不同微生物菌肥對連作番茄品質、土壤性質及微生物活性的影響

摘要： 采用棚內劃區(qū)試驗，設置連作土常規(guī)施肥（CK1），連作土化肥減施30%（CK2），連作土化肥減施基礎下分別施用細菌型芽孢桿菌（XJ）、真菌型木霉菌（ZJ）、放線菌型鏈霉菌肥（FJ）及其組合性處理（XZ、XF、ZF、XZF），探索不同微生物菌肥對連作番茄品質、土壤性質及微生物活性的影響，為微生物菌肥應用于連作番茄生產提供參考。結果表明，與CK1相比，化肥減施30%處理影響了土壤理化性質（pH值、SOC、HU、NH+ 4-N、NO- 3-N、AP、AK）、酶活性（SUE、CAT、SUC、CEL）、微生物量（MBC、MBN、MBP）、土壤微生物呼吸速率、果實品質（維生素C、LYC、TSSC、TOA、TSS），產量降低。與CK2相比，化肥減施基礎下施用微生物菌肥可改善土壤性質，提升土壤酶活性，增加亞硝化螺菌和亞硝化單胞菌為主的土壤氨氧化微生物豐度，提高番茄品質；但不同種群菌肥間存在競爭作用，整體以ZX、FJ處理存在較優(yōu)值，與CK1相比，二者產量分別顯著提高15.32%、13.98%。綜上，合理施用微生物菌肥可以促進番茄品質、改善土壤性質及提高微生物活性，然而不同微生物菌肥組合效果存在較大差異，鏈霉菌不宜與其他菌肥組合使用；因此，建議在連作番茄土壤中單施鏈霉菌肥或木霉菌配施芽孢桿菌菌肥。

關鍵詞： 微生物菌肥；番茄；品質；土壤理化性質；酶活性；氨氧化菌

中圖分類號：S641.206 "文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）01-0197-08

施用化學肥料是現(xiàn)代農業(yè)生產的必要手段，化肥在促進植物早期生長、中期生理發(fā)育及后期產質形成的過程中起著關鍵作用［1-2］。然而，長期單一、過量施用化肥會降低土壤質量，如土壤理化性質惡化、微生物結構失衡、土壤酶活性降低和土壤重金屬污染等，顯著影響作物的產量和品質［3］。在我國，實現(xiàn)“化肥零增長”和“兩減一增”是未來農業(yè)生產的必然趨勢，因此，尋找化肥替代性肥料從而緩解土壤質量惡化是現(xiàn)今農業(yè)可持續(xù)化發(fā)展及推進農田生態(tài)環(huán)境建設過程中亟待解決的問題［4］。微生物菌肥指一類含有活性功能微生物、具有肥料效應的特定制品［5］。微生物菌肥具有調節(jié)土壤微生物結構、增強土肥效率、改善土壤生態(tài)及增強植物抗蟲抗病性能的作用［6］。近年來，施用微生物菌肥已成為保障土壤可持續(xù)發(fā)展、促進植物生長和提高作物品質的重要措施之一。

氮是影響作物生長發(fā)育、品質及產量的限制因子，同時也是土壤中最活躍的營養(yǎng)元素之一［7］。然而，只有無機氮才能被植物直接吸收，肥料中的其他氮源（如酰胺態(tài)氮）只有通過土壤微生物和酶驅動的土壤氮轉化過程間接使用。土壤氮轉化過程包括固氮、氨氧化、硝化和反硝化，這些過程在提高氮有效性中發(fā)揮著關鍵作用［8］。硝化由氨氧化（NH+ 4-N→NO- 2）和亞硝酸氧化（NO- 2→NO- 3）2個階段組成［7］。氨氧化是控制氮硝化過程的初始限速步驟，由氨氧化細菌（AOB）和古細菌（AOA）驅動［9］。AOA主導寒冷和養(yǎng)分貧瘠的氮素轉化，而在干旱和農業(yè)土壤中AOB發(fā)揮決定性作用［10］；且AOA和AOB受土壤pH值、有機碳（SOC）含量、C/N、鹽度、銨態(tài)氮（NH+ 4-N）和硝態(tài)氮（NO- 3-N）含量等因子影響［11］，因此施肥策略可通過改變土壤性質從而介導AOA和AOB的氮轉化過程。

