不同浓度微生物菌剂对黄瓜土壤理化性质的影响

丁龙平 杨倩

摘 要：通过施用不同浓度的微生物菌剂，研究黄瓜种植土壤理化性质的变化。结果表明：随着微生物菌剂投加量的提高，土壤容重、pH值、电导率都表现出先减小后增加的趋势，其中菌剂施用量135kg/hm2对于土壤理化性质的改善作用最为突出;不同微生物菌剂投加量处理，土壤养分的含量变化趋势同土壤有机质的变化相近，即先升高后降低，说明微生物菌剂的施用可以有效提高土壤肥力;通过对不同处理下土壤中脲酶和过氧化氢酶含量进行检测，发现微生物菌剂的投加使得土壤酶活性有了一定程度的提高。

关键词：微生物菌剂;黄瓜;土壤性质;土壤酶活

中图分类號 S435 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2022）02-0111-03

Abstract： In this study， we evaluated the physical and chemical properties of cucumber planting soil after applying different concentrations of microbial inoculants. The results showed that with the increase of microbial agent dosages， the soil bulk density， pH value， and electrical conductivity all decreased firstly and then increased. Among them， microbial inoculants at 135 kg/hm2 improved the physical and chemical properties of the soil most prominently. At the same time， under each treatment， the change of soil nutrient content increased firstly and then decreased which is similar to soil organic matter. This phenomenon indicated that the application of microbial agents can also effectively improve soil fertility. Through the detection of the contents of urease and catalase in the soil， it is found that the soil enzyme activity has also been improved to a certain extent.

Key words： Microbial inoculum; Cucumis sativus; Soil properties; Soil enzyme activity

黄瓜（Cucumis Sativus l.）是我国设施农业生产中栽培面积较大的蔬菜作物之一[1]，也是我国日光温室冬春栽茬口栽培的主要蔬菜品种之一[2]，培育规模与种植面积逐年增长。农用微生物菌剂是指利用工业化方式量产微生物菌种（有益菌），量产的微生物菌剂经加工制成具有不同功能特性的活菌制剂，主要用于经济作物种植、禽畜粪便腐熟等场合。按照其功能不同，可以分为改善土壤微生物群落类菌剂、抑制土壤病原菌类菌剂、活化土壤养分类菌剂和提高肥效类菌剂等。本研究在黄瓜连作的土壤中，通过施用不同浓度的微生物菌剂，探究微生物菌剂对黄瓜土壤理化性质、养分以及酶活性的影响，探讨微生物菌剂对黄瓜土壤性质改良的作用效果，为推广微生物菌剂的使用、改良土壤理化性状以及提高作物产量等提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试黄瓜品种为乾德456，强雌油亮型，由上海乾德种业有限公司培育。供试微生物菌剂，由浙江润土农业科技有限公司实验室分离得到，该菌剂中有效活菌数为3.0×109～6.0×109cfu/ml，其中包括巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌，其比例为1∶1∶1∶0.5。

1.2 试验地点 浙江省杭州市萧山区益农镇。

1.3 试验设计 本试验于3月15日进行黄瓜幼苗培育，于5月15日移植苗种进温室培养，幼苗种植设置行间距60cm，株间距50cm。共设计5个试验组，分别为只施用有机肥的对照组（CK）及添加不同比例浓度菌剂的微生物菌剂处理组（T1～T4）。其中，对照组（CK）有机肥用量为52500kg/hm2;微生物菌剂处理组（T1～T4）有机肥施用量和不同配比的菌剂施用量配比见表1，使用前有机肥与不同浓度微生物菌剂充分拌匀。试验中每个处理组设置1个小区，面积400cm×900cm。各处理组区中间行宽100cm，3次重复。菌剂采用沟施处理，5月8日第1次施肥处理，之后每隔25d施肥1次，共施肥5次，所有试验组的田间管理相同。黄瓜成熟收获后利用手钻在各处理小区以5点取样法随机采集黄瓜根际5～20cm土壤混合，四分法取混合土样作为检测样品，获得的土壤样品去除大颗粒石块及植物残渣后，风干研磨过2mm的筛后避光保存备用。

1.4 试验测定指标

1.4.1 土壤理化及养分指标 供试土壤理化及养分指标的测定方法见表2。

1.4.2 土壤酶活性 测定方法见表3。

2 结果与分析

2.1 不同浓度微生物菌剂处理土壤理化特性的变化 土壤理化特性影响土壤种植作物的生长，绝大多数农产品在pH过高或过低的情况下均不能正常生长，微生物菌剂以其特殊的功能特性改善土壤的物理化学特性，从而改善作物生长。本试验以土壤容重、土壤的酸碱度及土壤电导率表征微生物菌剂使用后各处理组的土壤理化特性的变化，其结果见图1。

由图1可知，与对照组相比，处理组T1～T3中微生物菌剂投加量越高，土壤容重、pH值、电导率逐渐减小，当微生物菌剂投加量增加至T4实验组，土壤容重、pH值、电导率开始有所增加。CK、T1和T2处理对于土壤容重的改变不存在显著性差异;CK和T1对土壤pH的改变无显著性差异。T3处理对于土壤3种不同的理化性质的改善效果最为突出。

2.2 不同浓度微生物菌剂土壤养分变化 施用微生物菌剂能够促进土壤中难溶性养分的溶解和释放，增加土壤中的有机质，活化土壤的潜在养分，从而提高作物养分利用率，使农作物增产。本试验以土壤有机质、碱解氮、速效磷及速效钾表征不同浓度微生物菌剂施用后土壤养分变化，不同菌剂施用对土壤养分的影响结果见图2。

