生物菌肥配施土壤調(diào)理劑對(duì)連作番茄產(chǎn)量及土壤微生態(tài)的影響.pdf

北 方 園 藝 2 0 2 5 1 0 1 0 3 1 1 0 N o r t h e r n H o r t i c u l t u r e植物保護(hù) 土壤生態(tài) 第一作者簡(jiǎn)介 崔佳 1 9 8 2 女 碩士 講師 現(xiàn)主要從事 病原生物等研究工作 E m a i l 4 2 8 1 2 0 4 1 q q c o m 責(zé)任作者 龍章富 1 9 6 6 男 博士 副教授 現(xiàn)主要從事 食用菌與天然產(chǎn)物等研究工作 E m a i l L z f 0 0 2 7 1 6 3 c o m 基金項(xiàng)目 四川省科技廳科技支撐資助項(xiàng)目 2 0 2 3 K Z 0 0 0 6 收稿日期 2 0 2 4 0 9 2 9 d o i 1 0 1 1 9 3 7 b f y y 2 0 2 4 3 8 8 2 崔佳 崔瑩 張曉紅 謝明紅 龍章富 生物菌肥配施土壤調(diào)理劑對(duì)連作番茄產(chǎn)量及土壤微生態(tài)的影響 J 北方園藝 2 0 2 5 1 0 1 0 3 1 1 0 生物菌肥配施土壤調(diào)理劑對(duì) 連作番茄產(chǎn)量及土壤微生態(tài)的影響 崔 佳1 崔 瑩1 張曉紅1 謝明紅1 龍章富2 1 鄭州衛(wèi)生健康職業(yè)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)系 河南鄭州4 5 0 0 0 0 2 四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 四川成都6 1 0 0 0 0 摘 要 以連作5年番茄大棚為試驗(yàn)對(duì)象 采用大棚劃區(qū)試驗(yàn) 設(shè)置化肥常規(guī)施用量 C K 化肥減量3 0 C F 以及化肥減量3 0 條件下分別增施生物菌肥 J F 生物菌肥配 施殼寡糖類土壤調(diào)理劑 J D Z 螯合多肽鈣硅鎂類土壤調(diào)理劑 J G M 聚丙烯酰胺類土壤調(diào) 理劑 J B X 研究了生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)連作番茄產(chǎn)量 土壤碳轉(zhuǎn)化及微生物學(xué)特征的 影響 以期為連作番茄的治理及可持續(xù)化生產(chǎn)提供參考依據(jù) 結(jié)果表明 與C K相比 單一 減量化施肥不利于土壤微生物代謝活性 從而影響土壤養(yǎng)分含量 碳轉(zhuǎn)化效率及果實(shí)產(chǎn)量 化肥減量3 0 條件下增施生物菌肥可在一定程度上促進(jìn)土壤碳轉(zhuǎn)化 改善土壤微生物結(jié)構(gòu) 及提高產(chǎn)量 但效果欠佳 增施生物菌肥和土壤調(diào)理劑處理提高了土壤微生物均勻度及多 樣性 增加了總有機(jī)碳 活性有機(jī)碳組分含量及增強(qiáng)土壤微生物碳代謝效率 P L F A s進(jìn)一步 表明 增施生物菌肥和土壤調(diào)理劑對(duì)土壤細(xì)菌 B 與革蘭氏陰性菌 G 生物量無明顯影 響 但提高了放線菌 革蘭氏陽(yáng)性菌 G 生物量 從而提高B F G G 以改善土壤微生 態(tài) 以J D Z處理效果最佳 其較C K增產(chǎn)6 3 3 綜上 生物菌肥與土壤調(diào)理劑可降低土壤 真菌增殖 提高土壤微生物多樣性 增強(qiáng)微生物代謝活性 從而有效修復(fù)土壤微生態(tài) 促進(jìn)土 壤碳轉(zhuǎn)化及提高產(chǎn)量 以生物菌肥配施殼寡糖類土壤調(diào)理劑效果最優(yōu) 產(chǎn)量最高 可作為改 良番茄連作土的可行性措施 關(guān)鍵詞 番茄 連作土 生物菌肥 有機(jī)調(diào)理劑 產(chǎn)量 微生態(tài)修復(fù) 中圖分類號(hào) S 6 4 1 2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1 0 0 1 0 0 0 9 2 0 2 5 1 0 0 1 0 3 0 8 連作障礙是指在同一田地內(nèi)連續(xù)種植同種作 物或相關(guān)作物而造成作物生長(zhǎng)發(fā)育異常的種植現(xiàn) 象 1 由于我國(guó)耕地分布廣而分散 目前糧食作 物 油料作物 蔬菜 瓜果等作物以及大部分藥用植 物大多采用連作制度 2 且由于大部分地區(qū)土壤質(zhì) 量較差 農(nóng)民多樣性種植意識(shí)薄弱以及施肥不合理 等因素 經(jīng)常出現(xiàn)不同程度的連作障礙 3 受此影 響 土壤養(yǎng)分消耗嚴(yán)重 土壤質(zhì)量進(jìn)步一步退化 從 而顯著降低農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì) 4 番茄含有豐富 的維生素及番茄紅素 是改善民生的大宗蔬菜作物 之一 目前 為保障番茄的四季供應(yīng) 多采用棚內(nèi)種 植 大棚設(shè)施一旦建成 番茄在單塊土壤中長(zhǎng)期種 植 5 研究結(jié)果表明 在中國(guó) 番茄比葉菜 辣椒及 其他蔬菜作物連作周期更長(zhǎng) 