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      復(fù)合微生物肥料替代常規(guī)底肥對(duì)設(shè)施番茄產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

      2025-02-13 00:00:00尹心馨李婷王躍袁勝君楊明宇郝曉建
      中國(guó)果菜 2025年1期
      關(guān)鍵詞:底肥品質(zhì)番茄

      摘 要:為了探究復(fù)合微生物肥料對(duì)番茄常規(guī)底肥的替代效果,篩選出適宜的復(fù)合微生物肥料品種,以‘京采8’番茄為試驗(yàn)對(duì)象,設(shè)置普通商品有機(jī)肥(CK1)、普通商品有機(jī)肥+常規(guī)復(fù)合肥(CK2)、普通商品有機(jī)肥+復(fù)合微生物肥料1(N∶P2O5∶K2O=12∶0∶3)(T1)、普通商品有機(jī)肥+復(fù)合微生物肥料2(N∶P2O5∶K2O=15∶5∶5)(T2)4個(gè)處理。在苗期、開(kāi)花期、坐果期測(cè)定番茄植株株高、葉片開(kāi)展度、莖粗,并在坐果期計(jì)算番茄一、二穗果掛果數(shù)、產(chǎn)量和品質(zhì)。結(jié)果表明,復(fù)合微生物肥料處理較常規(guī)復(fù)合肥處理能顯著促進(jìn)番茄植株的生長(zhǎng)發(fā)育,施用復(fù)合微生物肥料的植株莖粗均達(dá)到15 mm以上,株高比對(duì)照(CK2)稍有增加;處理T2的一、二穗果轉(zhuǎn)色率分別較對(duì)照(CK2)顯著增加55.7%和26.7%;二穗果處理T1、T2較對(duì)照(CK2)可溶性糖含量分別提高6.2%和15.3%,糖酸比分別提高15.4%和25.0%,VC含量分別提高13.8%和19.4%;處理T2的一、二穗果番茄紅素和可溶性蛋白含量均為最高。綜上,施用復(fù)合微生物肥料對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)均有所提升,底肥施用復(fù)合微生物肥料,不僅能減少土壤中磷、鉀元素積累,更能促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng),增加番茄產(chǎn)量和促進(jìn)果實(shí)成熟,提高果實(shí)品質(zhì),復(fù)合微生物肥料2處理的活菌數(shù)和磷、鉀含量更高,提升效果最好。

      關(guān)鍵詞:復(fù)合微生物肥料;番茄;底肥;品質(zhì);產(chǎn)量

      中圖分類號(hào):S641.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1008-1038(2025)01-0061-06

      DOI:10.19590/j.cnki.1008-1038.2025.01.010

      Effects of Compound Microbial Fertilizers Instead of Conventional Base Fertilizers on Yield and Quality of Protected Tomatoes

      YIN Xinxin1, LI Ting3, WANG Yue1, YUAN Shengjun1, YANG Mingyu2*, HAO Xiaojian4

      (1. Beijing Miyun Soil Fertilizer Extension Service Station, Beijing 101500, China; 2. Beijing Miyun Agricultural Service Center, Beijing 101500, China; 3. Beijing District Agricultural Technology Extension Station, Beijing 100029, China; 4. NanShan Agriculture Ecological Garden Company, Beijing 101500, China)

      Abstract: In order to explore the substitution effect of compound microbial fertilizer on tomato conventional base fertilizer and screen suitable compound microbial fertilizer varieties, ‘Jingcai 8’ tomato was used as the test object, and four treatments were set up: common commodity organic fertilizer (CK1), common commodity organic fertilizer + conventional compound fertilizer (CK2), common commodity organic fertilizer + compound microbial fertilizer 1(N∶P2O5∶K2O = 12∶0∶3)(T1), common commodity organic fertilizer + compound microbial fertilizer 2(N∶P2O5∶K2O = 15∶5∶5)(T2). The plant height, leaf expansion and stem diameter of tomato plants were measured at seedling stage, flowering stage and fruit setting stage. The fruit number, yield and quality (soluble sugar, titratable acid, sugar-acid ratio, VC and lycopene content ) of tomato first and second panicles were calculated at fruit setting stage. The results showed that the compound microbial fertilizer treatment could significantly promote the growth and development of tomato plants compared with the conventional compound fertilizer treatment. The stem diameter of tomato plants treated with compound microbial fertilizer was more than 15 mm, and the plant height was slightly higher than that of the control (CK2). The color conversion rates of the first and second spikes of T2 were significantly increased by 55.7% and 26.7%, respectively, compared with the control (CK2). Compared with the control (CK2), the soluble sugar content of T1 and T2 increased by 6.2% and 15.3%, the sugar-acid ratio increased by 15.4% and 25.0%, and the VC content increased by 13.8% and 19.4%, respectively. The contents of lycopene and soluble protein in the first and second spike fruits of T2 treatment were the highest. In summary, the compound microbial fertilizer could improve the growth, development, yield and quality of tomato. The application of compound microbial fertilizer to tomato base fertilizer could not only reduce the accumulation of phosphorus and potassium in soil, but also promote the growth of tomato plants, increase tomato yield and promote fruit maturity, and improve fruit quality. The number of viable bacteria and the content of phosphorus and potassium in the treatment of compound microbial fertilizer 2 were higher, and the effect was the best.

