深色有隔内生真菌对番茄种植土壤的改良效果研究

慕瑞瑞 翟雪宁 李海健

海原县农业综合执法大队，宁夏 海原 755299

0 引言

番茄（Solanum lycopersicumL.）是茄科茄属一年生草本植物，果实含有丰富的胡萝卜素、维生素C和B族维生素，营养价值高，既可作蔬菜也可作水果，还可用来制作番茄酱、番茄汁等。此外，番茄富含番茄红素，具有抗氧化、降血压、清热解毒的功效，可用于制作保健品，经济价值较高，是我国一种重要的经济作物。

在番茄种植过程中，土壤质量对番茄植株的生长及果实产量和品质具有重要影响。长期连作及不合理的土壤管理会导致土壤质量下降和病虫害滋生，限制番茄的生长发育。因此，寻找一种有效的土壤改良方法，对于促进番茄种植业的可持续发展至关重要。内生真菌作为一类与植物根系共生的微生物，在土壤生态系统中发挥着重要的作用［1-2］。相关研究发现，深色有隔内生真菌能够与番茄根系建立良好的共生关系，可通过与植株共享营养物质、提供其他生态功能实现对土壤环境的改善［3］。基于此，笔者研究深色有隔内生真菌对番茄种植土壤的改良效果，旨在揭示深色有隔内生真菌在番茄种植土壤改良中的潜力，为番茄种植业的可持续发展提供科学依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

笔者于2022 年4 月12 日从上海保藏生物技术实验室引进卷枝毛霉菌株（型号为MC223），供试番茄品种为牛排番茄。番茄品种的选择基于研究需要，并符合试验的逻辑和要求，适配试验地的气候及土壤条件［4］。

1.2 试验地概况

试验地位于北京市，海拔42.5～56.3 m，属温带季风气候区，具有明显的四季变化。试验地土壤类型主要为黄壤。黄壤富含有机质，保水性好，具有较强的肥力和良好的通气性，适宜农作物生长。试验地地势较为平坦，没有明显的山脉或丘陵，周边有小规模的起伏地形；有小溪流或排水沟，可用于试验地的灌溉和排水。

1.3 试验方法

将供试菌株进行培养和扩增后，得到1×107个/mL的孢子悬浮液。

将番茄种植区分为试验组和对照组（面积均为100 m2），试验组和对照组分别重复3次，共计6个试验小区。笔者于2022 年4 月15 日对试验组土壤进行接种处理，在每平方米土壤中直接均匀泼洒100 mL 供试菌株孢子悬浮液，对照组土壤则不进行接种处理；随后将事先培育好的番茄苗移栽至试验小区，密度为3 株/m2，株距为80 cm。番茄以直立方式种植，并用竖立支架支撑植株。在整个试验期间，对试验组和对照组的番茄植株进行相同的管理和观察，包括定期浇水、施肥和记录植株的生长情况［5］。

1.4 测定指标和方法

笔者于2022 年4 月25 日，分别从试验组和对照组随机选取5 点进行土壤取样，样本编号分别为1、2、3、4、5，记录每个取样点的位置，并对收集的土壤样品进行以下指标测定。

1.4.1 土壤养分

使用凯氏定氮法测量土壤样品中可供植物吸收的有效氮质量分数；使用酸解法测量土壤样品中可供植物吸收的有效磷质量分数；使用火焰光度法测量土壤样品中可供植物吸收的有效钾质量分数。

1.4.2 土壤孔隙度

将土壤样品带回实验室，放入105 ℃烘箱中进行烘干处理，直到土壤样品的质量保持恒定，称量土壤样品质量；将烘干后的土壤样品放入量筒中，记录土壤样品体积；根据土壤样品的质量和体积计算孔隙度。

1.4.3 土壤菌落数

从待测土壤样品中取适量样品，在Tuttnauer 2540E Autoclave 无菌操作台上进行处理，得到土壤浸出液；准备适宜的培养基，并使用无菌移液器在培养基上均匀涂抹稀释后的土壤浸出液；将培养皿放置在Thermo Fisher Scientific Heraeus BBD 6220 恒温培养箱中培养48 h，温度设置为20～37 ℃，相对湿度设置为95%，pH 值设置为7.2～7.4；使用Interscience Scan® 100 菌落计数器和OM136C-XSP2 放大镜对培养皿中的菌落进行计数。在整个过程中，须使用无菌操作工具和无菌操作台，以避免外源微生物的污染。

1.5 数据处理

利用Microsoft Excel 软件和SPSS 软件对试验数据进行统计分析。

2 试验结果与分析

2.1 深色有隔内生真菌对番茄种植土壤养分的影响

由表1可知，试验组5个取样点土壤有效氮质量分数为0.12%～0.20%，平均值为0.16%；对照组5 个取样点土壤有效氮质量分数为0.08%～0.12%，平均值为0.10%。与对照组相比，试验组土壤有效氮质量分数相对较高，但未超过0.20%，更有利于番茄生长。

