基于高肥力设施土壤蔡-18菌液替代化肥对黄瓜生长与土壤生态的影响

为改善设施蔬菜土壤生态,推动化肥零增长计划实施。在土壤速效氮、磷、钾分别为283.55,574.05,1161.3 mg/kg,有机质54.9 g/kg的高肥力日光温室中设置追施水溶性化肥(WSF)、蔡-18菌发酵液(Cai-18)和不施肥(CK)3种施肥处理,采用Miseq高通量技术、气相色谱-质谱(GC-MS)测定法、顶空固相微萃取-气质联用(HS-SPME-GCMS)分析方法测定3种施肥方式对黄瓜产量和品质、根区土壤养分含量、根际土壤微生物群落结构的影响。结果表明,WSF和Cai-18处理显著提高黄瓜产量,比CK分别增产6.21%和6.59%,Cai-18处理的氮、磷、钾用量比WSF处理分别减少93.48%,95.44%,98.63%,但两者产量差异不显著。Cai-18处理增加黄瓜酯类香气物质的种类和相对含量,提高果实的风味;WSF和Cai-18处理在黄瓜质地和可溶性糖含量差异不大,但二者果实的可溶性糖含量显著高于CK。Cai-18处理根际土壤细菌的97%相似水平下OTU分组数、菌种丰富度指数Chao-1和菌种多样性指数Shannon大于其他2种处理,而其真菌的OTU数和Shannon指数小于其他2种处理,但均没有达到显著差异。在菌群数量结构上,与WSF处理相比,Cai-18处理改善了根际土壤细菌和真菌菌群数量结构的均衡性;与CK相比,Cai-18处理根际土壤的细菌菌群数量结构均衡性更好,但真菌菌群数量结构均衡性较CK差。黄瓜拉秧后,Cai-18处理土壤速效钾含量比WSF处理降低了140.85 mg/kg(P<0.05),但2种处理的有机质、水解氮和有效磷含量差异不显著;CK处理的速效钾、有效磷含量显著低于前2种处理。在肥力高的土壤上施用蔡-18菌发酵液可以改善根际土壤微生物生态环境,缓解过量施肥导致的根层土壤养分失衡问题,提高黄瓜产量和品质。