不同微生物菌剂对土壤养分和西瓜生长的影响

摘要 探讨不同微生物菌剂对土壤养分和西瓜生长的影响，以西瓜品种“美都”为试验材料，采用田间试验的方法，研究施用枯草芽孢杆菌（T1）、玫瑰黄链霉菌（T2）、密旋链霉菌（T3）、哈茨木霉菌（T4）、胶质芽孢杆菌（T4）以及不施用菌剂为对照（CK）对土壤养分、西瓜植株生物量和主根长以及西瓜产量和品质的影响，为筛选出连作西瓜栽培中适宜施入的微生物菌剂种类提供理论依据。结果表明，不同微生物菌剂处理均可以不同程度提高土壤养分含量、降低pH，提高西瓜植株生物量和主根长，提高西瓜产量，改善西瓜品质，但枯草芽孢杆菌、玫瑰黄链霉菌、密旋链霉菌在增产和改善品质方面的作用有限。与CK相比，哈茨木霉菌处理产量增加16.13%，胶质芽孢杆菌处理可溶性糖、 维生素C、中部可溶性固形物含量分别增加22.97%、25.93%、23.66%。综上所述，不同微生物菌剂对西瓜生长均有积极作用，其中哈茨木霉菌增产效果最为显著，胶质芽孢杆菌改善品质效果最佳。

关键词 微生物菌剂；西瓜；土壤养分；生长

中图分类号 S 651文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2023）18-0156-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.18.035

Effects of Different Microbial Agents on Soil Nutrients and Watermelon Growth

TANG Kai-jun

（Bureau of Rural Ecological Energy， Xuanzhou District， Xuancheng City， Anhui Province，Xuancheng，Anhui 242000）

Abstract To explore the effects of different microbial agents on soil nutrients and watermelon growth， the watermelon variety “Meidu” was used as the test material，field experiment was used as the test method to study the effects of soil nutrients， watermelon plant biomass， taproot length，fruit yield and quality with application of Bacillus subtilis （T1）， Streptomyces roseus （T2）， Streptomyces triclosus （T3）， Trichoderma harzianum （T4）， Bacillus glialis （T4） and no application of inoculants （CK）， to provide a theoretical basis for screening out the types of microbial agents suitable for continuous cropping watermelon cultivation.The result showed that different microbial agents could improve soil nutrients content， reduce pH value，increase plant biomass and taproot length， increase watermelon yield， and improve watermelon quality to varying degrees，but Bacillus subtilis， Streptomyces roseus and Streptomyces triceps had limited effects in increasing yield and improving quality.Compared with CK， the yield of Trichoderma harzianum increased by 16.13%，the contents of soluble sugar， vitamin C and middle soluble solids of Bacillus colloids increased by 22.97%， 25.93%，and 23.66%.In summary，different microbial agents had positive effects on the growth of watermelon， among which Trichoderma harzianum had the most significant yield increase effect， and Bacillus colloidii had the best quality improvement effect.

Key words Microbial agent;Watermelon;Soil nutrients;Growth

西瓜是我国重要的高效园艺作物之一，因果实汁多味甜、富含维生素、清爽解渴等优点深受大众喜爱，在我国各地均有种植。截至2019年，我国西瓜总产量超过6 300万t，占世界总产量的60%以上［1］。安徽省是我国西瓜重要产区之一，西瓜种植面积常年超过15万hm2，西瓜产业在促进当地种植户增收、农业增效等方面具有重要作用［2］。近年来，当地西瓜种植户为了追求高产，连作问题较为严重，且不断增加各类肥料的施用量，导致土壤养分不平衡、酶活性降低、病虫害蔓延、西瓜产量和品质下降，严重制约了当地西瓜产业的可持续发展。因此，在实际生产中，研究制定科学的施肥方案是有效保障当地西瓜产业高质量发展的关键。

土壤、微生物、植株三者之间的稳定关系与作物生长密切相关，且在三者组成的体系中微生物的作用尤为关键。微生物可以将土壤中难溶性的、大分子的物质转化、降解为可利用的、小分子的物质，还有的微生物可以提高作物抗病虫能力［3］。因此，向土壤中施入微生物菌剂通过改善土壤微生物结构、改良土壤环境，最终达到作物增产提质的效果已成为研究热点。目前，微生物菌剂在作物生产的应用较为广泛，方成等［4］研究指出，土壤中配施EM菌剂可以显著提高鲜食玉米果实的品质，增加微生物菌群数量，改善土壤肥力。高晶霞等［5］研究指出，土壤中施入不同比例的微生物菌剂，提高了土壤酶活性，减少了离子富集，有效减缓了辣椒土壤的连作障碍。岳明灿等［6］研究发现，配施EM菌剂后樱桃番茄的产量得到了显著提高，同时果实品质也得到了显著改善。张敏硕等［7］发现，在张北冷凉坝上地区土壤中施用微生物菌剂可以显著增加马铃薯产量，改善马铃薯品质和提高相关土壤酶活性。由此可知，微生物菌剂在改善土壤肥力、提升品质、提高产量方面具有一定优势。目前微生物菌剂应用于玉米、辣椒、番茄、马铃薯等作物上的效果研究较多，但在西瓜上的应用效果研究相对较少且集中于单一种类的微生物菌剂，研究缺乏广度，随着市场微生物菌剂种类的不断增加，多种微生物菌剂对土壤养分和西瓜生长影响的比较研究显得不足。为此，笔者通过田间试验，选用5种不同微生物菌剂，比较其对土壤养分和西瓜生长的影响，筛选出连作西瓜栽培中适宜施入的微生物菌剂种类，以期为当地后期西瓜配方施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试西瓜品种为“美都”；供试肥料为氮磷钾复合肥（WN∶WP∶WK=15∶15∶15），购自河北郸农肥业有限公司。微生物菌剂：枯草芽孢杆菌（有效活菌数≥10亿/g）、哈茨木霉菌（有效活菌数≥10亿/g）、胶质芽孢杆菌（有效活菌数≥20亿/g），购自潍坊兴业源生物科技有限公司；玫瑰黄链霉菌（有效活菌数≥20亿/g）、密旋链霉菌（有效活菌数≥20亿/g），购自山东健力多农业科技有限公司。