表1 土壤养分测定结果 %

由表1可知，试验组5个取样点土壤有效磷质量分数为0.12%～0.18%，平均值为0.15%；对照组5 个取样点土壤有效磷质量分数为0.10%～0.15%，平均值为0.12%。与对照组相比，试验组土壤有效磷质量分数相对较高，可以更有效地促进番茄生长。

由表1可知，试验组5个取样点土壤有效钾质量分数为1.49%～1.82%，平均值为1.65%；对照组5个取样点土壤有效钾质量分数为1.33%～1.77%，平均值为1.54%。与对照组相比，试验组土壤有效钾质量分数相对较高，能更好地满足番茄生长过程中对钾元素的需求。

综上，试验组土壤有效氮、有效磷、有效钾等质量分数相对较高，而对照组土壤有效氮、有效磷、有效钾等质量分数相对较低，表明深色有隔内生真菌对番茄种植土壤养分有明显影响。原因可能是深色有隔内生真菌可以分解土壤中的有机物质，从而提高土壤养分质量分数。

2.2 深色有隔内生真菌对番茄种植土壤孔隙度的影响

由表2 可知，试验组5 个取样点土壤孔隙度为49.5%～54.6%，平均值为52.3%；对照组5 个取样点土壤孔隙度为40.5%～49.8%，平均值为43.5%；试验组土壤孔隙度明显高于对照组。这说明深色有隔内生真菌的存在能够提高番茄种植土壤的孔隙度，能增强土壤的通气性和水分保持能力，进而促进植株根系生长和根系对水分与养分的吸收，有利于番茄植株生长发育。

表2 土壤孔隙度测定结果 %

2.3 深色有隔内生真菌对番茄种植土壤菌落数的影响

由表3 可知，试验组5 个取样点土壤菌落数为8～12 CFU/g，平均值为10 CFU/g；对照组5 个取样点土壤菌落数为47～55 CFU/g，平均值为50 CFU/g。试验结果表明，施用深色有隔内生真菌的土壤的菌落数较少，未施用深色有隔内生真菌的土壤的菌落数较多。这说明深色有隔内生真菌的存在会对其他细菌、真菌等产生一定的抑制作用，能够减少其他细菌、真菌等的生长和繁殖，从而减少土壤中菌落的数量。这种抑制作用有助于降低番茄植株受到其他细菌、真菌等感染的风险，有利于植株健康生长。

表3 土壤菌落数统计结果 CFU/g

3 结论与讨论

氮元素可使番茄生长旺盛，有利于花芽分化、发育和果实膨大。磷元素有利于番茄植株根系生长，对花芽分化发育有明显作用，可加速植株开花结果，增加番茄产量，提高果实品质。缺磷时，番茄植株生长会受到抑制，造成果实成熟延迟，果实含糖量降低，果实产量也会受到影响；缺磷严重时，番茄叶背呈紫红色，根系不发达，且有落花现象。钾元素能提高番茄的抗病性，使果实着色均匀，减少落花落果，提高果实产量和品质。由此可见，氮元素、磷元素、钾元素对番茄生长具有重要作用。此次试验结果表明，施用深色有隔内生真菌明显提高了番茄种植土壤有效氮、有效磷、有效钾等质量分数，说明施用深色有隔内生真菌可明显提高番茄种植土壤养分含量，更有利于番茄生长。

土壤孔隙度是一项非常重要的土壤理化指标，植物生长所需的水分和养分大多是通过土壤孔隙系统贮存、移动及向根部供应。土壤孔隙还直接影响植株的定植和根系在土体中的穿插和延伸及土壤的通气、透水等，对植物的生长影响较大。此次试验结果表明，施用深色有隔内生真菌的土壤的孔隙度明显高于未施用深色有隔内生真菌的土壤，说明施用深色有隔内生真菌有助于提高土壤的通气性、水分渗透性，能促进根系的生长发育。

深色有隔内生真菌可通过菌丝网络与植物根系相连，与植物根系形成共生关系。这种共生关系可以为植物提供保护作用，抵抗一些土传病原菌的侵害。此次试验结果表明，施用深色有隔内生真菌的土壤中的菌落较少，说明深色有隔内生真菌可抑制其他细菌、真菌等的生长，从而降低植物感染病害的风险。

综上所述，施用深色有隔内生真菌对番茄种植土壤有一定的改良效果，能够提高土壤中营养物质的含量，改善土壤结构，减少土壤中的菌落数量，从而为番茄的生长提供良好的环境条件。此次研究结果对于在番茄种植中推广应用深色有隔内生真菌具有一定意义，为改善土壤质量、提高番茄产量和品质提供了有益参考。在未来的研究中，可以进一步探索深色有隔内生真菌与番茄植株的互作机制，深入研究其对土壤微生物群落结构和功能的影响，并探索深色有隔内生真菌在其他农作物和农业生态系统中的应用潜力。