益生菌对蔬菜根际土壤微生物的影响

刘思宇 刘剑辉 李岩 贾云鹤 曲红云 蒋欣梅

摘 要： 为了研究益生菌对土壤微生物环境的影响，利用稀释平板计数法，记录了益生菌施用后几种蔬菜苗床土壤微生物数量的变化情况。结果表明：施用益生菌后，蔬菜苗床土壤微生物数量明显增多，并随着益生菌施用浓度的增加，不同蔬菜苗床土壤微生物呈现出不同的变化趋势，茄子、黄瓜、甘蓝施用浓度分别为0.3%、0.5%和0.7%。

关键词： 益生菌； 蔬菜； 根际土壤； 微生物

根际是植物根与土壤接触的微域环境，是植物摄取养分的主要区域，也是土壤—根系—微生物三者紧密结合、相互影响的场所。其中根系分泌物是根际微生物的主要碳源和能源[1-2]，土壤微生物是土壤生态系统中的主要组成部分，是生态系统的分解者，也是物质循环和能量交换的承担者，因而是衡量土壤肥力的重要指标[3] 。

益生菌即有效微生物群（Effective Microorganisms的英文缩写），是以光合细菌、乳酸菌等多种有益微生物为主的新型活菌制剂。自成功研制以来，已在日本、美国等60多个国家和地区成功推广和应用[4-5]。EM在农业上的应用包括叶面喷施、EM堆肥、土壤施用固体EM[6]等。目前，关于EM的研究主要集中在土壤养分和作物产量方面，对土壤苗期应用及作用机理的研究较少，本试验主要研究益生菌施用对蔬菜苗床期根际土壤微生物的影响，为益生菌对土壤微生物环境的研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2011年于黑龙江省农业科学院园艺分院进行。试验用EM原液由黑龙江省农业科学院畜牧中心提供。选择作物分别为：黄瓜（‘绿剑）、茄子（‘龙杂茄3号）、甘蓝（‘中甘3号），3月20日于日光温室播育苗，4月初移苗，播种床及营养钵内土壤均利用EM进行处理，并以清水为对照，EM处理方式设置2种：表土喷施（以P表示，浓度分别为0.1%、0.3%、0.5%、0.7%）；均匀拌土（以B表示，0.1%、0.3%、0.5%、0.7%），共9个不同浓度处理。每个处理20株，3次重复，试验采用随机区组设计。

1.2 方法

从根系附近2 mm范围内取土样。将采集的土壤样品放在阴凉处，摊开晾干，筛除植物残体、石块和其他杂质，将风干的土样磨碎，过1 mm筛孔的土样用来测定。以平板表面涂抹法计数，称取土壤鲜样10 g在无菌条件下用无菌水配成不同浓度梯度悬浮液，取稀释度为1×102～1×107土壤悬浮液各50 μL，分别接种于灭菌后的牛肉膏蛋白胨琼脂培养基（用于测定细菌）和马丁-孟加拉红培养基（用于测定真菌）。每个浓度3次重复，细菌培养恒温（28 ℃ ）培养3 d，真菌培养恒温（25 ℃ ）培养5～7 d，选取每皿菌落数为15～150的1个稀释度统计菌落数量，按下列公式计算菌落数量：

菌落数量/（cfu·g-1）=（菌落平均数×稀释倍数）/干土质量×100%。从移苗缓苗后开始至定植前，每隔7 d随机取土样，对土壤的理化性状和土壤微生物组成进行测定。

2 结果与分析

2.1 不同浓度益生菌处理对茄子根际土壤微生物的影响

由图1可知，益生菌处理茄子苗床后，根际土壤细菌数量明显增多，其中B0.3%处理能够最大限度的提高土壤细菌数量，显著高于P0.3%和P0.7%处理，分别高出8%和12.5%，极显著高于其他各组，高出对照66.98%；而其他各组均显著高于对照（CK）。由图2可知，益生菌的施入能够提高茄子根际土壤真菌数量，其中B0.3%处理组的效果最佳显著高于其他各组，并高于对照77.30%，而对照（CK）处理显著低于其他各组。而均匀拌入的各组处理均高于同浓度下的表面喷施的各组处理。