      Keywords: Compound microbial fertilizer; tomato; base fertilizer; quality; yield

      番茄作為我國(guó)主要的蔬菜栽培作物之一,因其口感佳、品相好,富含多種營(yíng)養(yǎng)元素,越來(lái)越受到消費(fèi)者的青睞,同時(shí)也為農(nóng)戶帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益[1]。然而,在生產(chǎn)過(guò)程中,由于長(zhǎng)期連續(xù)種植,底肥多使用氮磷鉀三元復(fù)合肥料,且用量較大,造成設(shè)施土壤養(yǎng)分盈余,磷、鉀元素含量過(guò)高,此外養(yǎng)分比例失調(diào)、微生物種群失衡、作物病害頻發(fā),對(duì)果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響較大,嚴(yán)重制約了番茄產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。為了促進(jìn)番茄產(chǎn)業(yè)綠色、生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展,篩選出可替代常規(guī)復(fù)合肥的安全、無(wú)污染的復(fù)合微生物肥料尤為重要[3]。

      復(fù)合微生物肥料是指由一些特殊功能的微生物與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)復(fù)合而成,能提供、保持或改善植物營(yíng)養(yǎng),提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量或改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的活體微生物制品,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種新型生物肥料制品[4]。微生物的生命活動(dòng)可產(chǎn)生多種次生代謝產(chǎn)物,分解土壤的礦質(zhì)養(yǎng)分和有機(jī)殘?bào)w,使其成為能夠被作物吸收利用的有效養(yǎng)分,利于作物的生長(zhǎng),起到增產(chǎn)增效的作用,其代謝活動(dòng)產(chǎn)生的有機(jī)酸還能將土壤中的磷、鉀等元素部分釋放出來(lái),供作物再次吸收利用[5]。試驗(yàn)表明,施用復(fù)合微生物肥料的番茄熟果顏色均勻、口感好,與常規(guī)施肥相比產(chǎn)量增加[6-8]。楊保國(guó)等[9]的試驗(yàn)表明,施用復(fù)合微生物做底肥,可以促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育,改善果實(shí)性狀,增產(chǎn)效果明顯。趙華麗等[10]研究發(fā)現(xiàn),玉米施加復(fù)合微生物肥料,不僅出苗率高,還可促進(jìn)植株的生長(zhǎng)及壯大,提高產(chǎn)量。減施化肥配施復(fù)合微生物肥料能顯著提高辣椒和甜瓜的果粗、果長(zhǎng)和單果質(zhì)量,可溶性糖和維生素C含量更高,能有效改善品質(zhì)[11-12]。王麗麗等[13]研究發(fā)現(xiàn),施用微生物菌劑后,番茄的可溶性糖、糖酸比分別較對(duì)照提高了4.55%和12.9%,改善了番茄果實(shí)的口感和風(fēng)味,提高了番茄的品質(zhì)。

      本研究以北京市密云區(qū)特色口感番茄‘京采8’為材料,選用含枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌兩種微生物菌劑的復(fù)合微生物肥料,依據(jù)番茄的養(yǎng)分需求規(guī)律,探究復(fù)合微生物肥料對(duì)底肥三元復(fù)合肥的替代效果,以期建立更加科學(xué)、可持續(xù)的底肥施用體系,與更加綠色、高效、安全、無(wú)污染的科學(xué)施肥路徑,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 試驗(yàn)材料

