土壤修復(fù)菌劑對(duì)設(shè)施茄子生長(zhǎng)及土壤理化性質(zhì)的影響

張愛(ài)冬 劉錦逵 肖凱 王圣潔 萬(wàn)繼明 吳雪霞 查丁石

摘要? 以崇明青茄材料為研究對(duì)象，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上外施不同量的土壤修復(fù)菌劑，對(duì)土壤理化性質(zhì)及茄子產(chǎn)量、品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了檢測(cè)，并驗(yàn)證其施用效果。結(jié)果表明，土壤修復(fù)菌劑處理提高了茄子產(chǎn)量，增加其商品果率、茄子果實(shí)品質(zhì)，同時(shí)提高土壤各理化指標(biāo)，對(duì)土壤起到良好的修復(fù)效果。綜合茄子產(chǎn)量及品質(zhì)，選擇施用2 250 kg/hm2土壤修復(fù)菌劑處理為最佳改良施用量。

關(guān)鍵詞? 土壤修復(fù)菌劑；茄子；產(chǎn)量；品質(zhì)；土壤理化性質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)? S156?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? A?? 文章編號(hào)? 0517-6611（2024）07-0065-03

doi： 10.3969/j.issn.0517-6611.2024.07.016

Effect of Soil Remediation Bacterial Agents on the Growth of Greenhouse Eggplants and Soil Physicochemical Properties

ZHANG Ai-dong1， LIU Jin-kui2， XIAO Kai1 et al

（1.Horticultural Research Institute， Shanghai Academy of Agricultural Sciences， Shanghai 201403;2.Shanghai Xiangfengyuan Fruit and Vegetable Professional Cooperative， Shanghai 202150）

Abstract? Using Chongming green eggplant material as the research object，different amounts of soil remediation bacterial agents were applied externally on the basis of conventional fertilization. The soil physicochemical properties， as well as indicators related to eggplant yield and quality， were tested， and the application effect was verified.The results showed that the soil remediation bacterial agent treatment increased eggplant yield， increased its commercial fruit rate and eggplant fruit quality， and improved various physical and chemical indicators of the soil， which had a good remediation effect on the soil.Based on the comprehensive yield and quality of eggplants， 2 250 kg/hm2 of soil remediation bacterial agent was selected as the optimal dosage for improvement.

Key words? Soil remediation bacterial agent;Eggplant;Yield;Quality;Soil physicochemical properties

上海東臨東海，又位于長(zhǎng)江入海口，土壤平均pH為835±0.17［1］，具有大量濱海鹽堿區(qū)，主要分布在崇明、浦東、南匯、奉賢、寶山、金山 6 區(qū)。在對(duì)崇明某灘涂農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行土壤評(píng)估時(shí)，發(fā)現(xiàn)其土地80%以上存在輕中度鹽堿化，土壤鹽分具有顯著表聚性和變異強(qiáng)度［2］。加之過(guò)度施肥、不合理不科學(xué)施肥、過(guò)度追求高經(jīng)濟(jì)價(jià)值等，使得土壤板結(jié)嚴(yán)重，甚至蔬菜作物缺素現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，長(zhǎng)此以往很多有害氣體殘留其中，影響蔬菜的生長(zhǎng)環(huán)境［3］。

早在2016年國(guó)家就針對(duì)土壤問(wèn)題發(fā)布了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，以便切實(shí)加強(qiáng)土壤污染防治，逐步改善土壤環(huán)境質(zhì)量。目前，針對(duì)土壤的改良方法有很多，包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)，其中以天然土壤微生物為主要成分的生物菌劑改良修復(fù)作為綠色栽培技術(shù)受到越來(lái)越多的青睞［4-6］。桑衛(wèi)民等［7］通過(guò)試驗(yàn)小區(qū)施用不同處理的土壤修復(fù)菌劑，增加了小區(qū)種植番茄的產(chǎn)量，降低了土壤容重，提高土壤孔隙度，顯著改善了土壤質(zhì)量。張峻等［8］在常規(guī)施肥條件下增施土壤修復(fù)菌劑，可以增加土壤中細(xì)菌、放線(xiàn)菌數(shù)量，減少真菌數(shù)量，降低土壤各種鹽分含量，增加小白菜的產(chǎn)量。陳青等［9］針對(duì)地方土壤鹽堿化的問(wèn)題，在施用土壤修復(fù)菌劑的土地上種植生菜，連續(xù)3年施用土壤修復(fù)菌劑后，發(fā)現(xiàn)堿性土壤pH下降明顯，土壤電導(dǎo)率及全鹽量也顯著降低，與此同時(shí)生產(chǎn)的生菜不管是產(chǎn)量和品質(zhì) 都有所提高。

