增施不同微生物菌對設(shè)施茄果類蔬菜生長和產(chǎn)量的影響

王子凡，張慶銀，李燕，師建華，王丹丹，牛瑞生，耿曉彬，齊連芬

（石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，河北 石家莊 050041）

設(shè)施茄果是設(shè)施農(nóng)業(yè)主要產(chǎn)業(yè)之一，生產(chǎn)中因長期連作、土地超負(fù)荷使用而導(dǎo)致的根腐病菌、枯萎病菌和根結(jié)線蟲等病原物日益增多，植株發(fā)育不良、產(chǎn)品質(zhì)量下降等問題日益嚴(yán)重。微生物菌劑是通過對目標(biāo)微生物進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)擴(kuò)繁后制成含有活菌并用于植物的生物制劑或活菌制劑，具有直接或間接改良土壤、恢復(fù)地力、預(yù)防土傳病害、維持根際微生物區(qū)系平衡、降解有毒有害物質(zhì)等作用[1，2]。隨著綠色農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，微生物菌肥作為一種綠色生態(tài)肥料已經(jīng)引起了人們的重視，目前已經(jīng)在番茄[3]、生菜[4]和黃瓜[5]等作物上應(yīng)用。

微生物菌肥對于作物的功效已有一些報道。研究表明，施用微生物菌肥可促進(jìn)植株生長，提高作物產(chǎn)量和果實品質(zhì)[6～8]；還可改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)土壤微生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)土壤中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和能量流動，提高土壤肥力，促進(jìn)作物根系生長，增強(qiáng)養(yǎng)分吸收能力，提高作物的抗逆性[9，10]。施用微生物菌肥能促進(jìn)黃瓜植株生長，提高葉綠素含量和產(chǎn)量，改善果實的營養(yǎng)品質(zhì)[11]。與僅施用化肥相比，微生物菌肥與化肥配施能夠顯著提高芥菜的產(chǎn)量和品質(zhì)[12]。施用微生物菌肥，能有效提高番茄的生長勢、坐果率和產(chǎn)量[13]。微生物菌肥能促進(jìn)生菜株高、莖粗、葉片數(shù)、葉面積和根長的增加[14]。總體上，微生物菌劑在瓜類和葉菜類作物生產(chǎn)中應(yīng)用較多，其中茄果類蔬菜中在番茄上應(yīng)用較為廣泛，但在辣椒和茄子上應(yīng)用較少；并且常用于大田生產(chǎn)，在設(shè)施生產(chǎn)中應(yīng)用尚少。此外，不同微生物菌劑對各類作物的作用效果存在差異。通過增施不同種類微生物菌肥處理，探索對設(shè)施茄果類蔬菜生長和產(chǎn)量的影響，篩選適合不同茄果類作物的微生物菌劑，旨為降低設(shè)施茄果連作障礙、改善植株根系環(huán)境、提高作物產(chǎn)量提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

微生物菌種有放線菌、枯草芽孢桿菌和木霉菌3種。其中，放線菌商品名稱為“豐活緣”放線菌劑，有效成分為密旋鏈霉菌和婁徹氏鏈霉菌，有效活菌數(shù)20億個/g，由陜西博秦生物工程有限公司提供；枯草芽孢桿菌商品名為“沃豐康”，有效活菌數(shù)50.0億個/mL，由北京啟高生物科技有限公司提供；木霉菌商品名為“施倍健”哈茨木霉菌·厚垣孢子，有效活菌數(shù)2.0億個/g，由海南金雨豐生物工程有限公司提供。

茄果類作物有番茄、辣椒和茄子3種，其中，番茄品種為農(nóng)博粉18109，辣椒品種為山西大辣椒，茄子品種為黑冠，均由河北省高邑鄗豐育苗場提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 試驗于2021年3月18日至7月10日在石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院趙縣基地3號日光溫室進(jìn)行。溫室土壤肥力中等，地力均勻，水利條件良好。茄果類作物均于3月18日溫室內(nèi)定植，其中，茄子和辣椒采用70 cm等行距種植，株距50 cm；番茄采用大小行定植，大行距90 cm，小行距70 cm，株距40 cm。

