微生物菌肥对设施白菜生长、品质和土壤酶活性的影响.pdf

微生物菌肥对设施白菜生长 品质和 土壤酶活性的影响 庞强强 蔡兴来周曼赵枢纽李德明 (海南省农业科学院蔬菜研究所 / 海南省蔬菜生物学重点实验室 / 海南省瓜菜育种工程技术研究中心 海南海口 571100) 摘 要 以 抗热 5号 白菜为试材 , 研究不同微生物菌肥对白菜生长 品质及土壤酶活性的影响 。 结果表明 : 与不施肥和常规施肥相比 , 微生物菌肥与常规施肥配合施用 , 可显著促进白菜的生长发育 , 提高白菜的叶长 叶宽 株高 单株鲜重和叶绿素含量 , 降低白菜叶片的硝酸盐含量 , 提高可溶性糖和 Vc含量 , 增强土壤蔗糖 酶 脲酶和多酚氧化酶的活性 。 综合来看 , 农用微生物菌肥与常规施肥配合施用 , 在白菜上的效果优于索丰微 生物菌肥 。 关键词 白菜 ;微生物菌肥 ;设施 ;生长 ;品质 ;酶活性 中图分类号 S144 文献标识码 A Doi: 10.12008/j.issn.1009-2196.2018.04.004 EffectsofMicrobialFertilizerontheGrowth,QualityandSoilEnzyme ActivitiesofPakchoiintheSolarGreenhouse PANGQiangqiang CAIXingIai ZHOU ManZHAOShuniu LIDeming (VegetablesResearchInstitute,HainanAcademyofAgriculturalSciences/HainanKey LaboratoryforVegetablesBiology/HainanEngineeringandTechnologyResearch CenterforBreedingofMelonsandVegetables,Haikou,Hainan571100) Abstract Pakchoi Rekang5wastreatedwithdifferentmicrobialfertilizersinasolargreenhouse todeterminetheirgrowthandqualityaswellasthesoilenzymeactivity.Theresultsshowedthat microbialfertilizercombinedwithconventionalfertilizersignificantlypromotedthegrowthofpakchoi comparedwithnofertilizerorconventionalfertilizer,improvedtheleaflength,leafwidth,plant height,singleplantfreshweight,chlorophyllcontent,solublesugarandVccontentofpakchoi,and reducedthenitratecontentofpakchoi.Theactivitiesofsucrase,ureaseandpolyphenoloxidasein thesoilwereenhanced.Generallyagriculturalmicrobialfertilizercombinedwithconventional fertilizerhadbettereffectonpakchoithanthemicrobialfertilizer “ Suofeng” . Keywords pakchoi;microbialfertilizer;solargreenhouse;growth;quality;enzymeactivity Vol. 38,No. 4 2018年 4月 CHINESEJOURNALOFTROPICALAGRICULTURE 第 38卷第 4期 Apr.2018 基金项目 : 2016年 海南省 重 点 研发 项目 (No.ZDYF2016042); 2017年 海南省 重 大科技计划项目 (No.ZDKJ2017001)。 