番茄是廣泛種植的大宗蔬菜作物之一，它含有豐富的營養(yǎng)、維生素及番茄紅素等，具有巨大的經濟和營養(yǎng)價值［12］。為保證其四季正常供應，溫室大棚種植已成為番茄主要的種植方式，這意味著設施一旦建成，幾年甚至十幾年的棚內固定土塊成為番茄生產的栽培區(qū)域［13］。長期番茄單一連作會導致根系自毒物質累積，土壤微生物活動能力受限、通透性變差、耕作層變淺，最終導致土壤酸化、板結、保水保肥能力顯著降低［13-14］。目前，關于降低番茄連作障礙的措施主要集中在作物輪作、減量施肥，施用改良劑、有機肥及微生物菌肥，且研究表明施用微生物菌肥是最具環(huán)保及經濟效益較佳的措施［5］。基于此，本研究探索了不同微生物菌肥對番茄品質、土壤性質、酶活性及土壤氨氧化菌的影響，旨在明確不同功能性微生物菌肥在改良連作番茄土壤方面的可行性，為連作番茄的適宜菌肥施用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與供試材料

試驗2022年5—9月于重慶三峽職業(yè)學院溫室大棚內進行。供試番茄品種為嘉信紅陽F 1，購自西安嘉信種業(yè)有限公司。供試微生物菌肥包括細菌菌肥、真菌菌肥、放線菌菌肥，其中：細菌菌肥包含側孢芽孢桿菌（Bacillus laterosporus R1）、 貝萊斯芽孢桿菌（Bacillus velezensis SQR9），有效活菌數(shù)約3.0× 108 CFU/g；真菌菌肥包含橘綠木霉（Trichoderma citrinoviride JS84）、長枝木霉（Trichoderma "longibrachiatum MD30），有效活菌數(shù)2.8×108 CFU/g，細菌菌肥、真菌菌肥皆來自江蘇省有機固體廢棄物創(chuàng)新中心。放線菌菌肥包含密旋鏈霉菌（Streptomyces pactum AC12）、婁徹氏鏈霉菌（Streptomyces rochei D74）， 均來自西北農林科技大學微生物資源實驗中心，其活菌數(shù)3.0×108 CFU/g，發(fā)酵培養(yǎng)方法參照Li等文中所述［15］。番茄專用肥（N、P 2O 5、K 2O質量比為 16 ∶ 5 ∶ 23），購自四川瑞象肥業(yè)。棚內土壤為棕壤，土壤已連作6茬番茄，番茄枯萎病已開始發(fā)生。土壤理化性質為有機質含量20.59 g/kg、全磷含量1.52 g/kg、全鉀含量15.99 g/kg、堿解氮含量 38.52 mg/kg、速效磷含量49.95 mg/kg、速效鉀含量101.63 mg/kg，pH值4.97。

1.2 試驗設計

試驗采用完全隨機設計，設置連作土常規(guī)單施化肥（CK1），連作土常規(guī)化肥減施30%（CK2），化肥減施30%下分別施用細菌菌肥（XJ）、真菌菌肥（ZJ）、放線菌菌肥（FJ）及其組合性處理（XZ、XF、ZF、XZF），試驗共9個處理組合方式。其中，化肥常規(guī)用量為690 kg/hm2，菌肥處理均為3 600 kg/hm2。試驗重復3次，共27個小區(qū)，每個小區(qū)面積24 m2（長6 m、寬4 m），番茄種植密度4.5萬株/hm2。番茄種植前，棚內表土撒施番茄專用肥，菌肥處理總施用量皆為3 600 kg/hm2，采用密耕旋轉機以30 cm深度耕作并覆土起壟。試驗過程中按照優(yōu)質番茄進行相應管理，試驗周期112 d。

1.3 指標測定分析

1.3.1 土壤樣品采集

于番茄開花坐果期（60 d），采用鐵鏟將番茄根系完整挖出，收集緊密附著在根部附近0～5 mm的根際土壤，將根際土壤混合后分為3部分：一部分保存于-20 ℃環(huán)境用于土壤氨氧化細菌屬豐度分析，一部分保存于-4 ℃環(huán)境用于土壤酶活性分析，一部分常溫風干用于土壤理化性質分析。