茄子是我國(guó)重要的大宗蔬菜之一，營(yíng)養(yǎng)豐富，口味軟糯。據(jù)上海蔬菜品種志記載，崇明青皮茄子是崇明區(qū)的地方品種，在本區(qū)向化鎮(zhèn)、中興鎮(zhèn)、港西鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)已有百年的栽培歷史。該品種根系發(fā)達(dá)，木質(zhì)化較早，果實(shí)表皮淡綠色且多光澤，果肉白色中略帶淡綠，肉質(zhì)細(xì)嫩疏松似海綿狀，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。該研究以崇明青茄材料為研究對(duì)象，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上外施不同量的土壤修復(fù)菌劑，對(duì)不同處理小區(qū)生長(zhǎng)的茄子產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，并對(duì)施用前后土壤理化性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，以驗(yàn)證其施用效果，為后續(xù)土壤改良及推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2022年3—8月進(jìn)行，地點(diǎn)為上海市崇明區(qū)鄉(xiāng)風(fēng)園果蔬專(zhuān)業(yè)合作社蔬菜種植基地。

1.2 供試材料

供試茄子材料為上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所搜集保存的崇明本地青茄，供試土壤修復(fù)菌劑為時(shí)科生物科技（上海）有限公司，有效活菌數(shù)≥2.0億/g，生物炭≥35%，有機(jī)質(zhì)≥60%，富含鈣、鎂、硫、硅、硼、鋅等中微量元素。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理，分別為CK，常規(guī)施肥；處理T1，在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上施用土壤修復(fù)菌劑750 kg/hm2；處理T2，在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上施用土壤修復(fù)菌劑1 500 kg/hm2；處理T3，在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上施用土壤修復(fù)菌劑2 250 kg/hm2；處理T4，在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上施用土壤修復(fù)菌劑3 000 kg/hm2。

試驗(yàn)均采用田間小區(qū)試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積3.38 m2，小區(qū)內(nèi)茄子種植行距0.75 m、株距0.45 m，兩端設(shè)保護(hù)行，采用四桿整枝方式。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1??? 土壤主要理化指標(biāo)測(cè)定。

在小區(qū)內(nèi)進(jìn)行對(duì)角線(xiàn)9點(diǎn)取樣，采集0～20 cm的土壤混合，土壤風(fēng)干用于后續(xù)試驗(yàn)。土壤全氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定，土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、速效磷、速效鉀含量均采用北京盒子生工科技有限公司試劑盒進(jìn)行測(cè)定，土壤有機(jī)質(zhì)含量采用江蘇三黍生物科技有限公司試劑盒進(jìn)行測(cè)定，土壤pH以水土比2.5 ∶ 1稀釋后pH計(jì)（梅特勒托利多，瑞士）測(cè)量的數(shù)值為準(zhǔn)。

1.4.2??? 茄子品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定。

取商品果茄子果肉進(jìn)行檢測(cè)，氨基酸含量、蛋白含量（BCA法）、植物可溶性糖含量、還原性抗壞血酸含量均采用北京盒子生工科技有限公司試劑盒進(jìn)行測(cè)定。

