生物酶尾料對溫室茄子產量與土壤酶活性的影響

白斌　李城德　魏薦酈　柯琴　梁婧

摘? ? 要：以長茄一號為試材，在日光溫室應用壟作栽培方法，以基肥僅施用氮磷鉀復合肥為對照（CK），研究了減施30%基肥條件下，500 kg·667 m^-2（T1）、1000 kg·667 m^-2（T2）、1500 kg·667 m^-2（T3）3個不同生物酶尾料用量對茄子生育期、果實性狀、產量以及土壤酶活性的影響，以期為日光溫室茄子栽培合理應用生物酶尾料提供參考依據。結果表明，施用生物酶尾料后，茄子生育進程加快，采收期分別延長4.3 d、15.6 d、15.6 d，茄子產量比對照增加6.74%～13.14%，單果質量比對照提高5.54%～10.13%，葉綠素相對含量比對照提高12.40%～21.05%；土壤纖維素酶活性、蛋白酶活性、木聚糖酶活性、植酸酶活性分別比對照提高1.97%～45.40%、6.30%～17.61%、20.00%～41.22%、10.16%～67.20%。因此，施用生物酶尾料對茄子生長、改善茄子果實性狀，提高茄子產量、增強土壤酶活性有較大作用，生物酶尾料的適宜用量為1000～1500 kg·667 m^-2。

關鍵詞：溫室茄子；生物酶尾料；茄子產量；土壤酶活性

中圖分類號：S641.1 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2023）05-091-05

Effect of biological enzymes residue on eggplants yield and soil enzymes activity in greenhouse

BAI Bin LI Chengde WEI Jianli KE Qin LIANG Jing

（1.Pingchuan District Agro-technology Extension Center， Baiyin 730913， Gansu， China; 2.Gansu Agro-technology Extension Staion， Lanzhou 730020， Gansu， China）

Abstract： Reducing 30% compound fertilizer and using 100% compound fertiizer before sowing as control （CK）， the effects of different biological enzymes residue treatments of 500 kg·667 m^-2（T1）， 1000 kg·667 m^-2（T2）， 1500 kg·667 m^-2（T3）on eggplants growth stage， fruit traits， yield and soil enzymes activity were explored with the experimental material of “Long Eggplant No.1” by the cultivation of ridge tillage in greenhouse，in order to provide the appropriate dosage of biological enzymes residue. The results showed that the addition of biological enzymes residue could prolong the harvest time of eggplants by 4.3 d， 15.6 d， 15.6 d in comparison with the CK. Compared with the control， addition of biological enzymes residue in soil increased eggplants yield by 6.74%-13.14%， single eggplant weight by 5.54%-10.13%， and relative chlorophyll content by 12.40%-21.05%， respectively. Applying biological enzyme residue in soil increased the activity of soil cellulase， protease， xylanase and phytase by 1.97%-45.40%， 6.30%-17.61%， 20.00%-41.22%， 10.16%-67.20%， respectively. In summary， biological enzymes played an important role in improving the growth of eggplant， eggplant traits， eggplant yield and soil enzymes activity. The appropriate dosage of biological enzymes residue was 1000-1500 kg·667 m^-2.

Key words： Eggplants in greenhouse; Biological enzymes residue; Eggplants yield; Soil enzymes activiy

