馬茜，武守朝，賴德強(qiáng)，劉全鳳，谷雨欣，王靜*

（1.滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 滄州 061001；2.滄州市農(nóng)林科學(xué)院，河北 滄州 061000）

設(shè)施農(nóng)業(yè)是利用日光溫室、塑料大棚等進(jìn)行作物保護(hù)性栽培，具有錯(cuò)季栽培、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢(shì)，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分。設(shè)施農(nóng)業(yè)主要種植茄果類、瓜類等經(jīng)濟(jì)附加值較高的作物，且復(fù)種指數(shù)高，導(dǎo)致化肥施用過(guò)多的情況普遍存在。而設(shè)施栽培缺少自然淋溶條件，造成設(shè)施土壤次生鹽漬化現(xiàn)象日益突出，如土壤鹽分過(guò)高、酸堿失衡、微生物群落被破壞等，嚴(yán)重影響作物生長(zhǎng)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[1～3]。

通過(guò)工程方式、改良劑等可以在一定程度上改良鹽漬化土壤，但存在成本高、效果不穩(wěn)定等弊端[4～6]。諸多研究[9～11]表明，施用微生物肥料能改善土壤條件，降低土壤含鹽量，緩解設(shè)施土壤次生鹽漬化狀況；施用有機(jī)肥可以促進(jìn)鹽漬化土壤中團(tuán)聚體的形成，降低土壤容重，并阻止鹽分上升，增加土壤孔隙度和持水力，平衡土壤酸堿性，改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤速效養(yǎng)分含量。因此，探討微生物菌劑與有機(jī)肥配合施用對(duì)緩解與改良次生鹽漬化土壤意義重大。

河北省青縣是京津冀地區(qū)主要的薄皮甜瓜產(chǎn)區(qū)，薄皮甜瓜為當(dāng)?shù)刂匾闹еa(chǎn)業(yè)之一，種植歷史已經(jīng)有十余年，常年種植面積在6 666.67 hm2以上，主要采用拱棚和日光溫室種植。薄皮甜瓜產(chǎn)量高，在種植過(guò)程中需要投入較多的水肥。近年來(lái)由于薄皮甜瓜價(jià)格較高，農(nóng)民盲目追求產(chǎn)量，種植過(guò)程中投入大量化肥，造成甜瓜設(shè)施土壤次生鹽漬化為害逐年加劇，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)氐奶鸸仙a(chǎn)。但是，有關(guān)改善設(shè)施甜瓜土壤鹽漬化的報(bào)道很少。為解決設(shè)施甜瓜土壤次生鹽漬化問(wèn)題，以產(chǎn)生次生鹽漬化為害的設(shè)施土壤為研究對(duì)象，探究微生物菌劑與有機(jī)肥配施對(duì)甜瓜生長(zhǎng)和土壤次生鹽漬化的影響，以期改善設(shè)施土壤的理化性狀，提高甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

甜瓜品種為博洋九，種子購(gòu)自青縣曹寺正規(guī)種子銷售公司。微生物菌劑為旺發(fā)農(nóng)用em復(fù)合菌劑，主要菌種有枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌等，劑型為粉劑，有效活菌數(shù)≥2億個(gè)/g，購(gòu)自滄州旺發(fā)生物技術(shù)研究所有限公司。有機(jī)肥為充分腐熟并粉碎的羊糞，含水量20%?；蕿榈租浫獜?fù)合肥（N、P2O5、K2O含量分別為15%、10%、12%），購(gòu)自滄州旺發(fā)生物技術(shù)研究所有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2018年1～7月在河北省青縣曹寺鄉(xiāng)羅莊村甜瓜種植日光溫室內(nèi)進(jìn)行。甜瓜種植年限為6 a。土壤pH值5.06，基礎(chǔ)土壤養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)29.8 g/kg、全氮3.62 g/kg、速效磷24.2 mg/kg、速效鉀102.4mg/kg，可溶性鹽含量1.86 g/kg，土壤鹽漬化程度接近于中度。

