不同土壤改良剂对番茄苗期土壤微生物及理化性状的影响

杨凤军　安子靖　孙福东　李文国

摘要：运用盆栽试验，对连作5年的番茄土壤施用不同浓度的磷石膏、醋酸及禾康3种土壤改良剂，研究其对番茄苗期土壤微生物、土壤理化性状及生长发育的影响。结果表明，施用磷石膏及禾康土壤改良剂后，土壤有效微生物菌群数量显著增加（P<0.05），土壤有机质和营养物质含量也显著增加（P<0.05），对番茄生长发育有一定的促进作用。施加醋酸处理后，土壤微生物主要类群数量显著减少， 土壤 pH及其他营养物质显著降低，对番茄生长发育无明显促进作用。综合来看，禾康土壤改良剂的改良效果最好，磷石膏其次。

关键词：土壤改良剂；土壤微生物；土壤理化性状；苗期

中图分类号：S156.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）06-1399-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.06.010

与露地蔬菜相比，日光温室蔬菜具有结果期长，产量高，能够周年生产等优点，得到了较为广泛的应用[1]。然而，日光温室蔬菜复种指数较高，盲目施用大量化肥，土壤肥力衰退，透气性降低，微生物活性下降，出现连作障碍[2-4]。应用土壤改良剂是修复退化土壤的重要措施之一。大量研究证明，土壤改良剂能有效地改善土壤理化性状和土壤养分状况，并对土壤微生物产生积极影响，给作物提供适宜的生长环境，从而提高退化土壤的生产力[5-8]。有研究表明，石膏能降低土壤的盐含量并能调节土壤酸碱度[9，10]。张力等[11]研究发现，禾康土壤改良剂在棉田次生盐碱地上使用后，对降低次生盐碱效果较显著，对提高棉花出苗率、保苗率，提高棉花抗旱能力，防治棉花早衰起到一定的作用。大庆土壤基本呈盐碱性，温室连作土壤pH处于较高水平，盐含量较高。本研究运用盆栽方法研究几种不同浓度的土壤改良剂对连作番茄生长土壤微生物及土壤理化性状的影响，为克服设施番茄连作障碍提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 供试土壤

研究在黑龙江八一农垦大学温室进行。使用连作5年土壤，土壤基本理化性质见表1，前茬作物为番茄。

1.2 土壤添加剂

A：磷石膏，CaSO4含量85%～90%，形态为CaSO4·nH2O，pH 6.8；B：醋酸；C：禾康土壤改良剂（北京飞鹰绿地有限公司提供）。

1.3 盆栽试验

2014年4月5日进行播种，将土壤添加剂A和B在移苗前1 d加入土壤中，均匀混合，土壤添加剂C于移苗后4 d进行灌根处理，设纯土壤+有机肥作为对照，使用30 cm×30 cm×25 cm的盆钵，每盆内装土5 kg，共10个处理（表2），每个处理8次重复，共80盆。2014年7月结束，整个试验在温室中进行，平均温度24～30 ℃。

1.4 采样

番茄出苗后，每个处理随机采取4颗番茄苗根部附近土壤，混合均匀，每7 d测定土壤微生物数量，每15 d测定土壤理化性状。

1.5 土壤细菌、真菌、放线菌的测定

分别采用牛肉膏蛋白胨培养基、马丁氏培养基、改良高氏1号培养基，稀释平板计数法测定细菌、真菌、放线菌的数量，三者相加的总量作为微生物总数[12]。

1.6 土壤理化性状测定

测定土壤的有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量，以及盐含量、酸碱度、含水量等。有机质的测定采用重铬酸钾氧化-外加热法；速效氮的测定采用紫外分光光度法；速效磷的测定采用碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法；速效钾的测定采用乙酸铵提取-火焰光度法；pH的测定使用pH计，水土比为5∶1；可溶性盐分含量的测定采用质量法；含水量采用烘干法[13]。

1.7 数据统计分析

采用SPSS 17.0统计软件对数据进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 土壤改良剂对番茄苗期土壤微生物的影响

如表3所示，经磷石膏和禾康改良剂处理的土壤微生物总数均显著高于对照（P<0.05），随着施加浓度的增加，其细菌、真菌和放线菌数量均呈递增态势；其中，禾康改良剂处理的土壤，其细菌、放线菌的数量达到最高，分别比对照增加90.30%、22.33%。经醋酸最高浓度处理的土壤微生物（细菌、真菌和放线菌）数量比空白对照降低7.43%～24.94%，均达到显著水平（P<0.05），且随着醋酸浓度的增加，细菌、放线菌和真菌数量均呈递减趋势。结果表明，施加不同浓度的磷石膏和禾康改良剂均能显著增加土壤微生物数量，而施加不同浓度的醋酸能显著降低土壤微生物的数量。

2.2 土壤改良剂对番茄苗期土壤理化性状的影响

如表4所示，大庆地区番茄连作土壤总体呈盐碱性，施加不同土壤改良剂处理后，土壤pH均有不同程度的降低，其中以醋酸处理组中的高浓度处理土壤pH最低。经不同浓度磷石膏和禾康改良剂处理的土壤有机质、速效钾、速效磷、碱解氮的含量基本高于对照，随着浓度的增加呈递增趋势，其中禾康改良剂处理组增幅较大。经醋酸处理的土壤有机质、速效钾、速效磷、碱解氮的含量基本低于对照，且随着施用浓度的增加呈递减趋势。不同浓度的处理组含水量基本均高于对照。经醋酸和磷石膏處理的土壤盐含量基本无太大变化，经禾康改良剂处理的土壤盐含量有所降低，且随着施用浓度的增加，盐含量降低，降幅最大达到24.24%。

