含腐殖酸微生物菌剂对茄子生长及根系微生物的影响

The Effect of Microbial Agent Containing Humic Acid on the Growth and Root Microbiota of Eggplant

doi: 10.3969/j.issn.2096-7047.2024.02.007

李任丰 Renfeng LI , 田艳艳 Yanyan TIAN , 杨清俊 Qingjun YANG , 郎朗 Lang LANG

河南心连心化学工业集团股份有限公司河南新乡 453731 Henan Xinlianxin Chemicals Group Co., Ltd., Xinxiang, Henan 453731, China

摘要：

针对长期耕作和管理不当引起设施栽培土壤恶化，造成茄子产量和品质下降的问题，以常规施肥为对照(CK)处理，开展了增施腐熟牛粪(T1)处理和含腐殖酸微生物菌剂(T2)处理的田间小区试验。结果表明：与CK处理相比，T2处理的茄子株高、茎粗、产量、可溶性糖含量分别提高了22.27%、6.33%、9.09%、21.20%，土壤有机质含量提高了0.50%，根系土壤细菌、放线菌数量的增幅分别为30.29%、90.61%。综合考虑农艺指标、产量、品质指标和根系土壤微生物指标等，施用含腐殖酸微生物菌剂可改良设施土壤。

关键词：

微生物菌剂; 腐殖酸; 土壤改良; 茄子; 农艺性状; 品质;

Abstract：

In response to the problem of soil deterioration caused by long-term cultivation and improper management in facility cultivation, resulting in a decrease in eggplant yield and quality, a field plot trial is conducted using conventional fertilization as a control (CK) treatment, with the addition of decomposed cow manure (T1) treatment and microbial agent containing humic acid (T2) treatment. The results show that compared with CK treatment, T2 treatment increases the plant height, stem diameter, yield, and soluble sugar content of eggplants by 22.27%, 6.33%, 9.09%, and 21.20%, respectively. T2 treatment increased the soil organic matter content by 0.50%, and the number of root soil bacteria and actinomycetes increases by 30.29% and 90.61%, respectively. Taking into account agronomic indicators, yield, quality indicators, and root soil microbial indicators, the application of microbial agents containing humic acid can improve the quality of the facility soil.

Keyword：

microbial agent; humic acid; soil improvement; eggplant; agronomic trait; quality;

土壤对作物的生长和发育至关重要，是农业生产的基础。长期耕作和不合理的土壤管理，特别是设施栽培，使土壤面临着质地恶化、微生物丰度降低等问题^[1]。为了改善土壤质量和提高作物产量，寻找有效的绿色高效肥料成为研究的焦点。

茄子是一种重要的蔬菜作物，其生长对土壤的要求较高^[2-3]。含腐殖酸微生物菌剂具有调理土壤、壮苗、提高产量、提升品质等功能，因此，研究含腐殖酸微生物菌剂对茄子生长的影响具有重要的实际意义。评估含腐殖酸微生物菌剂对茄子的生长指标、产量、土壤和根系微生物的影响，既可为茄子种植提供科学依据和决策支持，也可为农业可持续发展提供新的思路和方法。

1 试验材料及方法

1.1 试验时间与地点

试验于2022年3—6月在河南省新乡市河南心连心化学工业集团智能化大棚开展。

1.2 供试材料

1.2.1 供试土壤

供试土壤为壤质潮土，连年进行茄果类种植。采集0~20 cm的耕层土壤进行分析检测，其理化性状见表 1。

表 1

0~20 cm耕层土壤理化性状

pH	碱化度/ %	w(有机质)/ %	ρ(铵态氮)/ (mg·L^-1)	ρ(硝态氮)/ (mg·L^-1)	ρ(P₂O₅)/ (mg·L^-1)	ρ(K₂O)/ (mg·L^-1)
7.80	6.63	0.86	40.05	349.5	96.85	23.9

1.2.2 供试肥料

底肥为硫酸钾型复合肥(18-18-18)，追肥为大量元素水溶肥料(15-5-27)，均由河南心连心化学工业集团股份有限公司生产；粪肥为腐熟的牛粪，有机质质量分数为14.5%，其他养分忽略不计，由新乡市绿源肥业有限公司提供；含腐殖酸微生物菌剂，主要养分干基含量为有机质质量分数35%、腐殖酸质量分数25%、活菌数2亿/g，由河南心连心化学工业集团股份有限公司生产。

1.3 供试茄子品种及栽培方式

1.3.1 供试茄子品种

供试茄子为华龙2号紫茄，购于当地市场。

1.3.2 栽培方式

茄子种植行距为80 cm，株距为60 cm。2022年3月1日定植栽培，2022年6月20日收获。

1.4 试验设计

试验设3个处理，每个处理重复3次，共计9个试验小区，小区面积90 m²，随机排列，设保护行。对照(CK)处理: 常规施肥，基施硫酸钾型复合肥50 kg/亩(1亩=667 m²)，每间隔15~20 d随浇水冲施大量元素水溶肥料7.5 kg/亩(共冲施4次); 处理1(T1): 常规施肥+腐熟牛粪1 000 kg/亩; 处理2(T2): 常规施肥+含腐殖酸微生物菌剂100 kg/亩。

