张继雨，王连祥，任庆国，孟 伦，张永珊，张 鑫

（1.菏泽市农业科学院，山东 菏泽 274000；2.山东狮克现代农业投资有限公司，山东 菏泽 274000）

0 引言

盐碱地是具有重要价值的后备耕地资源，我国第2 次土壤普查结果表明，我国盐碱地面积近0.36亿hm2，约占可利用土地面积的4.88%，耕地土壤中盐碱化土壤面积占6.62%，达920.9万hm2［1］。盐碱地修复及改良一定程度上能够保障我国耕地总量。根据土壤盐渍度将盐碱地划分为轻度盐碱地（w（盐）＞0.1%～0.2%）、中度盐碱地（w（盐）＞0.2%～0.4%）及重度盐碱地（w（盐）＞0.4% ～0.6%）［2］，其中轻度盐碱地可依据实际情况进行生物改良，改良潜力大。土壤盐渍化特点在于肥力差、营养成分不能被植物根系有效吸收、pH 高、微量元素匮乏、影响农作物新陈代谢等生理活动等［3-4］。盐碱土改良的根本目的是改善土壤理化特性，为农作物提供良好的生长环境，以实现农作物高产［5］。目前常用改良措施主要包括工程措施、农艺措施、生物措施和化学措施等，其中生物措施是最具生态效益和经济效益的措施，主要包含植物改良及微生物改良。微生物改良盐碱地投入产出高，无污染，能提高植物根系活力及光合效率，最终实现改良土壤及农作物增产。因此，近年来针对微生物菌剂在水稻、玉米、小麦、谷子、白菜等农作物上的应用研究较多［6-10］，许多研究表明，微生物菌剂除可改善土壤质量、修复盐碱地外，还可防病防虫，对植物生长有一定的促进作用［11-14］。

红花为菊科红花属一年生草本植物，作为中药材，具有活血通经、散瘀止痛的功效。红花喜温暖、干燥气候，具有较强的耐盐碱和抗旱能力，经济效益高，是目前盐碱地区种植结构调整的最佳替代经济作物。国内关于红花施用复合微生物菌剂的研究较少。笔者通过研究施用复合微生物菌剂对盐碱地土壤理化性质及红花产量的影响，探讨复合微生物菌剂对盐碱地土壤的改良效果，以期为复合微生物菌剂在盐碱地红花种植上的推广应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020 年10 月至2021 年7 月在山东省鄄城县彭楼镇孙楼村、山东省菏泽市定陶区狮克农业园两处试验点同时进行。两处试验点之前均为番茄设施栽培用地，土壤质地为砂壤，因土壤障碍（重茬）因素枯萎病、病毒病、晚疫病等病害严重。试验地0 ～20 cm耕层土壤基本理化性质见表1。

表1 土壤基本理化性质

1.2 试验材料

复合微生物菌剂，由山东狮克现代农业投资有限公司研发，有效菌种包括巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和绿色木霉菌，有效活菌数≥5.0 亿/g，w（胞外多糖）≥1.0 mg/g，w（有机质）≥20.0%。复合微生物菌剂灭活基质，复合微生物菌剂于高温高压灭菌锅中121 ℃灭菌1.5 h［15］，3 d 后再次灭菌，w（有机质）≥20.0%。

供试红花品种：豫红花1号。

1.3 试验设计

试验设计3 个处理，每处理3 次重复，共计9个试验小区。小区长7 m，宽4 m，面积28 m2。各小区随机排列，设保护行，保护行距离小区35 ～40 cm。

处理：T1，常规施肥+复合微生物菌剂75 kg/hm2；T2，常规施肥+复合微生物菌剂灭活基质75 kg/hm2；CK，常规施肥。

1.4 施肥及管理

2020年11月20日播种红花，播种量30 kg/hm2，采用机械播种，条播，行距35 ～40 cm，株距为15～20 cm，播种深度3～6 cm。

基肥：将15-15-15硫酸钾型复合肥1 050 kg/hm2、商品有机肥（w（有机质）≥50%，w（N+P2O5+K2O）≥5%）3 600 kg/hm2、花生饼525 kg/hm2、大豆（煮熟）750 kg/hm2撒施后，深耕深翻试验地，深度25 ～30 cm，T1、T2 处理将复合微生物菌剂及复合微生物菌剂灭活基质与商品有机肥掺匀后施入土壤。