收稿日期 : 2018-01-08;责任编辑 /叶 庆亮 ;编辑部 E-mail: rdnk163.com。 庞 强强 (1987 ), 男 , 硕士 研究生 , 主要从事 叶菜 栽培 与育 种 研究 。 通讯作者 。 E-mail:lidmn163.com。 在设施 蔬 菜 栽培中 , 为 了 高 产而盲目大 量施用 化肥 , 造成 土壤 板 结 , 肥 力下 降 , 土壤 次 生盐 渍 化 严 重 , 土壤微生 态严 重 失衡 1 ; 同 时 , 食 用 植 物 中 含 有 的 过 量硝酸盐对 人体伤害极大 。 利 用土壤生物 学改善 设施土壤生 态环境 , 是阻控 设施菜 田 土壤 功 能衰退最关键 的 途径 , 土壤 过 氧化 氢 酶 脲酶 蔗 糖酶 等关键 酶活性的高低 , 最能直接反映 土壤生物 活性和土壤生化 反应 强 度 2 。 微生物菌肥 因其 含 有 多 种有益 微生物菌 群 微量 元 素 有 机 质及活性 酶 , 能 对 作 物生长 产 生 调 控作 用 , 提高 植 物对 水分 20 - - 庞强强等 微生物菌肥对设施白菜生长 品质和土壤酶活性的影响 表 1 微生物菌肥对设施白菜生长和叶绿素含量的影响 说 明 :表 中 同 列数据后 不同 小写字母 表 示差异 显著 ( 0.05), 不同 大 写字母 表 示差异 极 显著 ( 0.01), 下 表同 。 处理 叶长 /cm 比 CK % 叶宽 /cm 比 CK % 株高 /cm 比 CK % 单株鲜重 /g 比 CK % 叶绿素含量 比 CK % CK 20.96d - 12.55d - 21.58d - 48.88d - 22.28c - T1 22.86c 9.06 15.01c 19.60 24.53c 13.67 59.00c 20.70 23.54b 5.66 T2 27.53a 31.35 15.86a 26.37 25.48b 18.07 73.63a 50.63 26.08a 17.06 T3 26.77b 27.72 15.27b 21.67 26.07a 20.81 69.81b 42.82 25.74a 15.53 和肥 料 的 吸 收利 用 率 , 降低 或抑制 土壤 中有害 微生 物的 存 活与 繁殖 3 。 近 年来 , 有关 微生物菌肥 改 良 作 物生长 状况 及 品质的 报道已 有 不 少 。 钱咏梅 等 4 研究表明 , 对 意 大利 生菜施用不同量微生物菌肥 , 比不施用 任 何 肥 料 和常规施肥 处理 增 产 。 施用微生物菌肥 能 够 有 效 促进 黄瓜出苗 增 加黄瓜 产 量 提高 黄瓜 品质 5 。 栗丽 等 6 研究发 现 施用微生物菌肥可显著 改善 油 菜 品质 , 增强 塌陷复垦 土壤生化 作 用强 度 , 提高土壤 酶活性 。 目 前 , 生 产中应 用的微生物肥 料 种 类众 多 , 施用 方法也各 有 不同 。 为 此 , 本 研究以 抗热 5号 白菜为试材 , 研究 2种 微生物菌肥对设施白 菜生长 品质及土壤酶活性的影响 , 以 期 为设施 栽 培应 用微生物菌肥 , 提高 蔬 菜品质及 产 量提 供理论 依据 。 1 材料与方法 1.1 材料 供 试白菜为 抗热 5号 白菜 。 供 试微生物菌 肥为农用微生物菌肥 (广州市易锌 化 学 制 品 有 限公司 生 产 ) 和索丰微生物菌肥 (青岛 索丰生物 技 术 有 限公司 生 产 )。 1.2 方法 1.2.1 试验设计 试 验 于 2016年 10 12月在 海 口旧州光 明 之路 农 民 种 养 合 作 社连栋塑料 大 棚内 进 行 , 试 验 大 棚 均连续 种植 5a以上 。 