連作障礙程度更嚴(yán)重 大量研究結(jié)果表明 有機(jī)物料和土壤調(diào)理劑可 有效緩解作物連作障礙 朱慧等 6 研究表明 化肥 減量配施不同土壤調(diào)理劑可顯著提高連作櫻桃番 茄土壤速效養(yǎng)分含量 土壤總孔隙度 增強(qiáng)土壤酶 活性 降低土壤容重 高欣等 7 研究發(fā)現(xiàn) 采用雞 糞 生物菌肥配施化肥可促進(jìn)土壤非活性有機(jī)碳轉(zhuǎn) 化 提高土壤綜合肥力 土壤碳庫(kù)儲(chǔ)量 從而緩解花 生連作障礙 Z H A N G等 8 研究表明 生物質(zhì)炭和 蚯蚓糞皆可降低黃壤區(qū)辣椒的硝酸鹽含量 提升維 生素C和糖分品質(zhì) 且生物質(zhì)炭配施蚯蚓糞條件 下 可進(jìn)一步提高氮磷鉀的農(nóng)學(xué)利用效率和養(yǎng)分回 收率 降低化學(xué)肥料的施用 從而提高甜椒種植效 益 樊建霞等 9 以真菌 細(xì)菌及放線菌菌肥單一或 組合施用 研究結(jié)果表明 單施鏈霉菌肥或木霉菌 配施芽孢桿菌菌肥可以促進(jìn)番茄果實(shí)品質(zhì) 增強(qiáng)土 壤酶活性 改善土壤性質(zhì)及提高微生物活性 土壤是生態(tài)系統(tǒng)中最大的有機(jī)碳庫(kù) 通常土 壤有機(jī)碳不能被植物直接吸收 需要微生物作用 降其礦化為氮等可利用元素 1 0 土壤有機(jī)碳庫(kù) 根據(jù)其性質(zhì)可分為惰性 緩效及活性有機(jī)碳組分 其中活性有機(jī)碳組分對(duì)外部環(huán)境反應(yīng)敏感 往往 轉(zhuǎn)化快 可較好地保障土壤供肥性能 是反映土壤 碳循環(huán) 微生物活性及有效養(yǎng)分變化情況的重要 表征 1 1 外源有機(jī)物質(zhì)是提高土壤碳庫(kù)的重要 途徑 然而 關(guān)于生物菌肥配施土壤調(diào)理劑的多集 中于對(duì)連作土壤有效養(yǎng)分含量 品質(zhì)及土壤物理 化學(xué)性的影響 對(duì)土壤碳庫(kù)轉(zhuǎn)化的效果尚不清楚 該研究基于施用生物菌肥與不同類型有機(jī)土壤調(diào) 理劑 探索了生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)番茄產(chǎn)量 微生物群落結(jié)構(gòu)特征 土壤碳組分含量及其轉(zhuǎn)化 的影響 旨在明確生物菌肥配施不同土壤調(diào)理劑 對(duì)番茄連作土壤改良的可行性情況 以期為番茄 的可持續(xù)生產(chǎn)提供參考依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)材料 2 0 2 3年5 9月于四川成都崇州市興隆鎮(zhèn)番 茄大棚中進(jìn)行 該大棚在試驗(yàn)前已連作5年番茄 棚內(nèi)土壤為棕壤 p H 5 3 9 有機(jī)質(zhì)含量 2 0 5 5 g k g 1 速效氮 速效磷 速效鉀含量分別 為7 2 3 2 2 1 7 6 1 1 5 8 6 m g k g 1 供試番茄品種為 中蔬6號(hào) 購(gòu)自中蔬種業(yè) 科技有限公司 供試生物菌肥為實(shí)驗(yàn)室自制 有 機(jī)質(zhì) 氨基酸含量分別為4 5 3 養(yǎng)分含量 N P K 2 8 1 2 3 3 含綠色木霉菌 枯草芽 孢桿菌以及黑曲霉菌 活菌數(shù)1 0 1 0 9 C F U g 1 研究表明對(duì)番茄連作土壤具有顯著的改良效果 1 2 土壤調(diào)理劑為 克連豐 系列土壤調(diào)理劑 殼 寡糖類土壤調(diào)理劑 有機(jī)質(zhì)2 1 5 N P K 1 1 7 7 殼寡糖 3 5 p H 5 5 6 0 螯合 多肽鈣硅鎂肥土壤調(diào)理劑 有機(jī)質(zhì)1 8 N P K 5 1 1 3 C a O 1 0 M g O 4 正硅酸乙 酯 1 p H 7 0 聚丙烯酰胺類土壤調(diào)理劑 有 機(jī)質(zhì)2 3 N P K 9 5 6 腐植酸 1 2 聚丙烯酰胺 7 p H 6 0 以上 克連豐 系列 土壤調(diào)理劑均購(gòu)自河南心連心化肥有限公司 1 2 試驗(yàn)方法 以1 0 0 化肥常規(guī)施用量 N 2 6 0 k g h m 2 N P 2 O 5 K 2 O 1 3 9 1 1 為基礎(chǔ) 試驗(yàn)共設(shè) 施6個(gè)處理 C K 1 0 0 化肥常規(guī)施用量 C F 7 0 化肥常規(guī)施用量 J F 7 0 化肥常規(guī)施用 量 生物菌肥 以及基于J F處理基礎(chǔ)上分別配施 殼寡糖類土壤調(diào)理劑 J D Z 螯合多肽鈣硅鎂類土壤 調(diào)理劑 J G M 聚丙烯酰胺類土壤調(diào)理劑 J B X 其 中上述生物菌肥施用量為1 5 0 0 k g h m 2 土壤 調(diào)理劑用量皆為1 8 0 0 k g h m 2 每個(gè)處理 3次重復(fù) 共1 8個(gè)小區(qū) 小區(qū)面積為5 3 1 5 m 2 番茄種植密度3 1 5萬株 h m 2 化肥施用方式 為6 0 表土撒施 其他4 0 在幼苗期和開花坐果 期以水溶形式均分施入 生物菌肥與土壤調(diào)理劑 