根據2020年聯合國糧食及農業組織（FAO）統計，全球茄子（Solanum melongena L.）年種植面積為184.6萬hm²，我國茄子年種植面積為77.9萬hm²，茄子產量達到3 694.3萬t，占全球茄子總產量的65.62%[1]。由于效益高、見效快，生產者為追求高產大量投入肥料，過量施用化肥會造成嚴重的環境污染，影響土壤微生物豐度和群落結構[2-3]，導致土壤酶活性降低、土壤質量下降、土壤養分比例失調等[4]。有機肥既含有作物生長所需的多種礦質養分，又富含許多活性物質和代謝產物，如腐殖酸、氨基酸和有益微生物等，不僅能培肥土壤地力，還能促進作物生長發育，甚至提升作物品質和產量[5-7]。生物酶尾料作為一種新型、衛生的有機肥料，它是生物酶制劑生產過程中殘留的菌渣，含有生產中殘留的木霉菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌等對土壤有益菌類以及植物生長必需的氮、磷、鉀和其他中、微量元素。但截至目前還沒有生物酶尾料應用于農業生產的研究報道，探討生物酶尾料對茄子的應用效果對生物酶尾料在農業生產中推廣應用有重要意義。李建欣等[8]研究發現，基肥僅施用菌渣有機肥與基肥僅施用氮磷鉀三元復合肥相比，可提高黃瓜產量與土壤酶活性。蘇天明等[9]研究表明，50%復合肥配施50%甘蔗濾泥生物有機肥的茄子農藝性狀較佳、產量較高。馮慧翎等[10]將金針菇菌渣與土壤混施對于川西北高寒沙化草地植被恢復、土壤理化性質改善和土壤酶活性提高具有顯著效果，且隨著菌渣施用量的增加作用效果增強。土壤酶作為土壤的重要指標，其活性高低直接影響著土壤物質能量的循環[11]，土壤酶活性常被作為有機肥施用對土壤質量影響的參考指標。筆者以溫室茄子為試材，以基肥單施復合肥為對照，研究基肥減施30%，不同用量生物酶尾料對茄子產量與土壤酶活性的影響，以期為生物酶尾料在溫室蔬菜栽培中合理應用提供理論依據與技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020－2021年在甘肅省白銀市平川區水泉鎮陡城村進行，該村是甘肅省白銀市反季節蔬菜種植示范園區。在試驗開始前，對所選定的日光溫室土壤進行取樣分析，土壤的基本理化性質為容質量（ρ）1.25 g·cm^-3、pH值8.3、有機質含量（w，后同）21.8 g·kg^-1、全氮含量0.92 g·kg^-1、堿解氮含量68 mg·kg^-1、有效磷含量45 mg·kg^-1、速效鉀含量198.32 mg·kg^-1。試驗地前茬作物為辣椒。采用壟作栽培，壟寬90 cm、壟高20 cm、行距70 cm、株距40 cm，保苗2780株·667 m^-2。定植嫁接苗，砧木選用托魯巴姆。于2020年9月1日育苗，10月上旬定植。

1.2 材料

供試肥料：生物酶尾料由甘肅白銀賽諾生物有限公司提供。其酸堿性及成分含量為：pH值5.4、有機質含量74.3%（以烘干基計，下同）、全氮含量3.24%、全磷含量0.59%、全鉀含量0.44%、全鈣含量0.27%、全鎂含量0.12%、全硫含量0.26%、全鐵含量770 mg·kg^-1、全銅含量8 mg·kg^-1、全錳含量40 mg·kg^-1、全鋅含量70 mg·kg^-1。氮磷鉀三元復合肥（含N 18%、P₂O₅18%、K₂O 18%）由史丹利農業集團股份有限公司生產，尿素（含N 46%）由甘肅劉化有限公司生產，硫酸鉀（含K₂O 52%）由國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司生產。

供試茄子品種為長茄一號，由吉林省長春市蔬菜研究所選育。

1.3 試驗方法

試驗以基肥施用三元復合肥（含N 18%、P₂O₅ 18%、K₂O 18%）70 kg·667 m^-2作為對照（CK），基肥減施30%三元復合肥，即基肥僅施用49 kg·667 m^-2三元復合肥，設置500 kg·667 m^-2（T1）、1000 kg·667 m^-2（T2）、1500 kg·667 m^-2（T3）3個生物酶尾料用量處理，隨機區組設計，3次重復，小區面積為18.72 m²。氮磷鉀三元復合肥、生物酶尾料在茄子定植前結合耕翻施入土壤，并起壟。尿素[CO（NH₂）₂]、硫酸鉀（K₂SO₄）作為追肥，應用追肥槍離根25 cm穴施后灌水，氮、磷、鉀施肥量參照當地常規施肥量（N 25 kg·667 m^-2、P₂O₅12.6 kg·667 m^-2、K₂O 18 kg·667 m^-2），病蟲害防治與常規相同。

1.4 項目測定

1.4.1 果實性狀測定 每小區取10個茄果，茄子縱徑應用精度為1 mm直尺測量，橫徑用精度為0.02 mm的游標卡尺測量，并用電子秤稱量茄子單果質量，于茄子始收期、盛果期與終收期連續測試3次，計算平均值。

