高 亮 李春华 李 强

1 潍坊加潍生物科技有限公司 潍坊 261000

2 寿光科农园果蔬专业合作社 潍坊 262728

3 武汉光华时代生物科技有限公司 武汉 430000

土壤肥力包括水、肥、气、热、微生物等5大指标。土壤微生物是象征土壤质量最有潜力的敏感性指标，高质量土壤应具有稳定的微生物群落组成和结构、高微生物生物量及良好的微生物活性[1]。设施蔬菜生产中复种指数较高、集约化程度高，导致番茄种植过程中常出现连作障碍，严重影响了设施番茄栽培的可持续发展[2]。微生物酵素含大量营养元素及适量微量元素和激素，能为植物提供养分，可有效抑制病虫害发生。生物酵素的制作过程不使用任何化学合成物质，对环境友好，有利于生态环境可持续发展[3～5]，酵素可与多种肥料组配成新型肥料。聚谷氨酸作为一种生物可降解水溶性新型高分子聚合物，其独特的结构和理化性质，广泛用于农林保水剂、肥料增效剂和缓释剂等领域[6]。但将微生物酵素、γ-聚谷氨酸与矿物源腐植酸复配对土壤微生物及线虫影响未见报道。本文通过研究微生物酵素和γ-聚谷氨酸及二者与矿物源腐植酸复配的含腐植酸水溶肥料对土壤微生物数量的影响，探索提高设施土壤质量的方法，以期对设施番茄高产优质提供科学施肥的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

（1）试验肥料。

微生物酵素系潍坊加潍生物科技有限公司利用酵素菌发酵残次番茄果实制备的酵素发酵液，内含复合酶、小分子有机酸、维生素、激素和其他代谢产物。其主要技术指标：棕色液体，有效活菌总数2.2×106cfu/mL、蛋白酶272 U/L、酯酶121 U/L、超氧化物歧化酶52 U/L、总酸8.1 g/L、有机酸6.2 g/L、游离氨基酸345 mg/L、糖2.1 g/L，pH 6.5。

γ-聚谷氨酸系武汉光华时代生物科技有限公司生产的产品，是一种由左右旋光性的谷氨酸单体聚合在一起的全水溶、可降解的高分子、阴离子型多肽聚合物。其主要技术指标：棕褐色液体，γ-聚谷氨酸20%、全氮5%、全磷10%、全钾12%、水不溶物0.5%，pH 6.8。

含腐植酸水溶肥料系潍坊加潍生物科技有限公司利用微生物酵素和γ-聚谷氨酸与矿物源腐植酸经特殊工艺复配而成。其主要技术指标：腐植酸4.3%、全氮12.3%、全磷11.7%、全钾13.4%、γ-聚谷氨酸5%、复合酶87.5 U/L、游离氨基酸87.4 mg/L、水不溶物1.2%，pH 6.9。

（2）试验作物。

番茄系高品质品种“戴安娜”，产量中等、抗病性中等。

1.2 试验设计

试验于2018—2019年在山东省潍坊市寿光稻田科农园果蔬专业合作社农业科技示范园进行。试验地土壤化学性质见表1。

试验共设置4个处理：含腐植酸水溶肥料，稀释300倍，浇施；γ-聚谷氨酸，稀释300倍，浇施；微生物酵素，稀释300倍，浇施；空白对照（CK），等量清水。每个处理重复3次，试验小区面积为4 m×6 m。第2穗花序果实开始膨大期时，将试验用肥用作追肥浇施，用液量相同；每隔10天追施1次，连续使用3次。所有小区的田间管理一致。

1.3 测试项目及方法

土壤基础性质：前茬作物收获后，在施基肥之前，进行土壤基础肥力测定。采用5点取样法，用土钻采集0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm土层的土壤样品，分别测定土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾含量和土壤pH。

土壤样品采集：在番茄盛果后期，每个处理随机取5点，用土钻采集0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm土层的土壤样品，测定土壤微生物数量。

测定方法：土壤细菌、放线菌、真菌数量均通过选择培养基培养后采用平板计数法测定。细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基；放线菌采用高氏1号选择培养基；真菌采用马丁选择培养基。土壤线虫采用生菜蛋黄培养基[7，8]，接入不同处理土壤线虫，培养10天后，用显微镜观察并统计土壤线虫数量。

1.4 数据分析

利用Excel进行数据处理，利用SPSS对试验数据进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对土壤细菌数量的影响

从表2看出，不同土层各处理土壤细菌数量较CK均有显著增加。0～30 cm耕作层土壤中细菌数量：含腐植酸水溶肥料＞γ-聚谷氨酸＞微生物酵素＞CK，其中，含腐植酸水溶肥料处理的耕作层土壤中细菌数量是CK的1.28倍，γ-聚谷氨酸处理是CK的1.21倍，微生物酵素处理是CK的1.05倍。0～10 cm土层中细菌数量：γ-聚谷氨酸＞含腐植酸水溶肥料＞微生物酵素＞CK，前三者间差异显著；10～20 cm土层中细菌数量：γ-聚谷氨酸＞含腐植酸水溶肥料＞微生物酵素＞CK，前三者间差异不显著；20～30 cm土层中细菌数量：含腐植酸水溶肥料＞微生物酵素＞γ-聚谷氨酸＞CK，前两者之间差异不显著。

表2 不同处理对土壤细菌数量的影响Tab.2 Effects of different treatments on the quantity of soil bacteria ×106 cfu/g