追肥：红花生长期追肥2次，植株高度15～20 cm时追施25-10-5 高氮复合肥料180 kg/hm2，2021 年3月初施抽茎肥，追施10-15-20高磷高钾复合肥料150 kg/hm2。

对照除不用复合微生物菌剂及复合微生物菌剂灭活基质外，其他施肥、管理措施与处理区相同。

1.5 项目测定

1.5.1 红花产量

花丝采收：5 月底至6 月初，红花由黄色变为橘红色时分批采收，6 月15 日采收结束。早上4 点至11 点采摘，采摘后的花置于烘房内40 ～50 ℃烘干，称量。

红花籽产量收集：茎叶干枯、籽粒变硬时，7月10日，9个小区分别人工收割、脱粒，将种子晒干后，清理干净，分别称量入库。

1.5.2 土壤样品采集与测定

复合微生物菌剂撒施前采集基础0 ～20 cm土层土样；红花收获后，采集各处理土样（五点采样法）。土样送至菏泽开发区华茂检验检测中心测定，土壤pH（土水质量比10 ∶2.5）以及有机质、全氮、有效磷、速效钾、水溶性盐含量分别根据土壤检测标准NY/T 1377—2007、NY/T 1121.6—2006、NY/T 1121.24—2012、 NY/T 1121.7—2014、 NY/T 889—2004和NY/T 1121.16—2006 进行检测，碱解氮含量按照DB51/T 1975—2014进行检测。

1.6 数据分析与处理

采用Excel 2010 和DPS 7.05 对数据进行整理和方差分析（LSD法）。

2 结果与分析

2.1 复合微生物菌剂对土壤养分的影响

复合微生物菌剂对土壤养分的影响见表2。

表2 复合微生物菌剂对土壤养分的影响

有机质：表2 数据表明，两处试验点中T1、T2、CK 处理土壤有机质含量均比种植前高，差异极显著，这表明合理的施肥方式能提高土壤的有机质含量。两处试验点中T1 处理w（有机质）分别比CK 处理提高了2.30%、2.35%，差异极显著；T1 处理与T2处理差异极显著；T2处理与CK处理差异不显著。表明复合微生物菌剂中微生物的生命活动使土壤有机质显著增加。

全氮：相较种植前，鄄城县彭楼镇孙楼村试验点T1、T2、CK 处理的全氮含量均降低，T1、T2 处理较种植前差异极显著；狮克农业园区试验点T1、T2、CK 处理的全氮含量降低，但差异不显著。两处试验点中T1 处理w（全氮）分别比CK 处理降低了0.51%、0.75%，差异不显著，T1 与T2 处理差异不显著。狮克农业园区T1 处理土壤全氮含量比T2及CK 少，分析其原因可能在于土壤中的氮在微生物作用下氨化、硝化过程加速，进而加速被植物和微生物吸收利用，表明施用复合微生物菌剂更有利于红花吸收养分和生长。

碱解氮：相较种植前，两试验点T1 处理的碱解氮养分含量均提高，差异极显著；T2、CK 处理较种植前差异不显著。两处试验点中T1 处理w（碱解氮）分别比CK 处理提高了3.17%、5.45%，差异极显著；T1 处理与T2 处理差异极显著；T2 处理与CK 处理差异不显著。表明复合微生物菌剂有助于土壤中固定的养分分解，提高了土壤中碱解氮养分含量。

有效磷、速效钾：相较种植前，两处试验点T1 处理的有效磷、速效钾养分含量均提高，差异极显著；T2、CK 处理有效磷、速效钾养分含量均降低，较种植前差异极显著。两处试验点中T1 处理w（有效磷） 分别比CK 处理提高了19.57%、15.53%，w（速效钾）分别比CK 处理提高了9.58%、6.48%，差异极显著，T1 处理w（有效磷）、w（速效钾）与T2 处理差异极显著；T2 处理w（有效磷）分别比CK 处理提高了1.22%、1.14%，w（速效钾）分别比CK 处理提高1.25%、-1.11%，差异不显著。表明复合微生物菌剂中微生物的生命活动有助于土壤固定养分分解，有利于提高土壤中的有效磷、速效钾养分含量。

