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不同生物有机肥改良次生盐渍化土壤及对洋桔梗生长的影响

花匠小妙招
2025-06-17 08:54

洋桔梗[Eustoma grandiflorum（Raf.）Shinners] 又名草原龙胆，为龙胆科草原龙胆属草本花卉，被誉为“无刺玫瑰”；云南省种植面积达 1000 hm2，主要分布在昆明、玉溪、红河、曲靖、楚雄等地，是云南第四大鲜切花，具有显著的经济价值[1]。洋桔梗通常采用塑料大棚和玻璃温室两种设施栽培模式[2]，由于大棚内高温、高湿环境和大量施肥的特点，导致土壤板结、次生盐渍化问题突出，严重影响作物根系生长与养分吸收，导致产量和品质下降[3-5]。

近年来，设施栽培过程中由于过量灌溉、不合理施肥和长期单一化连作等导致的土壤次生盐渍化问题已成为我国部分地区农业生产面临的突出问题[6]。目前，优化灌溉、深耕、换土、施加土壤改良剂与种植耐盐作物等技术常用于改良盐渍化土壤[7-9]。然而，改变水利灌溉模式、物理换土等措施常投入较大，生物有机肥、土壤调理剂、酸性工业物料等土壤改良材料的应用较为广泛[10]。

针对洋桔梗种植土壤盐渍化问题，施用有机肥料是常用的做法[11-13]；然而，目前施用减盐型生物有机肥改良洋桔梗种植土壤的研究还未见报道。因此，本研究针对云南高原湖滨带花卉设施栽培区高度盐渍化土壤障碍问题，创制了 A 型（接种细菌型益生菌剂）和 B 型（接种真菌型益生菌剂）生物有机肥料；通过开展田间试验，探究两种减盐型有机肥对次生盐渍化土壤的改良效果，旨在为洋桔梗种植业的持续发展提供科学依据，也为其他盐碱区土壤改良提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地点选择在洋桔梗连作障碍及土壤次生盐渍化较为严重的云南玉溪通海县大河嘴村（24°8′34″N，102°41′45″E），此区域花卉种植业发展已有 10 余年历史，土壤类型为熟化砂质粘性水稻土，土壤 pH 为 8.1，电导率（EC）为 3.88 mS·cm-1，有机质含量为 20.14 g·kg-1，铵态氮含量 28.74 mg·kg-1，硝态氮含量 270.30 mg·kg-1，有效磷含量为 43.47 mg·kg-1，速效钾含量为 671.87 mg·kg-1，0~20 cm 土壤盐分含量为 10.5 g·kg-1。

1.2 试验材料

A 型生物有机肥：腐熟生物基质 60% ＋酸性红壤土 20% ＋腐植酸 20% ＋ AM 复合菌剂 0.5%；B 型生物有机肥：腐熟生物基质 60% ＋酸性红壤土 20% ＋椰糠 10% ＋腐植酸 10% ＋ BM 复合菌剂 0.5%；制备方法：以上原料按比例混均，调节水分含量至 ≤15%，装袋备用。其中：腐熟生物基质制备采用牛粪与秸秆混合（30 ∶ 70），高温（≥65℃）发酵处理，水分≤ 15%；AM 复合菌主要是洋葱伯克霍尔德氏菌（Burkholderia cepacia）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）等复合细菌型益生菌剂，接种基质为腐殖土；BM 复合益生菌剂主要是细黄链霉菌（Streptomyces microflavus）和绿色木霉（Trichoderma viride）等复合真菌型益生菌剂，接种基质为腐殖土。两种生物有机肥的基础性质见表1。

表1两种生物有机肥的基础性质

1.3 试验设计

A 型生物有机肥试验处理：施用量分别为 9、 12、15 和 18 t·hm-2，依次记为 TA1、TA2、TA3 和 TA4；B 型生物有机肥试验处理：施用量分别为 9、12、15 和 18 t·hm-2，依次记为 TB1、TB2、 TB3 和 TB4；洋桔梗移栽前作为底肥一次施入，全生育期内不施任何化学肥料。对照组（CK）：按农户常规用肥计，单施西施果牌化学复合肥（N∶P2O5 ∶ K2O = 21 ∶ 21 ∶ 21），移栽后滴灌追肥，每次滴灌追肥 120 kg·hm-2，共 14 次追肥，全生育期共施化肥 1680 kg·hm-2。起垄栽培，每垄长 30 m，垄高 30 cm，垄面宽 35 cm，垄面双行条裁，株行距 15 cm×20 cm，每个垄面种植 250 株；每个处理重复 4 次。本试验于 2022 年 4 月 12 日移栽长势均一的洋桔梗幼苗（露茜塔 2 号），移栽后各小区实行统一的田间管理，有机肥处理区采用等量清水滴灌，并定期调查各小区植株生长情况和枯萎病发病率。

