土壤修复菌剂对设施茄子生长及土壤理化性质的影响

张爱冬 刘锦逵 肖凯 王圣洁 万继明 吴雪霞 查丁石

摘要  以崇明青茄材料为研究对象，在常规施肥的基础上外施不同量的土壤修复菌剂，对土壤理化性质及茄子产量、品质相关指标进行了检测，并验证其施用效果。结果表明，土壤修复菌剂处理提高了茄子产量，增加其商品果率、茄子果实品质，同时提高土壤各理化指标，对土壤起到良好的修复效果。综合茄子产量及品质，选择施用2 250 kg/hm2土壤修复菌剂处理为最佳改良施用量。

关键词  土壤修复菌剂；茄子；产量；品质；土壤理化性质

中图分类号  S156   文献标识码  A   文章编号  0517-6611（2024）07-0065-03

doi： 10.3969/j.issn.0517-6611.2024.07.016

Effect of Soil Remediation Bacterial Agents on the Growth of Greenhouse Eggplants and Soil Physicochemical Properties

ZHANG Ai-dong1， LIU Jin-kui2， XIAO Kai1 et al

（1.Horticultural Research Institute， Shanghai Academy of Agricultural Sciences， Shanghai 201403;2.Shanghai Xiangfengyuan Fruit and Vegetable Professional Cooperative， Shanghai 202150）

Abstract  Using Chongming green eggplant material as the research object，different amounts of soil remediation bacterial agents were applied externally on the basis of conventional fertilization. The soil physicochemical properties， as well as indicators related to eggplant yield and quality， were tested， and the application effect was verified.The results showed that the soil remediation bacterial agent treatment increased eggplant yield， increased its commercial fruit rate and eggplant fruit quality， and improved various physical and chemical indicators of the soil， which had a good remediation effect on the soil.Based on the comprehensive yield and quality of eggplants， 2 250 kg/hm2 of soil remediation bacterial agent was selected as the optimal dosage for improvement.

Key words  Soil remediation bacterial agent;Eggplant;Yield;Quality;Soil physicochemical properties

上海東临东海，又位于长江入海口，土壤平均pH为835±0.17［1］，具有大量滨海盐碱区，主要分布在崇明、浦东、南汇、奉贤、宝山、金山 6 区。在对崇明某滩涂农场进行土壤评估时，发现其土地80%以上存在轻中度盐碱化，土壤盐分具有显著表聚性和变异强度［2］。加之过度施肥、不合理不科学施肥、过度追求高经济价值等，使得土壤板结严重，甚至蔬菜作物缺素现象时有发生，长此以往很多有害气体残留其中，影响蔬菜的生长环境［3］。

早在2016年国家就针对土壤问题发布了《土壤污染防治行动计划》，以便切实加强土壤污染防治，逐步改善土壤环境质量。目前，针对土壤的改良方法有很多，包括物理修复、化学修复和生物修复，其中以天然土壤微生物为主要成分的生物菌剂改良修复作为绿色栽培技术受到越来越多的青睐［4-6］。桑卫民等［7］通过试验小区施用不同处理的土壤修复菌剂，增加了小区种植番茄的产量，降低了土壤容重，提高土壤孔隙度，显著改善了土壤质量。张峻等［8］在常规施肥条件下增施土壤修复菌剂，可以增加土壤中细菌、放线菌数量，减少真菌数量，降低土壤各种盐分含量，增加小白菜的产量。陈青等［9］针对地方土壤盐碱化的问题，在施用土壤修复菌剂的土地上种植生菜，连续3年施用土壤修复菌剂后，发现碱性土壤pH下降明显，土壤电导率及全盐量也显著降低，与此同时生产的生菜不管是产量和品质 都有所提高。

茄子是我国重要的大宗蔬菜之一，营养丰富，口味软糯。据上海蔬菜品种志记载，崇明青皮茄子是崇明区的地方品种，在本区向化镇、中兴镇、港西镇等乡镇已有百年的栽培历史。该品种根系发达，木质化较早，果实表皮淡绿色且多光泽，果肉白色中略带淡绿，肉质细嫩疏松似海绵状，深受消费者的喜爱。该研究以崇明青茄材料为研究对象，在常规施肥的基础上外施不同量的土壤修复菌剂，对不同处理小区生长的茄子产量及品质指标进行了测定，并对施用前后土壤理化性质进行检测，以验证其施用效果，为后续土壤改良及推广应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2022年3—8月进行，地点为上海市崇明区乡风园果蔬专业合作社蔬菜种植基地。

