韩顺斌,华 军,马丽君,杨雅萍,钟红清,张存录
(1.张掖市农业科学研究院,甘肃张掖734000;2.甘肃省张掖市经济作物技术推广站,甘肃张掖734000;3.甘肃省张掖市甘州区西城驿林场,甘肃张掖734000)
温室蔬菜的规模化发展在形成突出的产业优势和发挥促农增收作用的同时,对温室土壤高强度利用也造成了土壤质量的下降。最典型特征是周年生产设施土壤利用期长,高投入高产出,化肥农药施用强度大,高温高湿环境土壤有机质分解矿化快,土壤质量下降显著。直接结果是化肥、农药多施、滥施等现象极为普遍,而蔬菜的产量和品质却没有随之提升,提质增效成为温室生产的难题和瓶颈。
黄腐酸微生物菌剂含有促使植物生长所不可缺少的核苷酸、氨基酸、微生物和微量元素,可作为一种土壤改良剂应用于农业生产实践[1]。有研究发现,黄腐酸可提高植物光合作用,促进植物生长发育,提高作物产量;蚯蚓粪能不同程度地提高多种作物包括谷物、豆科植物、花卉、蔬菜及其他大田作物的种子发芽率,促进其生长,提高产量,改善品质[2-5]。上述单一类型的肥种和菌剂已经过多种试验验证,但将两者配施来进一步提高土壤质量,促进作物生长发育的研究还比较少。本试验结合生产实际,通过开展蚯蚓粪和黄腐酸微生物菌剂配施对秋冬茬设施番茄产量、品质、丰产潜力影响的研究,旨在为促进温室番茄提质增效、改善土壤环境及促进化肥减量提供理论依据和技术支持。
番茄品种:丰收(74-560)RZ F1杂交种,由瑞克斯旺(青岛)农业服务有限公司生产。
蚯蚓粪来自北京大环顺鑫有机肥料厂,以牛粪为主要原料,经过80 d处理而成。牛粪为自行发酵而成。试验地土壤及蚯蚓粪的养分含量见表1。
黄腐酸微生物菌剂为山东泉林嘉有肥料有限责任公司生产,成分含量为黄腐酸≥20%,有机质≥45%,枯草芽孢杆菌+地衣芽孢杆菌≥1亿/g。
表1 供试土壤及蚯蚓粪的养分含量
无机肥为尿素、磷二铵、硫酸钾及以资水溶肥。试验中各处理化肥施入量一致,即基肥施用量为尿素450 kg/hm2、磷二铵75 kg/hm2、硫酸钾375 kg/hm2;追肥从坐果后开始追施,共追施8次,施用量为以资水溶肥(12-8-32+2.1Ca+0.6Mg+TE)1 200 kg/hm2,氮(N)、磷(P2O5)、钾(K20)纯养分总用量分别为364.5 kg/hm2、130.5 kg/hm2、571.5 kg/hm2。
试验于2018年7—12月在甘肃省张掖市甘州区党寨镇雷寨村日光温室内进行。番茄于2018年7月16日定植,10月11日开始采收,12月2日最后一次采收。试验设4个处理(见表2),3次重复,随机区组排列。小区面积为9.8 m2,每小区定植32株。
表2 试验处理
各处理在采收期分次计产;每个处理定植后,每隔15天测量1次株高和茎粗,到6穗果坐果时结束;盛果期随机挑取10个番茄测定单果质量、纵横径以及可溶性糖、可溶性固形物、维生素C指标。
在番茄果实成熟期,各处理选取长势均匀的植株,摘取红熟番茄用于品质测定。
1.3.1 VC含量 采用荧光法(GB 5009.86-2016)测定。
1.3.2 可溶性糖 采用直接滴定法(GB5009.7-2016)测定。
1.3.3 可溶性固形物 采用折光计法(GB/T12143-2008)测定。
试验数据使用Excel 2010和DPS 7.05软件统计分析。
从表3可以看出,在蚯蚓粪施入量固定为15 000 kg/hm2时,随着黄腐酸微生物菌剂施入量的增加,产量呈递增趋势,平均产量增幅为6.7%。最大增幅是T3处理,产量达111 734.7 kg/hm2,增幅10.3%,显著高于CK。
表3 不同用量黄腐酸微生物菌剂对产量的影响单位:kg/hm2
从表4可以看出,随着黄腐酸微生物菌剂施入量的增加,单果重呈现逐渐增加趋势,最大单果重为T3处理,达288.8 g,较施入CK高8.1 g,增幅达10.8%。配施微生物菌剂可在不增施化肥的情况下实现增产,说明微生物菌剂促进了土壤中难溶性养分的溶解和释放,提高了土壤养分的供应能力,有助于番茄对养分的吸收,进而实现产量和单果重的提高。
表4 不同用量黄腐酸微生物菌剂对单果重的影响单位:g
从表5可以看出,随着黄腐酸微生物菌剂的增加,株高、茎粗、果实纵横径均呈现递增趋势,其中以T3处理效果最好,分别较对照提高了7.6%、10.6%、10.0%和6.9%。黄腐酸微生物菌剂的施入有效促进了番茄的植株生长和果实生长,为番茄丰产奠定了良好的基础,进一步验证了增产效果的可靠性。
表5 黄腐酸微生物菌剂对番茄丰产性能的影响
从表6可以看出,黄腐酸微生物菌剂对番茄品质的影响是显著的,可有效提高维生素C、可溶性糖及可溶性固形物含量。黄腐酸微生物菌剂和蚯蚓粪配施的3个处理维生素C、可溶性糖及可溶性固形物的平均增幅分别达17.9%、24.2%和15.5%,增幅显著。其中,T3处理的3项品质指标均为最高,增幅分别达26.0%、36.4%和20.9%。
表6 黄腐酸微生物菌剂对番茄品质的影响
黄腐酸微生物菌剂与蚯蚓粪配施可有效促进番茄增产,最高增产幅度可达10.3%。方雪丹等在番茄上发现添加芽孢杆菌可使番茄增产35.26%,前人在黄瓜和白菜上也发现微生物菌剂的增产作用[6],这与本试验发现黄腐酸微生物菌剂中的枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌促进番茄增产的结果一致。在没有养分投入的情况下实现增产,主要有以下2个原因:一是除了黄腐酸的土壤改良作用外,其中的芽孢杆菌具有生长快、营养简单、抗逆性强等优势,作为一类重要的植物促生菌,可通过拮抗、竞争作用、诱导植物系统抗性及产生有益代谢物等途径发挥对作物的防病促生作用,促进了产量水平的提高;二是菌剂中的有效菌能促进土壤中难溶性养分溶解和释放,提高土壤养分的供应能力,促进土壤中的营养元素转化为植物可直接吸收利用的形态,有助于作物对养分吸收,从而进一步提高作物产量。
黄腐酸微生物菌剂的番茄品质提升作用显著,番茄中维生素C、可溶性糖及可溶性固形物的平均增幅达17.9%、24.2%和15.5%,最高增幅达26.0%、36.4%和20.9%,均达显著水平。有研究也表明:添加解淀粉芽孢杆菌显著提高番茄的可溶性蛋白、维生素C、可溶性总糖质量分数,且使可滴定酸质量分数降低,改善番茄口感[7],这与本研究结果相一致。