深色有隔內生真菌對番茄種植土壤的改良效果研究

慕瑞瑞 翟雪寧 李海健

海原縣農業綜合執法大隊，寧夏 海原 755299

0 引言

番茄（Solanum lycopersicumL.）是茄科茄屬一年生草本植物，果實含有豐富的胡蘿卜素、維生素C和B族維生素，營養價值高，既可作蔬菜也可作水果，還可用來制作番茄醬、番茄汁等。此外，番茄富含番茄紅素，具有抗氧化、降血壓、清熱解毒的功效，可用于制作保健品，經濟價值較高，是我國一種重要的經濟作物。

在番茄種植過程中，土壤質量對番茄植株的生長及果實產量和品質具有重要影響。長期連作及不合理的土壤管理會導致土壤質量下降和病蟲害滋生，限制番茄的生長發育。因此，尋找一種有效的土壤改良方法，對于促進番茄種植業的可持續發展至關重要。內生真菌作為一類與植物根系共生的微生物，在土壤生態系統中發揮著重要的作用［1-2］。相關研究發現，深色有隔內生真菌能夠與番茄根系建立良好的共生關系，可通過與植株共享營養物質、提供其他生態功能實現對土壤環境的改善［3］。基于此，筆者研究深色有隔內生真菌對番茄種植土壤的改良效果，旨在揭示深色有隔內生真菌在番茄種植土壤改良中的潛力，為番茄種植業的可持續發展提供科學依據。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

筆者于2022 年4 月12 日從上海保藏生物技術實驗室引進卷枝毛霉菌株（型號為MC223），供試番茄品種為牛排番茄。番茄品種的選擇基于研究需要，并符合試驗的邏輯和要求，適配試驗地的氣候及土壤條件［4］。

1.2 試驗地概況

試驗地位于北京市，海拔42.5～56.3 m，屬溫帶季風氣候區，具有明顯的四季變化。試驗地土壤類型主要為黃壤。黃壤富含有機質，保水性好，具有較強的肥力和良好的通氣性，適宜農作物生長。試驗地地勢較為平坦，沒有明顯的山脈或丘陵，周邊有小規模的起伏地形；有小溪流或排水溝，可用于試驗地的灌溉和排水。

1.3 試驗方法

將供試菌株進行培養和擴增后，得到1×107個/mL的孢子懸浮液。

將番茄種植區分為試驗組和對照組（面積均為100 m2），試驗組和對照組分別重復3次，共計6個試驗小區。筆者于2022 年4 月15 日對試驗組土壤進行接種處理，在每平方米土壤中直接均勻潑灑100 mL 供試菌株孢子懸浮液，對照組土壤則不進行接種處理；隨后將事先培育好的番茄苗移栽至試驗小區，密度為3 株/m2，株距為80 cm。番茄以直立方式種植，并用豎立支架支撐植株。在整個試驗期間，對試驗組和對照組的番茄植株進行相同的管理和觀察，包括定期澆水、施肥和記錄植株的生長情況［5］。

1.4 測定指標和方法

筆者于2022 年4 月25 日，分別從試驗組和對照組隨機選取5 點進行土壤取樣，樣本編號分別為1、2、3、4、5，記錄每個取樣點的位置，并對收集的土壤樣品進行以下指標測定。

1.4.1 土壤養分

使用凱氏定氮法測量土壤樣品中可供植物吸收的有效氮質量分數；使用酸解法測量土壤樣品中可供植物吸收的有效磷質量分數；使用火焰光度法測量土壤樣品中可供植物吸收的有效鉀質量分數。

1.4.2 土壤孔隙度

將土壤樣品帶回實驗室，放入105 ℃烘箱中進行烘干處理，直到土壤樣品的質量保持恒定，稱量土壤樣品質量；將烘干后的土壤樣品放入量筒中，記錄土壤樣品體積；根據土壤樣品的質量和體積計算孔隙度。

1.4.3 土壤菌落數

從待測土壤樣品中取適量樣品，在Tuttnauer 2540E Autoclave 無菌操作臺上進行處理，得到土壤浸出液；準備適宜的培養基，并使用無菌移液器在培養基上均勻涂抹稀釋后的土壤浸出液；將培養皿放置在Thermo Fisher Scientific Heraeus BBD 6220 恒溫培養箱中培養48 h，溫度設置為20～37 ℃，相對濕度設置為95%，pH 值設置為7.2～7.4；使用Interscience Scan? 100 菌落計數器和OM136C-XSP2 放大鏡對培養皿中的菌落進行計數。在整個過程中，須使用無菌操作工具和無菌操作臺，以避免外源微生物的污染。

1.5 數據處理

利用Microsoft Excel 軟件和SPSS 軟件對試驗數據進行統計分析。

2 試驗結果與分析

2.1 深色有隔內生真菌對番茄種植土壤養分的影響

由表1可知，試驗組5個取樣點土壤有效氮質量分數為0.12%～0.20%，平均值為0.16%；對照組5 個取樣點土壤有效氮質量分數為0.08%～0.12%，平均值為0.10%。與對照組相比，試驗組土壤有效氮質量分數相對較高，但未超過0.20%，更有利于番茄生長。

