黃腐酸對連作黃瓜生長和土壤理化與生物特性的影響

中圖分類號：S642.2 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2025）07-087-06

Effects of fulvic acid on the growth， soil physicochemical and biological characteristics of continuous cropping cucumber

SUNJiqing'，ZHUHengda2，GAOChunmei，WANGWeihua4 （1.Qingdaocademfgiclturalienesingdao6andongina;ersticideseicalsouo Qingdao266andongin;onghngAiculturalnualAfisrviceCenterongcheng63andogna; 4.QingdaoAgricultural University，Qingdao2661o9，Shandong，China）

Abstract：Inordertoinvestigatetheeectsofdiffrentconcentrationsoffulvicacidonseedlingbomass，leaf protective enzyme activitysomephysiologicalidicators，soil physicochemicalproperties，andsoilmicrobialquantityofcucumber under continuous cropping.The results showed that fulvic acid at a concentration of 400mg?L^-1 significantly promoted thegrowth of continuous cropping cucumber seedlings，increased theactivityof superoxide dismutase，peroxidase，and catalase inleaves，increased soluble proteinandchlorophyllcontentin leaves，andreduced malondialdehyde and proline content.Inaddition，treatment withappropriateconcentrationsoffulvicacidsignificantlyincreasedthecontentofalkali-hydrolyzablentrogen，vailablephosphorus，vailablepotassiumandorganicmatter，improvedsoilnzyeactivityincreasedthenumberofbacteriaandactinomyces，and decreased the numberoffungiandFusariumoxysporum inthesoil， in turn relieve continuous cropping obstacles and promoted cucumber seedling growth. In general， 400mg?L^-1 fulvic acid had the best effect in relieving continuous cropping obstacles of cucumber.

Key Words： Cucumber; Continuous cropping obstacle; Fulvic acid; Soil property

黃瓜（CucumissativusL.）在我國栽培面積大、經濟效益高，已成為設施栽培的主要瓜類蔬菜之一。然而，茬口安排單一、施肥量大、復種指數高、連作障礙等問題日益突出[1-2]。為緩解連作障礙帶來的危害，農業科技工作者嘗試了多種方法改良土壤。黃腐酸因具有改良土壤結構、增強作物抗逆性、提高作物產量和品質等作用，在農業生產上越來越受重視[3。黃腐酸是形成土壤團粒結構的核心物質，能促使土攘中 ?0.25mm 的團粒含量增加10%～20% ，黃腐酸和黃腐酸鹽互相轉化形成緩沖系統，可調節土壤溶液 pH 。此外，黃腐酸富含的碳、氫、氧、氮等元素，可直接被假單胞菌等有益土攘微生物利用4。研究表明，在連作條件下，黃腐酸能夠顯著改善土壤微生物群落結構，提高土壤養分含量及作物抗性，促進作物生長，有效緩解連作障礙[5]。黃腐酸可以顯著提高栽培黃瓜土壤脫氫酶活性及細菌群落多樣性，增加厚壁菌門、浮霉菌門和綠彎菌門的相對豐度，增加黃瓜的平均直徑和長度，提高黃瓜產量和品質[7-8]。不同分子質量的黃腐酸均能顯著提高冬小麥的生物量、籽粒產量及土壤養分吸收和利用效率[]。在干旱脅迫條件下，黃腐酸能顯著提高黃瓜植株的水分利用率和光合效率，促進干物質積累，提高黃瓜的產量和品質[0]。然而，在連作土壤條件下，黃腐酸對黃瓜生長及土壤性質的影響研究甚少。

鑒于此，筆者以不同濃度黃腐酸為處理，探究不同黃腐酸濃度處理下連作黃瓜植株和土壤性質的變化，以期篩選出緩解黃瓜連作障礙最適宜的黃腐酸濃度，為黃腐酸緩解黃瓜連作障礙提供理論依據。

1材料與方法

1.1材料

供試黃瓜品種為天津科潤農業科技股份有限公司提供的津優35號。供試黃腐酸為河南南華千牧生物科技有限公司生產的礦源黃腐酸鉀[黃腐酸含量（w，后同） 950% 。塑料花盆上口內徑 20cm 高 15cm 。