在番茄苗移栽前一次性施入 試驗(yàn)過程中按照當(dāng) 地優(yōu)質(zhì)番茄管理進(jìn)行相應(yīng)除草與病害防治 試驗(yàn) 周期1 1 8 d 1 3 項(xiàng)目測(cè)定 1 3 1 番茄產(chǎn)量與土壤理化性質(zhì)的測(cè)定 2 0 2 3年各收獲期隨機(jī)選取5 0顆果實(shí)稱質(zhì) 量 按收獲期累計(jì)小區(qū)番茄產(chǎn)量并換算公頃產(chǎn)量 于2 0 2 3年6月1 5日采集根際土壤樣品 分3份 保存 自然風(fēng)干 4 保存及 2 0 保存分別用 于理化 有機(jī)碳及微生物指標(biāo)測(cè)定 其中土壤理 化性質(zhì)中的p H 水 土 5 1 硝態(tài)氮 銨態(tài) 氮 容重 孔隙度及土壤有效養(yǎng)分含量皆參照鮑士 旦 1 3 方法進(jìn)行測(cè)定 401北 方 園 藝 5月 下 1 3 2 土壤有機(jī)碳組分 土壤微生物碳利用能力 及土壤微生物磷脂脂肪酸的測(cè)定 有機(jī)碳組分包括微生物量碳 輕質(zhì)有機(jī)碳 顆 粒有機(jī)碳 易氧化有機(jī)碳及可溶性有機(jī)碳 其分別 采用氯仿熏蒸法提取 碘化鈉提取 六聚偏磷酸鈉 提取 高錳酸鉀提取及水溶提取 上述有機(jī)碳組分 及土壤總有機(jī)碳皆采用T O C自動(dòng)分析儀測(cè)定 微生物碳利用效率通過B i o l o g E C O板微孔板 法 1 4 檢測(cè) 土壤微生物磷脂脂肪酸 P L F A s 提取采用 修正A L K a r a k i法 1 4 進(jìn)行測(cè)定 通過特定脂肪酸 標(biāo)記革蘭氏陽(yáng)性菌 G 陰性菌 G 真菌 F 放線菌 A 總細(xì)菌生物量為G 與G 之和 1 5 該測(cè)定委托四川華標(biāo)檢測(cè)完成 1 4 數(shù)據(jù)分析 采用S P S S 2 3 0軟件進(jìn)行方差分析和多重比 較 0 0 5 采用O r i g i n 1 1軟件繪圖 2 結(jié)果與分析 2 1 生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)連作土壤性質(zhì)的 影響 由表1可知 施用生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì) 連作番茄土壤性質(zhì)參數(shù)均產(chǎn)生了一定影響 與常 規(guī)施肥處理 C K 相比 化肥減施3 0 處理 C F 除p H 土壤孔隙率較高外 其他指標(biāo)參數(shù)皆較 低 化肥減施相關(guān)處理中 以C F處理的土壤容 重較高 J F J D Z J G M及J B X較其分別降低 8 5 0 1 4 3 8 1 1 1 1 及1 8 9 5 而在土壤 銨態(tài)氮 硝態(tài)氮 有效磷 速效鉀及土壤容重中 C F處理較低 生物菌肥與土壤調(diào)理劑相關(guān)處理 較C F分別提高6 8 9 3 1 6 1 1 4 2 7 3 1 5 0 9 3 1 7 5 2 4 9 1 9 4 4 8 7 1 1 8 1 9 及1 1 2 1 2 9 9 1 表1 生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)連作番茄土壤性質(zhì)的影響 T a b l e 1 E f f e c t s o f b i o f e r t i l i z e r s a n d s o i l c o n d i t i o n e r s o n s o i l p r o p e r t i e s o f c o n t i n u o u s t o m a t o c r o p s 處理 T r e a t m e n t p H 銨態(tài)氮含量 A m m o n i u m n i t r o g e n c o n t e n t m g k g 1 硝態(tài)氮含量 N i t r a t e n i t r o g e n c o n t e n t m g k g 1 有效磷含量 E f f e c t i v e p h o s p h o r u s c o n t e n t m g k g 1 速效鉀含量 A v a i l a b l e p o t a s s i u m c o n t e n t m g k g 1 土壤容重 S o i l c a p a c i t y g c m 3 土壤孔隙率 S o i l p o r o s i t y C K 5 0 9 0 1 4 d 1 8 1 8 1 1 5 c 4 2 5 2 0 8 3 c 2 5 3 3 2 5 2 b 1 0 9 4 9 1 6 0 2 c 1 5 6 0 0 4 a 0 9 8 0 0 2 c C F 5 3 1 0 1 6 c d 1 0 1 4 0 6 0 d 3 5 4 4 1 7 6 d 2 1 0 0 1 0 3 c 7 6 6 5 8 2 7 d 1 5 3 0 1 7 a b 1 0 7 0 0 6 c J F 5 4 7 0 1 7 b c 1 7 1 3 1 2 3 c 4 5 1 2 1 2 9 b 2 4 6 8 2 2 9 b 1 1 1 0 4 2 1 5 8 b c 1 4 0 0 1 