      供試番茄品種為‘京采8’,種植密度為41 175株/hm2。

      復(fù)合微生物肥料1:活性菌為枯草芽孢桿菌+地衣芽孢桿菌,微生物菌種0.2億/g,N∶P2O5∶K2O=12∶0∶3,北京綠得利工貿(mào)有限公司。

      復(fù)合微生物肥料2:活性菌為枯草芽孢桿菌+地衣芽孢桿菌,微生物菌種2億/g,N∶P2O5∶K2O=15∶5∶5,北京綠得利工貿(mào)有限公司。

      常規(guī)復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15):北京泰民同豐農(nóng)業(yè)科技有限公司。普通商品有機(jī)肥(N+P+K>4%,有機(jī)質(zhì)>30%):北京沃晟杰種植用土有限公司。

      1.2 試驗(yàn)時(shí)間

      2023年8月8日播種育苗,2023年9月12日定植,2024年1月14日開(kāi)始采摘,2024年4月16日收獲。

      1.3 試驗(yàn)地基本情況

      試驗(yàn)地點(diǎn)位于北京市密云區(qū)河南寨鎮(zhèn)山口莊村一山一柿農(nóng)場(chǎng),試驗(yàn)前采集土壤樣品并檢測(cè),土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

      1.4 試驗(yàn)方法

      各小區(qū)不同施肥處理見(jiàn)表2。

      試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次,每個(gè)小區(qū)60 m2,隨機(jī)區(qū)組排列,每個(gè)栽培畦種植2行,雙株定植,株距35 cm,行距150 cm。各肥料均做基肥施入,追肥及其他田間管理措施一致,滴灌追肥。

      1.5 測(cè)定指標(biāo)與方法

      1.5.1 生長(zhǎng)指標(biāo)

      定植后30 d,每個(gè)小區(qū)采集植株根部,用清水洗凈,測(cè)量根長(zhǎng)、根鮮質(zhì)量、根干質(zhì)量;根長(zhǎng)用刻度尺測(cè)量根部拉直最長(zhǎng)處,根鮮質(zhì)量和烘干后的根干質(zhì)量用分析天平稱量。苗期在每個(gè)小區(qū)選取隨機(jī)連續(xù)的10株番茄并進(jìn)行標(biāo)記,測(cè)量植株株高和葉片開(kāi)展度;株高用鋼卷尺測(cè)量植株根莖部到主莖頂端的垂直距離,葉片開(kāi)展度用鋼卷尺測(cè)量外葉展開(kāi)的最大距離。開(kāi)花期測(cè)量標(biāo)記番茄植株的株高和莖粗,坐果期測(cè)量番茄植株的莖粗,莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)量距離植株頂端5 cm處的橫、縱向直徑,取平均值。

      1.5.2 品質(zhì)和產(chǎn)量指標(biāo)

      番茄果實(shí)開(kāi)始坐果后,分別統(tǒng)計(jì)第一、二穗番茄掛果數(shù);待每穗果實(shí)成熟后,隨機(jī)采摘每個(gè)處理下外觀完好的10個(gè)番茄,用分析天平稱量番茄質(zhì)量,計(jì)算每穗番茄果實(shí)的平均單果質(zhì)量。試驗(yàn)按每小區(qū)60 m2統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量,再折合成每667 m2的產(chǎn)量。

      選取各處理?xiàng)l件下外形完好,大小均勻的成熟番茄5個(gè),用于番茄品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。番茄果實(shí)中VC含量的測(cè)定采用鉬藍(lán)比色法;可滴定酸含量采用NaOH滴定法測(cè)定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定;糖酸比為可溶性糖與可滴定酸的比值。番茄紅素含量采用分光光度法測(cè)定;可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)G250染色法測(cè)定。

      1.6 數(shù)據(jù)處理

      數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行處理。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 不同處理對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響

      不同處理對(duì)番茄植株根系的影響見(jiàn)表3。由表可知,處理T2的根長(zhǎng)最長(zhǎng),為22.7 cm,根鮮質(zhì)量和根干質(zhì)量最大,分別為5.11 g和3.26 g,根活力最高。處理T1、T2的番茄根系,在根長(zhǎng)、根鮮質(zhì)量、根干質(zhì)量,根系活力上均高于CK2,同時(shí)顯著高于只施用商品有機(jī)肥的CK1。