1.4.2 葉綠素相對含量測定 采用SPAD-502葉綠素測定儀測定。在晴天每處理選取葉齡相同的10片葉，測定葉片中部，避開葉脈。于茄子始收期、盛果期與終收期連續測試3次，計算平均值。

1.4.3 產量測定 于每次采摘時對茄子計數并稱質量，計算各處理的產量。

1.4.4 土壤酶活性測定 于茄子始收期每小區隨機取5個樣點，采集茄子根際附近土樣，混合后裝入無菌塑料袋帶入化驗室，過1 mm篩，在冰箱中于4 ℃條件下冷藏。土壤纖維素酶活性測定采用葡萄糖還原比色法[12]，用反應72 h生成的葡糖含量表示；蛋白酶活性測定采用茚三酮比色法[12]，用反應24 h生成的甘氨酸含量表示；木聚糖酶活性測定采用DNS法[12]，用反應120 h生成的葡萄糖含量表示；植酸酶活性采用鉬銻抗比色法[13]測定，用120 h分解植酸鈉的量表示。

1.5 數據分析

應用EXCEL軟件進行數據整理分析，用DPS 2000統計軟件進行方差分析與相關分析。

2 結果與分析

2.1 不同生物酶尾料用量對溫室茄子生育期的影響

由表1可知，CK始花期-始果期、始果期-始收期天數顯著高于T2、T3，T1與CK始果期-始收期長度沒有顯著差異。T2、T3始收期-終收期、全生育期天數顯著高于CK與T1，T1、T2、T3采收期分別比對照延長4.3 d、15.6 d、15.6 d。 隨著生物酶用量的增加，茄子生長進程加快，采收時間延長。

2.2 不同生物酶尾料用量對溫室茄子果實性狀、葉綠素相對含量及產量的影響

由表2可知，隨著生物酶尾料用量的增加，茄子縱徑、橫徑、單果質量、葉片葉綠素相對含量與產量有逐漸增加的趨勢。T3茄子縱徑、橫徑顯著高于CK，T1、T2縱徑與CK間差異不顯著。T2、T3單果質量、產量顯著高于CK，而T1與CK差異不顯著。T2、T3葉片葉綠素相對含量顯著高于CK與處理T1。T1、T2、T3單果質量分別比CK增加5.54%、9.23%、10.13%。T1、T2、T3葉片葉綠素相對含量分別比CK提高12.40%、20.36%、21.05%。T1、T2、T3茄子產量分別比對照增加6.74%、7.99%、13.14%。T2、T3處理顯著提高了葉片葉綠素相對含量，增加茄子產量，而且T3顯著改善了茄子果實性狀。

2.3 不同生物酶尾料用量對土壤酶活性的影響

由表3可知，隨著生物酶尾料用量的增加，土壤纖維素酶活性、蛋白酶活性、木聚糖酶活性、植酸酶活性呈逐漸增強趨勢。T2、T3土壤纖維素酶活性、蛋白酶活性、木聚糖酶活性均顯著高于CK，T1與CK相比未達到顯著差異水平。T3植酸酶活性顯著高于CK與T1，T1、T2與CK差異未達到顯著水平。T1、T2、T3土壤纖維素酶活性分別比CK提高1.97%、38.16%、45.40%。T1、T2、T3處理土壤蛋白酶活性分別比CK提高6.30%、9.97%、17.61%。T1、T2、T3處理土壤木聚糖酶活性分別比CK提高20.00%、31.02%、41.22%。T1，T2、T3處理土壤植酸酶活性分別比CK提高10.16%、40.00%、67.20%。T2、T3處理能夠明顯提高土壤酶活性。

2.4 茄子產量性狀與土壤酶活性的相關性

由表4可知，茄子產量與土壤蛋白酶活性及土壤植酸酶活性呈顯著或極顯著正相關。單果質量與葉片葉綠素相對含量、土壤纖維素酶活性、土壤蛋白酶活性、土壤木聚糖酶活性呈顯著或極顯著正相關。葉片葉綠素相對含量與土壤蛋白酶活性、土壤木聚糖酶活性呈顯著或極顯著正相關。