1 b 1 1 9 0 0 7 b J D Z 5 7 5 0 1 2 b 2 2 2 9 1 4 6 b 5 3 4 9 2 6 5 a 2 7 3 3 2 0 4 a b 1 4 7 4 7 1 9 1 9 a b 1 3 1 0 0 6 b c 1 3 3 0 0 3 a J G M 5 7 2 0 1 5 b 2 6 4 8 2 2 4 a 5 0 2 7 1 7 1 a 3 1 3 3 2 0 9 a 1 6 7 2 4 1 1 2 7 a 1 3 6 0 0 8 b c 1 3 9 0 0 4 a J B X 6 3 9 0 2 5 a 2 4 4 6 0 6 7 a 4 6 9 5 0 9 5 b 2 6 7 9 1 5 5 b 1 5 6 0 3 1 2 9 2 a 1 2 4 0 0 7 c 1 2 1 0 0 4 b 注 不同小寫字母表示處理間差異顯著 P 0 0 5 下同 N o t e D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s b e t w e e n t r e a t m e n t s P 0 0 5 T h e s a m e a s b e l o w 2 2 生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)連作土壤有機(jī)碳 及其活性組分含量的影響 由圖1 A可知 土壤總有機(jī)碳含量中 各處理 含量高低順序表現(xiàn)為C F C K J F J B X J D Z 輕質(zhì)有機(jī) 碳 微生物量碳 顆粒有機(jī)碳 可溶性有機(jī)碳 各組分含量以易氧化有機(jī)碳占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì) 其占 活性有機(jī)碳總組分的4 9 6 4 6 0 9 0 以 J G M處理的易氧化有機(jī)碳 輕質(zhì)有機(jī)碳及微生物 量碳含量最高 各處理整體表現(xiàn)為C F C K J F J B X J D Z J G M 其中與C F相比 其他處理上述 活性碳組分分別顯著提高8 9 9 2 6 1 9 5 2 0 7 1 1 7 3 1 及2 3 8 2 2 9 6 0 而在可 溶性有機(jī)碳 顆粒有機(jī)碳組分中則以J D Z處理含量 較高 其中在可溶性有機(jī)碳含量中 生物菌肥與土 壤調(diào)理計(jì)組合處理 J D Z J G M J B X 間無顯著差 501 第1 0期 崔佳等 生物菌肥配施土壤調(diào)理劑對(duì)連作番茄產(chǎn)量及土壤微生態(tài)的影響 異 且均顯著大于C K C F及J F處理 在顆粒有機(jī) 碳含量中 以J D Z處理含量最高 其他處理較其顯 著降低7 8 6 4 5 1 9 注 不同小寫字母代表差異顯著 P 0 0 5 下同 N o t e D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e a t 0 0 5 l e v e l T h e s a m e a s b e l o w 圖1 生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)連作土有機(jī)碳及其活性組分含量的影響 F i g 1 E f f e c t s o f b i o f e r t i l i z e r s a n d s o i l c o n d i t i o n e r s o n t h e c o n t e n t o f o r g a n i c c a r b o n a n d i t s a c t i v e f r a c t i o n s i n c o n t i n u o u s c r o p p i n g s o i l s 2 3 生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)連作土壤微生物 碳代謝效率的影響 由圖2可知 在整體培養(yǎng)周期 1 6 8 h 中 C K C F處理的平均顏色變化率 A W C D 皆較低 生物菌肥與土壤調(diào)理劑相關(guān)處理均明顯提高了土 壤微生物的A W C D值 0 4 8 h階段 番茄連作 土壤的平均顏色變化率 A W C D 較低 該階段 中 J D Z與J G M處理?yè)碛休^大值 但各處理差異 較小 4 8 h后A W C D快速提高 在4 8 1 6 8 h階 段中 仍以J D Z J G M處理高于其他處理 但4 8 1 2 0 h以J G M高于J D Z 1 2 0 1 6 8 h階段則是以 J D Z高于J G M 培養(yǎng)第1 6 8 h時(shí) 與J F處理相 比 C K C F處理分別降低2 8 8 8 3 3 9 9 生 物菌肥與土壤調(diào)理劑組合處理 J D Z J G M J B X 則顯著提高2 0 8 3 5 8 1 5 生物菌肥與土壤 調(diào)理劑組合處理則以J D Z最高 其他處理較其顯 著降低1 0 5 6 5 8 2 6 由此可見 施用生物 菌肥與土壤調(diào)理劑的總體上改善了連作番茄根際 土壤微生物群落的代謝活性 其中以J D Z J G M 處理效果整體較優(yōu) 2 4 