?芽孢杆菌类微生物菌剂对红壤旱地油麦菜的影响
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摘 要：针对红壤旱地酸、粘、瘦的特点，以芽孢杆菌类微生物菌剂为材料，通过田间小区试验，分析了微生物菌剂对油麦菜产量和土壤pH值及有机质含量的影响。结果表明：施用微生物菌剂（NPK+B2）可以显著提高油麦菜产量，比常规施肥（NPK）增产28.1%。同时，油麦菜的叶长和叶宽均呈显著增加趋势，与NPK处理相比，NPK+B2处理下油麦菜的株高、叶长和叶宽分别增加了27.2%、17.5%和23.1%。虽然NPK+B2处理下成本增加了100元/667m2，但NPK+B2处理的产值和经济效益比NPK处理分别增加了1 464.0和1 364.0元/667m2。此外，与NPK相比，NPK+B2处理下土壤pH值和有机质分别增加了0.43个单位和13.16%。因此，芽孢杆菌类微生物菌剂可以显著改良红壤旱地，提升油麦菜产量。
关键词：芽孢杆菌;红壤旱地;油麦菜;土壤酸化
中图分类号：S143 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2020）04-0016-03
Effects of Bacillus-Type Microbial Inoculants on Lactuca sativa var longifoliaf. Lam in Red Upland
XIONG Hua-rong1，AI Ming2
（1. Extending Stations of Agricultural Technology of Zhanggong Town in Jinxian County， Jinxian 331717， PRC; 2. Extending
Stations of Agricultural Technology of Minhe Town in Jinxian County， Jinxian 331717， PRC）
Abstract： According to the acid， cohesive and infertile soil properties of red upland， Bacillus-type microbial inoculant was used in the field experiment， its effects on leafy lettuce （Lactuca sativa var longifoliaf. Lam） yield， soil pH and organic matter content were analyzed. The results showed that in comparison to conventional fertilization （NPK） treatment， the application of microbial inoculum （NPK+B2）significantly increased the yield of leafy lettuce by 28.1%， increased plant height， leaf length and width of the leafy lettuce plants by 27.1%， 17.4% and 23.1% respectively; although the cost of NPK+B2 treatment increased by 1 500 yuan/hm2， the output value and economic benefit of NPK+B2 treatment increased by 21 961.5 yuan/hm2 and 20 461.5 yuan/hm2 respectively; in addition， soil pH and organic matter increased by 0.43 units and 13.16% respectively under NPK+B2 treatment. Therefore， Bacillus-type microbial agents can significantly improve the soil fertility in red upland and increase the yield of leafy lettuce.
Key words： Bacillus; red upland; leafy lettuce; soil acidification
近年來，随着蔬菜产业的发展，红壤丘陵区的蔬菜产业发展迅速[1-2]。但是，由于红壤旱地普遍存在酸、粘、瘦的特点，导致其生产力偏低[3-4]，严重制约了该地区的农业生产，因此，如何改良和提升红壤旱地的生产力显得十分重要。
微生物群落是调控土壤肥力的关键因素之一[5]，有研究发现，土壤微生物活性与土壤有机质和养分含量密切相关[6-7]，且大量研究表明，通过添加外源有益微生物菌剂可以显著改良红壤旱地的肥力[8-9]。因此，开发和应用有益的微生物产品就成为红壤旱地改良的关键。但是，由于微生物菌剂产品种类较多，而且不同微生物菌剂的施用效果受土壤环境/作物类型和施用方式的影响[10-11]。因此，需要有针对性地开展试验研究。笔者以油麦菜为对象，研究芽孢杆菌类微生物菌剂在红壤旱地的影响效果，以期为该药剂在当地的推广应用提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验地与材料概况