移栽定植当天浇水一次，开花坐果后每间隔10 d浇一次水。各处理除粪肥、含腐殖酸微生物菌剂施用不同外，其他各项田间管理措施保持一致。整个生长期内田间调查无灾害性天气，整个试验单独收获计产。

1.5 项目测定

施肥后第7天、第15天、第30天、第50天、收获期分别测量茄子农艺指标。株高：在自然状态下，沿植株主蔓从茎基部测量至生长点。茎粗：从茎基部向上约3 cm(中间位置)，纵横测垂直交叉茎粗，取平均值。叶片数：计数植株地上部分的叶片总数，叶片长度大于5 cm记为一片。产量、品质指标：收获时测定每个小区的茄子产量，然后选取质量居中的新鲜茄子为代表样品。可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定^[4]; 硝酸盐含量采用水杨酸硝化法测定^[5]。施肥后第7天、第15天、第30天、第50天、收获期测定pH、有机质含量、碱化度等土壤指标。施肥后第7天、第10天、第15天、第30天、第50天、收获期，取土后检测土壤可培养细菌、放线菌和真菌种群数量等微生物指标，观察、记录土壤微生物的变化情况；干土中土壤微生物数量(cfu/g)=M×D/W(M为菌落平均数，D为稀释倍数，W为土壤烘干质量)。

1.6 数据处理

采用Excel 2010软件整理数据并进行图表绘制，采用Duncans新复极差法进行差异显著性分析(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同处理对茄子农艺性状的影响

不同处理对茄子农艺性状的影响见表 2。

表 2

不同处理的茄子农艺性状

项目	处理	株高/cm	茎粗/mm	叶片数/(片·株^-1)
施肥后第7天	CK	13.82 a	4.89 a	9.86 a
	T1	14.04 a	5.57 a	10.42 a
	T2	13.58 a	5.32 a	10.67 a
施肥后第15天	CK	26.99 a	7.24 a	12.40 a
	T1	23.87 a	7.03 a	12.70 a
	T2	24.71 a	7.45 a	12.80 a
施肥后第30天	CK	37.26 a	9.83 a	15.70 a
	T1	40.27 a	10.19 a	16.10 a
	T2	42.43 a	10.32 a	16.60 a
施肥后第50天	CK	54.94 b	11.05 a	16.90 b
	T1	56.54 ab	11.10 a	17.30 b
	T2	61.00 a	11.38 a	17.80 a
收获期	CK	75.12 b	14.70 a	17.80 b
	T1	80.97 ab	15.35 a	18.60 ab
	T2	91.85 a	15.63 a	19.30 a
注：1)同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P＜0.05)，下同

由表 2可知，不同处理施肥后第7天、第15天、第30天的株高、茎粗、叶片数无显著性差异，说明牛粪、含腐殖酸微生物菌剂对茄子营养生长的作用需要一定的时间才能显现出来。

不同处理施肥后第50天和收获期的株高、叶片数呈现显著性差异，其中T2处理表现最好，特别是收获期指标显示，T1、T2处理的株高较CK处理的分别增加了5.85、16.73 cm；T1、T2处理的茎粗较CK处理的分别增加了0.65、0.93 mm；T2处理的叶片数也比CK处理的多1~2片。说明施用含腐殖酸微生物菌剂能够促进茄子的生长，提高茄子的生物量。

2.2 不同处理对茄子产量及品质的影响

不同处理对茄子产量及品质的影响见表 3。

表 3

不同处理的茄子产量及品质

处理	小区平均产量/ kg	茄子理论产量/ (kg·亩^-1)	w(硝酸盐)/ (mg·kg^-1)	w(可溶性糖)/ %
CK	486.68	3 606.84	956.01	3.16
T1	508.10	3 765.59	891.91	3.67
T2	530.91	3 934.63	763.09	3.83

由表 3可知，T2处理的理论产量最多，为3 934.63 kg/亩，其次为T1处理, 为3 765.59 kg/亩，分别较CK处理的增产327.79、158.75 kg/亩，增产率分别为9.09%、4.40%。

收获期品质指标显示，T1、T2处理的硝酸盐含量比CK处理的分别下降6.70%、20.18%，T1、T2处理的可溶性糖含量比CK处理的分别提高16.14%、21.20%。说明施用含腐殖酸微生物菌剂能降低硝酸盐的含量，提高可溶性糖的含量，从而提高作物果实品质。

2.3 不同处理对土壤理化性状的影响

不同处理对土壤理化性状的影响见表 4。

表 4

不同处理的土壤理化性状

项目	处理	w(有机质)/%	pH	碱化度/%
施肥后第7天	CK	1. 28	7. 82	6. 05
	T1	2. 02	7. 32	5. 98
	T2	2. 21	7. 32	6. 03
施肥后第15天	CK	1. 16	7. 58	5. 85
	T1	1. 46	7. 30	5. 58
	T2	2. 32	7. 26	5. 12
施肥后第30天	CK	0. 98	7. 51	6. 99
	T1	1. 25	7. 50	6. 70
	T2	1. 75	7. 34	6. 65
施肥后第50天	CK	1. 42	7. 71	7. 08
	T1	1. 96	7. 58	6. 99
	T2	1. 60	7. 43	6. 54
收获期	CK	1. 56	7. 66	7. 12
	T1	1. 89	7. 68	7. 01
	T2	2. 06	7. 69	6. 92