生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)連作土壤微生物 多樣性及酚類 羧酸利用能力的影響 由圖3 A可知 香農(nóng)多樣性指數(shù)中 與C K相 比 化肥減施相關(guān)處理變幅為 1 2 3 圖2 生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)連作土壤 微生物碳源代謝效率的影響 F i g 2 E f f e c t s o f b i o f e r t i l i z e r s a n d s o i l c o n d i t i o n e r s o n t h e m e t a b o l i c e f f i c i e n c y o f m i c r o b i a l c a r b o n s o u r c e s i n c o n t i n u o u s c r o p p i n g s o i l s 1 2 2 7 其中C K與C F J G M處理間均無顯著 差異 且該三者處理均顯著小于J F J D Z處理 由圖3 B可知 香農(nóng)均勻度指數(shù)中 以C K最低 化 肥減施相關(guān)處理較其顯著提高1 7 3 0 5 5 8 8 就化肥減施相關(guān)處理而言 各處理表現(xiàn) 為C F J F J B X J G M J D Z 以J D Z處理最 高 J B X J G M與其無顯著差異 C F J F較J D Z分 別顯著降低2 4 7 5 1 4 7 7 由圖3 C可知 微 生物羧酸化合物利用效率中 各處理含量高低順 序呈C K C F J F J B X J G M J D Z 與C K相 601北 方 園 藝 5月 下 比 化肥減施相關(guān)處理提高9 3 9 5 9 5 7 其 中C K與C F J F與J B X J D Z與J G M兩兩處理間 均無顯著差異 由圖3 D可知 酚類化合物利用 效率中 以J D Z處理最高 其他處理較其降低 4 3 2 6 6 2 3 但J D Z J M G J B X三者處理間 均無顯著差異 圖3 生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)連作土壤微生物多樣性及酚酸利用效率的影響 F i g 3 E f f e c t s o f b i o f e r t i l i z e r s a n d s o i l c o n d i t i o n e r s o n m i c r o b i a l d i v e r s i t y a n d p h e n o l i c a c i d u t i l i z a t i o n e f f i c i e n c y o f c o n t i n u o u s c r o p p i n g s o i l s 2 5 生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)連作土壤微生物 組成特征的影響 由表2可知 細(xì)菌 B 及革蘭氏陰性菌 G 生物量中 C K均較低 但各處理間差異較小 處 理間均無顯著差異 真菌 F 生物量中 各處理 表現(xiàn)為J D Z J G M J B X J F C F C K 與C K 相比 化肥減施相關(guān)處理顯著降低1 5 5 5 3 9 6 3 放線菌及革蘭氏陽(yáng)性菌 G 生物量 中 以C K C F 2個(gè)處理較低 二者間均無顯著差 異 且均顯著小于生物菌肥與土壤調(diào)理劑相關(guān)處 理 J G J D Z J G M J B X 在G G 比值中 各 處理表現(xiàn)為C K C F J G M J F J B X J D Z 與 J D Z處理相比 其他處理降低1 0 2 1 0 2 0 在B F比值中 仍以J D Z處理比值最高 其他處理 較其降低0 7 4 4 2 7 0 表2 生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)連作土壤微生物組成特征的影響 T a b l e 2 E f f e c t s o f b i o f e r t i l i z e r s a n d s o i l c o n d i t i o n e r s o n m i c r o b i a l c o m p o s i t i o n a l c h a r a c t e r i s t i c s o f c o n t i n u o u s c r o p p i n g s o i l 處理 T r e a t m e n t 細(xì)菌 B a c t e r i a B m o l L 1 真菌 F u n g u s F n m o l L 1 放線菌 A c t i n o m y c e t e s A n m o l L 1 革蘭氏陽(yáng)性菌 G r a m p o s i t i v e b a c t e r i a G m o l L 1 革蘭氏陰性菌 G r a m n e g a t i v e b a c t e r i a G m o l L 1 G G B F C K 5 6 1 0 1 9 a 9 2 6 0 1 5 a 1 1 9 5 0 1 2 b 2 1 6 0 0 8 b 2 4 5 0 0 