2.2 不同浓度益生菌处理对黄瓜根际土壤微生物的影响

从图3可以看出，益生菌处理黄瓜苗床后，根际土壤细菌数量明显增多并逐步上升，其中均匀拌入益生菌的各组中土壤中细菌数量显著高于同浓度下的各组，而各组中B0.5%浓度下的处理效果最佳，极显著显著或高于其他各组，并高于对照（CK）64.83%。从图4可以中看出，益生菌处理后的黄瓜苗床，根际真菌数量明显增加，其中B0.5%处理组的效果最佳，高于对照（CK）86.10%，其他各组处理的均高于对照，而均匀拌入的各组均高于同浓度下表面喷施的各处理，EM浓度自低到高表面喷施较均匀拌入分别低1.34%、5.34%、7.78%和2.78%。

2.3 不同浓度益生菌处理对甘蓝根际土壤微生物的影响

由图5可以看出，益生菌处理甘蓝苗床后，根际土壤细菌数量增多，其中均匀拌入益生菌的各组中土壤中细菌数量显著高于同浓度下的各组，浓度由低到高相同浓度下细菌数量分别提高14.55%、6.81%、3.01%和2.17%，而各组中0.7%浓度下的处理效果最佳，高于对照（CK）111.29%。由图6可以看出，益生菌处理后的甘蓝苗床，真菌数量明显增加，其中B0.7%处理组的效果最好，高于对照（CK）91.41%，各处理中相同浓度下均匀拌入的各组均高于同浓度下表面喷施的各处理。

3 讨论与结论

益生菌（EM）能有效地提高土壤细菌、真菌的数量，在相同管理水平下，对细菌作用明显，其次为真菌。而土壤中微生物生长过程中产生的物质及其分泌物，能够与益生菌相互的基质和原料達到共生共荣，从而抑制其他有害菌群的生长与繁殖[7]。

在现实环境中，由植物—土壤—根际微生物组成的土壤微生态系统极其复杂，但在相同土壤背景下，施入益生菌的各组处理中微生物数量远远高于对照，是由于益生菌肥料本身就是多种微生物的复合体。而不同蔬菜对不同浓度的益生菌有着不同程度的效果，可能是由于不同蔬菜根系细胞对微生物环境的适应程度不同而导致的根系分泌物的改变，从而反过来影响了周围的微生物数量，因此影响根际环境微生物种类和数量的分布。而总体上说一定浓度益生菌的施入能够进一步提高土壤微生物数量[8]。

本试验结果表明：茄子苗床中微生物总量以益生菌益生菌浓度为0.3%浓度均匀拌入最高，黄瓜以0.5%浓度最高，甘蓝的最佳浓度是0.7%。而其他各组差异不显著，但均高于对照。说明施用EM可提高土壤微生物活性，增加微生物分布密度。同时，在施用方式上，将EM均匀拌入土壤中的各组处理对土壤微生物的提高程度较同浓度下表面喷施的各处理更为显著。而由于土壤生物的综合作用，直接影响到土壤有机质、全N和碱解氮含量，促进土壤中养分释放，提高了土壤肥力。

参考文献

[1] 赵中秋，朱永官，蔡云龙. 镉在土壤—植物系统中的迁移转化及其影响因素[J]. 生态环境，2005，14（2）： 282-286.

[2] 郭艳丽，台培东，韩艳萍，等. 镉胁迫对向日葵幼苗生长和生理特性的影响[J]. 环境工程学报，2009，3（12）： 2291-2296.

[3] 黄韶华，王正荣，朱永绮. 土壤微生物与土壤肥力的关系研究初报[J]. 新疆农垦科技，1995，（3）： 6-7.

[4] 刘 江，岳寿松，戴俊英. 有效微生物（EM）在我国农业持续发展中的作用[J]. 沈阳农业大学学报，1997，28（专刊）： 175-177.

[5] Schulz D G. Effective microorganisms for organic agriculture： A case study from Sri Lanka. organic agriculture，A key to a sound development and a sustainable environment[M]. San Paulo： Brazil，1992： 152-159.

[6] 周艷丽，王 艳，李金英，等. 大蒜根际土壤微生物数量及酶活性动态研究[J]. 安徽农业科学，2011，39（5）： 27400-27411.

[7] 孙红霞，武 琴，郑国祥，等. EM对茄子、黄瓜抗连作障碍和增强土壤生物活性的效果[J]. 土壤，2001（5）： 264-267.

[8] Zimmermann S，Frey B. Soil respiration andmicrobialproperties in an acid forest soil： Effects of wood ash[J]. Soil Biology and Biochemistry，2002，34（11）： 1727-1737.