1.2 供试材料

供试茄子材料为上海市农业科学院园艺研究所搜集保存的崇明本地青茄，供试土壤修复菌剂为时科生物科技（上海）有限公司，有效活菌数≥2.0亿/g，生物炭≥35%，有机质≥60%，富含钙、镁、硫、硅、硼、锌等中微量元素。

1.3 试验设计

试验设置5个处理，分别为CK，常规施肥；处理T1，在常规施肥基础上施用土壤修复菌剂750 kg/hm2；处理T2，在常规施肥基础上施用土壤修复菌剂1 500 kg/hm2；处理T3，在常规施肥基础上施用土壤修复菌剂2 250 kg/hm2；处理T4，在常规施肥基础上施用土壤修复菌剂3 000 kg/hm2。

试验均采用田间小区试验，试验设3次重复，随机排列，小区面积3.38 m2，小区内茄子种植行距0.75 m、株距0.45 m，两端设保护行，采用四杆整枝方式。

1.4 测定指标及方法

1.4.1    土壤主要理化指标测定。

在小區内进行对角线9点取样，采集0～20 cm的土壤混合，土壤风干用于后续试验。土壤全氮含量采用凯氏定氮法测定，土壤硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾含量均采用北京盒子生工科技有限公司试剂盒进行测定，土壤有机质含量采用江苏三黍生物科技有限公司试剂盒进行测定，土壤pH以水土比2.5 ∶ 1稀释后pH计（梅特勒托利多，瑞士）测量的数值为准。

1.4.2    茄子品质指标测定。

取商品果茄子果肉进行检测，氨基酸含量、蛋白含量（BCA法）、植物可溶性糖含量、还原性抗坏血酸含量均采用北京盒子生工科技有限公司试剂盒进行测定。

1.4.3    产量测定。

茄子产量以小区产量折合计算，即：

产量（kg/hm2）=小区产量（kg）×104/3.38

1.5 数据分析

Origin 9.0软件用于作图。SPSS软件用于统计分析，多重比较采用邓肯法（Duncan，α=0.05）。

2 结果与分析

2.1 土壤修复菌剂对茄子果实产量及商品果率影响

为了检测土壤修复菌剂对茄子产量的影响，通过小区测产换算，对不同处理的茄子产量进行了分析。由表1可知，处理T1、T2和T4与常规施肥CK相比没有显著差异，而处理T3产量比CK增产约1.29×104 kg/hm2，增长率达到27.45%。同时对茄子生长过程中的商品果率进行统计分析，结果发现（图1），崇明本地青茄其商品果率偏低，经土壤修复菌剂处理后商品果率都略有提升，而处理T1、T4与CK没有显著差异，处理T2、T3与CK相比有显著提高，尤其是处理T3中果实商品果率均值达到79.19%。

2.2 土壤修复菌剂对茄子品质的影响

从图2可以看出，土壤修复菌剂处理后，处理T1、T2、T4与CK在氨基酸含量上没有显著差异，而处理T3与CK相比氨基酸含量显著增加了422.97 μg/g。蛋白含量则除了处理T2之外，均比CK显著增加，增幅达10%～25%，其中处理T3的蛋白含量最高。不同土壤修复菌剂处理后还原性抗坏血酸含量均高于CK，达到66.00 μg/g以上，而CK含量仅在55.63 μg/g。茄子可溶性糖含量处理T1、T3与CK差异显著，而处理T2、T4与CK无显著差异。