5 a 0 8 8 0 0 1 c 6 0 5 8 3 6 7 1 2 d C F 5 5 8 0 2 2 a 7 8 2 0 1 1 b 1 2 1 7 0 2 0 b 2 1 9 0 1 3 b 2 3 9 0 0 7 a 0 9 2 0 0 1 b 7 1 3 5 5 5 2 5 6 c J F 5 7 0 0 2 7 a 6 3 0 0 2 4 c 1 3 6 8 0 3 1 a 2 3 1 0 1 0 a 2 3 9 0 0 9 a 0 9 7 0 0 1 a 9 0 4 7 6 5 9 4 8 b J D Z 5 9 1 0 1 5 a 5 5 9 0 0 7 e 1 3 9 4 0 1 9 a 2 4 3 0 0 9 a 2 4 8 0 0 8 a 0 9 8 0 0 2 a 1 0 5 7 2 5 8 3 8 3 a J G M 5 9 5 0 0 9 a 5 6 7 0 2 6 d e 1 3 5 0 0 2 6 a 2 4 4 0 1 2 a 2 5 1 0 0 6 a 0 9 7 0 0 2 a 1 0 4 9 3 8 1 0 1 7 4 a b J B X 5 8 7 0 1 4 a 5 8 1 0 1 2 d 1 3 8 2 0 1 8 a 2 3 7 0 0 8 a 2 5 0 0 1 0 a 0 9 5 0 0 1 a 1 0 1 0 3 3 9 2 1 8 a b 701 第1 0期 崔佳等 生物菌肥配施土壤調(diào)理劑對(duì)連作番茄產(chǎn)量及土壤微生態(tài)的影響 2 6 生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)連作番茄產(chǎn)量的 影響 由表3可知 單果質(zhì)量中以C F處理最低 C K J F處理較其分別增加7 0 3 1 6 3 1 但 三者處理間均無顯著差異 生物菌肥與土壤調(diào)理 劑組合處理 J D Z J G M J B X 較C F處理顯著提 高2 1 1 3 4 3 6 5 各處理產(chǎn)量表現(xiàn)為C F J F J B X J G M C K J D Z 與J D Z處理相比 C K C F J F及J B X分別顯著降低5 9 5 2 6 0 2 1 6 4 0 及1 2 0 9 J G M處理降低 6 1 0 果實(shí)硬度中 以J G M處理最高 J D Z其 次 二者無顯著差異且均顯著大于C K C F處理 表3 生物菌肥與土壤調(diào)理劑對(duì)連作番茄產(chǎn)量的影響 T a b l e 3 E f f e c t s o f b i o f e r t i l i z e r s a n d s o i l c o n d i t i o n e r s o n y i e l d o f c o n t i n u o u s t o m a t o c r o p s 處理 T r e a t m e n t 單果質(zhì)量 S i n g l e f r u i t w e i g h t g 單株產(chǎn)量 Y i e l d p e r p l a n t g 產(chǎn)量 Y i e l d k g h m 2 果實(shí)硬度 F r u i t h a r d n e s s k g c m 2 C K 1 0 0 5 3 1 3 4 3 b c 1 4 6 3 2 4 5 7 1 9 a b 4 6 0 9 2 0 6 1 4 4 7 2 4 a b 5 3 6 0 1 1 b C F 9 3 9 3 1 2 7 6 c 1 1 5 0 9 5 5 4 9 9 d 3 6 2 5 4 9 3 2 0 3 2 2 3 d 5 2 6 0 2 4 b J F 1 0 9 2 5 1 4 8 5 b c 1 3 0 0 6 0 8 3 6 3 c 4 0 9 6 8 8 9 1 8 3 4 3 0 c d 5 4 9 0 3 2 a b J D Z 1 3 3 7 0 7 8 6 a 1 5 5 5 8 3 7 1 7 1 a 4 9 0 0 8 6 5 1 7 0 9 7 1 a 5 8 7 0 1 9 a J G M 1 1 3 7 8 1 4 1 2 b 1 4 6 0 9 7 7 3 1 9 a b 4 6 0 2 0 5 6 2 0 0 5 5 4 a b 5 9 6 0 3 8 a J B X 1 3 4 9 3 1 1 5 9 a 1 3 6 7 7 4 8 7 7 6 b c 4 3 0 8 3 8 2 1 5 6 4 5 3 b c 5 7 4 0 5 4 a b 3 討論與結(jié)論 連作障礙是制約集約化蔬菜種植與可持續(xù)發(fā) 展的主要因素 改善土壤微生態(tài)環(huán)境 提高土壤微 生物代謝效率及提升耕地質(zhì)量是緩解連作障礙的 重要策略 3 1 6 一般而言 土壤理化性質(zhì)持續(xù)惡 化是造成連作障礙發(fā)生及嚴(yán)重化的重要因素 前 人研究表明 大棚番茄長(zhǎng)期連作條件下 施用微生 物有機(jī)肥可顯著提高土壤微生物多樣性 促進(jìn)土 壤有機(jī)碳礦化速率 從而改善土壤質(zhì)量 1 7 土壤 調(diào)理劑可以降低土壤容重 活化土壤養(yǎng)分 從而顯 著提高作物產(chǎn)量 1 8 該研究中 長(zhǎng)期連作番茄大 棚中 常規(guī)施用量減施3 0 條件下增施生物菌肥 