2.2 不同处理对土壤放线菌数量的影响

从表3看出，不同土层各处理土壤放线菌数量较CK均有显著增加。0～30 cm耕作层土壤中放线菌数量：含腐植酸水溶肥料＞微生物酵素＞γ-聚谷氨酸＞CK，其中，含腐植酸水溶肥料处理的耕作层土壤中放线菌数量是CK的7.25倍，微生物酵素处理是CK的5.79倍，γ-聚谷氨酸处理是CK的5.13倍。0～10 cm土层中放线菌数量：含腐植酸水溶肥料＞γ-聚谷氨酸＞微生物酵素＞CK，前三者间差异不显著；10～20 cm土层中放线菌数量：含腐植酸水溶肥料＞微生物酵素＞γ-聚谷氨酸＞CK，前两者间差异不显著；20～30 cm土层中放线菌数量：含腐植酸水溶肥料＞微生物酵素＞γ-聚谷氨酸＞CK，前三者间差异显著。

表3 不同处理对土壤放线菌数量的影响Tab.3 Effects of different treatments on the quantity of soil actinomycetes ×105 cfu/g

2.3 不同处理对土壤真菌数量的影响

从表4看出，不同土层各处理土壤真菌数量较CK均有显著增加。0～30 cm耕作层土壤中真菌数量：含腐植酸水溶肥料＞微生物酵素＞γ-聚谷氨酸＞CK，其中，含腐植酸水溶肥料处理的耕作层土壤中真菌数量是CK的2.33倍，微生物酵素处理是CK的1.89倍，γ-聚谷氨酸处理是CK的1.82倍。0～10 cm土层中真菌数量：含腐植酸水溶肥料＞微生物酵素＞γ-聚谷氨酸＞CK，含腐植酸水溶肥料处理与微生物酵素、γ-聚谷氨酸处理间差异显著，而后两者之间差异不显著；10～20 cm土层中真菌数量：含腐植酸水溶肥料＞γ-聚谷氨酸＞微生物酵素＞CK，前三者间差异不显著；20～30 cm土层中真菌数量：含腐植酸水溶肥料＞微生物酵素＞γ-聚谷氨酸＞CK，含腐植酸水溶肥料处理与微生物酵素、γ-聚谷氨酸处理间差异显著，而后两者之间差异不显著。

2.4 不同处理对线虫数量的影响

从表5看出，不同土层各处理土壤线虫数量较CK均有显著增加。0～30 cm耕作层土壤中线虫数量：含腐植酸水溶肥料＞微生物酵素＞γ-聚谷氨酸＞CK，其中，含腐植酸水溶肥料处理的耕作层土壤中线虫数量是CK的8.67倍，微生物酵素处理是CK的6.33倍，γ-聚谷氨酸处理是CK的3.62倍。0～10 cm土层中线虫数量：含腐植酸水溶肥料＞微生物酵素＞γ-聚谷氨酸＞CK，前三者间差异显著；10～20 cm土层中线虫数量：微生物酵素＞含腐植酸水溶肥料＞γ-聚谷氨酸＞CK，微生物酵素、含腐植酸水溶肥料处理与γ-聚谷氨酸处理间差异显著，前两者间差异不显著；20～30 cm土层中线虫数量：含腐植酸水溶肥料＞微生物酵素＞γ-聚谷氨酸＞CK，前三者间差异显著。

表4 不同处理对土壤真菌数量的影响Tab.4 Effects of different treatments on the quantity of soil fungi ×104 cfu/g

表5 不同处理对土壤线虫数量的影响Tab.5 Effects of different treatments on the quantity of soil nematodes 个/100克

3 结论与讨论

土壤中微生物主要包括细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物（纤毛虫、鞭毛虫、根足虫、线虫等）等。土壤中的微生物以细菌数量最多，放线菌和真菌数量次之，藻类和原生动物等的数量较少[9]。土壤中的这些微生物属于典型的土著微生物，其中多为腐生菌，其数量的增减反映了土壤的营养状况。在通常情况下，土著微生物数量增加，反应出微生物量碳、微生物量氮提高，土壤酶活性提高，进而反映出土壤物质和能量转化加快，对寄生性病原菌、植食性根结线虫的拮抗作用更强，表现出对土壤污染物消减、对土壤潜在肥力提升十分有益。土壤微生物量与土壤有机质、全氮、全磷、速效钾和碱解氮呈现显著或极显著的正相关关系[3]。

施用微生物酵素、γ-聚谷氨酸及二者与矿物源腐植酸复配而成的含腐植酸水溶肥料均能显著增加土壤中微生物的数量，这可能与这些产品中的某些成分激活了土壤土著微生物的活性，既可能有对土著微生物提供营养的原因，又可能有微生物代谢产物的刺激作用，亦或是上述制品直接促进了番茄植株的生长发育，使番茄根系与土壤微生物之间交互作用加强，根系分泌物增多，激发了根际微生物和土壤微生物数量的增加，而矿物源腐植酸对于土壤微生物量增加方面的相关研究[10～14]已成广泛共识。

在土壤细菌数量增加方面，对于土壤表层（0～20 cm），以γ-聚谷氨酸的作用效果最佳，对于土壤深层（20～30 cm），则以含腐植酸水溶肥料效果最佳，而对整个耕作层土壤（0～30 cm），以含腐植酸水溶肥料效果最佳。在土壤放线菌、真菌和线虫数量增加方面，无论是对于各层土壤，还是对于整个耕作层土壤（0～30 cm），均以含腐植酸水溶肥料效果最佳。总而言之，含腐植酸水溶肥料对耕层土壤细菌、放线菌、真菌和线虫数量效果最佳，对土壤深层（20～30 cm）影响更为显著。而微生物酵素、γ-聚谷氨酸与矿物源腐植酸复配而成的含腐植酸水溶肥对土壤微生物和线虫的影响机理有待进一步研究。