黄 文,郭 竞,刘慧超,黄晓燕,张 舜,应芳卿
(1.郑州市蔬菜研究所 郑州 450015; 2.河南省息县农业农村局 河南息县 464300)
番茄(Mill.)是我国重要的蔬菜之一,含有多种维生素、番茄红素及镁、铁、磷等矿物质元素,深受广大消费者喜爱。随着人民生活水平的提高,对番茄的需求量越来越大,对其品质的要求也越来越高。近年来,化肥农药的过度使用,造成土壤性状恶化,导致蔬菜品质下降,使农业生态环境和农产品质量与安全问题也越来越受到社会各界人士的关注。随着我国“减肥减药行动计划”的推进,微生物菌剂在农业生产中起到了关键性作用。微生物菌剂含有多种特定的生物活体,能够丰富土壤微生物种类、数量和活性,通过代谢产物转化土壤中营养元素,抑制土壤有害物质,具有良好的生态环境效应,因此成为替代化学肥料的重要方式,也成为发展绿色无公害蔬菜的有效途径。据前人研究,作物的生长与土壤中的微生物关系密切,每一种微生物及微生物群之间协同工作。土壤微生物菌群丰度的增加,能够改善土壤物理、化学和生物学性质,抑制土壤中的病原菌,明显减少化肥使用量,促进植物的生长发育,提高作物产量和品质,以及作物株高及茎粗等形态指标。岳明灿等研究表明,减施化肥配施EM 菌剂处理的樱桃番茄产量高于全量化肥处理,且可溶性固形物、可溶性蛋白和可溶性糖含量较化肥处理分别显著增加31.1%、27.8%和62.7%。罗希榕等研究表明,在适量复合肥的基础上,微生物菌肥的施用增加了辣椒的株高、开展度、主茎直径和有效分枝等;白云等发现微生物菌肥能大幅度促进压砂地甜瓜主蔓的生长和平均单株产量的提高。总体上,微生物菌剂在番茄上的应用研究较少,有关蔬菜类合适的生物菌剂种类及其使用技术比较缺乏。笔者以郑番1733 为材料,选取了6 种微生物菌剂,进行对比试验,探讨不同微生物菌剂对番茄生长发育、产量和品质的影响,以期为番茄生产中合理使用微生物菌剂提供科学指导。
试验地点在郑州市蔬菜研究所试验园区,海拔115 m。该区域属于温带大陆性季风气候,四季分明。年平均降水量632 mm,无霜期220 d,≥10 ℃积温3400~4500 ℃,年平均气温14.4 ℃,7 月最热,平均气温27 ℃。试验地前茬休闲,土质为沙壤土,其土壤理化性质见表1。
表1 试验地土壤理化性质
供试番茄品种为郑番1733,由郑州市蔬菜研究所提供。枯草芽孢杆菌剂由郑州喜耕田生物科技有限公司生产(有效活菌数≥10.0 亿·g);激抗菌968 微生物菌剂由山东聊城福田生物科技开发有限公司生产(有效菌:细黄莲霉菌);康田绿株微生物菌剂(有效菌:巨大芽孢杆菌,有效活菌数≥2.0 亿·g),康田绿株多功能复合微生物菌剂(有效菌:巨大芽孢杆菌、胶东样类芽孢杆菌;有效活菌数≥2.0 亿·g),炭酶微生物菌剂均由河北省微生物研究所生产;生物炭微生物菌剂由潍坊市生物炭工程技术研究中心生产(有效菌:解淀粉芽孢杆菌,有效活菌数≥2.0 亿·g)。磷酸二胺(N-P-K=18-46-0)由广西鹿寨化肥有限责任公司生产;过磷酸钙由湖北丰乐生态肥业有限公司生产(PO≥12%;硫≥10%;钙≥15%)。
试验于2020 年1—7 月开展,露地种植,随机排列,设置3 次重复。单行小区,每小区定植12株,株行距为0.35 m×0.65 m,小区面积为2.73 m。试验区周围设保护行。底肥667 m均施磷酸二胺50 kg、过磷酸钙40 kg、科尔必旺微生物肥500 kg,穴盘育苗。苗龄60 d 左右,苗高20.0 cm 左右,茎粗0.6~0.7 cm,幼苗上下茎粗相同,节间短且粗壮,具7~8 片真叶时定植。生产管理措施按正常番茄高产栽培操作规程要求进行。
