微生物菌肥對設(shè)施番茄生長特性及酸化土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

叢 山，孫 瑤*，王志典

(1.煙臺市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，山東煙臺 264001；2.棲霞市農(nóng)村能源辦公室， 山東煙臺 265300)

我國設(shè)施蔬菜栽培因其高效利用礦質(zhì)養(yǎng)分、水分、光照、溫度等環(huán)境因素而增加蔬菜的生長周期，提高設(shè)施蔬菜產(chǎn)量[1]。番茄作為我國設(shè)施蔬菜的主要作物，由于其對水分及礦質(zhì)養(yǎng)分的需求量較大，農(nóng)民在生產(chǎn)中往往通過盲目增施肥料的方式來獲得高產(chǎn)[2-3]?；实倪^量施用不僅造成資源浪費(fèi)，而且引發(fā)一系列環(huán)境問題，其突出表現(xiàn)為過量施肥造成設(shè)施蔬菜土壤表層養(yǎng)分富集，其土壤鹽漬化、酸化及土傳病害等連作障礙問題嚴(yán)重，從而使作物減產(chǎn)、品質(zhì)下降，對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。微生物菌肥是一種人工制成的微生物活菌制劑，能夠在土壤中繁殖并形成有益植物生長的微生物優(yōu)勢菌群，這些菌群可產(chǎn)生活性物質(zhì)，改善土壤微生態(tài)平衡[4-5]，增強(qiáng)營養(yǎng)吸收，促進(jìn)植物生長[5-7]，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)[8]。目前，我國微生物肥料應(yīng)用較為廣泛，其應(yīng)用面積約占我國耕地面積的5.6%。根據(jù)作物種類、土壤條件、氣候條件的不同而選擇適宜的、應(yīng)用效果穩(wěn)定的微生物肥料產(chǎn)品對設(shè)施蔬菜質(zhì)量提高具有重要意義。筆者在微生物菌肥與普通肥料配合施用的基礎(chǔ)上，研究該菌肥對番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤養(yǎng)分狀況的影響，旨在從源頭控制農(nóng)產(chǎn)品污染，提高肥料利用率，改善設(shè)施土壤微生物的多樣性，達(dá)到提高設(shè)施蔬菜產(chǎn)質(zhì)量的目的，也為高效合理施用微生物菌肥提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗地概況試驗地設(shè)置在面積540 m2的海陽市方圓街道設(shè)施蔬菜大棚中，前茬種植辣椒。土壤類型為棕壤，地勢平坦，肥力均勻，有良好的水澆條件。試驗前取土化驗結(jié)果：有機(jī)質(zhì)9.95 g/kg，堿解氮143.4 mg/kg，速效磷68.7 mg/kg，速效鉀156.4 mg/kg，pH 5.85，電導(dǎo)率(EC)292.5 μS/cm。

1.2試驗材料供試微生物菌肥由山東普方生物科技有限公司生產(chǎn)，產(chǎn)品形態(tài)為液體，其技術(shù)指標(biāo)為有效活菌數(shù)≥2億/L。供試番茄品種為以色列齊達(dá)利。

1.3試驗設(shè)計采用隨機(jī)區(qū)組排列，4個處理，3次重復(fù)，共12個小區(qū)，小區(qū)面積為39 m2。①常規(guī)施肥對照(CK)：施用充分腐熟雞糞，用量為30 m2/hm2，復(fù)混肥(N+P2O5+K2O≥45%)4 500 kg/hm2，收第一茬番茄開始至收獲結(jié)束前30 d每月追施高氮型復(fù)混肥225 kg/hm2；②微生物菌肥與常規(guī)施肥處理：在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，微生物菌肥用量為600 kg/hm2；③微生物菌肥與常規(guī)施肥處理：在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，微生物菌肥用量為1 200 kg/hm2；④微生物菌肥與常規(guī)施肥處理：在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，微生物菌肥用量為1 800 kg/hm2。微生物菌肥均采用葉面噴施。除微生物菌肥的用量不同外，各處理基肥、追肥、灌溉及其他田間管理措施均一致。

1.4田間管理于2016年7月20日播種育苗，8月15日定植，10月30日開始采收果實，2017年1月19日收獲結(jié)束。栽培方式采用畦栽，畦寬100 cm，畦間距35 cm，株距35 cm，行距70 cm，種植密度為36 000株/hm2。第一穗果開始膨大后30 d，根據(jù)天氣情況10 d左右追肥1次。整個生育期灌水8次，每次灌溉20～30 mm，各處理灌水量需保持一致。

1.5測定項目與方法分別于試驗前及果實采收后采集土樣，用于土壤化學(xué)性質(zhì)的測定[9]，每個土壤樣品按照隨機(jī)多點混合的原則進(jìn)行采集，帶回實驗室自然風(fēng)干后用于分析測試。選取試驗小區(qū)中間位置長勢均勻的20株固定番茄植株作為測產(chǎn)區(qū)，于盛果期對測產(chǎn)區(qū)的番茄果實分開稱重并計算產(chǎn)量。果實硝酸鹽、Vc、可溶性固形物、可滴定酸、番茄紅素分別采用水楊酸法[10]、2，6-二氯酚靛酚滴定法[10]、手持折光儀、酸堿中和滴定法[11]和紫外分光光度法[12]測定。