1.3.2 土壤理化性質測定

番茄連作土壤相關指標的測定參照鮑士旦的方法［16］進行。采用pH計（SJ-4F，上海儀電科學儀器公司）進行土壤pH值測定［水 ∶ 土（質量比）=2.5 ∶ 1.0］；土壤有機碳（SOC）含量采用重鉻酸鉀-硫酸比色法測定；土壤腐殖質（HU）含量采用焦磷酸鈉-氫氧化鈉提取法測定；土壤銨態(tài)氮（NH+ 4-N）、硝態(tài)氮（NO- 3-N）含量分別采用苯酚鈉、1 mol/L氯化鉀浸提-分光光度法測定；有效磷（AP）、速效鉀（AK）含量分別采用碳酸氫鈉浸提-分光光度法、醋酸銨浸提-火焰光度法測定。

1.3.3 土壤微生物活性、微生物呼吸速率及酶活性測定

土壤微生物呼吸速率基于CO 2濃度的增加量進行相應計算，具體操作步驟參照戴輝等的方法［17］。即稱取10 g較細膩的根際土于無菌培養(yǎng)皿中，使用非富氧水將土壤水分調節(jié)至60%，將培養(yǎng)皿于25 ℃恒溫、避光環(huán)境進行預培養(yǎng)72 h。預培養(yǎng)結束后，稱取0.500 0 g土壤置于2 mL冷凍干燥管中，并加入0.5 mL非富氧水，采用渦旋儀（QL-866，海林市其林貝爾儀器制造有限公司）混勻，立即轉移至20 mL頂空培養(yǎng)瓶中，密封并避光培養(yǎng)24 h，利用氣相色譜儀（HP6890N，美國安捷倫公司）測定頂空瓶中的CO 2濃度。

微生物生物量碳（MBC）、微生物生物量氮（MBN）含量皆采用三氯甲烷熏蒸-0.5 mol/L 硫酸鉀浸提法測定，微生物生物量磷（MBP）含量采用三氯甲烷熏蒸-碳酸氫鈉浸提法測定［16］。土壤酶包括脲酶（SUE）、過氧化氫酶（CAT）、蔗糖酶（SUC）及纖維素酶（CEL），其活性均采用索萊寶（北京）生物科技生產的Elisa試劑盒測定，試劑盒型號分別為BC0120、BC0100、BC0240及BC0150。

1.3.4 土壤氨氧化細菌屬豐度測定

準確稱取0.500 0 g根際土壤采用Bio Fast Soil基因組DNA提取試劑盒（杭州博日科技有限公司）提取土壤總微生物DNA，脫氧核苷酸數(shù)量和純度采用分光光度計（VCX130，蘇州索尼克超聲科技有限公司）測定。使用AOB-F（5′- G G G G T T T C T A C T G G T G G T -3′）和AOB-R（5′- C C C C T C K G S A G C C C T T C T T C -3′）引物對提取的DNA進行擴增。PCR反應混合物含有2×PCR Taq Mastermix 10 μL，正、反向引物（8 μmol/L）各1.0 μL，模板DNA 1 μL，采用雙蒸水（ddH 2O）補足至20 μL。擴增條件：94 ℃ 3 min；94 ℃ 30 s、55 ℃ 30 s、72 ℃ 60 s，35個循環(huán)；72 ℃ 5 min。PCR擴增子采用OMEGA DNA純化柱純化，然后在北京百邁生物科技有限公司Illumina HiSeq 2500平臺上測序。Illumina HiSeq數(shù)據(jù)的篩選、質控、組裝及標準化獲得參照Wu等的方法［18］。

使用USEARCH（Version 10.0）以97%的相似度將高質量Illumina數(shù)據(jù)聚類成操作分類單元（OTU），并以所有序列的0.05%為閾值對OTU進行過濾。使用FunGene數(shù)據(jù)庫（version 9.9.11，http：//fungene.cme.msu.edu/）對OTU進行分類學注釋。為了估計氨氧化細菌群落的豐富度和復雜性，使用QIIME的RDP分類器（v1.8.0）對OTU代表序列進行分類學分類以獲得群落組成，氨氧化細菌菌屬的相對豐度采用Z-Score歸一化處理。