2018年1月15日選擇整齊一致、顆粒飽滿的甜瓜種子進(jìn)行穴盤(pán)育苗。待苗齡45 d，達(dá)到3葉1心時(shí)進(jìn)行移栽定植。甜瓜株距0.35 m，行距0.8 m，覆地膜保墑；吊蔓栽培；人工授粉；子蔓留瓜，留瓜數(shù)量3～5個(gè)/株；溫度白天控制在25～30℃，夜間控制在15～20℃。期間視土壤濕度情況進(jìn)行水分管理，注意防治白粉病、霜霉病等病蟲(chóng)害。

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)施肥處理（表1）。其中，全部的微生物菌劑和有機(jī)肥以及常規(guī)化肥中50%的三元復(fù)合肥均于整地時(shí)均勻撒施，而后機(jī)械旋耕（深度20 cm），使肥料在0～20耕層均勻分布；剩余的50%三元復(fù)合肥在甜瓜不同生育時(shí)期分多次隨澆水追施。小區(qū)面積60 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)之間均設(shè)置保護(hù)行。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 土壤理化性質(zhì)。甜瓜采收完成后，隨機(jī)選取瓜秧，在距瓜秧基部15 cm處均勻選擇3個(gè)樣點(diǎn)，采用環(huán)刀法測(cè)量土壤容重和孔隙度，計(jì)算平均值，作為1個(gè)重復(fù)的指標(biāo)值，每處理均3次重復(fù)。將土樣于陰涼通風(fēng)處自然晾干，備用。采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量；采用凱氏定氮法測(cè)定全氮含量；采用鉬銻抗比色法測(cè)定速效磷含量；采用火焰光度計(jì)法測(cè)定速效鉀含量；采用酸度計(jì)測(cè)定土壤pH值；采用電導(dǎo)法測(cè)定土壤全鹽含量[12，13]。

1.2.2.2 土壤微生物數(shù)量。利用1.2.2.1采集的土樣，采用平板培養(yǎng)計(jì)數(shù)法，測(cè)定3種微生物的數(shù)量。其中，細(xì)菌培養(yǎng)采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基；放線菌培養(yǎng)采用高氏培養(yǎng)基；真菌培養(yǎng)采用馬丁氏培養(yǎng)基[14]。

1.2.2.3 甜瓜植株性狀。甜瓜采收前1 d，用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗（瓜秧距離地面20 cm處的直徑），用直尺測(cè)量株高（瓜秧基部至生長(zhǎng)點(diǎn)的距離）。待所有甜瓜采收后，將瓜秧沿地面割下，測(cè)定鮮重；然后80℃烘干至恒重，測(cè)定干重。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的施肥方法與施肥量Table 1 Fertilization method and amount of experiment design

1.2.2.4 甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)。甜瓜授粉后30 d達(dá)到成熟標(biāo)準(zhǔn)。記錄甜瓜的坐果數(shù)量，測(cè)定總質(zhì)量，計(jì)算平均單瓜重。每處理分別取相同結(jié)瓜節(jié)位上的成熟甜瓜3個(gè)，沿中間縱向切開(kāi)，去籽，取中心果肉約5 g，采用蒽酮比色法[7]測(cè)定可溶性糖含量，采用滴定法[15]測(cè)定Vc含量。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析 利用Excel 2009軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與作圖；利用SPSS-Statistics 17.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan’S法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物菌劑與有機(jī)肥配施對(duì)設(shè)施甜瓜土壤理化性質(zhì)的影響

不同施肥處理的土壤理化性質(zhì)明顯不同（表2）。只施用化肥的T2處理，土壤容重、孔隙度和pH值與CK差異不大，雖然土壤養(yǎng)分含量有所增加，但土壤鹽漬化程度明顯加重，起不到改良土壤的作用。

單獨(dú)配施微生物菌劑（T3處理） 或有機(jī)肥（T4處理）后，雖然在一定程度上改善了土壤理化性狀、提高了養(yǎng)分含量，土壤鹽漬化程度較單獨(dú)施用化肥（T2處理）明顯降低，但含鹽量仍然顯著高于CK，土壤鹽漬化程度依然嚴(yán)重。