由表 4可知，施入含腐殖酸微生物菌剂后，在收获期，T2、T1处理的土壤有机质含量较CK处理的分别增加0.50%、0.33%；在整个生育期多次取样检测，试验处理的有机质含量均比CK处理的高，特别是施肥后15 d内，有机质增加明显。

适宜作物生长的pH一般为6.5~7.5, 土壤酸性或碱性过强都不利于农作物的生长。在整个生育期，施入含腐殖酸微生物菌剂的土壤pH均比CK处理的低，特别是在施肥后第7天时，T1、T2处理的pH均下降0.50；在施肥后第30天时，T2处理的pH较CK处理的下降0.17；在收获期，3个处理的土壤pH又趋于相同。

碱化度表示土壤碱化程度，作物在碱化度相对较低的环境中生长更有利于养分的吸收。T1、T2处理的土壤碱化度比CK处理的有不同程度下降，特别是在施肥后第15天，T2处理的碱化度较CK处理的低0.73%。

2.4 不同处理对茄子根系微生物数量的影响

根系微生物与植物根系形成了一种共生关系，对植物的生长发育和营养吸收起着重要的作用，不同处理对茄子根系微生物数量的影响见表 5。

表 5

不同处理的茄子根系微生物数量

项目	处理	细菌数量/(×10⁶ cfu·g^-1)	放线菌数量/(×10⁵ cfu·g^-1)
施肥后第7天	CK	21.15	7.22
	T1	25.73	8.97
	T2	28.91	8.33
施肥后第30天	CK	39.54	10.72
	T1	44.63	18.24
	T2	49.29	18.34
收获期	CK	42.19	11.72
	T1	48.90	20.24
	T2	54.97	22.34

从表 5可知：施肥7 d后，CK、T1、T2处理的细菌数量呈现递增趋势，试验期间T1、T2处理的细菌数量均比CK处理的高；最终在收获期，T1、T2处理的细菌数量分别较CK处理的增加了15.90%、30.29%。

从表 5还可知，施肥7 d后，CK、T1、T2处理的放线菌数量呈现递增趋势，试验期间T1、T2处理的放线菌数量均比CK处理的高；最终在收获期，T1、T2处理的放线菌数量较CK处理的分别增加了72.70%、90.61%。

3 结语

相关研究表明，茄子在设施大棚连作会出现产量降低和品质变劣的问题^[6-8]，在耕地面积有限、轮作困难的情况下，施用含腐殖酸微生物菌剂能够有效提高土壤有机质的含量，改善根系微生物丰度，利于作物生长发育，从而提高连作产量、品质^[9-10]，同时对土壤不造成影响。

从以上的试验结果看, 与CK处理相比，施用含腐殖酸微生物菌剂后，设施茄子的株高、茎粗、产量、可溶性糖含量分别提高了22.27%、6.33%、9.09%、21.20%；与施用腐熟牛粪的处理相比, 茄子的株高、茎粗、产量、可溶性糖含量分别提高了13.44%、1.82%、4.49%、4.36%；同时在土壤理化性状、根系微生物指标方面也表现出明显的优势。含腐殖酸微生物菌剂在一定程度上能解决因土壤问题引起的茄子减产、品质降低等问题，可以作为一种土壤调理剂在农业生产中应用。

ckwx 参考文献

李奉国, 马龙传, 孔勇, 等. 连作对大蒜土壤养分、微生物结构和酶活的影响[J]. 中国农业科技导报, 2019, 21(1): 141-147.

蒋代秀, 古刚文. 茄子栽培与病虫害防治技术要点分析与阐述[J]. 农业与技术, 2017(4): 26.

罗福利. 日光温室越冬茄子高产高效栽培模式[J]. 上海蔬菜, 2017(1): 27-28.

高俊凤. 植物生理学实验指导[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006.

白宝璋, 于漱琦, 田文勋, 等. 植物生理学(下): 实验教程[M]. 北京: 中国农业科技出版社, 1996.

刘根新. 大棚茄子可持续优质稳产栽培技术[J]. 上海蔬菜, 2013(4): 38-40.

吴玉娥, 姚怀莲, 林惠莲, 等. 设施蔬菜作物连作障碍研究进展[J]. 中国园艺文摘, 2013, 29(3): 46-48.

刘松涛, 李辉, 李茜. 设施蔬菜连作障碍的研究进展[J]. 安徽农学通报, 2013(增刊1): 56-58.

李鹏程, 苏学德, 王晶晶, 等. 腐植酸肥与菌肥配施对果园土壤性质及葡萄产量、品质的影响[J]. 腐植酸, 2019(6): 38.

严建辉. 施用复合微生物菌剂对几种农作物产量品质及土壤养分状况的影响[J]. 农学学报, 2018, 8(12): 35-39.