1.3.5 番茄果實產量及品質測定

番茄產量采用5株單株產量的平均值，每公頃產量由單株產量與種植密度進行換算。選取成熟度、果型大小均勻較一致的番茄果實進行相關品質參數(shù)測定，維生素C、番茄紅素（LYC）、可溶性糖（TSSC）及可滴定酸（TOA）含量分別采用用2，6-二氯吲哚酚滴定法、高效液相色譜法、3，5-二硝基水楊酸比色法及酸堿中和法測定［5，12］；總可溶性固形物（TSS）含量采用手持式折光儀（LH-T32，杭州陸恒生物科技有限公司）測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

土壤微生物呼吸速率（SMR）計算公式［17］如下：

SMR［ng/（g·h）］=［I CO 2/（FW×t）］×（Mr×p）/（R×T）］×V 0×1 000。

式中：I CO 2為培養(yǎng)期間內CO 2濃度的增加量，μmol/mol；FW為土質量，g；t為培養(yǎng)時間，h；p為大氣壓力，kPa；Mr為碳元素的相對分子質量；R為理想氣體常數(shù)，為8.314 J/（mol·K）；T為氣體絕對溫度熵，為295.15 K；V 0為空瓶的體積，L。

采用SPSS 26.0軟件進行試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析（α=0.05），所有圖形皆采用Origin 2018繪制。

2 結果與分析

2.1 微生物菌肥對連作番茄土壤理化性質的影響

由表1可知，pH值中，處理間范圍為4.93～ 5.27，以XF處理值最高，其他處理較其低1.71%～ 6.45%，其中XF與CK1處理差異顯著。有機碳含量中，連作土中以常規(guī)施肥處理（CK1）高于化肥減施處理（CK2），但二者間差異不顯著；與CK2相比，相關菌肥處理（ZJ、XJ、FJ、ZX、XF、ZF、ZXF）提高0.19%～6.78%，與CK1相比，F(xiàn)J、ZX、ZF、XZF處理分別顯著提高4.60%、2.18%、2.47%、3.65%（Plt;0.05），而其他菌肥處理皆有所降低， 但兩兩處理間差異均不顯著。腐殖質含量中，與CK1相比，CK2處理顯著降低28.32%，而菌肥處理變幅-25.06%～15.46%。 銨態(tài)氮含量中，各處理含量高低順序表現(xiàn)為CK2lt;XJlt;XFlt;CK1lt;ZFlt;ZJlt;FJlt;XZFlt;ZX，與CK1相比，CK2顯著降低16.20%，菌肥處理則變幅-12.21%～15.39%。各處理硝態(tài)氮含量規(guī)律與銨態(tài)氮趨勢基本一致。 有效磷含量中，與CK2相比，相關菌肥處理均有所提高，其中以ZXF處理含量最高，除FJ外，其余處理較ZXF顯著降低7.23%～22.26%。 速效鉀含量中，仍以CK1處理大于CK2，但二者間差異不顯著，相關菌肥處理速效鉀含量均大 于CK1、CK2，其中除ZJ、FJ處理外，其他菌肥處理均顯著大于CK1、CK2。

2.2 微生物菌肥對連作番茄土壤微生物活性的影響

由圖1-a可知，土壤微生物呼吸速率（SMR）中，以CK1最低，其他處理較其提高1.33%～93.89%，但CK2、XJ、ZF與CK1處理均差異不顯著；就常規(guī)減肥30%相關處理而言，一元處理（ZJ、XJ、FJ）、二元處理（ZX、XF、ZF）、三元處理（ZXF）間沒有明顯規(guī)律，整體而言，以FJ處理的SMR值最高，ZX、ZXF處理其次，三者間差異均不顯著。由圖1-b可知，以ZX處理的微生物量碳含量最高，F(xiàn)J處理其次， 二者間差異不顯著，而其他處理較FJ、ZX處理分別降低6.78%～51.17%、6.35%～54.28%。 由圖1-c可知，在微生物量氮（MBN）含量中，與CK1處理相比，減肥相關處理顯著提高22.92%～49.21%；在減肥相關處理中，以CK2處理最低，菌肥處理較其顯著提高11.59%～21.39%，而在菌肥處理中各處理MBN含量表現(xiàn)為XFlt;ZJlt;XJlt;ZXFlt;ZFlt;FJlt;ZX。各處理微生物量磷含量規(guī)律與SMR趨勢基本一致（圖1-d）。