同時(shí)配施微生物菌劑和有機(jī)肥（T5處理）后，土壤各項(xiàng)指標(biāo)值均為最好，且均顯著優(yōu)于CK，其中pH值為6.24，含鹽量降低9.8%，全氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量分別提高12.1%、32.8%、26.3%和26.9%，容重降低12.1%，孔隙度增加32.8%，實(shí)現(xiàn)了鹽漬化土壤的有效改良以及土壤肥力的明顯提升。原因可能是微生物及其代謝產(chǎn)物可以活化土壤中被固定的礦質(zhì)離子，增加了土壤有效養(yǎng)分含量，還平衡了土壤酸堿性，而且配施的有機(jī)肥又為微生物生長(zhǎng)提供了有利條件，形成了良性循環(huán)。T5處理在改良鹽漬化土壤、提高土壤肥力水平方面的效果顯著優(yōu)于T3和T4處理，表明微生物需要有適宜的有機(jī)質(zhì)環(huán)境才能充分發(fā)揮作用。與當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥（T4處理） 相比，T5處理的土壤酸性略有降低（pH值提高了0.28），除有機(jī)質(zhì)含量外其他指標(biāo)均明顯較優(yōu)，其中土壤含鹽量降低14.3%，全氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量分別提高3.4%、12.2%、12.9%和10.1%，容重降低6.8%，孔隙度增加10.2%。

2.2 微生物菌劑與有機(jī)肥配施對(duì)設(shè)施甜瓜土壤微生物繁殖的影響

微生物種類和數(shù)量是衡量土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)。設(shè)施栽培過(guò)程中需要投入大量肥料，長(zhǎng)此以往，施肥種類和施肥量會(huì)嚴(yán)重影響土壤微生物的繁殖。不同施肥處理的土壤細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量均明顯不同（表3）。只施用化肥的T2處理，3種土壤微生物數(shù)量均有所減少，原因可能是僅施用化肥加重了土壤鹽漬化程度，不利于微生物的存活和增殖。

單獨(dú)配施微生物菌劑（T3處理）后，與CK相比，土壤細(xì)菌數(shù)量明顯增多（19.2%），而真菌和放線菌數(shù)量均明顯減少。原因可能是試驗(yàn)中施入的微生物菌劑以細(xì)菌為主，細(xì)菌的大量繁殖反而抑制了其他種類微生物的繁殖。

表2 不同施肥處理對(duì)設(shè)施甜瓜土壤理化性質(zhì)的影響Table 2 Effects of different fertilization treatments on physical and chemical properties of soil of facility muskmelon

單獨(dú)配施有機(jī)肥（T4處理）以及同時(shí)配施微生物菌劑和有機(jī)肥（T5處理）后，除真菌外，其他2種微生物數(shù)量均較CK明顯增多，其中細(xì)菌數(shù)量分別增加了25.3%和54.1%，放線菌細(xì)菌數(shù)量分別增加了25.6%和46.8%，說(shuō)明有機(jī)質(zhì)為土壤微生物繁殖提供了有利條件。與當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥（T4處理）相比，T5處理的土壤細(xì)菌、放線菌數(shù)量分別增加了23.0%和16.9%，差異均達(dá)到顯著水平，表明常規(guī)化肥同時(shí)與微生物菌劑和有機(jī)肥配施較單獨(dú)與有機(jī)肥配施可以明顯促進(jìn)土壤細(xì)菌繁殖。

表3 不同施肥處理對(duì)設(shè)施甜瓜土壤微生物數(shù)量的影響Table 3 Effect of different fertilization treatments on soil microorganism of facility muskmelon （106 cfu/g）

2.3 微生物菌劑與有機(jī)肥配施對(duì)設(shè)施甜瓜生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

