NCT-2土壤修复菌剂对次生盐渍化土壤的改良效果*

王雨沁 阚雨晨 苏受婷 金海洋 陈 露 张 超 唐庆华 闫龙翔**

（1.上海市浦东新区农业技术推广中心，上海 浦东新区200120；2.上海绿乐生物科技有限公司，上海 闵行201108；3.上海市农业技术推广服务中心，上海 闵行201103；4.上海市浦东新区大团镇集体资产管理事务中心，上海浦东 新区200120）

随着我国设施栽培面积的逐年增加，土壤次生盐渍化发生越来越严重。由于设施栽培作物种类单一及多年连作，且设施内无雨水冲洗，加上肥料的连年施入，设施内土壤中积累过量肥料造成了土壤次生盐渍化[1]。土壤盐分的积累，特别是硝酸盐的积累，常导致土壤酸化，抑制土壤硝化细菌的活动，作物易发生亚硝酸气体的毒害[2]。土壤酸化不仅危害作物的生长，而且易引发植株体内硝酸盐的累积，降低蔬菜品质，甚至影响食品安全[3]。虽然目前已有多种方法防治土壤次生盐渍化，但有些方法对周围环境造成了二次污染。如淹水排盐法，虽然可以将大部分盐淋洗出土壤表层，但对地下水和地表水造成了污染[4]，且高温条件下硝酸盐又会随水分蒸发聚集在土壤表层，并不能有效解决土壤次生盐渍化，也不符合现代农业可持续发展的要求。

绿乐NCT-2 土壤修复菌剂含有大量巨大芽孢杆菌NCT-2，此菌是以硝酸钾为唯一氮源、能高效转化硝态氮的菌株，能在土壤发生严重次生盐渍化的情况下以较高的能力同化硝酸盐，降低土壤硝酸盐含量，增加土壤有机质的含量，从而提高土壤肥力[5]、改良土壤。我们于2018 年开展了不同浓度绿乐NCT-2 土壤修复菌剂对茼蒿品质、产量的影响以及对次生盐渍化土壤的改良修复效果试验，旨在为有效改良设施栽培内土壤提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为绿乐NCT-2 土壤修复菌剂（粉剂），由上海绿乐生物科技有限公司提供，其有效活菌数≥5.0亿/g，硝态氮转化率≥50%，胞外多糖≥1.0 mg/g，有机质≥15.0%；供试作物为光杆茼蒿。

1.2 试验方法

试验设在上海市闵行区城市蔬菜产销专业合作社生产基地，试验地已连续种植蔬菜作物10 年以上，供试土壤pH 值为6.46，含有机质21.2 g/kg、全氮3.45 g/kg、速效磷19.2 mg/kg、速效钾89.4 mg/kg、可溶性盐8.76 g/kg。试验设5 个处理。处理1：每hm2施有机肥15 000 kg、复合肥（15-15-15）600 kg、绿乐NCT-2 土壤修复菌剂（灭菌）900 kg 作基肥；处理2：每hm2施有机肥15 000 kg、复合肥（15-15-15）600 kg、绿乐NCT-2 土壤修复菌剂900 kg 作基肥；处理3：每hm2施有机肥15 000 kg、复合肥（15-15-15）600 kg、绿乐NCT-2 土壤修复菌剂（灭菌）1 200 kg作基肥；处理4：每hm2施有机肥15 000 kg、复合肥（15-15-15）600 kg、绿乐NCT-2土壤修复菌剂1 200 kg 作基肥；以每hm2施有机肥15 000 kg、复合肥（15-15-15）600 kg 作基肥为对照（ck）。处理1 和处理3 的土壤修复菌剂经过灭菌处理，处理2 和处理4 的土壤修复菌剂没有进行灭菌处理。每个处理3 次重复，小区面积40 m2，随机区组排列。2018 年10 月15 日整地施肥，傍晚将各处理的肥料及土壤修复菌剂一次性施入，10月16日播种光杆茼蒿。

整地施肥前及采收后，分别以S 型取样法从5 个不同位点采集0～20 cm 的耕层土，测定其硝酸盐含量及土壤微生物数量。将采集的新鲜土样充分混匀过筛（2 mm）后，一部分贮存于4 ℃冰箱中用于测定土壤微生物数量，另一部分置于室内自然风干，研磨、过筛后测定土壤理化性质及硝酸盐含量。11月24日光杆茼蒿收获时分区计产，一部分样品用于测定茼蒿生长指标，另一部分贮存于-80 ℃冰箱中，用于测定茼蒿硝酸盐含量等品质指标。

1.3 测定方法

1.3.1 土壤细菌、放线菌、真菌的测定

采收后调查不同处理土壤的微生物数量。细菌、放线菌、真菌含量采用稀释平板涂布法检测[6]，细菌测定采用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基，放线菌测定采用重铬酸钾改良高氏琼脂培养基，真菌测定采用马丁氏孟加拉红琼脂培养基，重复3次。

1.3.2 土壤硝酸盐含量、EC值、全盐含量的测定

土壤硝酸盐含量的测定采用酚二磺酸比色法[7]，土壤电导率采用蒸馏水（土、水比1∶5）浸提法测定[8]，土壤全盐含量采用电导法测定[9]。

1.3.3 土壤有机质含量的测定

土壤有机质含量采用重铬酸钾容量法测定[10]。称取风干土样约0.2 g，置于10 mL干燥试管中，准确加入重铬酸钾-浓硫酸溶液5 mL，混匀；另取重铬酸钾-浓硫酸溶液5 mL 于干燥试管中，做空白样。将试管置于已加热至180 ℃的硅油浴中，消煮8 min，取出冷却；将试管内液体移至50 mL 锥形瓶中，润洗试管2～3 次，将润洗液也移至试管中，总体积不宜超过30 mL，随后加2～3滴邻菲啰啉指示剂，用硫酸亚铁标准溶液滴定；变色过程由黄绿色变为蓝绿色，再变为棕红色，即达终点。