2.3 微生物菌肥對連作番茄土壤酶活性的影響

由圖2-a可知，土壤脲酶（SUE）活性中，各處理表現(xiàn)為XJlt;CK2lt;XFlt;ZJlt;ZFlt;XZFlt;FJlt;ZXlt;CK1，其中與CK1處理相比，ZX、FJ處理分別降低4.45%、5.36%，但3個處理間差異不顯著。由圖2-b可知，土壤過氧化氫酶（CAT）活性中，與CK1處理相比，減肥處理（CK2）降低12.38%；與CK2處理相比，減肥條件下相關菌肥處理顯著增加16.30%～43.03%。由圖2-c可知，土壤蔗糖酶（SUC）活性中， 以CK1處理最低，CK2處理較其提高3.40%；與CK2相比，相關菌肥處理提高1.91%～ 8.90%，且僅ZXF、ZF處理與CK2差異不顯著。由圖2-d可知，土壤纖維素酶（CEL）活性以CK1處理最低，其他處理較其顯著提高117.42%～212.20%；就相關減肥處理而言，以ZJ處理最高，顯著大于CK2、XF、XZF處理。

2.4 微生物菌肥對連作番茄土壤氨氧化菌屬組成特征的影響

由圖3可知，在番茄連作土壤中，減量施肥及施用不同微生物菌肥處理對氨氧化菌中的亞硝化弧菌屬（Nitrosovibrio）、亞硝化單胞菌屬（Nitrosomonas）、 亞硝化螺菌屬（Nitrosospira）產生了一定影響；在已鑒定的氨氧化菌屬中，各處理的亞硝化弧菌屬、亞硝化單胞菌屬、亞硝化螺菌屬的相對豐度分別為1.28%～5.15%、1.47%～5.11%、34.27%～50.46%。就亞硝化弧菌屬而言，CK1、CK2相對豐度分別為1.88%、2.01%，與CK1、CK2相比，F(xiàn)J（4.42%）、ZX（5.15%）、ZF（4.22%）、XZF（4.44%）處理較高，而其他菌肥處理的亞硝化弧菌屬相對豐度均較低。就亞硝化單胞菌屬而言，與CK1（2.19%）、CK2（1.47%）相比，相關菌肥處理下亞硝化單胞菌屬相對豐度分別增加0.40%～2.92%、 1.12%～3.64%。 "就亞硝化螺菌屬相對豐 度而言，與CK1（34.27%）相比，其他處理增加1.09%～14.95%。就亞硝化弧菌屬、亞硝化單胞菌

屬、亞硝化螺菌屬3屬的總相對豐度而言，各處理呈CK1（38.34%）lt;CK2（41.90%）lt;XJ（42.64%）lt;ZF（43.05%）lt;ZJ（45.66%）lt;XZF（46.18%）lt;XF（46.24%）lt;FJ（57.47%）lt;ZX（57.84%）。

2.5 微生物菌肥對連作番茄品質及產量的影響

由表2可知，不同微生物菌肥均在一定程度上提高了番茄產量及提升了果實品質參數(shù)。在產量中，各處理表現(xiàn)為CK2lt;CK1lt;XJlt;ZJlt;ZFlt;XZFlt;XFlt;FJlt;ZX，與CK1相比，CK2降低4.46%，但二者間差異不顯著；與CK2相比，相關菌肥處理提高5.85%～20.71%；與CK1相比，XF、FJ、ZX處理分別顯著提高8.67%、13.98%、15.32%。在品質參數(shù)中，與CK1相比，CK2的維生素C、可溶性糖含量較高，而番茄紅素、可溶性固形物含量較低，但在這4個指標中2個處理間差異均不顯著；與CK2相比，相關菌肥處理的維生素C、番茄紅素、可溶性糖及可溶性固形物含量分別提高3.32%～14.33%、30.89%～67.59%、4.42%～25.47%及3.97%～25.17%。可滴定酸中，CK1含量最高，其他處理較其顯著降低11.90%～30.95%；與CK2相比，XJ、ZX、XZF處理皆顯著降低21.62%。