供 试土壤 pH6.01, EC值 333uS/cm, 有 机 质含量 1.39g/kg, 碱解氮 含量 95.2mg/kg, 有 效 磷 含量 221.5mg/kg, 速 效 钾 含 量 34.5mg/kg。 采 用 完全随 机 区组 设 计 , 设 CK(不 施肥的 空 白对 照 ) T1(常规施肥 :按当地 施肥量和 方法 , 施 用 150kg/667m 2 优质 腐熟羊粪 有 机 肥和 10kg/667m 2 高 氮 复 合 肥 作 为 基 肥 ,定 苗后 15d追 施 10kg/667m 2 高 氮 复 合肥 ) T2 (常规施肥 农用微生物菌肥 ) T3(常施肥 索丰微生物菌 肥 )。 小 区面积 9m 2 (2m 4.5m), 每个 处理均 3次 重 复 。 T2和 T3处理 在 定 苗前 1d用 稀释 比 例 为 1 25的微生物菌肥 喷 施土表 , 直 至 土壤 呈湿润 状 态 。 定 苗后 6 12 18d各 喷 施 1次 农用微生物菌 肥和索丰微生物菌肥 , 稀释 比 例 分 别 为 1 150和 1 100, 以 雾 状均 匀喷 施 , 其 他 田 间管 理 措 施 一 致 。 于 最 后 一 次 喷 施 5d后 采集 白菜和土壤 样 品 , 测定 相 关 指标 。 其中 土壤 样 品 按 多 点 法 采集 白菜 根 际 0 20cm的土 样 , 自然风干 过 1mm筛 , 备 用 。 1.2.2 项目测定 于 最 后 一 次 喷 施 5d后 , 每个 处理 随 机 挑选 15 株用于 测定 白菜叶长 叶宽和株高 , 3次 重 复 。 地 上 部 鲜重用 天平称 量 , 之后 放入烘箱 , 105 杀 青 15min, 然 后 75 烘至恒 重 , 用 万 分之 一 分 析天平 称取地 上 部 干 重 。 采 用 李 合生 等 7 的 方法 测定 硝酸 盐含量 可溶性糖含量 可溶性 蛋 白含量和 维 生素 C含量 。 土壤酶活性的 测定参照 关 松荫 8 的 方法 , 其 中 蔗糖酶 采 用 硫代硫 酸 钠滴定 法 测定 , 过 氧化物酶 和多酚氧化酶 采 用 邻苯三 酚比 色 法 测定 , 过 氧化 氢 酶 采 用高 锰 酸 钾滴定 法 测定 , 脲酶 采 用比 色 法 测定 。 1.3 数据处理 试 验 所得 数据 采 用 SPSS22.0软件 进 行 统 计 分 析 , 单 因 素 分 析采 用 Duncan法 , 作 图采 用 MicrosoftExcel2003软件 。 2 结果与分析 2.1 微生物菌肥对设施白菜生长和叶绿素含量的 影响 微生物菌肥对设施白菜生长和叶绿素含量的影 响 见 表 1。 由 表 1可 知 , 与 CK(不施肥 )相比 , 常规 施肥 (T1)和施用微生物菌肥 (T2 T3)对白菜的 各 项 生长 指标 均 有 促进 作 用 , 其中 叶长 叶宽 单株鲜 重 均 在常规施肥 农用微生物菌肥 (T2)处理 时最 21 - - 2018年 4月 第 38卷第 4期 热带农业科学 大 , 分 别 较 对 照 增 加 了 31.35% 26.37% 50.63% 倍 , 且 与 其 他 处理 相比 差异 显著 。 常规施肥 索丰 微生物菌肥 (T3)处理 的白菜株高 最大 , 其次 为常规 施肥 农用微生物菌肥 。 叶绿素含量以常规施肥 + 农用微生物菌肥 (T2)的 处理 最大 , 与对 照 和常规施 肥相比 差异 显著 , 但 与常规施肥 索丰微生物菌肥 (T3)处理 相比 无 显著 差异 。 2.2 微生物菌肥对设施白菜品质的影响 微生物菌肥对设施白菜品质的影响 见 表 2。 由 表 2可 知 , 对 照 处理 的硝酸盐含量 最 低 , 常规施肥 (T1)处理 的硝酸盐含量 最 高 , 施用微生物菌肥 (T2 T3)较 常规施肥 处理 的硝酸盐含量显著降低 , 以常 规施肥 农用微生物菌肥 (T2)处理 的降 幅 最大 , 但 T2和 T3间 差异 不显著 。 