      由表4可知,與施用常規(guī)復(fù)合肥的處理(CK2)相比,復(fù)合微生物肥的處理提高了番茄苗期和開(kāi)花期的平均株高和平均莖粗。苗期T2的平均株高最高,為61.2 cm,較CK2顯著增加了7.9%;T2的葉片開(kāi)展度最大,達(dá)到39.6 cm×41.9 cm。開(kāi)花期T1和T2的平均株高分別達(dá)到99.7 cm與101.3 cm,較CK2分別增加3.0%和4.7%;坐果期T1、T2的莖粗均超過(guò)了16 mm,較CK2顯著增加了11.3%和13.2%,初步表明復(fù)合微生物肥料作為底肥能有效促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng),其地上部分的生長(zhǎng)很可能是由于復(fù)合微生物肥料對(duì)番茄植株根系生長(zhǎng)的促進(jìn)而實(shí)現(xiàn)的。

      2.2 不同處理對(duì)番茄產(chǎn)量及轉(zhuǎn)色率的影響

      由表5可知,T2的第一、二穗果掛果數(shù)明顯高于CK2,分別較CK2顯著增加17.1%和22.9%。底施復(fù)合微生物肥料可以提高番茄膨果初期的掛果數(shù),但掛果總數(shù)4個(gè)處理間均無(wú)顯著差異,說(shuō)明微生物肥料作為底肥對(duì)掛果數(shù)的影響在掛果后期表現(xiàn)不明顯。在小區(qū)產(chǎn)量方面,處理T2最高,為476.8 kg,其次是T1,為475.2 kg;CK2為441.8 kg,CK1最低,為413.5 kg;T1和T2的每667 m2產(chǎn)量分別比CK2增加7.6%和7.9%,底施復(fù)合微生物肥料與常規(guī)復(fù)合肥相比,番茄總產(chǎn)量顯著增加。

      表6為不同處理下番茄的始收期和第一、二穗果的轉(zhuǎn)色率,T1和T2兩個(gè)處理轉(zhuǎn)色成熟最早,1月14日采收,CK2次之,1月16日采收,CK1最遲,1月20日采收。復(fù)合微生物肥料2可以明顯促進(jìn)番茄的轉(zhuǎn)色,第一、二穗果轉(zhuǎn)色率分別較CK2顯著增加55.7%和26.7%。這是由于復(fù)合微生物肥料中的有益微生物在土壤中定殖后會(huì)產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物,不僅能刺激農(nóng)作物的生長(zhǎng),還能為農(nóng)作物提供有益微生物和可供植物吸收的有機(jī)物,達(dá)到促進(jìn)果實(shí)成熟和增加產(chǎn)量的效果。

      2.3 不同處理對(duì)番茄品質(zhì)的影響

      不同處理對(duì)番茄一、二穗果果實(shí)品質(zhì)的影響見(jiàn)表7。由表可知,復(fù)合微生物肥料不但能提高掛果初期果實(shí)可溶性糖含量,還能降低番茄果實(shí)的可滴定酸含量,提高VC的含量,顯著提高番茄紅素和可溶性蛋白的含量。第一、二穗果處理T2較對(duì)照CK2可溶性糖含量分別提高了6.9%和15.3%,糖酸比分別提高了17.7%和25.0%,VC含量分別提高了14.4%和19.4%,且在第一、二穗果期,處理T1和T2在番茄紅素和可溶性蛋白含量2個(gè)指標(biāo)上均顯著高于對(duì)照。