2.6 連作土壤因子與產量、品質指標的相關性分析

由表3可知，產量與pH值、腐殖質（HU）、銨態(tài)氮（NH+ 4-N）、硝態(tài)氮（NO- 3-N）、有效磷（AP）、速效鉀（AK）、土壤微生物呼吸速率（SMR）、微生物量碳（MBC）、微生物量氮（MBN）、微生物量磷（MBP）、脲酶（SUE）、過氧化氫酶（CAT）、蔗糖酶（SUC）、纖維素酶（CEL）均呈極顯著（Plt;0.01）或顯著（Plt;0.05）正相關。維生素C與pH值、NO- 3-N、AK、MBC、MBN、MBP、CEL呈顯著或極顯著正相關。番茄紅素（LYC）與pH值、HU、NO- 3-N、AK、MBC、MBN、MBP、SUE、CAT、SUC、CEL呈顯著或極顯著正相關。可溶性糖（TSSC）與pH值、NO- 3-N、AK、MBN、MBP、SUE呈顯著或極顯著正相關。可滴定酸（TOA）與pH值、NH+ 4-N、NO- 3-N、AK、MBC、MBN、MBP、SUE、CEL呈極顯著或顯著負相關。可溶性固形物（TSS）與pH值、NH+ 4-N、NO- 3-N、AK、MBC、MBN、MBP、CEL呈極顯著或顯著正相關。

3 討論與結論

施用微生物菌肥已成為設施蔬菜生產的重要措施，大量研究表明其可促進園藝作物生長發(fā)育、果實色澤及品質形成［5，19］。目前施用的微生物菌肥以芽孢桿菌屬及木霉菌屬為主，鮮有關注放線菌的施用效果，且關于不同微生物菌肥組合處理的效果亦知之甚少。微生物菌肥肥料可以通過改變土壤理化性質，如pH值、容重及速效養(yǎng)分含量等以間接提高作物產量和提升品質。酸堿度是影響植物根系拓展、養(yǎng)分吸收和利用的關鍵因子，番茄種植土壤的最佳pH值范圍為5.0～6.0［20］。本研究中，與CK1相比， 相關化肥減施處理的pH值均有所提高，且均處于優(yōu)適值，特別表現(xiàn)在菌肥相關處理。這可能是由于功能微生物通過脫羧和介導中性分泌物從而中和了土壤的酸性質子［18］；土壤pH值升高會增加土壤顆粒的負電荷數(shù)量，減少土壤膠體對磷、鉀的吸附；且大多數(shù)芽孢桿菌、 木霉菌及鏈霉菌具有 溶磷解鉀功能，從而多重提高速效養(yǎng)分（AP、AK）含量。

土壤有機碳（SOC）是表征土壤質量和肥力的重要指標。菌肥中通常含有25%以上的有機質，可為SOC提供額外碳源，同時刺激土壤微生物的種群組成與活性，從而促進土壤的腐殖化過程［21］。本研究中 ，F(xiàn)J和ZX處理整體具有較高的SOC和腐殖質"（HU）含量。HU是SOC的主要組成部分，在穩(wěn)定SOC固持方面發(fā)揮著核心作用［18，22］。這表明單施鏈霉菌及芽孢桿菌與木霉菌組施處理可有效提高土壤保肥能力。氮是反映土壤肥力的核心指標，可維持植物氮的光合作用和碳匯能力，在保障番茄產量中發(fā)揮著至關重要的作用［23］。在本研究中，與CK2處理相比，相關菌肥處理下土壤速效氮（NH+ 4-N、NO- 3-N）均不同程度提高，整體以FJ、ZX、ZXF處理存在較大值，且ZXF處理無峰值，而菌肥組合處理與CK2差異較小，這表明不同種群菌株間并非全是協(xié)同關系。