穴盤育苗基質采用型號為YXQ-50S11的立式高壓蒸汽滅菌器殺菌消毒（ 121^°C，1h） 后的混合基質（草炭、蛭石、珍珠巖體積比為3：2：1），基質采購自山東濟南祥瑞園藝用品有限公司。

栽培連作土壤取自青島市即墨區移風店鎮國家農業科技園溫室連作黃瓜4a（年）的土壤，采用五點取樣法采集黃瓜植株根圍土壤，所取土壤基本理化性質為EC值 462.00μS?cm^-1 ，堿解氮含量 Π^（μ） ，后同 245.00mg?kg^-1 ，速效磷含量 102.32mg?kg^-1 速效鉀含量 198.81mg?kg^-1 ，有機質含量 11.26g?kg^-1 ，pH6.65 。

1.2 方法

試驗于2021年 8-10 月在青島農業大學校內溫室進行，設6個處理：澆施 0mg?L^-1 的黃腐酸（CK），澆施 50mg?L^-1 的黃腐酸（F1），澆施 100mg?L^-1 的黃腐酸（F2），澆施 200mg?L^-1 的黃腐酸（F3），澆施400mg?L^-1 的黃腐酸（F4），澆施 800mg?L^-1 的黃腐酸（F5）。黃腐酸的澆施量為 500mL ·盆，對照則澆等量的清水，每個處理重復10盆，完全隨機排列。

2021年8月20日將黃瓜種子進行催芽處理，待種子發芽后于8月23日播種于裝有上述育苗基質的穴盤中，播種時澆施1次上述6個處理濃度的黃腐酸，待黃瓜長至2葉1心時移栽至裝有上述連作土壤的花盆中，在移栽時和移栽后兩周分別澆施1次黃腐酸，共澆施3次，處理時間共35d，栽培管理措施為常規管理，待幼苗生長至3葉1心期（9月28日）取樣，測定相關指標。

1.3 指標測定

黃瓜植株生物量測定方法：隨機選取生長狀況良好且長勢一致的3株黃瓜植株，株高和莖粗采用常規方法進行測量；以卷尺測量植株從基部（地面）到植株最高點（花序頂端或卷須）之間的垂直距離，即為該幼苗的株高。以游標卡尺測量植株離地面5cm 處莖干的粗度即為莖粗。將植株根、莖、葉分開，用自來水沖洗干凈后，用吸水紙吸干，稱得植株鮮質量，于 105^°C 烘箱中進行 10min 的殺青處理后，再將烘箱調至 80^°C 烘干至恒質量，稱得植株干質量。

參照王學奎的方法測定黃瓜植株丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶活性（CAT）。

去除表皮土壤后取黃瓜根圍土壤迅速過孔徑1.5mm 篩，然后用封口袋密封保存于液氮中帶回實驗室，1份土壤 4^°C 下保存，用于測定土壤酶活性等；1份土壤直接用于測定土壤微生物數量；1份土壤風干后研磨，用于測定土壤理化性質。

采用pH計和電導率儀分別測定土壤pH和電導率（EC值）。參照鮑士旦[]的方法測定土壤堿解氮、速效磷、速效鉀和有機質含量。采用關松蔭3]的方法測定土壤硝酸還原酶、脲酶、蛋白酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和過氧化氫酶活性。

采用NA培養基（牛肉膏蛋白陳培養基）培養細菌；采用PDA培養基（馬鈴薯瓊脂培養基）培養真菌；采用高氏I號培養基培養放線菌；采用PEA培養基培養尖孢鐮刀菌[14]。取同一種培養基、同一稀釋度3個平板上的菌落平均數，按以下公式計算：每克樣品中菌落形成單位數/（CFU 同一稀釋度3次重復的菌落平均數 x 稀釋倍數 ×5 。