表1 土壤養分測定結果 %

由表1可知，試驗組5個取樣點土壤有效磷質量分數為0.12%～0.18%，平均值為0.15%；對照組5 個取樣點土壤有效磷質量分數為0.10%～0.15%，平均值為0.12%。與對照組相比，試驗組土壤有效磷質量分數相對較高，可以更有效地促進番茄生長。

由表1可知，試驗組5個取樣點土壤有效鉀質量分數為1.49%～1.82%，平均值為1.65%；對照組5個取樣點土壤有效鉀質量分數為1.33%～1.77%，平均值為1.54%。與對照組相比，試驗組土壤有效鉀質量分數相對較高，能更好地滿足番茄生長過程中對鉀元素的需求。

綜上，試驗組土壤有效氮、有效磷、有效鉀等質量分數相對較高，而對照組土壤有效氮、有效磷、有效鉀等質量分數相對較低，表明深色有隔內生真菌對番茄種植土壤養分有明顯影響。原因可能是深色有隔內生真菌可以分解土壤中的有機物質，從而提高土壤養分質量分數。

2.2 深色有隔內生真菌對番茄種植土壤孔隙度的影響

由表2 可知，試驗組5 個取樣點土壤孔隙度為49.5%～54.6%，平均值為52.3%；對照組5 個取樣點土壤孔隙度為40.5%～49.8%，平均值為43.5%；試驗組土壤孔隙度明顯高于對照組。這說明深色有隔內生真菌的存在能夠提高番茄種植土壤的孔隙度，能增強土壤的通氣性和水分保持能力，進而促進植株根系生長和根系對水分與養分的吸收，有利于番茄植株生長發育。

表2 土壤孔隙度測定結果 %

2.3 深色有隔內生真菌對番茄種植土壤菌落數的影響

由表3 可知，試驗組5 個取樣點土壤菌落數為8～12 CFU/g，平均值為10 CFU/g；對照組5 個取樣點土壤菌落數為47～55 CFU/g，平均值為50 CFU/g。試驗結果表明，施用深色有隔內生真菌的土壤的菌落數較少，未施用深色有隔內生真菌的土壤的菌落數較多。這說明深色有隔內生真菌的存在會對其他細菌、真菌等產生一定的抑制作用，能夠減少其他細菌、真菌等的生長和繁殖，從而減少土壤中菌落的數量。這種抑制作用有助于降低番茄植株受到其他細菌、真菌等感染的風險，有利于植株健康生長。

表3 土壤菌落數統計結果 CFU/g

3 結論與討論

氮元素可使番茄生長旺盛，有利于花芽分化、發育和果實膨大。磷元素有利于番茄植株根系生長，對花芽分化發育有明顯作用，可加速植株開花結果，增加番茄產量，提高果實品質。缺磷時，番茄植株生長會受到抑制，造成果實成熟延遲，果實含糖量降低，果實產量也會受到影響；缺磷嚴重時，番茄葉背呈紫紅色，根系不發達，且有落花現象。鉀元素能提高番茄的抗病性，使果實著色均勻，減少落花落果，提高果實產量和品質。由此可見，氮元素、磷元素、鉀元素對番茄生長具有重要作用。此次試驗結果表明，施用深色有隔內生真菌明顯提高了番茄種植土壤有效氮、有效磷、有效鉀等質量分數，說明施用深色有隔內生真菌可明顯提高番茄種植土壤養分含量，更有利于番茄生長。

土壤孔隙度是一項非常重要的土壤理化指標，植物生長所需的水分和養分大多是通過土壤孔隙系統貯存、移動及向根部供應。土壤孔隙還直接影響植株的定植和根系在土體中的穿插和延伸及土壤的通氣、透水等，對植物的生長影響較大。此次試驗結果表明，施用深色有隔內生真菌的土壤的孔隙度明顯高于未施用深色有隔內生真菌的土壤，說明施用深色有隔內生真菌有助于提高土壤的通氣性、水分滲透性，能促進根系的生長發育。

深色有隔內生真菌可通過菌絲網絡與植物根系相連，與植物根系形成共生關系。這種共生關系可以為植物提供保護作用，抵抗一些土傳病原菌的侵害。此次試驗結果表明，施用深色有隔內生真菌的土壤中的菌落較少，說明深色有隔內生真菌可抑制其他細菌、真菌等的生長，從而降低植物感染病害的風險。

綜上所述，施用深色有隔內生真菌對番茄種植土壤有一定的改良效果，能夠提高土壤中營養物質的含量，改善土壤結構，減少土壤中的菌落數量，從而為番茄的生長提供良好的環境條件。此次研究結果對于在番茄種植中推廣應用深色有隔內生真菌具有一定意義，為改善土壤質量、提高番茄產量和品質提供了有益參考。在未來的研究中，可以進一步探索深色有隔內生真菌與番茄植株的互作機制，深入研究其對土壤微生物群落結構和功能的影響，并探索深色有隔內生真菌在其他農作物和農業生態系統中的應用潛力。