由图2可知，随着施用微生物菌剂浓度的增加，土壤中的养分含量呈现先上升后下降的趋势。针对土壤有机质含量，处理T1、T2和T3较空白对照组分别提高2.6%、5.2%和6.7%，处理T4下降3%，且处理T2和T3之间无显著性差异。碱解氮、速效钾及速效磷是指对作物生长起有效作用的氮、钾、磷的含量，可以直接或经简单转化后被作物利用。碱解氮、速效钾及速效磷与土壤的供肥能力相关。从图2还可以看出，T1～T4各处理下，土壤有机质、碱解氮、速效磷及速效钾的含量都先增加后减少。T1、T2、T3和T4土壤碱解氮含量较空白对照组分别提高4.7%、13.8%、19%和4.2%，各处理间均达到极显著差异水平;对于土壤速效磷含量，T1、T2、T3和T4分别较CK提高18.2%、38.1%、39.1%和16.8%，处理T2和T3之间无显著性差异;对于土壤速效钾含量，T1、T2、T3和T4分别较CK提高19.6%、23.3%、30.1%和6.7%，各处理间均达到显著差异水平。

2.3 不同浓度微生物菌剂土壤酶活性的变化 土壤中各类酶的酶促作用决定了土壤中各有机、无机营养物质的转化速度，参与无机物的氧化反应和还原反应，腐殖质的分解，微生物残体的分解，参与土壤中的多种生物化学反应，具有生物催化功能。土壤酶活性也是土壤肥力评价的重要指标之一。本试验通过测定土壤脲酶、过氧化氢酶的活性反应土壤酶活性的变化情况，施用微生物菌剂对土壤中酶活的影响结果见图3。

土壤脲酶是一种能够促进土壤中尿素水解成氨的酰胺酶，一般与土壤中氮的含量及土壤有机质的含量成正相关。本研究中，施用微生物菌剂后，随着微生物菌剂施用浓度的提高，土壤脲酶活性随之先升高后降低，其中处理T1和T4较CK无显著性差异，处理T2和T3较CK，土壤脲酶活性分别提高了14.5%、15.6%，但二者无显著差异。土壤过氧化氢酶能够将H2O2分解为水和氧气等对土壤生物无害的物质，与土壤有机质的含量也有较大的关系。本研究中，施用微生物菌剂后，处理组T1～T3中土壤酶活性随着微生物菌剂投加量的提高而提高，当微生物菌剂投加量增加至T4处理组水平后，土壤酶活性增加。处理组中，T3对土壤过氧化氢酶活性的影响最大，与其他处理均存在显著性差异水平，较CK相比，土壤过氧化氢酶活性提高了26.8%;处理T1、T2和T4无显著性差异，较CK相比，土壤过氧化氢酶活性分别提高了13.0%、17.8%和17.1%。

3 讨论

土壤理化特性及其养分含量是影响土壤种植作生长情况的重要因素之一。由本研究结果表明，在黄瓜种植土壤中施用微生物菌剂后，土壤的理化性质及养分含量发生了一定程度的变化。施用不同浓度的菌剂能在一定程度上降低土壤的pH值，其中处理T3表现最好。研究表明，微酸环境有利于提高黄瓜种子发芽率[11];土壤容重也有所降低，说明微生物菌剂的施用可以增加土壤的通透性。此外，本研究还发现，施用微生物菌剂后土壤中有效养分的含量有所变化，其中处理T3对土壤肥力的改善效果最好，对于土壤有机质及碱解氮、速效钾、速效磷的含量均有显著的提升作用。也有学者的研究表明，不同浓度以及不同种类的微生物菌肥能够不同程度地改善土壤肥力，增加土壤的营养元素。本研究发现，施入一定量微生物菌剂对于土壤中的土壤脲酶活性及过氧化氢酶含量均产生了影響，进而改善土壤性状。

参考文献

[1]赵丽丽.不同砧木嫁接对黄瓜果实风味品质影响及香气合成相关基因CsADH7-like功能分析[D].沈阳：沈阳农业大学，2020.

[2]王娟娟.我国蔬菜施肥现状调查研究[J].中国农技推广，2016，32（6）：11-31.

[3]Wang Y.Popularization and Application of Agricultural Microbial Inoculants on Grape[J].Agricultural Science & Technology and Equipment，2016（8）：1154-1159.

[4]岳小静.土壤容重检测方法的研究[J].城市建设理论研究：电子版，2015（20）：9135-9136.

[5]夏清华，黄永东，黄永川，等.土壤有机质重铬酸钾容量法最佳测定条件的探索[J].南方农业，2014，8（006）：35-37.

[6]李金彦.土壤水解性氮的测定（碱解扩散法）[J].农业科技与信息，2010，10（10）：15.

[7]王金国.影响石灰性土壤速效磷测定的若干因素与控制技术[J].农村科技，2010（008）：34.

[8]张乃凤.土壤速效钾的测定——醋酸铵浸提，火焰光度计测定法[J].土壤肥料，1974（1）：9-11.

[9]王玉功，刘婧晶，刘贻熙，等.苯酚-次氯酸钠比色法测定土壤脲酶活性影响因素的研究[J].土壤通报，2019（5）：1166-1170.

[10]张腾，燕平梅，李园，等.4种熏蒸剂对土壤微生物特性的影响[J].中国农学通报，2013，029（003）：116-120.

[11]朱淑新，梁魁景.不同pH值处理对蔬菜种子发芽和幼苗生长的影响[J].现代农村科技，2020（3）：68-70. （责编：张宏民）