在常規(guī)施肥〔商品有機(jī)肥4 500 kg/hm2、氮磷鉀平衡肥（N、P2O5、K2O含量均為15%）750 kg/hm2、中微量元素肥600 kg/hm2做底肥〕的基礎(chǔ)上，每種植物均設(shè)增施放線菌（T1）、枯草芽孢桿菌（T2）、哈茨木霉菌（T3）3個處理，以不增施微生物菌劑為對照（CK）。其中，放線菌用量為15 g/株，與有機(jī)肥按照質(zhì)量比1∶200混勻后作為底肥使用；枯草芽孢桿菌用量為15 L/hm2，分別于定植緩苗后以及緩苗后第30天和第60天各沖施1次；哈茨木霉菌用量為15 kg/hm2，作為底肥施用。小區(qū)面積16 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。其他田間管理措施同常規(guī)。

1.2.2 測定項目與方法 在生長中期，測定植株的株高（莖基部至生長點的距離）、莖粗（地上部1 cm位置）、株幅（植株在地上部分所能形成的最大寬度）和葉面積。其中，株高和株幅測量使用卷尺；莖粗測量使用游標(biāo)卡尺；葉面積為植株最大葉片的面積，近似認(rèn)為是葉長（葉柄至葉尖的長度，用直尺測量）×葉寬（葉片中部最大垂直于主葉脈的距離，用直尺測量）。茄子和番茄每次采收后記錄產(chǎn)量，累計測產(chǎn)；辣椒采收后統(tǒng)計產(chǎn)量。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 利用Excel 2019和SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同微生物菌劑對茄子生長和產(chǎn)量的影響

不同微生物菌劑處理的茄子產(chǎn)量均顯著＞CK，增幅為9.65%～16.27%；指標(biāo)值順序為T3＞T1＞T2，處理間差異較大，其中T3與T1處理差異不顯著，但二者均與T2處理差異達(dá)到了顯著水平（表1）。表明增施微生物菌劑可明顯提高茄子產(chǎn)量，其中T3處理效果最好、T1處理次之。

表1 不同微生物菌劑對茄子生長和產(chǎn)量的影響Table 1 Effects of different microorganisms on the growth and yield of eggplant

不同微生物菌劑處理對茄子各生長指標(biāo)的影響程度不同。茄子株高除T2處理顯著較大外，其他2種菌劑處理的指標(biāo)值均顯著＜CK，其中T3處理的株高顯著＜T1處理。不同菌劑處理的茄子莖粗、株幅和葉面積均＞CK，增幅分別為9.19%～14.18%、1.22%～9.35%和25.71%～45.18%，除T2處理的株幅與CK差異不大外，其他處理的所有指標(biāo)與CK差異均達(dá)到了顯著水平。其中，茄子的莖粗順序為T3＞T1＞T2，三者差異均不顯著；株幅順序為T1＞T3＞T2，差異均達(dá)到了顯著水平；葉面積順序為T2＞T3＞T1，其中T2與T3處理差異不顯著，但二者均與T1處理差異達(dá)到了顯著水平。T2處理下，茄子植株出現(xiàn)徒長現(xiàn)象，株高和葉面積最大，但莖粗最細(xì)、株幅最小，最終產(chǎn)量最低。T3和T1處理均可明顯促進(jìn)茄子植株健壯生長，且保持較大的株幅和葉面積，其中T3處理株高最小、莖粗最大。

綜合考慮認(rèn)為，T3處理效果最好。該處理下，茄子株高最小、莖粗最大，株幅和葉面積較大，產(chǎn)量最高。

2.2 不同微生物菌劑對辣椒生長和產(chǎn)量的影響

不同微生物菌劑處理的辣椒產(chǎn)量均顯著＞CK，增幅為32.96%～56.52%；指標(biāo)值順序為T1＞T2＞T3，處理間差異較大，其中T1處理顯著較高，而T3與T2處理差異不顯著（表2）。表明增施微生物菌劑可明顯提高辣椒產(chǎn)量，其中T1處理效果最好。

表2 不同微生物菌劑對辣椒生長和產(chǎn)量的影響Table 2 Effects of different microorganisms on the growth and yield of pepper

不同微生物菌劑處理對辣椒各生長指標(biāo)的影響程度不同。辣椒株高除T1處理顯著較大外，其他2種菌劑處理的指標(biāo)值差異不顯著但均顯著＜CK。不同菌劑處理的辣椒莖粗、株幅和葉面積均顯著＞CK，增幅分別為9.85%～12.40%、20.19%～25.32%和19.05%～25.81%。其中，辣椒的莖粗順序為T1＞T2＞T3，葉面積順序為T3＞T1＞T2，指標(biāo)值差異均不顯著；株幅順序為T3＞T1＞T2，其中T3處理顯著較高，而T1與T2處理差異不顯著。