1.3.4 茼蒿的生长和生理指标测定

茼蒿生物量采用称重法测定，硝酸盐含量测定参照杨锚等研究方法[11]，其他指标采用常规方法测定。

1.4 数据分析

数据分析采用Excel 2013、DPS 统计，利用最小差异显著法（Least Significant Difference，LSD）进行均值比较，采用Excel 2013进行数据绘图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对茼蒿株高及产量的影响

不同处理对茼蒿株高及产量的影响见表1、表2。

由表1、表2可知，处理4茼蒿株高、单株鲜重、单株干重和产量显著高于其他处理，说明高剂量的土壤修复菌剂利于茼蒿生长；处理2和处理3茼蒿的株高及产量间无显著性差异，说明土壤修复菌剂进行灭菌处理后较不利于茼蒿生长；通过处理1 与处理2 的对比发现，在施用同剂量土壤修复菌剂的条件下，灭菌后（处理1）茼蒿的株高、产量显著低于未灭菌（处理2）；处理1茼蒿的株高、产量较对照（ck）无显著性差异，但显著低于处理3，说明即使在灭菌条件下增加土壤修复菌剂的施用量也能显著提高茼蒿的株高及产量，同时说明了土壤修复菌剂灭菌不彻底，菌剂中仍有巨大芽孢杆菌NCT-2残留，并在植株生长、生物量积累上发挥积极作用。

表1 各处理茼蒿的株高及单株重

表2 各处理茼蒿的产量

2.2 不同处理对茼蒿品质的影响

不同处理对茼蒿品质的影响见表3。

表3 各处理茼蒿的品质

由表3可知，茼蒿硝酸盐含量对照（ck）最高，其次是处理1，处理4最低，并显著低于其他处理；茼蒿亚硝酸盐含量也是对照（ck）最高，并显著高于其他各处理。根据蔬菜可食部分硝酸盐含量的卫生标准，对照（ck）处理茼蒿的硝酸盐含量超标，属中度污染，不宜生食，但可熟食[12]。处理2、处理3、处理4 茼蒿的可溶性糖含量差异不显著，但显著高于处理2，对照（ck）茼蒿的可溶性糖含量最低；茼蒿VC含量处理4最高，且显著高于其他处理，其次为处理2，处理1 和处理3 间无显著差异，对照（ck）最低。可见，增加绿乐NCT-2 土壤修复菌剂的施用量可显著提高茼蒿的品质，特别在不灭菌的条件下尤为显著。

2.3 不同处理对土壤硝酸盐含量的影响

不同处理对土壤硝酸盐含量的影响见表4。

由表4 可知，对照（ck）、处理1、和处理3 茼蒿采收后的土壤硝酸盐含量均高于处理前，分别提高了135.84%、29.94%和8.85%，说明不用土壤修复菌剂的土壤硝酸盐含量积累多，且灭菌后的土壤修复菌剂无法降低土壤硝酸盐的含量；处理2 和处理4 土壤硝酸盐含量采收后均低于处理前，分别下降了27.46%和45.24%，表明施用绿乐NCT-2 土壤修复菌剂可不同程度降低土壤硝酸盐含量，同样条件下施用量越大效果越明显。

表4 各处理土壤硝酸盐的含量

2.4 不同处理对采收后土壤中微生物数量的影响

不同处理对采收后土壤中微生物数量的影响见图1。

图1 各处理采收后土壤中微生物的数量

由图1 可知，对照（ck）土壤中细菌及放线菌数量显著低于其他处理，而真菌数量显著高于其他处理；处理4土壤中的细菌及放线菌数量显著高于其他处理，而真菌数量显著低于其他处理；处理2土壤中细菌及放线菌数量低于处理4，但显著高于其他处理，说明非灭菌条件下土壤修复菌剂有利于提高土壤中细菌及放线菌的数量，且对真菌数量的增长有一定抑制作用。可见，施用绿乐NCT-2 土壤修复菌剂可以显著提高土壤有益菌群的数量，抑制有害病原菌的繁殖。另外，处理1 和处理3 土壤中细菌、放线菌数量显著高于对照（ck），而真菌数量低于对照（ck），再次说明灭菌不彻底，残留的巨大芽孢杆菌NCT-2在土壤微生物含量的变化中发挥积极作用。

3 结论与讨论

试验结果表明，施用绿乐NCT-2 土壤修复菌剂能显著降低土壤硝酸盐的含量，有效缓解土壤次生盐渍化，促进有益微生物在土壤中迅速繁殖，抑制有害微生物的繁殖，提高蔬菜作物对肥料的吸收利用，降低蔬菜作物的硝酸盐和亚硝酸盐含量，最终提高蔬菜作物的品质和产量。该试验结果与前人的研究结果一致[13～15]。灭菌后的NCT-2土壤修复菌剂在茼蒿品质、产量以及土壤改良等方面的效果显著下降，证明了绿乐NCT-2 土壤修复菌剂中富含的巨大芽孢杆菌NCT-2 在土壤修复过程中发挥了重要的作用。试验结果还表明，土壤修复菌剂的施用量越大，对土壤的修复效果越明显。根据作物类型、土壤理化性质不同土壤修复菌剂的施用量是否存在上限还需进一步试验验证。