處理增加了表層土的微生物總量，處理4 為1.50×107 cfu/g，處理5達到1.96×107 cfu/g，主要表現(xiàn)在細菌占比大幅增加，放線菌占比降低，更接近于肥沃菜田土壤的微生物區(qū)系。高晶霞等[9]也通過施用微生物菌劑提高了土壤中的細菌含量，不過其土壤條件與本試驗條件不同，因此各種微生物含量差異很大。優(yōu)化施肥處理的微生物總量較農民習慣施肥也增加，為1.40×107 cfu/g，但是細菌、放線菌的比例與農民習慣施肥處理相差不大，未能改變土壤細菌和放線菌等大類微生物的比例。施用熒光假單胞菌劑的兩個處理對20～40 cm土層的微生物區(qū)系影響不如對0～20 cm的明顯。

2.5 不同處理下土壤鹽分和pH變化

土壤鹽分測定結果（表6）表明，供試土壤的初始含鹽量為4.01 g/kg，農民習慣施肥處理在拉秧期土壤鹽分增加了1.00%。處理2、3、4在拉秧期比基礎土的含鹽量分別降低了5.64%、6.33%和6.70%，處理5的鹽分降低最多，降幅為13.52%。說明可以通過施用熒光假單胞菌劑并減少氮肥的用量，減少土壤鹽分含量。pH值各處理變化不明顯。

3 討論與結論

本試驗結果顯示，增施熒光假單胞菌劑能顯著增加番茄的產量。處理4 和處理5分別比農民習慣施肥處理增產26.40%和27.29%，較優(yōu)化施肥處理顯著增加 5.64%和6.39%，且增施熒光假單胞菌劑減氮20%的處理產量與處理4相比還略有增加。說明在減氮20%的情況下，熒光假單胞菌的固氮作用可以更好地促進番茄對土壤養(yǎng)分的吸收，增產效果更明顯。戴以周等[10]研究表明不同生防菌對番茄均有一定的促生效果，但是局限于對番茄株高和根部生長的促進。

優(yōu)化施肥和增施微生物菌劑均能提高番茄果實的VC和可溶性糖含量，降低硝酸鹽含量，增施熒光假單胞菌劑處理對果實中可溶性糖和硝酸鹽含量的影響更為明顯。趙貞等[11]研究表明，配施微生物菌劑對黃瓜果實的VC、 可溶性糖含量均有明顯的促進作用。王冰清等[12]研究表明，化肥減施配施有機肥對黃瓜、苦瓜和甘藍中可溶性糖、VC含量等果實品質指標有明顯提高作用。岳明燦等[13]研究得出微生物菌劑中的活菌可以利用植株根部的分泌物，并將其轉化為糖類、氨基酸等生理活性物質，刺激和調節(jié)作物的生長發(fā)育。本研究中的熒光假單胞菌也有類似的功能，需要進一步研究其機理。

對不同處理下土壤微生物群落進行分析得出，施用熒光假單胞菌劑的兩個處理明顯增加了表層0～20 cm的土壤微生物總量，主要通過增加細菌總量，改變細菌和放線菌在微生物總量中的比例，使類群結構更接近于肥沃菜田土壤的微生物區(qū)系。與張麗榮[14]、陳雪麗[15]等的研究結果一致。

參 考 文 獻：

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