綜上分析可以看出，T1處理效果最好。該處理下，辣椒株高和莖粗最大，株幅和葉面積較大，產(chǎn)量最高。

2.3 不同微生物菌劑對番茄生長和產(chǎn)量的影響

不同微生物菌劑處理的番茄產(chǎn)量均＞CK，增幅為13.42%～28.66%，其中T1和T3處理增產(chǎn)顯著；指標(biāo)值順序為T3＞T1＞T2，處理間差異不大（表3）。表明增施微生物菌劑可提高番茄產(chǎn)量，其中T3處理效果最好、T1處理次之。

表3 不同微生物菌劑對番茄生長和產(chǎn)量的影響Table 3 Effects of different microorganisms on the growth and yield of tomato

不同微生物菌劑處理對番茄各生長指標(biāo)的影響程度不同。不同菌劑處理的番茄株高均顯著＜CK，降幅為5.02%～7.80%；莖粗均＞CK，增幅為2.14%～8.85%，其中T1處理與CK差異達(dá)到了顯著水平；株幅均顯著＞CK，增幅為13.88%～19.83%；葉面積除T3處理略＜CK外，其他2個菌劑處理均＞CK，但與CK差異均不顯著。其中，番茄的株高順序為T1＞T2＞T3，株幅順序為T3＞T1＞T2，處理間差異均不顯著；莖粗順序為T1＞T3＞T2，其中T1與T2處理差異達(dá)到了顯著水平，但二者均與T3處理差異不顯著；葉面積順序為T2＞T1＞T3，其中T1與T2處理差異不顯著，但二者均與T3處理差異達(dá)到了顯著水平。

綜上分析可以看出，T3處理效果最好。該處理下，番茄株高最小、莖粗最大，株幅和葉面積較大，產(chǎn)量最高。

3 結(jié)論與討論

微生物菌肥通過微生物的生命活動直接或間接地為植物提供營養(yǎng)元素，進(jìn)而促進(jìn)作物生長，提高株高、莖粗等形態(tài)指標(biāo)[15～17]。研究表明，增施微生物菌肥可以顯著促進(jìn)辣椒株高、莖粗等指標(biāo)增加[18]；在番茄連作土壤中添加微生物肥，可以活化土壤酶活，加快土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，從而促進(jìn)植株生長，提高番茄產(chǎn)量[19，20]。本研究條件下，與常規(guī)施肥處理相比，添加不同的微生物菌肥均可促進(jìn)3種茄果類作物莖粗、株幅和葉面積增大，產(chǎn)量提高，其中茄子和辣椒增產(chǎn)顯著。

前人研究表明，施用微生物菌劑可促進(jìn)植株生長，提高作物產(chǎn)量。哈茨木霉對番茄生長具有一定的刺激作用，適當(dāng)?shù)墓哪久咕┯帽壤纱龠M(jìn)番茄幼苗株高、地上部鮮重等增加[21]。土壤中添加哈茨木霉菌，可提高辣椒的長勢[22]。采用哈茨木霉菌液灌根，可促進(jìn)黃瓜幼苗生長，且與枯草芽孢桿菌配施效果更佳[23]。施用枯草芽孢桿菌可以在一定程度上提高設(shè)施甜瓜的株高、莖粗和葉面積指數(shù)[24]；且在長期連作的土地上施用，能改善蔬菜品質(zhì)，提高產(chǎn)量[25]。放線菌可產(chǎn)生多種對植物病害具有抑制作用的抗生素和酶類，常用于植物病害的防治[26]。研究表明，施用放線菌可以有效抑制番茄灰霉病菌的生長與繁殖[27]，控制苦瓜根際病原菌的數(shù)量[28]。本研究條件下，與常規(guī)施肥處理相比，增施放線菌可以顯著提高3種茄果類作物的莖粗、株幅和產(chǎn)量；增施枯草芽孢桿菌可以顯著提高茄子和辣椒的莖粗、葉面積和產(chǎn)量，但在番茄上只顯著促進(jìn)了株幅的增大；施用哈茨木霉菌可以顯著提高3種茄果類作物的株幅和產(chǎn)量。綜合施用不同菌種后茄果類作物的田間表現(xiàn)，認(rèn)為施用放線菌可顯著提高辣椒產(chǎn)量；施用哈茨木霉菌可顯著促進(jìn)茄子和番茄生長，明顯提高產(chǎn)量。