试验地位于江西省南昌市进贤县张公镇老王村，经纬度为116°9'8.13" E，28°21'23.43" N。供试土壤为第四纪红色黏土母质发育的红壤旱地，土质中度熟化，肥力中等偏瘦，持水力较弱。耕层土壤深度为0～20 cm，试验前检测土壤理化性质，可知土壤pH值4.88，有机质、全氮、全磷和全钾含量分别为17.44、1.15、1.08和14.60 g/kg，碱解氮、速效磷和速效钾分别为110.25、54.40和190.00 mg/kg。 微生物菌剂来源于天津市鼎邦生物工程有限公司，粉剂，成分为芽孢杆菌，有效活菌数≥2.0亿/g。其他环境指标等均符合国家相关规定。
1.2 试验设计
通过小区试验，设置4个处理，分别为CK：不施肥，不施微生物菌剂;NPK：常规施肥（复合肥用量为20 kg/667m2，尿素10 kg/667m2），不施微生物菌剂;NPK+B1：常规施肥+灭活的微生物菌剂50 kg/667m2（灭活的微生物菌剂全部采用条施做基肥一次性施用）;
NPK+B2：常规施肥+微生物菌剂50 kg/667m2（微生物菌剂全部采用条施做基肥一次性施用）。每个处理3个重复，每个重复1个小区，随机区组排列，小区面积为20 m2。
种植蔬菜为油麦菜。播种量为100 g/667m2，条状播种方式，行距为40 cm。2018年9月20日播种，2018年10月10日间苗，2018年11月22日采收。
复合肥的氮、磷和钾养分含量N-P2O5-K2O=15-15-
15，全部做基肥施用，尿素全部做追肥在播种后25 d施用，其他管理措施均按农民习惯进行。
1.3 测定方法
在油麦菜采收期测定产量，并测定株高、叶片数、叶长、叶宽等指标。
在油麦菜采收后用土钻采集耕层土壤样品（0～20 cm），每个小区采集5个点，混合成一个土壤样品。带回室内风干过筛，分析土壤pH值和有机质含量，具体方法参考《土壤农化分析》[12]。
数据分析采用Excel 2003进行，方差分析采用SPSS 16.0进行，显著性检验采用LSD方法。
2 结果与分析
2.1 微生物菌剂对油麦菜产量的影响
在所有处理中，施用微生物菌剂（NPK+B2）的處理油麦菜产量最高（图1），且显著高于常规施肥（NPK）和灭活的微生物菌剂（NPK+B1）处理，增幅分别为28.1%和22.3%。但与常规施肥处理相比，灭活的微生物菌剂处理油麦菜产量无显著增加。
2.2 微生物菌剂对油麦菜长势的影响
表1结果表明，与对照相比，常规施肥、施用灭活的微生物菌剂和微生物菌剂条件下，油麦菜的叶长和叶宽均呈显著增加趋势，但对每株的叶片数则无显著影响。同时，灭活的微生物菌剂处理与常规施肥处理无显著差异。与常规施肥处理相比，微生物菌剂处理下油麦菜的株高、叶长和叶宽分别增加了27.2%、17.5%和23.1%。
2.3 微生物菌剂对油麦菜经济效益的影响
各处理的油麦菜种植投入成本计算结果（表2）表明，微生物菌剂处理略微提高了投入成本，与常规施肥相比，灭活的微生物菌剂处理和微生物菌剂处理下成本均增加了100元/667m2。
但是，施用微生物菌剂可以显著提高油麦菜的产值和经济效益。与常规施肥处理相比，微生物菌剂处理的产值和经济效益分别增加了1 464.0和1 364.0元/667m2，且显著高于灭活的微生物菌剂处理。
2.4 微生物菌剂对土壤pH值和有机质的影响
施用微生物菌剂可以显著提升酸化红壤的pH值和有机质含量。表3结果显示，与常规施肥相比，微生物菌剂处理下土壤pH值和有机质含量分别增加了0.43个单位和13.16%。且效果显著高于灭活的微生物菌剂处理。
3 讨 论
在红壤旱地上，选用芽孢杆菌类的微生物菌剂可以显著提升蔬菜产量，原因主要与该菌剂可以显著优化作物根系的生长特性，从而有利于根系对氮磷钾和中微量元素的吸收有关[13-14]。同时，油麦菜的株高、叶长和叶宽也是微生物菌剂的处理最高，这充分说明了该菌剂对油麦菜的生长有明显的促进作用。此外，芽孢杆菌对病虫害的抑制作用也是其增产的关键因素之一[15-16]。
在南方丘陵区，受成土过程的影响，该地区的红壤旱地普遍存在酸化和有机质较低的特性[17-18]，因此，酸化阻控和有机质提升是红壤旱地改良的关键。土壤微生物可以通过对碳源的吸收等新陈代谢方式快速调控土壤的微环境[5，19]。试验结果显示，微生物菌剂处理可以显著提高土壤pH值和有机质含量。这与其他人的研究结果相似[20-22]，但土壤pH值和有机质增加的幅度则差异较大，这可能与微生物菌剂的种类和用量及土壤类型等有关[5，19-22]，具体还有待进一步研究。
4 结 论
在红壤旱地上，天津市鼎邦生物工程有限公司生产的微生物菌剂可以显著促进油麦菜的的生长，具体表现为植株增高，叶片增长、增宽，且油麦菜产量比常规施肥处理增加28.1%。进一步计算经济效益发现，施用微生物菌剂显著提高了油麦菜的产值和经济效益，其经济效益比常规施肥可以增加1 364.0元/667m2。同时，微生物菌剂还可以显著阻控红壤旱地的土壤酸化和提升土壤有机质。
参考文献：
[1] 卢 慧，聂园英，魏建美，等. 乡村振兴战略背景下的江西蔬菜产业发展探究[J]. 中国蔬菜，2019（6）：10-15.