1.4.3??? 產(chǎn)量測(cè)定。

茄子產(chǎn)量以小區(qū)產(chǎn)量折合計(jì)算，即：

產(chǎn)量（kg/hm2）=小區(qū)產(chǎn)量（kg）×104/3.38

1.5 數(shù)據(jù)分析

Origin 9.0軟件用于作圖。SPSS軟件用于統(tǒng)計(jì)分析，多重比較采用鄧肯法（Duncan，α=0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤修復(fù)菌劑對(duì)茄子果實(shí)產(chǎn)量及商品果率影響

為了檢測(cè)土壤修復(fù)菌劑對(duì)茄子產(chǎn)量的影響，通過(guò)小區(qū)測(cè)產(chǎn)換算，對(duì)不同處理的茄子產(chǎn)量進(jìn)行了分析。由表1可知，處理T1、T2和T4與常規(guī)施肥CK相比沒(méi)有顯著差異，而處理T3產(chǎn)量比CK增產(chǎn)約1.29×104 kg/hm2，增長(zhǎng)率達(dá)到27.45%。同時(shí)對(duì)茄子生長(zhǎng)過(guò)程中的商品果率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（圖1），崇明本地青茄其商品果率偏低，經(jīng)土壤修復(fù)菌劑處理后商品果率都略有提升，而處理T1、T4與CK沒(méi)有顯著差異，處理T2、T3與CK相比有顯著提高，尤其是處理T3中果實(shí)商品果率均值達(dá)到79.19%。

2.2 土壤修復(fù)菌劑對(duì)茄子品質(zhì)的影響

從圖2可以看出，土壤修復(fù)菌劑處理后，處理T1、T2、T4與CK在氨基酸含量上沒(méi)有顯著差異，而處理T3與CK相比氨基酸含量顯著增加了422.97 μg/g。蛋白含量則除了處理T2之外，均比CK顯著增加，增幅達(dá)10%～25%，其中處理T3的蛋白含量最高。不同土壤修復(fù)菌劑處理后還原性抗壞血酸含量均高于CK，達(dá)到66.00 μg/g以上，而CK含量?jī)H在55.63 μg/g。茄子可溶性糖含量處理T1、T3與CK差異顯著，而處理T2、T4與CK無(wú)顯著差異。

2.3 土壤修復(fù)菌劑對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

為研究土壤修復(fù)菌劑對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響，該研究對(duì)供試基地試驗(yàn)前后土壤的理化性質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果表明，供試基地土壤處理前pH為8.14，具有明顯堿性，種植一茬茄子后，與處理前相比，處理后CK的pH為8.11，與處理前相比差異不大，經(jīng)土壤修復(fù)菌劑處理的土壤pH均有下降趨勢(shì)，其中以處理T2、T3、T4最為明顯（圖3）。從表2可以看出，與處理前相比，處理后的CK土壤有機(jī)質(zhì)含量略有下降，處理T1、T2、T4與處理前相比差異不大，而處理T3與處理前相比有機(jī)質(zhì)含量顯著增加，增加了12.73%。土壤修復(fù)菌劑處理后，處理T1～T4與處理前相比全氮含量均有不同程度升高，其中處理T2的全氮含量差異最為顯著，CK與處理前相比差異不明顯。硝態(tài)氮含量除了處理T4，其他處理與處理前相比均顯著提高，處理T4土壤中硝態(tài)氮含量降低了26.91%，而CK、處理T1～T3的土壤硝態(tài)氮含量分別提高了11.30%、13.14%、13.78%、?32.78%，處理T3硝態(tài)氮含量提高最顯著。土壤修復(fù)菌劑處?理（T1～T4）后銨態(tài)氮含量與處理前相比明顯提高，其中處理T3銨態(tài)氮含量提高約1801%，而CK中銨態(tài)氮含量無(wú)顯著差異。土壤修復(fù)菌劑處理后土壤速效磷含量較處理前均顯著增加，CK增加較小，僅增加了5.14%，而其他處理增加值均大于11.00%，處理T3較處理前增加了17.89%。與處理前相比，土壤速效鉀除處理T4無(wú)顯著差異，CK及處理T1～T3的土壤速效鉀含量顯著增加，尤其處理T2、T3，增幅分別達(dá)53.38%、57.04%。