常规施肥 索丰微生物菌 肥 (T3)处理 的可溶性糖 最 高 , 其次 为常规施肥 农 用微生物菌肥 (T2)处理 , 且两 者 均 显著高于不施肥 和常规施肥 处理 。 Vc含量以常规施肥 农用微生 物菌肥 (T2)处理 最 高 (达到 0.32mg/g), 显著高于不施 肥和常规施肥 处理 , 但 与常规施肥 索丰微生物菌 肥 (T3)处理 相比 差异 不显著 。 2.3 微生物菌肥对设施土壤酶活性的影响 微生物菌肥对设施土壤酶活性的影响 见 表 3。 由 表 3可 知 , 与对 照 比 较 , 常规施肥和微生物菌肥 处理 对土壤酶活性 均 有 显著促进 作 用 。 与常规施肥 相比 , 施用微生物菌肥的土壤蔗糖酶和脲酶活性显 著 升 高 , 均 以常规施肥 农用微生物菌肥 (T2)处理 活 性 最 高 , 分 别 较 常规施肥增 加 了 10.29%和 13.50%。 常规施肥 农用微生物菌肥 (T2)和常规施肥 索丰 微生物菌肥 (T3)的土壤 过 氧化 氢 酶活性 均 显著高于 对 照 , 但 与常规施肥相比 差异 不显著 。 微生物菌肥 处理 (T2 T3)的土壤 过 氧化 氢 酶活性显著高于对 照 (CK)和常规施肥 (T1)处理 , 尤 其是 T2处理 , 其过 氧 化 氢 酶活性 是 对 照 的 31.58% 常规施肥的 6.67%, 而 常规施肥 索丰微生物菌肥 (T3)的 处理 , 土壤 过 氧 化 氢 酶活性与对 照 和常规施肥相比 也 有 所 增 加 , 但 差异 不显著 。 常规施肥 常规施肥 农用微生物菌肥 (T2)和常规施肥 索丰微生物菌肥 (T3)处理 , 土壤多 酚氧化酶活性 均 显著高于对 照 , 分 别 是 对 照 的 2.33% 3.68%和 3.07%, 但 T2和 T3处理 间 差异 不显著 。 表 2 微生物菌肥对设施白菜品质的影响 处理 硝酸盐含量 /( g g -1 ) 比 CK % 可溶性糖含量 /(mg g -1 ) 比 CK % Vc含量 /(mg g -1 ) 比 CK % CK 2861.11c - 4.74c - 0.23c - T1 4781.75a 67.13 5.21b 9.92 0.27b 17.39 T2 3892.86b 36.06 6.03a 27.22 0.32a 39.13 T3 4107.14b 43.55 6.26a 32.07 0.31a 34.78 表 3 微生物菌肥对设施土壤酶活性的影响 处理 蔗糖酶活性 /(mL g -1 ) 比 CK % 脲酶活性 /(mg g -1 ) 比 CK % 过 氧化物酶 活性 /(mg g -1 ) 比 CK % 过 氧化 氢 酶 活性 /(mL g -1 ) 比 CK % 多酚氧化酶 活性 /(mg g -1 ) 比 CK % CK 2.20d - 4.59d - 6.87b - 0.57c 8.15c T1 2.43c 10.45 5.26c 14.60 7.09a 3.20 0.75b 31.58 8.34b 2.33 T2 2.68a 21.82 5.97a 30.07 7.13a 3.78 0.77ab 35.09 8.45a 3.68 T3 2.56b 16.36 5.56b 21.13 7.11a 3.49 0.80a 40.35 8.40a 3.07 3 讨论 微生物菌肥含 有大 量活 体 微生物菌 , 不 仅 能 使 土壤 中 被固 定 的 养分 活化 , 还 能改善 土壤的 理 化性 质 , 提高土壤 中 微生物量和土壤酶活性 , 加 速 土壤 有 机 质的 分 解 , 提高土壤肥 力 , 改善作 物的 营 养 9 。 另外 , 微生物在 繁殖 过 程 中产 生 刺激 植 物生长的物 质 , 能 抑制 土 传病 害 , 增 加 植 物的抗 病 能力 。 