1.4 數據處理

采用MicrosoftExcel2019對試驗數據進行分析作圖，采用DPS（v7.05）軟件進行方差分析，采用最小顯著差數法（least-significantdifference，LSD）進行多重比較 （plt;0.05） 0

2 結果與分析

2.1黃腐酸對連作黃瓜生長量的影響

不同黃腐酸濃度處理對連作黃瓜植株生長的影響存在差異（圖1）。由表1可知，與CK相比，F2、F3、F4、F5處理均顯著提高了連作黃瓜株高、莖粗、鮮質量和干質量，并且以F4處理的效果最好，分別比CK顯著提高了 28.71%.72.41%.40.04% 和36.74% ，而F1處理顯著提高了連作黃瓜株高，但是對黃瓜莖粗、鮮質量和干質量的影響不顯著。

Fig.1 Effectsof fulvic acid on continuouscroppingcucumber plants

圖1黃腐酸對連作黃瓜植株的影響

表1黃腐酸對連作黃瓜植株生長量的影響

Table1 Effectsof fulvicacidon thegrowthof continuous croppingcucumberplants

注：不同小寫字母表示差異顯著 （plt;0.05） 。下同。

Note：Different small letters indicate significant difference （plt; 0.05）.The same below.

2.2黃腐酸對連作黃瓜葉片保護酶活性的影響

由圖2可知，不同濃度黃腐酸處理對黃瓜葉片保護酶活性的影響不同。與CK相比，F3、F4和F5處理均顯著提高了黃瓜葉片SOD、POD和CAT活性，其中，F4處理的效果最佳，分別比CK顯著提高了 109%.270% 和 210% 。F2處理顯著提高了黃瓜葉片POD和CAT活性，F1處理顯著提高了黃瓜葉片POD活性。

2.3黃腐酸對連作黃瓜葉片脯氨酸、丙二醛、可溶性蛋白及葉綠素含量的影響

由表2可知，與CK相比，F2、F3、F4和F5處理顯著降低了黃瓜葉片脯氨酸和丙二醛含量，并且顯著提高了黃瓜葉片可溶性蛋白和葉綠素含量，而F4與F5處理相比無顯著差異。F4處理下黃瓜葉片脯氨酸和丙二醛含量與CK相比分別顯著降低了47.22% 和 37.44% ，葉片可溶性蛋白和葉綠素含量與CK相比分別顯著提高了 9.03% 和 65.46% 。

圖2黃腐酸對連作黃瓜葉片抗氧化酶活性的影響 Fig.2Effects of fulvic acid onantioxidant enzyme activityin leavesof continuous croppingcucumber

注：不同小寫字母表示差異顯著 （plt;0.05） 。下同。 Note：Different small letters indicate significant difference （plt; 0.05）.The same below.

表2黃腐酸對連作黃瓜葉片生理指標的影響

Table2Effectsoffulvicacidonproline，malondialdehyde， solubleprotein，andchlorophyllcontentofcucumber

2.4黃腐酸對黃瓜連作土壤理化性質的影響

由表3可知，不同濃度黃腐酸對連作黃瓜土壤理化性質的影響不同。與CK相比，黃腐酸處理顯著降低了連作黃瓜土壤EC值，而不同程度地提高了土壤pH及堿解氮、速效磷、速效鉀和有機質含量，并且以F4處理效果最佳，分別比CK顯著提高了 4.80%.27.59%.43.61%.36.70% 和 13.61% 。

2.5黃腐酸對黃瓜連作土壤酶活性的影響

由圖3可知，與CK相比，F3、F4和F5處理顯著提高了連作黃瓜王壤蛋白酶、脲酶、蔗糖酶和過氧化氫酶活性；F2處理顯著提高了連作黃瓜土攘蛋白酶和脲酶活性。F1處理與CK相比差異不顯著。F4處理提高土壤酶活性的效果最好，其土壤蛋白酶、脲酶、蔗糖酶和過氧化氫酶活性分別比CK顯著提高了 543.00%.177.00%.48.63% 和 37.55% 。

表3黃腐酸對黃瓜連作土壤理化性質的影響

Table3 Effects of fulvic acid on physical and chemical properties of cucumber continuous cropping soil

