农用微生物菌肥在黄瓜上的应用效果研究

刘燕 潘婷 孙萍 周宝红 徐荣

摘要    采用对比法，研究农用微生物菌肥在黄瓜上的应用效果。结果表明，施用农用微生物菌肥对黄瓜的增产效果明显，与常规施肥和空白对照相比，分别增产14 834.57、28 691.36 kg/hm2，增幅分别为26.44%、67.90%。

关键词    黄瓜;农用微生物菌肥;产量

中图分类号    S147.5;S642.2        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）06-0060-02                                                                                     開放科学（资源服务）标识码（OSID）

Study  on  Application  Effect  of  Agricultural  Microbial  Fertilizer  on  Cucumber

LIU Yan 1    PAN Ting 1    SUN ping 1    ZHOU Bao-hong 2    XU Rong 3

（1 Center of Agricultural Product Quality Supervision and Testing in Hanjiang District of Yangzhou City，Yangzhou Jiangsu 225009; 2 Comprehensive Agricultural Service Center of Gongdao Town in Hanjiang District of Yangzhou City; 3 The Academy of Agricultural Science of Jiangsu Lixiahe District）

Abstract    The application effect of agricultural microbial fertilizer on cucumber was studied by contrast method.The results showed that the effect of applying microbial fertilizer on cucumber yield was obvious.Compared with conventional fertilization and blank control，the yield of cucumber increased by 14 834.57 kg/hm2 and 28 691.36 kg/hm2，respectively，with an increase of 26.44% and 67.90%.

Key words    cucumber;agricultural microbial fertilizer;yield

微生物菌肥是指一类含有活性有益微生物的特定肥料，应用于农业生产中，能够为作物生长提供所需养分，是21世纪的新型肥料[1]。微生物菌肥是利用现代生物技术生产的低耗能、无毒、无害、无污染的有机微生物菌剂，可以增加土壤中有益微生物数量，提高土壤中的有机质含量，改善土壤结构，提高土壤保水、保肥、抗病虫害能力，进而促进农作物生长发育，提高农作物产量，改善农产品品质[2]。我国是世界上肥料消费量最大的国家，但在当前农业生产中，化肥使用存在浪费严重、施肥比例不合理、综合利用率低、有机肥和新型肥料开发利用不足等问题。大量使用化学肥料，使耕地用养失调、土壤板结、水土流失严重、土壤肥力下降，致使农产品品质下降，造成严重的经济损失[3]。为解决这类问题，提升耕地质量、促进化肥减量增效、保护农业生态、强化食品安全、实现农业生产可持续发展，大力发展微生物肥料产业十分必要和迫切。

枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一类好氧型、内生抗逆孢子的杆状细菌，广泛存在于土壤、湖泊、海洋和动植物的体表，自身没有致病性，该菌先后被FDA（Food and Drug Administration，食品药品管理局）和我国农业部列为对人畜无害的微生物[4-5]。目前，枯草芽孢杆菌大量应用于生物肥料。枯草芽孢杆菌通过在作物根际或体内定殖，可以同病原菌竞争植物周围的营养、分泌抗菌物质抑制病原菌生长，同时诱导植物防御系统抵御病原菌入侵，保护并促进植物生长[6]。

黄瓜是在我国各地普遍栽培的主要大众蔬菜之一，目前关于枯草芽孢杆菌的作用机理研究较多，但对其作为微生物菌肥在黄瓜生产中应用的研究较少。随着人们环保意识的增强，微生物菌肥因其在环境保护、病虫害防治、食品安全和人类健康等方面的优点而受到广泛关注。本研究通过施用农用微生物菌剂枯草芽孢杆菌，探讨其对黄瓜果重、果数和产量的影响，明确枯草芽孢杆菌对黄瓜生长的作用效果，旨在为指导农民生产提供科学依据。