3 討論與結論

筆者的研究結果表明，施用生物酶尾料后可以縮短始花期-始果期、始果期-始收期天數，延長始收期-終收期天數，加快茄子結果的生育進程，并能夠延長茄子采收期，這與余高等[14]的研究結論相似。可能是生物酶尾料呈酸性，將其施入溫室土壤后能夠調節土壤pH，增加土壤有機質含量、提高土壤孔隙度、降低土壤容質量[15]，減輕溫室土壤常受人為干擾導致土壤容質量增加的不良影響[16]，土壤生化活動可能更加活躍，改善了土壤水熱條件[17-18]，因而茄子生長發育進程加快，延長茄子采收期。其次，化肥配施有機肥能顯著提高農作物的產量[19-20]。筆者的研究結果表明，減施基肥，配合施用生物酶尾料，隨生物酶尾料用量的增加，溫室茄子產量逐漸提高，這與李亞莉等[19]研究結果類似。配施有機肥能夠提高茄子產量的原因是有機肥對土壤有培肥作用（土壤理化性質的改良），有機肥中含有磷、鉀及中微量元素，微生物活動調節氮的供應，使其更符合作物的需求規律[21-24]。

土壤酶主要由土壤微生物分泌，在土壤中催化多種生化反應。首先，在筆者的研究中，施用生物酶尾料提高了土壤纖維素酶與木聚糖酶活性，與前人[25]研究結果類似。這一方面可能是由于有機肥施入土壤中，會帶來豐富的微生物和活性養分，增加了酶的底物，促進了酶活反應；另一方面也可能是由于有機肥增加了土壤微生物的酶合成，促進了由黏土和腐殖質顆粒固定的或被包裹在團聚體中的酶釋放[26]。其次，筆者的研究隨著生物酶尾料用量的增加，土壤蛋白酶活性顯著增強，與桑文等[27]的研究結果類似。這可能是由于蛋白酶參與土壤氨基酸及蛋白質的轉化，而生物酶尾料中營養物質為土壤酶提供更豐富的酶促基質，發揮底物誘導作用[28]，從而使土壤蛋白酶活性明顯增強。土壤蛋白酶活性與葉片葉綠素相對含量呈正相關，說明土壤蛋白酶可促進氮素養分釋放，被茄子根系充分吸收，葉片相對葉綠素含量隨之提高。茄子產量與土壤蛋白酶、土壤植酸酶活性呈正相關，說明土壤酶活性提高，土壤質量得到進一步改善，有利于茄子生長發育，從而使茄子產量有效提高。再次，土壤植酸酶能夠將土壤中的有機磷轉化為能夠被植物吸收利用的無機磷酸鹽，在土壤中磷素轉化代謝中起重要作用[12]。管冠[29]研究表明，施用植酸鈣對土壤植酸酶活性有明顯促進作用。筆者的研究中隨著生物酶尾料用量的增加，土壤植酸酶活性逐漸增強。可能由于生物酶尾料施入土壤后，土壤中底物增加，誘導分泌植酸酶的菌類增加，從而使土壤植酸酶活性顯著增強。

我國蔬菜已經全面進入規模化種植階段，設施蔬菜為滿足居民的消費需求、促進農民增收和農業增效作出重大貢獻[30]。然而施肥是影響設施蔬菜產量和品質的主要因素之一，施肥不足會極大限制蔬菜產量，但過量施肥反而會降低肥料利用率和蔬菜品質，影響蔬菜產業經濟效益[31]。隨著人們生活水平的提高，蔬菜品質受到人們普遍關注。日光溫室蔬菜投入成本高，更應該兼顧產量與品質，這也是我國農業高質量發展的必然要求。已有研究結果表明，化肥配施有機肥能夠提高蔬菜品質[8-9，32]。筆者的研究主要探討了生物酶尾料對溫室茄子產量與土壤酶活性的影響，未涉及生物酶尾料對茄子品質的影響，今后應加強生物酶尾料施用對蔬菜品質（硝酸鹽含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、微生物C含量等）的影響研究，通過化肥配施生物酶尾料更好地協調蔬菜生長、產量與品質形成。

綜上所述，生物酶尾料作為一種新型有機肥料，在溫室土壤中施用生物酶尾料能夠明顯促進茄子生長、改善果實性狀、提高茄子產量，增強土壤纖維素酶、蛋白酶、木聚糖酶與植酸酶的活性。生物酶尾料適宜用量為1000～1500 kg·667 m-2。

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