不同濃度微生物菌劑對黃瓜土壤理化性質的影響

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的變化。結果表明：隨著微生物菌劑投加量的提高，土壤容重、pH值、電導率都表現出先減小后增加的趨勢，其中菌劑施用量135kg/hm2對于土壤理化性質的改善作用最為突出;不同微生物菌劑投加量處理，土壤養分的含量變化趨勢同土壤有機質的變化相近，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;通過對不同處理下土壤中脲酶和過氧化氫酶含量進行檢測，發現微生物菌劑的投加使得土壤酶活性有了一定程度的提高。

關鍵詞：微生物菌劑;黃瓜;土壤性質;土壤酶活

中圖分類號 S435 文獻標識碼 A 文章編號 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.）是我國設施農業生產中栽培面積較大的蔬菜作物之一[1]，也是我國日光溫室冬春栽茬口栽培的主要蔬菜品種之一[2]，培育規模與種植面積逐年增長。農用微生物菌劑是指利用工業化方式量產微生物菌種（有益菌），量產的微生物菌劑經加工制成具有不同功能特性的活菌制劑，主要用于經濟作物種植、禽畜糞便腐熟等場合。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，探究微生物菌劑對黃瓜土壤理化性質、養分以及酶活性的影響，探討微生物菌劑對黃瓜土壤性質改良的作用效果，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量等提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試黃瓜品種為乾德456，強雌油亮型，由上海乾德種業有限公司培育。供試微生物菌劑，由浙江潤土農業科技有限公司實驗室分離得到，該菌劑中有效活菌數為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 試驗地點 浙江省杭州市蕭山區益農鎮。

1.3 試驗設計 本試驗于3月15日進行黃瓜幼苗培育，于5月15日移植苗種進溫室培養，幼苗種植設置行間距60cm，株間距50cm。共設計5個試驗組，分別為只施用有機肥的對照組（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，對照組（CK）有機肥用量為52500kg/hm2;微生物菌劑處理組（T1～T4）有機肥施用量和不同配比的菌劑施用量配比見表1，使用前有機肥與不同濃度微生物菌劑充分拌勻。試驗中每個處理組設置1個小區，面積400cm×900cm。各處理組區中間行寬100cm，3次重復。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以5點取樣法隨機采集黃瓜根際5～20cm土壤混合，四分法取混合土樣作為檢測樣品，獲得的土壤樣品去除大顆粒石塊及植物殘渣后，風干研磨過2mm的篩后避光保存備用。

1.4 試驗測定指標

1.4.1 土壤理化及養分指標 供試土壤理化及養分指標的測定方法見表2。

1.4.2 土壤酶活性 測定方法見表3。

2 結果與分析

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，絕大多數農產品在pH過高或過低的情況下均不能正常生長，微生物菌劑以其特殊的功能特性改善土壤的物理化學特性，從而改善作物生長。本試驗以土壤容重、土壤的酸堿度及土壤電導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，其結果見圖1。

由圖1可知，與對照組相比，處理組T1～T3中微生物菌劑投加量越高，土壤容重、pH值、電導率逐漸減小，當微生物菌劑投加量增加至T4實驗組，土壤容重、pH值、電導率開始有所增加。CK、T1和T2處理對于土壤容重的改變不存在顯著性差異;CK和T1對土壤pH的改變無顯著性差異。T3處理對于土壤3種不同的理化性質的改善效果最為突出。

2.2 不同濃度微生物菌劑土壤養分變化 施用微生物菌劑能夠促進土壤中難溶性養分的溶解和釋放，增加土壤中的有機質，活化土壤的潛在養分，從而提高作物養分利用率，使農作物增產。本試驗以土壤有機質、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分變化，不同菌劑施用對土壤養分的影響結果見圖2。

由圖2可知，隨著施用微生物菌劑濃度的增加，土壤中的養分含量呈現先上升后下降的趨勢。針對土壤有機質含量，處理T1、T2和T3較空白對照組分別提高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作物生長起有效作用的氮、鉀、磷的含量，可以直接或經簡單轉化后被作物利用。堿解氮、速效鉀及速效磷與土壤的供肥能力相關。從圖2還可以看出，T1～T4各處理下，土壤有機質、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照組分別提高4.7%、13.8%、19%和4.2%，各處理間均達到極顯著差異水平;對于土壤速效磷含量，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、無機營養物質的轉化速度，參與無機物的氧化反應和還原反應，腐殖質的分解，微生物殘體的分解，參與土壤中的多種生物化學反應，具有生物催化功能。土壤酶活性也是土壤肥力評價的重要指標之一。本試驗通過測定土壤脲酶、過氧化氫酶的活性反應土壤酶活性的變化情況，施用微生物菌劑對土壤中酶活的影響結果見圖3。

土壤脲酶是一種能夠促進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質的含量成正相關。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將H2O2分解為水和氧氣等對土壤生物無害的物質，與土壤有機質的含量也有較大的關系。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分含量是影響土壤種植作生長情況的重要因素之一。由本研究結果表明，在黃瓜種植土壤中施用微生物菌劑后，土壤的理化性質及養分含量發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表現最好。研究表明，微酸環境有利于提高黃瓜種子發芽率[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，本研究還發現，施用微生物菌劑后土壤中有效養分的含量有所變化，其中處理T3對土壤肥力的改善效果最好，對于土壤有機質及堿解氮、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，增加土壤的營養元素。本研究發現，施入一定量微生物菌劑對于土壤中的土壤脲酶活性及過氧化氫酶含量均產生了影響，進而改善土壤性狀。

參考文獻

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