1    材料与方法

1.1    试验地概况

试验于2019年在扬州市邗江区蒋王蔬菜生产基地进行，试验地地形平坦，土壤肥力中等，土壤基本理化性状：有机质含量28.75 g/kg、全氮含量1.34 g/kg、有效磷含量24.34 mg/kg、速效钾含量54.54 mg/kg，pH值6.8，质地轻壤土，小粉砂。

1.2    供试材料

供试作物为黄瓜，品种为黑亮王，前茬青菜，栽培条件为塑料薄膜大棚栽培。

供试肥料由南京农大环境生物工程有限公司提供的农用微生物菌剂枯草芽孢杆菌，有效活菌数≥2.0亿/ mL。

1.3    试验设计

试验共设4个处理，分别为空白对照（CK1）：不施用任何肥料，产量为基础地力产量。常规施肥（CK2）：基肥施用南京宁粮生物肥料有限公司生产的商品有机肥14 814.75 kg/hm2、中国-阿拉伯化肥有限公司生产的撒可富复合肥（17-17-17）1 200 kg/hm2;追肥于盛果期追施寿光市百威德生物工程有限公司生产的庄稼福叶面肥1 200 kg/hm2，稀释1 000倍后施用。农用微生物菌剂+常规施肥（B1）：使用南京农大环境生物工程有限公司提供的农用微生物菌剂枯草芽孢杆菌对黄瓜根部进行定向喷施，于黄瓜定植活棵后3～5 d，用菌剂60 L/hm2兑水750 kg/hm2喷施于黄瓜根部;间隔22 d后，用菌剂90 L/hm2兑水750 kg/hm2喷施于黄瓜根部。全生育期共喷施2次，其他施肥措施同CK2。灭活基质+常规施肥（B2）：于黄瓜定植活棵后3～5 d，用菌剂灭活基质60 L/hm2兑水750 kg/hm2喷施于黄瓜根部;间隔22 d后，用灭活基质菌剂90 L/hm2兑水750 kg/hm2喷施于黄瓜根部。全生育期共喷施2次，其他施肥措施同CK2。3次重复，随机区组排列，共12个小区，小区面积20.25 m2。每畦宽1.5 m，每个小区长13.5 m，每个试验小区间隔0.75 m。

试验采用钢架塑料大棚栽培，每棚建4畦。基肥于3月26日施入旋耕，3月28日定植，试验肥料于4月6日、28日各喷1次。生长期间调查各小区生物学性状，5月21日开始采收，7月2日采收結束。

2    结果与分析

2.1    不同处理对黄瓜植物学性状的影响

由表1可知，处理B1平均单果重161.14 g，较CK2增加3.21 g，较CK1增加23.86 g;单株结果数平均为12.38个，较CK2增加2.38个，较CK1多3.73个。处理B2平均单果重为153.72 g，较CK2减少4.21 g，较CK1增加16.44 g;单株结果数平均为10.67个，较CK2多0.67个，较CK1多2.02个。表明施用微生物菌剂枯草芽孢杆菌可增加黄瓜的单株结果数和果重，进而提高小区产量。

2.2    不同处理对黄瓜产量的影响

由表2可知，处理B1平均产量为70 948.15 kg/hm2，较CK2增加14 834.57 kg/hm2，增产率为26.44%;较CK1增加28 691.36 kg/hm2，增产率为67.90%。处理B2平均产量为58 222.22 kg/hm2，较CK2增加2 108.64 kg/hm2，增产率为3.76%;较CK1增加15 965.43 kg/hm2，增产率为37.78%。同时，处理B1的产量较处理B2增加12 725.93 kg/hm2，增产率为21.86%。表明施用微生物菌剂枯草芽孢杆菌可以大幅度提高黄瓜产量，增加黄瓜种植的经济效益。

F测验结果表明，4个处理间差异达极显著水平（表3）。进一步多重比较表明，CK1与其他处理间均存在极显著差异，表明施用肥料可以提高黄瓜产量;处理B1与其他处理均存在极显著差异，表明施用常规肥料配施微生物菌剂枯草芽孢杆菌黄瓜产量显著增加;处理B2与处理B1存在极显著差异，但与CK2之间无显著差异，表明失活的微生物菌肥对产量无显著影响，进而证明黄瓜产量的提高与枯草芽孢杆菌有关。