土壤、植物根系和微生物之間形成的根際環(huán)境是一個緊密的動態(tài)系統(tǒng)，根際的微生物代謝活躍、養(yǎng)分周轉迅速，則會促進番茄生長［24］。微生物菌肥可分泌酯、醛及羧等有機小分子有機化合物，以提高根際微生物的代謝［25］，而無機肥料可提供充足的速效養(yǎng)分以刺激微生物的快速繁殖［18］，氨氧化是控制土壤氮素硝化的關鍵步驟［11］。本研究中，對氨氧化菌屬結構豐度的分析結果表明，亞硝化螺菌屬（Nitrosospira）是氨氧化優(yōu)勢菌屬（34.27%～50.46%），施用微生物菌肥提高了亞硝化單胞菌屬（Nitrosomonas）、 亞硝化螺菌屬（Nitrosospira）為主的氨氧化菌屬豐度。前人研究表明，在酸性土壤中亞硝化螺菌是主要的氨氧化菌菌屬［26］， 而在高銨和高pH值環(huán)境中亞硝化單胞菌繁殖更迅速［10］。本研究中，就亞硝化弧菌屬、亞硝化單胞菌屬、亞硝化螺菌屬的總相對豐度而言，F(xiàn)J和ZX處理的相對豐度最高（圖3）；這表明單施鏈霉菌或木霉與芽孢桿菌配施更有利于促進土壤硝化，且具有較高的NH+ 4-N和NO- 3-N水平，從而可減少番茄生產中無機肥的用量。

土壤酶對于土壤養(yǎng)分循環(huán)至關重要，其活性與土壤微生物活性、養(yǎng)分周轉及植物生長密切相關［27-28］。本研究結果表明，CK1具有最高的土壤脲酶（SUE）活性，而化肥減施處理（CK2）的SUE顯著下降。這與前人的化肥會降低與碳和氮相關的水解酶活性研究結果［29］存在差異。脲酶活性取決于土壤銨水平，而在連作土壤中的微生物多樣性降低，因此主要由外源養(yǎng)分調控，高氮條件下微生物可產生更多的脲酶［18，30］；然而本研究中，在高養(yǎng)分環(huán)境條件下，土壤纖維素酶的代謝速率顯著降低（圖2-d）。連作土壤中可能釋放大量H 2O 2，過氧化氫酶活性的增加有助于降低H 2O 2對土壤微生物的毒性［31］。本研究中，施用微生物菌肥處理均提高了土壤蔗糖酶、過氧化氫酶活性，且整體以FJ、ZX處理存在峰值。這些結果再次表明單施鏈霉菌或木霉與芽孢桿菌配施可以促進碳水化合物轉化和蔗糖水解；此外，F(xiàn)J、ZX處理中具有較高的微生物量（MBC、MBN、MBP）和土壤微生物呼吸速率（SMR）（圖1），表明FJ、ZX根際微生物活性增強。

本研究中，微生物菌肥及其組合處理均在一定程度上提高了番茄的產量和品質。整體而言，ZX、FJ處理產量均較高，較CK1分別顯著提高15.32%、13.98%，較CK2則分別顯著提高20.71%、19.30%，且在維生素C、番茄紅素、可溶性糖、有機酸、可溶性固形物的品質參數(shù)中擁有極值。綜上，合理施用微生物菌肥可以調節(jié)土壤pH值，提高氮磷鉀養(yǎng)分的有效性及增加土壤有機碳含量，同時促進氮循環(huán)及提升土壤酶活性， 顯著提高番茄果實產量及品質；然而不同微生物菌肥組合效果存在較大差異，鏈霉菌不宜與其他菌肥組合使用；因此，在連作番茄土壤中建議單施鏈霉菌肥或木霉與芽孢桿菌菌肥配施。

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收 稿日期：2023-09-04

基金項目： 重慶市教育委員會科學技術研究項目（編號：KJQN202103504）；重慶三峽職業(yè)學院科研項目（編號：cqsx202008）。

作者簡介：樊建霞（1986—），女，河南滑縣人，碩士，講師，主要從事植物栽培的教學及科研工作。E-mail：fanjx7369@163.com。