[2] 曾善静，康小兰，刘 滨. 江西省蔬菜产业国际竞争力的实证分析[J]. 江西农业大学学报（社会科学版），2011，10（1）：67-71.
[3] 柳开楼，叶会财，李大明，等. 长期施肥下红壤旱地的固碳效率[J]. 土壤，2017，49（6）：1166-1171.
[4] 柳开楼，韩天富，胡惠文，等. 红壤旱地玉米开花期土壤酶活性对长期施肥的响应[J]. 植物营养与肥料学报，2018，24（6）：1610-1618.
[5] 宋长青，吴金水，陆雅海，等. 中国土壤微生物学研究10年回顾[J]. 地球科学进展，2013，28（10）：1087-1105.
[6] 周志成，罗 葵，唐前君，等. 不同施肥方式对红壤蔬菜田氨氧化细菌和氨氧化古菌群落的影响[J]. 中国蔬菜，2015（7）：33-39. [7] 袁颖红，芮绍云，周际海，等. 生物质炭及过氧化钙对旱地红壤酶活性和微生物群落结构的影响[J]. 中国土壤与肥料，2019（1）：93-101.
[8] 周 璇，李玉明，丛 聪，等. 外源腐解微生物的物种组合对土壤微生物群落结构及代谢活性的影响[J]. 中国生态农业学报，2018，26（7）：1056-1066.
[9] 汪瑞清，肖运萍，魏林根，等. 土壤改良剂对红壤性低产地的应用效果比较研究[J]. 江西农业学报，2011，23（3）：75-77，81.
[10] 耿丽平，李小磊，赵全利，等. 添加微生物菌剂对小麦产量及土壤生物学性状的影响[J]. 江苏农业科学，2017，45（5）：50-54.
[11] 熊 凡，冯 宏，郭彦彪，等. 不同功能菌与有机肥混施对蔬菜生长和赤红壤肥力特性的影响[J]. 广东农业科学，2014，41（7）：67-70.
[12] 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京：中国农业科技出版社，2000.
[13] 李荣发，刘 鹏，董树亭，等. 肥料配施枯草芽孢杆菌对夏玉米产量及养分利用的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2019，25（9）：1607-1614.
[14] 胡江春，薛德林，马成新，等. 植物根际促生菌（PGPR）的研究与应用前景[J]. 应用生态学报，2004（10）：1963-1966.
[15] 郭芳芳，謝 镇，卢 鹏，等. 一株多粘类芽孢杆菌的鉴定及其生防促生效果初步测定[J]. 中国生物防治学报，2014，30（4）：489-496.
[16] 张 晖，宋圆圆，吕 顺，等. 香蕉根际促生菌的抑菌活性及对作
物生长的促进作用[J]. 华南农业大学学报，2015，36（3）：65-70.
[17] 赵其国，黄国勤，马艳芹. 中国南方红壤生态系统面临的问题及对策[J]. 生态学报，2013，33（24）：7615-7622.
[18] 赵其国. 开拓资源优势，创新研发潜力，为我国南方红壤地区社会经济发展作贡献——纪念中国科学院红壤生态实验站建站30周年[J]. 土壤，2015，47（2）：197-203.
[19] 马 玲，马 琨，汤梦洁，等. 间作与接种AMF对连作土壤微生物群落结构与功能的影响[J]. 生态环境学报，2013，22（8）：1341-1347.
[20] 罗玉兰，田 龚，张冬梅，等. 微生物菌剂对连栋大棚土壤养分及硝态氮累积的影响[J]. 中国农学通报，2015，31（13）：224-228.
[21] 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（18）：52-57.
[22] 宋以玲，于 建，陈士更，等. 复合微生物菌剂对棉花生理特性及根际土壤微生物和化学性质的影响[J]. 土壤，2019，51（3）：477-487.
（责任编辑：肖彦资）
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