2.3 土壤改良剂对番茄苗期生长发育的影响

如表5所示，不同浓度的土壤改良剂对番茄生长发育产生影响。经磷石膏处理的番茄随施用浓度的增加，株高、茎粗、叶面积逐渐增加，A3处理的番茄幼苗株高、茎粗、叶面积分别增加16.61%、2.38%、20.44%。经醋酸处理的番茄随施用浓度的增加，株高、茎粗呈先增加后减低的趋势，叶面积和坐果率则逐渐降低。经禾康土壤改良剂处理的番茄幼苗随施用浓度的增加，株高、茎粗、叶面积、坐果率均增加，涨幅较大，C3较对照株高、茎粗、叶面积、坐果率分别增加40.40%、16.67%、22.85%、42.90%。由此可见，3种土壤改良剂中，禾康土壤改良剂对番茄的生长促进作用相对显著。

3 讨论

磷石膏是磷锁和湿法磷酸生产的副产品。有研究表明，石膏可以改善土壤结构，具有调节土壤酸碱度及保肥作用[14]。本研究表明，磷石膏可以有效改善土壤状况，随着施加浓度的增加，其细菌、真菌和放线菌数量均呈递增态势。土壤有机质、速效钾、速效磷、碱解氮的含量基本高于对照，随着浓度的增加呈递增趋势，盐含量则相反，这与肖厚军等[15]的研究结果相同。随着施用浓度的增加，植株株高、茎粗、叶面积、坐果率也是逐渐增加。施用磷石膏可增加土壤中钙离子，耕层土壤胶体吸附钙离子后，使得钠离子被排出，在排灌条件下，使土壤盐分减少。于是土壤形成团粒结构，透气透水性变好，农作物根系容易生长，从而有利于增产[10]。磷石膏作为化工业生产的废渣，用来改良盐碱土地，十分环保，且成本低，不需要净化处理而直接施用于土壤，方法简单，施用方便，可作为一种土壤改良剂。

经醋酸处理过后的土壤，土壤微生物主要类群数量显著减少，土壤pH明显降低，与塔依尔等[16]的研究结果相同，其他营养物质显著降低，对番茄生长发育无明显促进作用。施用醋酸后，虽然降低了土壤pH，但对土壤其他营养成分造成了破坏，随着施用浓度的增加，土壤微生物数量及营养物质含量逐渐降低，醋酸并不适合作为土壤改良剂。

化学措施是改良方法的一种，即向土壤中施化学改良剂，具有便于操作、成本相对低廉及见效快等特点[16，17]。本研究表明，经施用禾康土壤改良剂的土壤，土壤有效微生物菌群数量显著增加，土壤有机质和营养物质含量也显著增加，pH降低，并对番茄生长发育有一定的促进作用，随着施用浓度的增加，改良效果更佳。此结果与张力等[11]的研究结果相同。

综合来看，禾康土壤改良剂的改良效果最佳，其次为磷石膏，醋酸不宜作为改良剂。本研究试验浓度设置较少，应进一步试验不同浓度改良剂对土壤的改良影响，选出最适合的浓度，并进一步测定土壤改良剂对土壤酶及植株产量的影响。

参考文献：

[1] 陈为京，陈建爱，杨焕明.土壤生态改良剂T1010对寿光日光温室土壤环境的改良效果[J].中国生态农业学报，2009，17（2）： 399-401.

[2] 张国红，任华中，高丽红，等.京郊日光温室土壤微生物状况和酶活性[J].中国农业科学，2005，38（7）：1447-1452.

[3] 杨 琴，李 良.种植年限对蔬菜日光温室土壤微生物区系和酶活性的影响[J].应用生态学报，2013，24（9）：2539-2544.

[4] 郑军辉，叶素芬，喻景权.蔬菜作物连作障碍产生原因及生物防治[J].中国蔬菜，2004（3）：56-58.

[5] 陈义群，董元华.土壤改良剂的研究与应用进展[J].生态环境，2008，17（3）：1282-1289.

[6] 李道林，何传龙，门晓明.不同土壤调理剂在砂姜黑土上的应用效果研究[J].土壤，2000（4）：210-214.

[7] 舒秀丽，赵 柳，孙学振.不同土壤改良剂处理对连作西洋参根际微生物数量、土壤酶活性及产量的影响[J].中国生态农业学报，2011，19（6）：1289-1294.

[8] 黄绍宁，骆晶晶，习平根.土壤改良剂和高温闷地对黄瓜连作土壤的改良效果[J].广东农业科学，2014，41（13）：54-56.

[9] 邵玉翠，张余良.天然矿物改良剂在微咸水灌溉土壤中应用效果的研究[J].水土保持学报，2005，19（4）：100-103.

[10] 官娅莉，陈静曦，李洪飞.磷石膏对盐碱土的改良研究[J].内蒙古环境科学，2008，20（1）：57-59.

[11] 张 力，孙昕路，张 莉.禾康土壤改良剂在棉田次生盐碱地的改良效果[J].土壤肥料，2007（5）：13.

[12] 姚槐应，黄昌勇.土壤微生物生态学及其试验技术[M].北京：科学出版社，2006.

[13] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中國农业科学技术出版社，1999.

[14] 杨丽丽，董肖杰，郑 伟.土壤改良剂的研究利用现状[J].河北林业科技，2012（2）：27-30，37.

[15] 肖厚军，王正银，何佳芳，等.磷石膏改良强酸性黄壤的效应研究[J].水土保持学报，2008，22（6）：62-66.

[16] 塔依尔，王东方，张风华，等.施地佳土壤改良剂对盐渍化土壤的改良效果[J].新疆农垦科技，2011（1）：63-66.

[17] 张俊华，贾科利.盐化土壤微生物区系及理化性状对不同改良剂的响应研究[J].土壤通报，2011（5）：1045-1049.