1.4 土壤理化因子与作物生长调查

1.4.1 土壤理化因子测定

各小区采用五点法采样，根据《土壤农业化学分析方法》[14]进行土壤理化因子测定。土壤 pH 用 pH 计（雷磁 pHS-25）进行测定，水土质量比为 2.5 ∶ 1；EC 用 EC 计（COMBI 5000）测定，水土质量比为 5∶1；铵态氮和硝态氮用 1.0 mol·L-1 氯化钾溶液进行浸提，用流动分析仪（Seal Analytical AA3）进行测定；有效磷用 0.03 mol·L-1 氟化铵溶液浸提，用钼锑抗比色法进行测定；速效钾采用 1.0 mol·L-1 乙酸铵溶液浸提，用火焰光度计（Seal Analytical，Model410）进行测定；土壤有机质用重铬酸钾-硫酸溶液消解，用 0.1 mol·L-1 硫酸亚铁溶液进行滴定；参照 LY/T1251—1999，用质量法测定土壤全盐含量。

1.4.2 洋桔梗生长性状测定

于 2022 年 10 月 27 日（第一茬）与 2023 年 2 月 6 日（第二茬）调查每个小区 A 级、B 级、C 级洋桔梗花枝总数以及每个小区枯萎病死株数，并从各小区随机选取 10 株即将采收花枝的植株，用卷尺测量株高。

1.5 数据处理

采用 Excel 2016 对试验数据进行整理，用方差分析检验不同生物有机肥施加量对土壤理化性质与洋桔梗生长性状的影响，并用 Duncan 法进行多重比较分析；用 Pearson 相关分析探究土壤理化因子与洋桔梗生长性状的关联性，用 Vegan 软件包进行方差分解分析（VPA），分析不同类型土壤因子影响洋桔梗生长的相对重要性。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对土壤理化性质的影响

A 型和 B 型生物有机肥均能有效降低土壤 pH、 EC、铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾和土壤全盐含量，增加土壤有机质含量。与对照相比，A 型生物有机肥在 18 t·hm-2 施加量处理下，土壤 pH、 EC 与土壤全盐含量分别降低了 15.2%、40.6% 与 36.7%，而土壤有机质含量增加了 56.9%；然而，不同施加量处理下土壤铵态氮、硝态氮、速效钾与有效磷含量变化不显著（图1）。

图1A 型和 B 型生物有机肥不同施加量处理下洋桔梗种植土壤理化性质

注：不同大写、小写字母分别表示 B 型、A 型生物肥不同用量处理间具有显著差异（P<0.05）。

随着 B 型生物有机肥施用量增加，土壤 pH、 EC 及土壤全盐含量逐渐降低，而土壤有机质含量逐渐增加（图1）。与对照相比，B 型生物有机肥施加量为 18 t·hm-2 时，土壤 pH、EC 与全盐含量分别降低了 18.8%、45.0% 与 38.5%，而土壤有机质含量增加了 57.8%；不同生物有机肥施加量处理下土壤铵态氮与硝态氮含量变化均无显著差异（P>0.05）。

2.2 不同施肥处理对洋桔梗生长与花卉品质的影响

不同生物有机肥施加量处理对洋桔梗株高、枯萎病死率及 A、B 级花枝总数均具有显著影响（P<0.05），且第二茬作用效果更佳（图2）。与 CKA 相比，当 A 型生物有机肥施用量达 18 t·hm-2 （TA4）时，第一、二茬洋桔梗的株高分别增加 84.0% 与 108.2%，枯萎病死率分别降低 10.7% 与6 5.2%；与 CKB 相比，当 B 型生物有机肥施用量达 18 t·hm-2（TB4）时，第一、二茬洋桔梗的株高分别增加 61.4% 与 96.3%，枯萎病死率分别降低 18.2% 与 65.2%（图3）。

图2对照组（A）和试验组（B）洋桔梗生长状况

图3A 型和 B 型生物有机肥不同施加量处理下洋桔梗生长状况

注：不同小写字母表示具有显著差异（P<0.05）。图4 同。

洋桔梗花枝总数总体上随生物有机肥施加量增加而升高（图4）。与对照相比，A 型生物有机肥施加量达 18 t·hm-2（TA4）时，第一、二茬洋桔梗 A 级花枝总数分别增加 1.8 与 8.8 倍，B 级花枝总数分别增加 1.5 与 3.9 倍。与对照相比，当 B 型生物有机肥施用量达 18 t·hm-2（TB4）时，第一、二茬洋桔梗 A 级花枝总数分别增加 1.7 与 6.4 倍，B 级花枝总数分别增加 1.0 与 2.3 倍。此外，与对照相比，两种生物有机肥施加量为 9~15 t·hm-2 时，洋桔梗 A、B 型花枝总数均显著增加（P<0.05）；施加量为 15 与 18 t·hm-2 时，洋桔梗 A、B 型花枝总数无显著差异（P>0.05），且 A 型生物有机肥施加量为 18 t·hm-2（TA4）时，第二茬洋桔梗 A 型花枝总数较 TA3 有所减少（图4）。