试验设7 个处理,处理浓度来自厂家推荐。T1 处理:枯草芽孢杆菌剂对水稀释到600 倍灌根,每株300 mL;T2 处理:激抗菌968 微生物菌剂对水稀释到300 倍灌根,每株100 mL;T3 处理:康田绿株微生物菌剂对水稀释到300 倍灌根,每株300 mL;T4 处理:康田绿株多功能复合微生物菌剂300 kg·667 m基施;T5 处理:炭酶微生物菌剂300 kg·667 m基施;T6 处理:生物炭微生物菌剂60 kg·667 m基施;CK:空白对照。全生长期内处理T1、T2、T3 均在定植期、开花期、坐果期共灌根3次,7 个处理在坐果期追施心连心大量元素水溶肥(17-9-34+TE)3 次,4 穗果打顶。
1.4.1 植株生长发育指标的测定 番茄植株打顶后开始测定,每小区选择5 株长势相同的植株进行测定。在植株自然生长状态下,用卷尺测量从番茄基部到顶部生长点之间的垂直距离作为株高;用游标卡尺测量植株第4 至第5 片真叶之间的茎粗,用卷尺测量植株自然生长状态下叶幕最大处的投影距离作为株幅。
1.4.2 番茄品质的测定 在第2 穗果完全转色时,采摘第2 穗可食用番茄进行品质测定,每小区采收果实3 个,带回实验室检测番茄品质,测定果实中维生素C、总糖、总酸、可溶性固形物的含量,每个品质指标取平均值,计算糖酸比。其中,采用酸碱滴定法测定果实总酸含量;采用蒽酮比色法测定总糖含量,采用分光光度法测定维生素C 含量;用手持折光仪测定可溶性固形物含量,用FHM-1日本竹村电机制作所生产的果实硬度计测定果实硬度。
1.4.3 番茄产量的测定 从第1 花序坐果到拉秧,采用单采单收方法,每次采摘果实称质量后记录果实个数和小区产量,直至小区果实采摘完全结束。记录各处理小区果实的数量和产量,统计平均单果质量(即总产量与总个数的比值),从番茄第一次果实采收开始,前15 d 的产量记为前期产量,总产量为小区平均产量,折合667 m产量。
试验结果以测定3 次重复的平均值表示。采用Microsoft Excel 2003 软件对试验数据进行处理;利用SPSS16.0 统计软件进行方差分析及多重比较。
从表2 可以看出,在所有处理中,T2 处理茎粗、节间长分别为1.48、5.73 cm,叶片数24,均高于对照,但差异不显著;株高、株幅值均最大,分别为132.40、56.60 cm,与其他处理相比差异显著。T4处理株高、茎粗分别为128.60、1.54 cm,与CK 相比差异显著,但株幅和节间长低于CK。T3 处理株高和株幅分别为130.50、50.70 cm,与CK 相比差异达到显著水平,其他性状和CK 相比差异不显著。T1、T5、T6 处理同CK 相比植株性状差异不显著。表明激抗菌968 微生物菌剂灌根可促进番茄生长。
表2 微生物菌剂对番茄植株株高和茎粗的影响
从表3 可以看出,T2 处理果实纵径最大,为47.52 mm,同T4、T5 处理差异不显著,但显著高于其他处理。T2 处理果实横径最大,为56.12 mm,显著高于其他处理。各处理之间果形指数为0.85~0.89,差异不显著。T2 处理坐果数最多,为463 个;畸裂果最少,为106 个;商品果率最高,为77%;平均单果质量最大,为86.3 g;其次表现较好的为T4 处理。T2 和T4 处理的商品果率和平均单果质量同CK 相比差异显著;T1、T3、T5、T6 处理坐果数低于CK,商品果率和CK 相比无显著性差异。激抗菌968 微生物菌剂灌根、康田绿株多功能复合微生物菌剂基施均能显著提高番茄坐果数、单果质量和果实商品率。