2.3 土壤修复菌剂对土壤理化性质的影响

为研究土壤修复菌剂对土壤理化性质的影响，该研究对供试基地试验前后土壤的理化性质进行了检测。结果表明，供试基地土壤处理前pH为8.14，具有明显碱性，种植一茬茄子后，与处理前相比，处理后CK的pH为8.11，与处理前相比差异不大，经土壤修复菌剂处理的土壤pH均有下降趋势，其中以处理T2、T3、T4最为明显（图3）。从表2可以看出，与处理前相比，处理后的CK土壤有机质含量略有下降，处理T1、T2、T4与处理前相比差异不大，而处理T3与处理前相比有机质含量显著增加，增加了12.73%。土壤修复菌剂处理后，处理T1～T4与处理前相比全氮含量均有不同程度升高，其中处理T2的全氮含量差异最为显著，CK与处理前相比差异不明显。硝态氮含量除了处理T4，其他处理与处理前相比均显著提高，处理T4土壤中硝态氮含量降低了26.91%，而CK、处理T1～T3的土壤硝态氮含量分别提高了11.30%、13.14%、13.78%、 32.78%，处理T3硝态氮含量提高最显著。土壤修复菌剂处 理（T1～T4）后铵态氮含量与处理前相比明显提高，其中处理T3铵态氮含量提高约1801%，而CK中铵态氮含量无显著差异。土壤修复菌剂处理后土壤速效磷含量较处理前均显著增加，CK增加较小，仅增加了5.14%，而其他处理增加值均大于11.00%，处理T3较处理前增加了17.89%。与处理前相比，土壤速效钾除处理T4无显著差异，CK及处理T1～T3的土壤速效钾含量显著增加，尤其处理T2、T3，增幅分别达53.38%、57.04%。

3 讨论与结论

随着现代农业的发展，全球范围内的土壤问题日益突出，对农作物产量及品质提出新的挑战，造成严重经济损失。该研究通过施用不同浓度土壤修复菌剂，发现在2 250 kg/hm2的施用量（处理T3）下，茄子产量增产最为明显。商品果率的统计结果表明，在1 500和2 250 kg/hm2的施用量（处理T2、T3）下，商品果率与常规施肥（CK）情况下有明显提升。进一步对其营养品质检测分析发现，750 kg/hm2的土壤修复菌剂施用（处理T1）下，可显著提升果实蛋白含量、还原性抗坏血酸含量、可溶性糖含量，1 500 kg/hm2的施用量（处理T2）下可显著提升果实还原性抗坏血酸含量，3 000 kg/hm2的施用量（处理T4）下可显著提升果实蛋白含量、还原性抗坏血酸含量，2 250 kg/hm2的土壤修复菌剂施用（处理T3）下，可显著提升果实氨基酸含量、蛋白含量、还原性抗坏血酸含量、可溶性糖含量。综合以上结果，土壤修复菌剂的施用明显提高茄子材料的产量及品质。该研究结果与在番茄［7，10］、青梗菜［11］、生菜［9］、松花菜［12］、小白菜［8］上的研究结果相似，都可以增加蔬菜的产量及品质，分析其原因可能是土壤施用微生物菌剂后，通过与有效菌群的活动，直接或间接地降低有害物质、改良土壤、维持根际生态平衡等，同时因其有效活菌生命活动，增加土壤对农作物的养分供给，促进农作物产量和品质［13］。此外，土壤微生物会促进作物蛋白质和叶绿素等物质的合成，提高作物自身的抗病性［14-15］，也为作物产量的增加提供了依据。

进一步对土壤理化性质进行分析，结果表明1 500、2 250、 3 000 kg/hm2施用量（处理T2、T3、T4）下土壤pH明显降低，2 250 kg/hm2的 土壤修复菌剂（处理T3）最能促进土壤有机质含量增加，不同施用量的土壤修复菌剂处理均提高了土壤全氮含量，常规施肥（CK）、750、1 500、2 250 kg/hm2土壤修复菌剂处理（处理T1、T2、T3）可显著提高土壤硝态氮、速效钾的含量，750、1 500、2 250 kg/hm2土 壤修复菌剂处理（处理T1、T2、T3）可显著提高土壤铵态氮含量，常规施肥和土壤修复菌剂处理后与处理前相比速效磷含量均有不同程度增加。综上所述，1 500、2 250 kg/hm2土壤修复菌剂处理（处理T2、T3）对土壤的改良均具有较好的效果，而综合茄子产量及品质结果，选择2 250 kg/hm2土壤修复菌剂处理为最佳改良施用量。

参考文献

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基金项目   上海市科技兴农项目（沪农科推字（2021）第1-12号）；农业农村部大宗蔬菜产业技术体系上海综合试验站项目（CARS-25）；上海市农业科学院卓越团队项目（沪农科卓（2022）019）。

作者简介   张爱冬（1988—），女，山东济宁人，助理研究员，博士，从事茄子育种及分子生物学相关研究。

通信作者，研究员，从事茄子育种相关研究。