和土壤調(diào)理劑 可略微提高土壤p H 顯著降低土壤 容重 增加土壤孔隙度及提高土壤氧分含量 該研 究結(jié)果與前人研究結(jié)果具有相似性 化肥減量下增 施土壤調(diào)理劑和生物菌肥可顯著改善長(zhǎng)期連作玉 米制種田土壤有效養(yǎng)分含量 提升土壤保肥性能 提高耕地土壤熵 顯著改善土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu) 1 9 有機(jī)碳組成特征及微生物碳利用活性是反映 碳庫(kù)穩(wěn)定性 土壤微生物活性及土壤健康狀態(tài)的 重要體現(xiàn) 1 1 2 0 該研究結(jié)果表明 與C K相比 C F處理總有機(jī)碳和活性有機(jī)碳組分含量皆較 低 C F處理基礎(chǔ)上增施生物菌肥與土壤調(diào)理劑 其有機(jī)碳含量整體較高 尤其表現(xiàn)在活性有機(jī)碳 組分含量上 活性有機(jī)碳組分是環(huán)境敏感度較 高 分解較迅速的有機(jī)碳類型 也是有機(jī)碳周轉(zhuǎn)的 關(guān)鍵組分 2 1 該研究中 各處理相關(guān)有機(jī)碳組分 含量整體呈C F C K J F J B X J G M J D Z 其 中J G M處理易氧化有機(jī)碳 輕質(zhì)有機(jī)碳及微生 物生物量碳含量最高 而可溶性有機(jī)碳 顆粒有機(jī) 碳以J D Z處理最高 易氧化有機(jī)碳 輕質(zhì)有機(jī)碳 是典型的強(qiáng)活性有機(jī)碳 其可靈敏地反映早期土 壤質(zhì)量的變化與周轉(zhuǎn)速率 而顆粒有機(jī)碳為腐殖 化過渡性有機(jī)碳 性質(zhì)較穩(wěn)定 2 2 這表明生物菌 肥配施殼寡糖類土壤調(diào)理劑主要介導(dǎo)穩(wěn)定活性有 機(jī)碳的累積 而生物菌肥配施螯合多肽鈣硅鎂類 土壤調(diào)理劑主要影響強(qiáng)活性有機(jī)碳組分的形成 這可能取決于二者物質(zhì)的功能差異 殼寡糖類物 質(zhì)可促進(jìn)土壤膠體表面吸附養(yǎng)分的解吸 2 3 因而 對(duì)穩(wěn)定性有機(jī)碳的影響更為深刻 微生物碳源代謝的平均顏色變化率 A W C D 是反映土壤中微生物活性的重要指 標(biāo) 2 4 該研究結(jié)果表明 減量施肥整體不利于微 生物碳源代謝 減肥基礎(chǔ)上增施生物菌肥與土壤 調(diào)理劑可提高根際土壤的A W C D 其中0 1 2 0 h 以J G M存在較大值 而1 2 0 1 6 8 h則以J D Z處 理最高 培養(yǎng)1 6 8 h時(shí)其他處理較J D Z降低 1 0 5 6 5 8 2 6 前人研究表明 殼寡糖物質(zhì) 是土壤微生物生長(zhǎng)所需的重要能量物質(zhì) 適宜的 殼寡糖供應(yīng)可促進(jìn)微生物增殖 殼寡糖也是植物 促生長(zhǎng)物質(zhì) 可提高植物形態(tài)發(fā)育 2 5 這可能是 801北 方 園 藝 5月 下 生物菌肥配施殼寡糖類土壤調(diào)理劑處理較優(yōu)的原 因 前人研究表明 生物菌肥可改善土壤性質(zhì) 增 加土壤微生物多樣性及提高土壤微生物活性 且 配施有機(jī)土壤調(diào)理劑效果更佳 2 6 該研究結(jié)果 表明 生物菌肥配施土壤調(diào)理劑處理 特別是 J D Z 顯著提高了土壤微生物群落的B i o l o g E c o 香農(nóng)多樣性和均勻性 生物菌肥配施土壤調(diào)理劑 提高碳底物利用率的原因可能是通過改善土壤微 生物結(jié)構(gòu)及土壤質(zhì)量 從而提高碳底利利用率 土壤微生物在土壤健康狀況 養(yǎng)分礦化速率 和養(yǎng)分周轉(zhuǎn)的過程中發(fā)揮重要作用 且可通過自 身代謝活性促進(jìn)土壤有機(jī)碳礦化 2 7 該研究結(jié) 果表明 化肥減量3 0 下增施生物菌肥和土壤調(diào) 理劑處理提高了土壤放線菌 革蘭氏陽(yáng)性菌 G 生物量 降低真菌 F 生物量 對(duì)細(xì)菌 B 革蘭氏 陰性菌 G 無明顯影響 真菌是土壤中重要的 微生物種群 主要扮演分解者角色 然而長(zhǎng)期連作 會(huì)使土壤中的病原真菌大量繁殖 使得種群生態(tài) 平衡被打破 顯著抑制有益菌群的生長(zhǎng)與繁殖 從 而改變微生態(tài)環(huán)境 加重連作障礙 5 2 8 該研究 結(jié)果表明 增施生物菌肥和土壤調(diào)理劑處理對(duì)B G 無明顯影響 但由于增加了土壤G 的生物 量 降低真菌生物量 從而B F G G 比值顯著 提高 因此增施生物菌肥和土壤調(diào)理劑可改善微 生態(tài)環(huán)境 此外 該研究進(jìn)一步表明 增施生物菌 肥和土壤調(diào)理劑對(duì)連作番茄具有一定的增產(chǎn)作 用 以生物菌肥配施殼寡糖類土壤調(diào)理劑產(chǎn)量最 高 較C K提高6 3 3 參考文獻(xiàn) 1 游川 楊天杰 周新剛 等 連作根系分泌物加劇土傳病害的 機(jī)制和緩解措施研究進(jìn)展 J O L 土壤學(xué)報(bào) 2 0 2 4 6 1 5 1 2 0 1 1 2 1 1 2 周倩怡 李屹 韓睿 等 根際促生菌緩解園藝作物連作障礙 