1.2 试验设计

试验于2021年7月在安徽省宣城市宣州区寒亭镇通津村西瓜种植园进行，取4年西瓜连作土壤，试验地0～20 cm土壤pH 6.98，有机质含量17.05 g/kg，全氮含量2.11 g/kg，有效磷含量63.77 mg/kg，速效钾含量131.22 mg/kg。设6个处理：T1枯草芽孢杆菌；T2玫瑰黄链霉菌；T3密旋链霉菌；T4哈茨木霉菌；T5胶质芽孢杆菌；CK对照，不施用菌剂。各处理3次重复，随机区组设计，各处理均于定植前开沟一次性施入复合肥450 kg/hm2、猪粪肥3 000 kg/hm2。各小区定植株行距为50 cm×20 cm，各处理定植40株，每穴施用菌剂20 g。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 土壤养分。 果实采收期按照多点采样法取各小区0～20 cm土层土壤样品，混合均匀后用塑料袋密封。样品自然风干、研磨，过0.15 mm筛后装袋待测土壤养分。土壤养分相关指标的测定方法参照《土壤农化分析》［8］，重铬酸钾-硫酸亚铁滴定法测定有机质含量，碱解扩散法测定碱解氮含量，硫酸钼锑抗比色法测定有效磷含量，火焰光度计测定速效钾含量，pH计测定pH。

1.3.2 西瓜植株生物量。于西瓜成熟收获时， 每个小区各处理随机选取3株具有代表性的植株，用钢卷尺测定植株地下部主根系长度，然后再用电子天平分别测定植株地上部分和地下部分的鲜质量，并将地上部分和地下部分置入恒温箱中，于105 ℃条件下杀青30 min，然后转入80 ℃烘至恒重，最后测定植株地上部分和地下部分的干质量。

1.3.3 西瓜产量。于西瓜成熟收获时，每个小区各处理随机选取6个大小较为一致的西瓜测定单果质量，并根据结果计算出1hm2的产量。

1.3.4 西瓜品质。测定单果质量后，将果实纵切测量果皮厚度；参照谢英添等［9］的方法，利用手持糖度计测定果实的边部可溶性固形物和中部可溶性固形物含量，采用钼蓝比色法测定维生素C含量，采用硫酸蒽酮法测定可溶性糖含量。

1.4 数据处理

试验数据均采用Excel软件进行整理，并利用SPSS 20.0软件进行数据的统计分析，用单因素方差分析法检验处理间差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同微生物菌剂处理对土壤养分和pH的影响

由表1可知，不同微生物菌剂处理对土壤养分的影响不同。土壤有机质含量表现为处理T3＞T2＞T5＞T4＞T1＞CK，处理T1～T5分别较CK增加12.95%、16.07%、23.50%、14.87%、15.59%，且与CK差异均达显著水平；土壤碱解氮含量表现为处理T3、T4、T5均显著高于CK，处理T1和T2均低于CK；土壤有效磷含量表现为处理T1～T5均显著高于CK，且处理T2均显著高于其他处理；土壤速效钾含量表现为处理T1～T5均显著高于CK，处理T5最高，其次为处理T3，且处理T3和T5均显著高于其他处理；pH表现为处理T1～T5均低于CK，但与CK差异均不显著。综合来看，不同微生物菌剂处理可以提高土壤养分并降低土壤pH。

2.2 不同微生物菌剂处理对西瓜植株生物量和主根长的影响

由表2可知，鲜质量表现方面，不同微生物菌剂处理的地上部、地下部鲜质量均高于CK，除处理T2外，其他处理与CK差异均达显著水平。其中，处理T4的地上部、地下部鲜质量均最高，分别较CK增加48.21%、30.68%；其次为处理T5，分别较CK增加31.51%、17.00%。干质量表现方面，不同微生物菌剂处理的地上部、地下部干质量均高于CK，除处理T2外，其他处理与CK差异均达显著水平。其中，处理T4的地上部、地下部干质量均最高，分别较CK增加29.97%、56.66%；其次为处理T5，分别较CK增加18.32%、36.00%。主根长表现方面，不同微生物菌剂处理的主根长均高于CK，其中处理T1、T4、T5与CK差异均达显著水平，分别较CK增长12.51%、28.50%、19.74%。综合分析，不同微生物菌剂处理均可以提高西瓜植株生物量和主根长，处理T4、T5的效果较为明显。