与 其 他 的化 学 添 加 剂 相比 , 微生物菌肥生 产成 本 低 , 应 用效果 好 , 对 人 畜 植 物 无毒 害作 用 。 先 前 的 研究表明 , 微生物菌肥的施用可促进 芹 菜的生长发 育 10 , 提高 番茄 的 产 量和 光 合效 能 11 , 降低生菜硝 酸盐含量 12 , 缓 解 黄瓜连 作 障碍 13 , 而 且 对 改 良 盐 22 - - 庞强强等 微生物菌肥对设施白菜生长 品质和土壤酶活性的影响 渍 化土壤 14 也 具 有 显著 作 用 。 本 研究结果表明 , 与常规肥 料 相比 , 施用微生 物菌肥对 蔬 菜生长 品质和土壤酶活性 都 有 一定 的 促进 作 用 。 其中 , 对白菜的叶长 叶宽 株高 单 株鲜重 叶绿素 总 量 可溶性糖含量 Vc含量 蔗糖酶活性 脲酶活性和多酚氧化酶 等 指标 的促进 作 用 更 明显 。 对 2种 微生物菌肥 而 言 , 在常规施肥 基 础 上 , 农用微生物菌肥在白菜上的施用效果 略 优 于索丰微生物菌肥 , 适 合在 海南 设施白菜 栽培中 推 广 应 用 。 参考文献 1黄 国勤 , 王兴祥 , 钱 海 燕 , 等 .施用化肥对农 业 生 态 环境 的 负 面 影响及对 策 J. 生 态环境学 报 , 2004, 13 (4): 656-660. 2田 永 强 , 王敬国 , 高 丽 红 .设施菜 田 土壤微生物 学 障 碍 研究进 展 J. 中 国 蔬 菜 , 2013 , 1(20): 1-9. 3张美 存 , 程 田 , 多 立安 , 等 .微生物菌肥对 草坪 植 物高 羊 茅 生长与土壤酶活性的影响 J. 生 态学 报 , 2017, 37(14): 4763-4769. 4钱咏梅 , 王洪泉 . “丰 禾 ” 复 合生物菌肥在 意 大利 生菜 上的试 验 研究 J.中 国园艺文摘 , 2012(4): 22-24. 5林思锻 .黄瓜 应 用微生物菌肥肥效试 验 J. 中 国 果 菜 , 2017, 37(2): 29-31. 6栗 丽 , 洪坚 平 , 谢英荷 , 等 .生物菌肥对 采 煤 塌陷复 垦 土壤生物活性及 盆 栽 油 菜 产 量和品质的影响 J. 中 国 生 态 农 业 学 报 , 2010, 18(5): 939-944. 7李 合生 , 孙 群 , 赵世杰 .植 物生 理 生化 实 验 原 理 和 技 术 M.北京 :高 等 教 育 出 版 社 , 2000. 8关 松荫 .土壤酶及 其 研究 法 M 北京 :农 业 出 版 社 , 1986 9林 丽 , 张德罡 , 曹 广民 , 等 .微生物菌肥对高 寒草甸 土壤 养分 的影响 J.草原 与 草坪 , 2015(4): 12-16. 10郭秀珠 , 黄 品 湖 , 冯惠 英 , 等 .微生物菌肥在 芹 菜上 应 用试 验 初 报 J.蔬 菜 , 2004(11): 33-34. 11毕静静 , 郭宪峰 , 郭建党 .微生物菌肥对 番茄 光 合效 能 产 量及品质的影响 J.山东 农 业 科学 , 2012, 44 (7): 61-62. 12褚义 红 , 崔 世 茂 , 付崇毅 , 等 .不同微生物菌肥对生 菜生长及品质的影响 J.蔬 菜 , 2014(3): 20-24. 13王 涛 , 辛 世杰 , 乔卫花 , 等 .几 种 微生物菌肥对 连 作 黄瓜 生长及土壤 理 化性 状 的影响 J. 中 国 蔬 菜 , 2011, 1(18): 52-57. 14柴晓彤 , 顾 金 凤 , 毛 亮 , 等 .微生物菌肥对盐 渍 化 土壤 中 盐 分 离子 及 有 机 质含量的影响 J. 上 海 交 通 大学学 报 (农 业 科学 版 ), 2017(1): 78-84. 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