3    结论与讨论

微生物菌肥与常规肥料配合施用，可有效提高化肥利用率，促进化肥减量增效;修复土壤，培肥地力，稳定提升耕地质量;在保护土壤生态平衡和无公害绿色蔬菜生产中有良好的应用前景[7]。当前，微生物菌肥在黄瓜上的应用研究已取得较大进展。毕建水等[8]研究选育了5种微生物肥料菌株对黄瓜幼苗生长均有一定促进作用，施用微生物菌肥后黄瓜幼苗株高增长率为3.45%～45.98%，茎粗增长率为16.67%～50.00%。李玉奇等[9]研究发现，连茬王、护根宝和木霉菌肥3种微生物菌肥皆可以提高黄瓜的总生物量、茎粗、叶面积指数、叶片数、根活力以及叶片的光合特性。微生物菌肥作为21世纪的绿色无公害新型肥料正逐步在农业中推广应用。

将微生物菌剂枯草芽孢杆菌用于防治植物病原菌侵染一直是国内外研究的热点。枯草芽孢杆菌的生防机制主要通过竞争作用、拮抗作用、溶茵作用、诱导植物产生抗性及促进植物生长，但是其生物防效受土壤环境影响较大，因而大多数研究仍处于实验室阶段，对于枯草芽孢杆菌生物菌肥田间应用效果及对作物产量影响的研究还较少[10]。

本研究结果表明，在常规施肥基础上，配施微生物菌肥相较于常规施肥和不施肥处理明显促进黄瓜生长，增加单株结果数和单果重，提高产量。常规施肥配施灭活基质处理的黄瓜产量，与常规施肥无显著差异，表明枯草芽孢杆菌在提高黄瓜产量过程中确实发挥作用。本研究发现，施用枯草芽孢杆菌对于提高黄瓜产量有显著的促进作用，但枯草芽孢杆菌对黄瓜外观、营养价值、食用风味等方面的影响仍有待在以后的研究中探索。

4    参考文献

[1] 姜妍，王浩，王绍東，等.微生物菌肥在农业生产中的应用潜力[J].大豆科技，2010（5）：25-27.

[2] 赵瑛，罗俊杰，王方，等.微生物菌肥在保护地黄瓜栽培上的应用研究进展[J].甘肃农业科技，2015（6）：62-65.

[3] 赵炳华，林伟鹏.推广使用微生物肥料，推动农业可持续发展[J].大麦与谷类科学，2010（1）：34-37.

[4] CHEN Z M，LI Q，LIU H M，et al.Greater enhancement of Bacillus subtilis spore yields in submerged cultures by optimization of medium composition through statistical experimental designs[J].Applied Microbiology & Biotechnology，2010，85（5）：1353-1360.

[5] MISHRA S，ARORA N K.Evaluation of rhizospheric Pseudomonas and Bacillus as biocontrol tool for Xanthomonas campestris pv campestris[J].World Journal of Microbiology and Biotechnology，2012，28（2）：693-702.

[6] 赵达，傅俊范，裘季燕，等.枯草芽孢杆菌在植病生防中的作用机制与应用[J].辽宁农业科学，2007（1）：46-48.

[7] 韩庆岭，滕跃.微生物肥料开发策略探讨[J].上海蔬菜，2010（4）：88-89.

[8] 毕建水，李翠翠，郑泽臣，等.微生物菌肥中不同菌株对黄瓜和番茄幼苗生长的影响[J].青岛农业大学学报（自然科学版），2008，25（2）：128-130.

[9] 李玉奇，辛世杰，奥岩松.微生物菌肥对温室黄瓜生长、产量及品质的影响[J].中国农学通报，2012（1）：265-269.

[10] 黄曦，许兰兰，黄荣韶，等.枯草芽孢杆菌在抑制植物病原菌中的研究进展[J].生物技术通报，2010（1）：24-29.