1.6數(shù)據(jù)分析采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SAS 8.2軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用Duncan統(tǒng)計方法進(jìn)行顯著性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1微生物菌肥對設(shè)施番茄產(chǎn)量的影響由表1可知，微生物菌肥對番茄具有一定的促生作用，可明顯提高單果質(zhì)量和番茄產(chǎn)量。該菌肥不同施用量對番茄的增產(chǎn)作用表現(xiàn)：CK的平均產(chǎn)量為56 592.0 kg/hm2，3種不同用量的微生物菌肥較CK的增產(chǎn)幅度為2.49%～7.98%。其中，處理③的增產(chǎn)效果最優(yōu)，其產(chǎn)量達(dá)61 107.0 kg/hm2，較CK增產(chǎn)7.98%，達(dá)顯著水平，處理②和④與CK差異不顯著。同時處理③的番茄單果質(zhì)量也與CK差異顯著，較對照提高了7.62%。

2.2微生物菌肥對設(shè)施番茄營養(yǎng)品質(zhì)的影響番茄中Vc、糖酸比及可溶性固形物的含量是反映番茄品質(zhì)的重要指標(biāo)。

微生物菌肥與普通肥料配施可顯著促進(jìn)番茄的生長，改善番茄果實營養(yǎng)品質(zhì)與風(fēng)味。由表2可知，不同用量微生物菌肥的番茄果實中Vc、可溶性固形物、番茄紅素含量均顯著高于CK，而可滴定酸和硝酸鹽含量顯著低于CK。綜合各處理番茄營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)，以處理③最優(yōu)，其Vc含量為316.4 mg/kg，可溶性固形物含量為5.3%，番茄紅素含量為20.1 μg/g，分別較對照CK增加了11.7%、12.8%、9.2%；其可滴定酸與硝酸鹽含量分別較CK減少了27.4%和20.4%。

表1不同處理對設(shè)施番茄經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量的影響

Table1Effectsofdifferenttreatmentsontheeconomiccharacterandyieldofgreenhousetomato

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著

Note:Different lowercases in the same column stand for significant differences at 0.05 level

表2　不同處理對設(shè)施番茄營養(yǎng)品質(zhì)的影響

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)

Note:Different lowercases in the same column stand for significant differences at 0.05 level

2.3微生物菌肥對設(shè)施番茄土壤養(yǎng)分狀況的影響由表3可知，設(shè)施番茄施用微生物菌肥后土壤某些化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。與CK相比，處理②和④的土壤pH分別下降了0.01和0.02，CK與2個處理間無顯著差異，但與處理③的差異達(dá)顯著水平，處理②較CK土壤pH提高了0.20。各處理對設(shè)施番茄土壤電導(dǎo)率(EC)和有機(jī)質(zhì)含量的影響無顯著差異。而處理③在土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量方面均高于CK和其他處理，且與CK間存在顯著差異，分別較CK提升了21.3%、38.7%和9.2%。

表3　不同處理對設(shè)施番茄土壤養(yǎng)分含量的影響

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)

Note:Different lowercases in the same column stand for significant differences at 0.05 level

3　結(jié)論與討論

微生物菌肥是一種活菌制品，其中的微生物可降解難降解的腐殖質(zhì)，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，改善土壤保水性、保肥性和透氣性。施用微生物菌肥即是向土壤中補(bǔ)充有機(jī)質(zhì)，提高土壤肥力，改善土壤養(yǎng)分狀況[13-14]。該研究在設(shè)施番茄上施用微生物菌肥可改善設(shè)施土壤化學(xué)性質(zhì)，顯著提高土壤pH進(jìn)而改良土壤，對土壤速效肥力產(chǎn)生較大影響，其中堿解氮、速效磷、速效鉀的含量較常規(guī)施肥顯著提高，這與前人研究結(jié)果一致[15-17]。而對土壤有機(jī)質(zhì)含量無影響，這是由于土壤有機(jī)質(zhì)主要源于試驗基施雞糞、番茄的須根及微生物菌肥，而該試驗所有處理基肥相同，試驗所選番茄苗也需大小均勻一致，因此主要取決于葉面噴施微生物菌肥的用量，鑒于該試驗僅進(jìn)行1年，因而該菌肥對土壤有機(jī)質(zhì)的影響并不明顯，具體原因有待進(jìn)一步研究。

由于微生物菌肥中的各類微生物在生長繁殖過程中產(chǎn)生許多如氨基酸、生長素、赤霉素、吲哚乙酸等對植物有益的代謝產(chǎn)物，它們能夠增強(qiáng)植物長勢、提高作物產(chǎn)量、改善果實品質(zhì)[18-19]。該試驗結(jié)果表明，微生物菌肥配施其他肥料可顯著提高番茄的根系活力和硝酸還原酶活性，尤其對增加果實番茄紅素含量、降低硝酸鹽含量具有極顯著的效果。這也與前人研究結(jié)果一致[20-21]。

通過對3種不同用量微生物菌肥與常規(guī)施肥進(jìn)行比較，篩選出適宜的施用濃度，不僅可以增產(chǎn)7.98%，還能提高果實營養(yǎng)品質(zhì)，其番茄Vc、可溶性固形物、番茄紅素含量分別增加了11.7%、12.8%和9.2%，可滴定酸和硝酸鹽含量分別減少了27.4%和20.4%。同時微生物菌肥可在一定程度上改善土壤酸度，其pH提高了0.20個單位，土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別提高了21.3%、38.7%和9.2%。因此，該試驗類似條件下施用1 200 kg/hm2效果最好。

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