不同基质对甜樱桃幼树限根栽培土壤肥力和植株生长的影响

阮梦雅，陈令会，董军，洪莉

(台州市农业科学研究院，浙江 临海 317000)

甜樱桃原产于欧洲和亚洲西部地区，果大肉多，耐储运，是我国设施栽培的重要果树之一。甜樱桃对环境适应能力较差，对土壤肥水要求高。土壤基质是容器植株生长发育的载体,基质的理化特性是容器育苗技术研究的重点之一。前人的研究表明，利用不同材料进行基质复配可以得到适合作物生长的理想栽培基质[1-2]。园土与其他基质进行适量配比，可增加土壤有机质和速效养分含量，增强苗木长势，提高苗木成活率[3-4]。土壤理化性质也影响植株根际微环境，土壤微生物活性、活性酶含量和土壤养分有密切关系[5-8]。本试验选取土壤养分、根际微生物结构、酶活性和幼树生长情况为指标，筛选出合适甜樱桃限根栽培的基质配方。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在浙江省台州市进行，供试甜樱桃品种为06-7，砧木为吉塞拉6号，选择长势一致的小苗，于2018年12月定植于不同混配基质限根容器内，限根容器直径50 cm。

1.2 处理设计

本试验包括5个处理。T1为园土∶育苗基质∶有机肥为50∶49∶1，T2为园土∶蘑菇渣∶有机肥为50∶49∶1，T3为园土∶草炭∶有机肥为50∶49∶1，T4为园土∶稻壳∶有机肥为50∶49∶1，以园土栽培(园土∶有机肥为99∶1)为对照(CK)，进行不同混配基质的限制栽培。每处理6株，采用相同的栽培管理措施。

1.3 土样采集

采用“S形”五点采样法取0～20 cm根际土壤样品。新鲜土样装入无菌自封袋，用冰盒迅速带回实验室，去除杂物后分为两部分，其中一部分样品用于土壤微生物分析，另一部分土样风干后过筛1 mm，用于土壤理化性质、土壤酶活性测定。

1.4 土壤pH、养分测定

土壤pH采用电位法测定；土壤有机质采用重铬酸钾-浓硫酸外加热法测定；土壤速效钾采用醋酸铵提取-火焰光度法测定；土壤有效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定；土壤速效氮采用碱解扩散法测定。

1.5 土壤酶活性检测

土壤脲酶检测采用苯酚钠-次氯酸钠比色法；碱性磷酸酶检测采用磷酸苯二钠比色法；蔗糖酶检测采用3,5-二硝基水杨酸比色法。

1.6 高通量测序

利用Illumina MiSeq测序平台，对细菌16SrRNA基因可变区(V3，V4区)进行高通量测序。对原始数据进行去接头和低质量过滤处理，然后去除嵌合体序列，得到有效序列后进行聚类分析，对OTU的代表序列作分类学分析，得到各样本的物种分布信息。根据OTU分类结果，进行微生物群落结构分析。

1.7 植株生长状况测量

植株生长量于2020年6月测量。分别测量茎干直径(嫁接口以上10 cm处)、侧枝数、侧枝粗度。

2 结果与分析

2.1 添加不同基质对土壤理化性质的影响

由表1可知，不同处理组的pH维持在6.9～7.2，适合甜樱桃生长。各复配基质的有机质和速效养分含量均显著高于CK。相比CK，T1处理的土壤有机质、有效磷、速效钾和速效氮含量分别增加11.8%、11.4%、13.5%和3.4%，T2处理的土壤有机质、有效磷、速效钾和速效氮含量分别增加11.8%、9.8%、11.7%和14.4%，T3处理的土壤有机质、有效磷、速效钾和速效氮含量分别增加23.9%、14.2%、69.7%和6.4%，T4处理的土壤有机质、有效磷、速效钾和速效氮含量分别增加20.9%、31.5%、25.9%和6.3%。