施肥處理的甜瓜生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)、產(chǎn)量和品質(zhì)均優(yōu)于CK，且除T2處理的株高和2個(gè)品質(zhì)指標(biāo)外，其他指標(biāo)與CK差異均達(dá)到了顯著水平；但不同施肥處理的指標(biāo)值差異較大，其中T5處理的指標(biāo)值均最高，T2處理的指標(biāo)值均最低（表4）。

只施用化肥的T2處理，雖然甜瓜產(chǎn)量較CK明顯增加，但品質(zhì)未得到有效改善。配施微生物菌劑和有機(jī)肥后，與常規(guī)化肥（T2處理）相比均可以促進(jìn)甜瓜生長(zhǎng)，明顯提高甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)，其中同時(shí)配施微生物菌劑和有機(jī)肥（T5處理）的效果明顯優(yōu)于單獨(dú)配施微生物菌劑（T3處理） 或有機(jī)肥（T4處理）。

T5處理在促進(jìn)甜瓜生長(zhǎng)，提高甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)方面的效果均明顯優(yōu)于其他施肥處理，與化肥同時(shí)配施微生物菌劑和有機(jī)肥后能夠有效改良次生鹽漬化土壤、明顯提高土壤肥力有關(guān)。T5處理甜瓜產(chǎn)量最高、品質(zhì)最好，其中，與CK相比，甜瓜增產(chǎn)33.7%，可溶性糖和Vc含量分別提高了2.2%和28.9%；與當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥（T4處理）相比，甜瓜增產(chǎn)8.9%，可溶性糖和Vc含量分別提高了1.4%和10.2%。

表4 不同施肥處理對(duì)設(shè)施甜瓜生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響Table 4 Effects of different fertilization treatments on growth，yield and quality of facility muskmelon

3 結(jié)論與討論

在設(shè)施蔬菜栽培過(guò)程中，由于缺乏土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)措施，農(nóng)民為了追求產(chǎn)量而盲目大量施用化肥，加上設(shè)施栽培時(shí)缺乏淋溶條件等，造成設(shè)施土壤次生鹽漬化情況越來(lái)越嚴(yán)重[8]。過(guò)量投入化學(xué)肥料是加速設(shè)施土壤鹽漬化程度的主要原因之一[11]，本研究結(jié)果支持了前人觀點(diǎn)。也有研究表明，微生物和有機(jī)肥可以降低設(shè)施番茄、葡萄等土壤的鹽漬化水平[15，16]。本研究發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)生次生鹽漬化的設(shè)施土壤中配施微生物菌劑和有機(jī)肥后可以有效降低土壤含鹽量，尤其是同時(shí)配施微生物菌劑和有機(jī)肥時(shí)可以使土壤含鹽量降低9.8%，而且還可以提高土壤有效養(yǎng)分含量，平衡酸堿性，起到降低土壤鹽漬化水平的作用。

土壤中的微生物群落與土壤質(zhì)量密切相關(guān)，有益微生物可以改善土壤微生態(tài)環(huán)境，抑制病原微生物繁殖與生長(zhǎng)，提高土壤活性[17]。本研究結(jié)果顯示，施用微生物菌劑可以增加設(shè)施土壤中的微生物種類和數(shù)量。前人在微生物改良土壤的機(jī)理研究方面已經(jīng)進(jìn)行了細(xì)致工作，但有關(guān)微生物降低設(shè)施土壤鹽漬化水平的機(jī)理研究尚未涉及，今后有待繼續(xù)探討。

在河北省青縣，設(shè)施甜瓜是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，也是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，為當(dāng)?shù)胤N植戶帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。但是，近年來(lái)由于農(nóng)民對(duì)甜瓜的化肥使用量投入過(guò)大，造成設(shè)施土壤鹽漬化程度逐漸加重，同時(shí)也影響了甜瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。本研究結(jié)果表明，常規(guī)化肥同時(shí)與有機(jī)肥和微生物菌劑配施既能顯著改良鹽漬化土壤，又能明顯提高甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)，可以作為青縣設(shè)施甜瓜施肥的參考方案。