      3 討論

      復(fù)合微生物肥料本身含有氮、磷、鉀等養(yǎng)分和微生物菌,為作物生長(zhǎng)提供所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),增強(qiáng)作物抗逆性,其本身含有的多種微生物,活化了土壤中的養(yǎng)分,加速土壤養(yǎng)分的分解、轉(zhuǎn)化和釋放[14-15]。宋以玲等[16]研究發(fā)現(xiàn),復(fù)合微生物肥料中的活性菌能提高土壤過(guò)氧化氫酶、脫氫酶的活性,促進(jìn)花生根系生長(zhǎng),達(dá)到養(yǎng)地增產(chǎn)的效果。齊維強(qiáng)等[17]試驗(yàn)表明,復(fù)合微生物處理能降低土壤容重,改善土壤結(jié)構(gòu),有利于作物根系的生長(zhǎng),提高土壤有機(jī)質(zhì)及有效養(yǎng)分含量。此外,復(fù)合微生物肥料在促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成、增強(qiáng)土壤的保水保肥能力、減輕土壤板結(jié)、提高土壤通氣性和促進(jìn)根系伸展等方面也有較好的效果,能夠?yàn)檗r(nóng)作物提供健康的生長(zhǎng)環(huán)境[18]。本研究結(jié)果表明,在番茄生長(zhǎng)初期,施用復(fù)合微生物肥料能促進(jìn)番茄植株的生長(zhǎng),株高、莖粗,根長(zhǎng)、根鮮質(zhì)量、根系活力均較常規(guī)復(fù)合肥顯著增加,這是由于復(fù)合微生物肥料中的功能微生物可以通過(guò)改變作物根系生長(zhǎng),調(diào)節(jié)根際養(yǎng)分,使番茄生長(zhǎng)所需的各種營(yíng)養(yǎng)元素更利于番茄根系的吸收利用,從而促進(jìn)番茄地上部分的生長(zhǎng)發(fā)育[19]。

      本研究使用的復(fù)合微生物肥料包含兩種微生物菌劑和不同比例的氮磷鉀養(yǎng)分,通過(guò)功能微生物對(duì)土壤微量元素的分解,農(nóng)作物可以吸收更多、更豐富的養(yǎng)分,有效提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量。學(xué)者們對(duì)此有較多研究,如馮寶華等[20]研究發(fā)現(xiàn),施用復(fù)合微生物肥料可以在一定程度上調(diào)節(jié)作物生理代謝,從而促進(jìn)植物生長(zhǎng),顯著提高產(chǎn)量。根據(jù)田明月等[21]的研究,減少20%化肥增施復(fù)合微生物肥料可有效增加辣椒的產(chǎn)量。哈雪姣等[22]研究也發(fā)現(xiàn),微生物肥料與微生物菌劑共同處理的西瓜可溶性固形物含量最高。復(fù)合微生物肥料在溫室黃瓜生產(chǎn)中的應(yīng)用表明,黃瓜果實(shí)維生素C含量和產(chǎn)量均較常規(guī)施肥有明顯增加[23]。

      本研究結(jié)果表明,復(fù)合微生物肥料1和2均可以促進(jìn)番茄生長(zhǎng)發(fā)育,復(fù)合微生物肥料2處理的番茄二穗果可溶性糖含量以及糖酸比最高,較施用常規(guī)復(fù)合肥對(duì)照提高了15.3%和25%。處理T1和T2在VC、番茄紅素和可溶性蛋白含量3個(gè)指標(biāo)上均與對(duì)照的處理達(dá)到顯著差異。相較于復(fù)合微生物肥料1,復(fù)合微生物肥料2的活菌數(shù)為2億/g,且磷、鉀含量更高,所以復(fù)合微生物肥料2處理的番茄植株長(zhǎng)勢(shì)更好,產(chǎn)量和品質(zhì)更優(yōu)。綜上,番茄底肥中施用復(fù)合微生物肥料替代常規(guī)復(fù)合肥可以提高番茄掛果初期果實(shí)的品質(zhì),對(duì)番茄總產(chǎn)量有所提高,復(fù)合微生物肥料2(N∶P2O5∶K2O=15∶5∶5)的替代效果最好。

      4 結(jié)論

      底肥施用復(fù)合微生物肥料可以增加番茄根長(zhǎng),提高根系活力,促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng)發(fā)育,增加番茄株高和莖粗;復(fù)合微生物肥料能顯著加快番茄果實(shí)的轉(zhuǎn)色成熟,使收獲期提前,增加一、二穗番茄果實(shí)的掛果數(shù)和提升一、二穗番茄果實(shí)品質(zhì),提高番茄產(chǎn)量。由于此次試驗(yàn)僅對(duì)底肥進(jìn)行了不同處理,追肥各處理間保持一致,后續(xù)在底肥施用復(fù)合微生物肥料處理的基礎(chǔ)上搭配合理的追肥方案,以集成科學(xué)合理的施肥套餐,促進(jìn)番茄生長(zhǎng)發(fā)育和提高產(chǎn)量品質(zhì),建立安全、綠色、可持續(xù)的番茄肥料施用體系。

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