表3 微生物菌剂对番茄果实商品性的影响
从表4 可以看出,T2 处理的前期产量为1 495.12 kg·667 m,较CK 增产1.49%,与T1、T4处理和CK 相比差异不显著;T3、T5、T6 处理之间前期产量差异不显著,但与其他处理差异显著;除T2 外,其他处理前期产量与对照相比均有不同程度减产。T2 和T4 处理总产量分别为3 254.08、2 951.14 kg·667 m,较CK 分别显著增产32.27%、19.96%,也显著高于其他各处理;T1、T3、T5、T6 处理与CK 相比不同程度减产;表明施用激抗菌968微生物菌剂灌根或康田绿株多功能复合微生物菌剂对番茄前期产量影响不大,但能显著提高番茄总产量。
表4 微生物菌剂对番茄产量的影响
从表5 可以看出,T2 处理果实可溶性固形物含量(,后同)最高,为6.2%,显著高于其他处理。T4处理维生素C 含量最高,为19.80 mg·100 g,与T2处理差异不显著,但与其他处理相比差异显著。T5处理果实硬度最高,为0.71 kg·cm,显著高于其他处理。T2 处理糖酸比值最高,为10.3,与T1、T4 处理差异不显著,显著高于其他处理。T3 处理维生素C 含量、果实硬度显著高于CK。激抗菌968 微生物菌剂灌根能够显著提高番茄果实可溶性固形物含量、维生素C 含量、果实硬度和糖酸比。
表5 微生物菌剂对番茄果实品质的影响
番茄果实品质主要包括可溶性固形物、总糖、总酸和维生素C 含量,以及果实硬度和糖酸比等指标。适宜的糖酸含量是番茄果实风味品质形成的基础。果实要有好的口感,在要求较高的糖含量的同时,也要求果实具有一定的酸含量。为此,人们常将糖酸比作为评价番茄风味品质的一项重要指标,一般认为,合适的糖酸比应在6.0 以上,糖酸比越小,则番茄果实的风味品质越差。在本研究中,激抗菌968 微生物菌剂灌根、康田绿株多功能复合微生物菌剂基施能够提高番茄株高、茎粗、坐果数、番茄维生素C 含量、果实糖酸比、果实商品率和总产量,这与前人研究的结果基本一致。盛振庆等验证了生物菌肥能促进番茄植株根系的生长,使根变长、茎变粗、叶柄变厚,畸形果及生理性病害的发生明显减轻。谢晚彬研究表明,生物菌肥能促进番茄植株生长,叶色深绿,植株粗壮,提高番茄的产量。本研究中,施用激抗菌968 微生物菌剂和康田绿株多功能复合微生物菌剂菌剂,均能增加番茄株高、茎粗,总产量较对照分别增产32.27%和19.96%;对番茄的长势、产量和品质促进效果显著,这与余贵芬等的研究结果一致。而用其他几种微生物菌剂的番茄产量与对照相比均有不同程度减产,这与前人研究的微生物菌剂在提升单果质量和总产量方面效果显著的结果有差异。适合番茄栽培的微生物菌剂还需要进行深入的研究和探讨。伴随研究的深入,微生物菌肥在剂型、配方、种类等方面,实现由单一向复合的转变。尽管我国生产微生物菌剂的技术还不十分成熟,但是相信随着科学研究的进一步发展,微生物菌剂将会广泛应用于农业生产。
由此可见,施用激抗菌968 微生物菌剂能显著改善番茄长势、提高品质效果明显,有助于实现番茄的稳产增收,可以在生产上推荐使用。