表1 不同复配基质的理化性质

2.2 添加不同基质对土壤酶活性的影响

由表2可知，添加不同基质显著影响了土壤酶活性。脲酶活性只有在T4条件下低于CK，其他处理均显著高于CK。其中T2的土壤脲酶活性最高，较对照提高2.3倍；碱性磷酸酶在各处理中均显著高于CK，其中T2的土壤碱性磷酸酶活性最高，提高至26.6倍。蔗糖酶活性只有在T1条件下低于CK，其他处理均与CK无明显差异。综上，添加蘑菇渣的T2处理对于提高土壤脲酶和碱性磷酸酶有显著作用，且不降低蔗糖酶活性。添加育苗基质的T1处理也可有效提高土壤脲酶和碱性磷酸酶，但蔗糖酶活性降低。

表2 不同复配基质的酶活性

2.3 添加不同基质对土壤微生物的影响

由图1可知，甜樱桃限根容器中土壤微生物在门的水平上分类主要有变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、硝化螺旋门(Nitrospirae)等，说明在不同基质处理下，均有丰富的土壤微生物种类存活。其中，变形菌门是丰度最高的细菌，不同处理的丰度不同(T2>T3>T1>T4>CK)。放线菌门丰度在不同处理中表现不同(T4>T1>T3>T2>CK)。综上，不同的基质处理使土壤微生物的结构发生了变化。

图1 不同复配基质土壤细菌主要群落组成(门水平)

2.4 添加不同基质对植株生长量的影响

由表3可知，不同基质处理下，植株茎干生长量均高于CK。其中，T1和T4处理的植株茎干生长量最大。植株侧枝数只有在T3处理下低于CK，其他处理均显著高于CK，其中T4处理侧枝数最多，其次是T1处理。植株侧枝粗度在各处理中均高于CK，其中T1处理下的植株侧枝最粗，其次是T2处理。综上，园土中添加育苗基质、蘑菇渣和稻壳均对植株长势均有促进作用，其中添加育苗基质效果最佳。

表3 不同复配基质条件下植物生长情况

3 小结与讨论

园土中添加不同基质影响土壤的肥力水平。蘑菇渣、草炭、稻壳等物质有丰富的营养成分，可丰富土壤养分，加强土壤肥力。本次试验中，土壤中的有机质和速效养分含量由于添加不同的材料产生了差异，但复配基质土壤养分总体水平都高于园土。

土壤微环境也是衡量土壤肥力的一个重要指标，如酶活性、微生物类群和丰度等。本试验中，园土添加育苗基质、蘑菇渣显著提高了土壤中脲酶和碱性磷酸酶的活性。土壤微生物参与有机质分解，使养分转化，提高了土壤肥力；微生物还可以产生抗生素，对一些致病菌产生拮抗作用[9]。本试验中，添加育苗基质、蘑菇渣等基质，使土壤中微生物的成分发生显著改变，在一定程度上使土壤中变形菌门和放线菌门的丰度增加。变形菌门中包括与植物共生的细菌和抑制植物致病菌的有益菌。放线菌在土壤中扮演重要角色，土壤中大部分放线菌是有益菌，可对一些病原菌产生拮抗作用，并在一定程度上促进植物生长[9-10]。

土壤肥力、植物及根际微环境三者之间存在着复杂的相互作用[11-13]，这种作用直接影响到作物生长。在本试验中，园土中添加育苗基质处理下，植株生长速度加快，茎干生长量和侧枝粗度都优于其他处理。虽然育苗基质对有机质和速效养分含量提升效果不如草炭、稻壳等基质，但可显著提升土壤中脲酶和碱性磷酸酶活性，保持良好的土壤微环境，更有利于植物生长。综上，园土中添加育苗基质(园土∶育苗基质∶有机肥为50∶49∶1)不仅能够有效提高土壤养分，还能够调节土壤微环境，增强植株长势，促进侧枝萌发，适用于甜樱桃幼树限根栽培。

不同材料对土壤养分的提升效果不同。稻壳可有效提高土壤有机质和速效钾含量，草炭对有效磷的提高效果显著，蘑菇渣可显著提高土壤速效氮含量和碱性磷酸酶活性。本试验中基质配方较为单一，接下来的试验可尝试将多种基质按比例混合，以探索更适合甜樱桃幼树限根栽培的基质。