圖3黃腐酸對黃瓜連作土壤酶活性的影響

Fig.3Effects of fulvic acid on enzyme activities of cucumber continuous cropping soil

2.6黃腐酸對黃瓜連作土壤微生物數量的影響

由圖4可知，與CK相比，F2、F3、F4和F5處理顯著提高了連作黃瓜土壤細菌、放線菌數量；F3、F4和F5處理顯著降低了土壤真菌和尖孢鐮刀菌數量。F1處理與CK相比差異不顯著。F4處理的土壤細菌和放線菌數量分別比CK顯著提高了27.74% 和 55.38% ，王壤真菌和尖孢鐮刀菌數量分別比CK顯著降低了 22.55% 和 44.03% 。

圖4黃腐酸對黃瓜連作土壤微生物數量的影響

Fig.4Effects of fulvic acid on microbial quantity of cucumber continuous cropping soi

3 討論與結論

逆境脅迫下，黃腐酸處理可以提高SOD和POD活性、光合效率、可溶性蛋白和葉綠素含量，降低MDA含量[15-18]，進而提高作物產量和品質。本試驗也同樣得出類似的結論，這可能是因為施加黃腐酸后，改善了黃瓜根系的生長環境，間接提高黃瓜葉片清除氧自由基和降低膜脂過氧化的能力，利于維持細胞內水分吸收、滲透調節和氧化還原平衡，從而緩解了連作障礙對黃瓜幼苗的影響，促進幼苗生長。

黃腐酸處理能夠不同程度地提高黃瓜連作土壤堿解氮、速效磷、速效鉀和有機質含量，降低土壤電導率。這可能是由于黃腐酸的絡合效應，可以與土壤中的礦質元素形成金屬螯合物，通過螯合作用，一方面減少土壤鹽離子含量，降低鹽脅迫；另一方面減少礦物質元素的流失，提高土壤礦質營養元素含量，而且利于土壤團粒結構的形成，提高土壤孔隙度，改善土壤理化性質[]。土壤理化性質的改善，能夠有效降低連作土壤對根系的脅迫，促進植株生長。此外，黃腐酸處理可以顯著提高土壤脲酶、磷酸酶、過氧化氫酶和蔗糖酶活性[20-2]。本試驗發現，經黃腐酸處理后，土壤蛋白酶、脲酶、蔗糖酶和過氧化氫酶活性顯著提高。土壤酶活性的提高，能夠促進土壤碳氮循環和有機質分解，增加土壤肥力，且土壤酶的解毒作用有利于降低連作土壤有害物質含量，緩解連作障礙，從而促進黃瓜生長。

黃腐酸也可以降低連作土壤鐮刀菌屬相對豐度，抑制有害菌的繁殖[23-24]。筆者在本試驗發現，適宜濃度的黃腐酸處理顯著提高了土壤細菌和放線菌數量，降低了真菌和尖孢鐮刀菌的數量，這可能是因為黃腐酸在分解的過程中向病原真菌釋放的氨和揮發性脂肪酸等有毒物質，抑制了病原真菌的繁殖。也有研究表明，土壤pH的增大能導致鐮刀菌豐度下降，王壤高pH能降低由鐮刀菌引起的土傳病害的發病率[25]，所以筆者發現黃腐酸處理降低了尖孢鐮刀菌的數量，可能與土攘pH的增大有關。

綜上所述，施加黃腐酸有利于緩解黃瓜連作障礙，在該試驗條件下， 400mg?L^-1 黃腐酸濃度處理對緩解黃瓜連作障礙的效果最好，可顯著促進連作黃瓜幼苗的生長，提高葉片SOD、POD、CAT活性及葉片可溶性蛋白和葉綠素含量，降低MDA和脯氨酸含量。此外，適宜濃度黃腐酸處理能夠顯著提高土壤堿解氮、速效磷、速效鉀和有機質含量及土壤酶活性，增加土壤細菌和放線菌數量，降低真菌和尖孢鐮刀菌數量。

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