图4A 型和 B 型生物有机肥不同施加量处理下洋桔梗花枝品质分级

2.3 影响洋桔梗生长的主要土壤因子

Pearson 相关分析表明（图5），洋桔梗花枝数与土壤 pH、EC、全盐、硝态氮、有效磷含量呈显著负相关（P<0.01），与有机质含量呈显著正相关（P<0.01）；洋桔梗枯萎病死率与土壤 pH、 EC、全盐、铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾含量呈显著正相关，与土壤有机质含量呈显著负相关（P<0.05）。VPA 分析表明，土壤盐渍化特征与速效养分含量是影响洋桔梗花枝数的主要因素（图6）。

图5土壤理化特征与洋桔梗生长指标的相关性分析

注：图中数值为 Pearson 相关系数；** 表示 P<0.01；* 表示 P<0.05；EC 为电导率；TS 为土壤全盐；SOM 为土壤有机质；NH4 +-N 为铵态氮；NO3--N 为硝态氮； AP 为有效磷；AK 为速效钾；BM1 为一茬枯萎病死率；BM2 为二茬枯萎病死率；FN1 为一茬花枝数；FN2 为二茬花枝数。

图6不同土壤因子类型影响洋桔梗花枝数的方差分解分析

注：图 A 为 A 型生物有机肥处理；图 B 为 B 型生物有机肥处理；盐渍化特征有 pH、电导率、全盐；土壤速效养分有铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾。

3 讨论

3.1 A 型和 B 型生物有机肥对土壤理化性质的影响

土壤全盐含量、pH、EC 是评价土壤盐渍化程度的重要指标[15]，且土壤 EC 越高，表明土壤中可溶性盐离子的浓度越大，超出作物耐受范围会影响植株生长[16]。本研究发现，随着 A 型和 B 型生物有机肥施用量增加，土壤 pH、EC 和全盐含量随之降低，降盐效果明显。这可能与本研究创制的两种生物有机肥均含有丰富的腐植酸有关[17]。顾鑫等[18]研究表明，土壤 pH 和盐碱化程度均随着腐植酸用量的增加而降低。此外，徐国凤等[19]研究表明，向盐渍化土壤中施加秸秆和羊粪等腐熟物料，土壤中有机质可通过离子交换和吸附降低土壤全盐含量。本研究表明，土壤有机质含量随着生物有机肥施加量的增加逐步升高，与施加的生物有机肥料中含有大量腐殖质直接相关[20]。施用 A 型和 B 型生物有机肥，土壤中铵态氮、硝态氮、速效钾、有效磷含量均低于对照组，一方面可能是有机物质对养分离子的吸附作用，另一方面也可能与作物对养分的吸收有关（图2）。

3.2 A 型和 B 型生物有机肥促进洋桔梗生长与枯萎病害抑制的作用

洋桔梗喜温暖湿润、光照充足，在土壤肥沃、富含有机质、水源充足、排水良好、EC 1.0 以下、 pH 6.5~7.0 的环境中生长良好[21]。本研究表明，两种生物有机肥处理下洋桔梗的枯萎病死率降低，株高与花枝总数增加，可能是施加生物有机肥改善了盐渍化土壤理化性质，使土壤环境更适宜洋桔梗生长[22]。

镰刀菌（Fusarium）是引起植物枯萎病发生的主要原因之一，已有研究表明，镰刀菌与香蕉、草莓、康乃馨、花椰菜与中药材三七等[23-27] 植物土传病害有关；黄新琦等[28]研究也发现，洋桔梗正遭受由尖孢镰刀菌洋桔梗专化型（Fusarium oxysporum f. sp. eustomae）所引起的枯萎病的严重侵害。本研究表明，施用 A、B 型生物有机肥的土壤中洋桔梗枯萎病死率降低了 7%~65.2%，这可能与 AM（主要是洋葱伯克霍尔德氏菌和枯草芽孢杆菌）、 BM（主要是细黄链霉菌和绿色木霉）两种复合菌剂的应用有关。枯草芽孢杆菌具有耐盐性[29]，已有研究表明芽孢杆菌能有效抑制尖孢镰刀菌和腐皮镰刀菌的生长，且枯草芽孢杆菌、链霉菌等均可有效防治由尖孢镰刀菌引起的香蕉枯萎病[30-32]。木霉是最广泛、最重要的植物病害生防菌之一，在土壤中有较强的定殖能力[33]，广泛应用于三七[34]、番茄[35]、黄瓜[36]、鹰嘴豆[37]等作物土传病害防治。因此，生物有机肥中的活性微生物对洋桔梗土传枯萎病害具有较好的防控作用。

4 结论

本研究创制的 A 型和 B 型生物有机肥在一定程度上改善了洋桔梗大棚种植土壤次生盐渍化问题，同时促进了洋桔梗生长，提高了花枝品级，降低了枯萎病死率。A 型和 B 型生物有机肥连续发挥作用时间较长，且对第二茬的作用效果更为明显；从综合效益分析看，以 15 t·hm-2 施用量为宜。