3 討論與結(jié)論

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，全球范圍內(nèi)的土壤問(wèn)題日益突出，對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量及品質(zhì)提出新的挑戰(zhàn)，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。該研究通過(guò)施用不同濃度土壤修復(fù)菌劑，發(fā)現(xiàn)在2 250 kg/hm2的施用量（處理T3）下，茄子產(chǎn)量增產(chǎn)最為明顯。商品果率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，在1 500和2 250 kg/hm2的施用量（處理T2、T3）下，商品果率與常規(guī)施肥（CK）情況下有明顯提升。進(jìn)一步對(duì)其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)檢測(cè)分析發(fā)現(xiàn)，750 kg/hm2的土壤修復(fù)菌劑施用（處理T1）下，可顯著提升果實(shí)蛋白含量、還原性抗壞血酸含量、可溶性糖含量，1 500 kg/hm2的施用量（處理T2）下可顯著提升果實(shí)還原性抗壞血酸含量，3 000 kg/hm2的施用量（處理T4）下可顯著提升果實(shí)蛋白含量、還原性抗壞血酸含量，2 250 kg/hm2的土壤修復(fù)菌劑施用（處理T3）下，可顯著提升果實(shí)氨基酸含量、蛋白含量、還原性抗壞血酸含量、可溶性糖含量。綜合以上結(jié)果，土壤修復(fù)菌劑的施用明顯提高茄子材料的產(chǎn)量及品質(zhì)。該研究結(jié)果與在番茄［7，10］、青梗菜［11］、生菜［9］、松花菜［12］、小白菜［8］上的研究結(jié)果相似，都可以增加蔬菜的產(chǎn)量及品質(zhì)，分析其原因可能是土壤施用微生物菌劑后，通過(guò)與有效菌群的活動(dòng)，直接或間接地降低有害物質(zhì)、改良土壤、維持根際生態(tài)平衡等，同時(shí)因其有效活菌生命活動(dòng)，增加土壤對(duì)農(nóng)作物的養(yǎng)分供給，促進(jìn)農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)［13］。此外，土壤微生物會(huì)促進(jìn)作物蛋白質(zhì)和葉綠素等物質(zhì)的合成，提高作物自身的抗病性［14-15］，也為作物產(chǎn)量的增加提供了依據(jù)。

進(jìn)一步對(duì)土壤理化性質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果表明1 500、2 250、 3 000 kg/hm2施用量（處理T2、T3、T4）下土壤pH明顯降低，2 250 kg/hm2的 土壤修復(fù)菌劑（處理T3）最能促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)含量增加，不同施用量的土壤修復(fù)菌劑處理均提高了土壤全氮含量，常規(guī)施肥（CK）、750、1 500、2 250 kg/hm2土壤修復(fù)菌劑處理（處理T1、T2、T3）可顯著提高土壤硝態(tài)氮、速效鉀的含量，750、1 500、2 250 kg/hm2土 壤修復(fù)菌劑處理（處理T1、T2、T3）可顯著提高土壤銨態(tài)氮含量，常規(guī)施肥和土壤修復(fù)菌劑處理后與處理前相比速效磷含量均有不同程度增加。綜上所述，1 500、2 250 kg/hm2土壤修復(fù)菌劑處理（處理T2、T3）對(duì)土壤的改良均具有較好的效果，而綜合茄子產(chǎn)量及品質(zhì)結(jié)果，選擇2 250 kg/hm2土壤修復(fù)菌劑處理為最佳改良施用量。

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基金項(xiàng)目?? 上海市科技興農(nóng)項(xiàng)目（滬農(nóng)科推字（2021）第1-12號(hào)）；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系上海綜合試驗(yàn)站項(xiàng)目（CARS-25）；上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院卓越團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（滬農(nóng)科卓（2022）019）。

作者簡(jiǎn)介?? 張愛(ài)冬（1988—），女，山東濟(jì)寧人，助理研究員，博士，從事茄子育種及分子生物學(xué)相關(guān)研究。

通信作者，研究員，從事茄子育種相關(guān)研究。