2.2 复合微生物菌剂对土壤水溶性盐的影响

表2数据表明，相较种植前，两处试验点T1处理的土壤水溶性盐含量均降低，差异极显著，T2、CK 处理较种植前差异不显著。两处试验点中T1 处理w（水溶性盐） 分别比CK 处理降低了8.47%、9.47%，差异极显著，T1 处理与T2 处理差异极显著；T2 处理w（水溶性盐）分别比CK 处理降低了0.56%、0.40%，差异不显著。表明复合微生物菌剂中微生物的生命活动能显著降低土壤水溶性盐含量。

2.3 复合微生物菌剂对土壤pH的影响

表2数据表明，相较种植前，两处试验点T1处理的土壤pH 值均降低，差异极显著，T2、CK 处理较种植前差异不显著。鄄城县彭楼镇孙楼村试验点T1处理pH比CK降低了2.19%，差异极显著，T1处理与T2 处理差异极显著；狮克农业园试验点T1 处理pH 比CK 处理降低了1.03%，差异极显著，T1 处理与T2 处理差异极显著。表明复合微生物菌剂中微生物的生命活动能显著降低土壤pH。

2.4 复合微生物菌剂对盐碱地红花产量的影响

不同处理对红花产量的影响见表3。从表3 可知，两试验点中红花花丝产量由高到低均依次为T1 ＞T2 ＞CK，T1 处理比CK 处理每公顷分别增产23.45、18.40 kg，增产率分别为9.17%、7.65%，差异极显著，T1、T2 处理差异极显著；T2 处理比CK处理每公顷增产1.05、4.30 kg，增产率分别为0.41%、1.79%，差异不显著。表明施用复合微生物菌剂能够显著提高红花花丝产量。

表3 不同处理对红花产量的影响

两试验点中红花籽产量最高的均为T1处理，T1处理比CK 处理每公顷分别增产248.40、248.60 kg，增产率分别为11.12%、12.58%，差异极显著；T2处理比CK 处理每公顷分别增产-6.65、4.75 kg，增产率分别为-0.30%、0.24%，差异不显著。表明施用复合微生物菌剂能够显著提高红花籽产量。

3 讨论

复合微生物菌剂含有活性微生物，是通过微生物间、微生物与肥料、微生物与植物、微生物与土壤的相互作用来发挥作用［16］，理论上说微生物种类越多土壤肥力也越强［17］。复合微生物菌剂能够改变土壤的理化性质，在土壤碳、氮循环中扮演重要角色［18］，助力土壤养分转化循环，在协调植物养分供应与利用方面发挥关键作用［19］。本试验中，复合微生物菌剂显著提高土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量，显著降低土壤pH 及水溶性盐含量。

究其土壤理化性质变化的原因：一是复合微生物菌剂增加了土壤中有益微生物数量及种类，促进微生物活动及繁殖，为盐碱环境中的微生物提供了良好的微生态环境；二是微生物的生命活动促使土壤有机质含量增加，同时促进有机质分解为植物提供更多的养分；三是某些有益微生物还能够分泌胞外多糖类物质使土壤结构更加稳定，从微观上迅速改良土壤团粒结构，使得土壤疏松，减少了土壤对磷、钾元素的固定，通透性与养分保存能力得到提高［20］，同时切断了土壤毛细管孔隙，减少了土壤表面水分蒸发进而使土壤表面盐分聚集减少，降低土壤表层盐分［21］。

本研究表明，复合微生物菌剂能够大幅度提高红花花丝及花籽产量。一方面是由于复合微生物菌剂提高了土壤中养分含量，增加植株的吸收利用率，某些微生物能和植物根系附近的有机物共同作用产生腐植酸，促进植物生长；另一方面，复合微生物菌剂中含各种有益菌，形成菌群，可以分泌生长素、赤霉素等促生激素、抗真菌及细菌的抗生素以及可以杀死致病菌的类生物素和活性酶［22-23］等，增加红花抗逆能力，降低红花发病率，最终体现为红花花丝及籽粒产量提高。

4 结论

复合微生物菌剂对盐碱地土壤养分及土壤中水溶性盐含量有显著影响，土壤速效养分碱解氮、有效磷、速效钾及有机质含量显著增加，土壤水溶性盐含量、pH值明显下降，土壤肥力明显提高，红花花丝及籽粒产量显著提高，明显提高了红花种植收益。施用复合微生物菌剂有利于盐碱地土壤改良和红花生长，实现修复土壤与增加农作物产量的双重功效，也为进一步利用轻度盐碱地提供理论依据。