的研究進(jìn)展 J 生態(tài)學(xué)雜志 2 0 2 2 4 1 9 1 8 4 5 1 8 5 2 3 耿培云 微生物菌肥在設(shè)施蔬菜上的應(yīng)用進(jìn)展及前景分析 J 中國(guó)果菜 2 0 2 4 4 4 4 6 3 6 6 7 9 4 張勇勇 趙鳳艷 楊麗娟 設(shè)施番茄連作對(duì)產(chǎn)量 品質(zhì)和土壤 功能的影響 J 中國(guó)土壤與肥料 2 0 2 3 2 9 6 1 0 5 5 程國(guó)亭 王延峰 姜文婷 等 設(shè)施番茄土壤障礙綜合防控研 究進(jìn)展 J 中國(guó)蔬菜 2 0 2 3 2 1 6 2 4 6 朱慧 何穎悅 不同土壤調(diào)理劑配施對(duì)連作番茄土壤特性和 產(chǎn)量與果實(shí)品質(zhì)的影響 J 中國(guó)瓜菜 2 0 2 3 3 6 5 1 0 4 1 0 8 7 高欣 趙雪淞 趙鳳艷 等 有機(jī)培肥對(duì)連作花生土壤肥力及 活性有機(jī)碳庫(kù)的影響 J 土壤通報(bào) 2 0 2 3 5 4 1 6 7 7 6 8 Z H A N G M L I U Y W E I Q e t a l E f f e c t s o f b i o c h a r a n d v e r m i c o m p o s t o n g r o w t h a n d e c o n o m i c b e n e f i t s o f c o n t i n u o u s c r o p p i n g p e p p e r a t K a r s t y e l l o w s o i l r e g i o n i n S o u t h w e s t C h i n a J F r o n t i e r s i n P l a n t S c i e n c e 2 0 2 3 1 4 1 2 3 8 6 6 3 9 樊建霞 吳瓊 游龍 等 不同微生物菌肥對(duì)連作番茄品質(zhì) 土壤性質(zhì)及微生物活性的影響 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 0 2 4 5 2 1 1 9 7 2 0 4 1 0 孔亞麗 秦華 朱春權(quán) 等 土壤微生物影響土壤健康的作用 機(jī)制研究進(jìn)展 J 土壤學(xué)報(bào) 2 0 2 4 6 1 2 3 3 1 3 4 7 1 1 張紅瑞 王香香 曹丹 等 土壤有機(jī)碳微生物利用效率的元 素計(jì)量學(xué)驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究進(jìn)展 J 中國(guó)土壤與肥料 2 0 2 4 4 2 2 8 2 3 4 1 2 W A N G H W Z H U Y X X U M e t a l C o a p p l i c a t i o n o f s p e n t m u s h r o o m s u b s t r a t e a n d P G P R a l l e v i a t e s t o m a t o c o n t i n u o u s c r o p p i n g o b s t a c l e b y r e g u l a t i n g s o i l m i c r o b i a l p r o p e r t i e s J R h i z o s p h e r e 2 0 2 2 2 3 1 0 0 5 6 3 1 3 鮑士旦 土壤農(nóng)化分析 M 3版 北京 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社 2 0 0 0 1 4 Z H A O F Z H A N G Y L I Z e t a l V e r m i c o m p o s t i m p r o v e s m i c r o b i a l f u n c t i o n s o f s o i l w i t h c o n t i n u o u s t o m a t o c r o p p i n g i n a g r e e n h o u s e J J o u r n a l o f S o i l s a n d S e d i m e n t s 2 0 2 0 2 0 1 3 8 0 3 9 1 1 5 向君 樊利華 張楠楠 等 施磷對(duì)干旱脅迫下箭竹根際土壤 養(yǎng)分及微生物群落的影響 J 生態(tài)學(xué)報(bào) 2 0 2 1 4 1 2 3 9 4 2 2 9 4 3 1 1 6 王貽蓮 楊凱 陳凱 等 調(diào)理劑聯(lián)合微生物菌劑對(duì)小油菜連 作土壤修復(fù)及產(chǎn)量的影響 J 北方園藝 2 0 2 2 2 0 8 4 9 1 1 7 魏云飛 宋克光 王策 等 微生物菌劑調(diào)控連作番茄生長(zhǎng)和 養(yǎng)分吸收的效應(yīng) J 山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 0 2 4 5 6 5 1 1 0 1 1 5 1 8 任立軍 趙文琪 陳松嶺 等 有機(jī)肥和土壤調(diào)理劑組合對(duì)設(shè) 施土