生物制剂组合对有机种植番茄的促生防病效果

徐超 王程 黄洁雪 王晓琳 田晓雅 吴雨琦 吉沐祥

摘要：在有机番茄生产中禁止使用化肥或化学农药，导致有机番茄的产量常常不如常规种植的番茄，因此，将几种生物制剂（益菌高、绿康威、Ferticell）组合后对番茄幼苗进行蘸根处理，移栽定植后同时进行灌根处理，以期筛选出适合有机番茄种植的无农残风险的生物增效组合。结果表明，益菌高·Ferticell组合与绿康威·Ferticell组合不仅对番茄幼苗定植后的成活率有提高作用，对番茄的生长和果实品质也有很好的提升效果。用绿康威·Ferticell組合处理后，番茄的平均株高增加了10.39%，茎粗增大了12.83%，果实中的糖含量提升了9.56%，维生素C含量提升了8.52%；用益菌高·Ferticell组合处理后，番茄叶片中的SPAD值上升了12.18%，果实中的糖含量提升了8.89%，维生素C含量提升了9.22%，SOD活性提升了11.57%。此外，使用上述2种组合物处理后，对番茄叶霉病的发生具有较好的防治作用。

关键词：有机种植番茄；生物制剂；促生效果；防病效果

中图分类号：S436.412.1；S641.206  文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2023）13-0117-04

化肥和化学农药是保障粮食增产的重要因素，但是随着人们过度长期施用化肥和化学农药，给环境带来了许多负面的影响（如土壤板结、地力衰退、生态恶化等），与我国农业可持续发展战略背道而驰［1］。目前，我国大力提倡开展有机生态农产品种植，要求在有机农业生产过程中严格遵循有机生产规程，禁止施用任何化学农药和化肥，禁止使用转基因工程生物或产物。随之而来也带来一些严峻的问题，如有机农作物生长发育情况和产量不如常规种植的高、病虫害问题难以解决等［2-4］。在有机番茄种植中，也面临上述问题［5］。

国内外的研究发现，通过选用有益微生物菌剂或天然的生物制剂，可以在保证达到有机种植的要求下，达到防病、促生和调节土壤微生态环境的目的［6-8］。绿康威是由中农绿康（北京）生物技术有限公司研发的植物微生态制剂，选用对双子叶植物生长、抗病性有益的内生芽孢杆菌，具有促长增产、早熟抗病、提高品质等功效［9-10］。益菌高是由西班牙兴播（Symborg）公司研制的内生菌根菌剂，其有效成分是伊朗球囊霉菌（Glomus iranicum var. tenuihypharum），能与植物根部建立共生互作作用，帮助作物摄取营养和水分，同时促进土壤中的微生物活动，刺激植物根系发育，从而提高植物的发育活力［11］。微藻是一种单细胞物种，可单独存在或以链、群的形式存在，目前已被应用于食品、饲料、保健、燃料、肥料、废水处理和化工等方面。西班牙普拉斯玛公司专注于微藻产品的开发，研制的Ferticell肥料具有促进根系生长、改善蔬菜质量、增加开花数、减少落果数、增强非生物胁迫的抵抗力等功效［12-14］。本研究将上述生物制剂进行组合后对番茄幼苗进行蘸根处理，同时移栽番茄幼苗后进行灌根处理，研究上述生物制剂对番茄生长和品质的提升作用，明确上述单剂和组合制剂在有机番茄生产中应用的可行性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

生物制剂：绿康威（有效成分为枯草芽孢杆菌GLB191、短小芽孢杆菌GLB197，有效活菌数≥135亿CFU/g），中农绿康（北京）生物技术有限公司；MycoUp（益菌高），有效成分为伊朗球囊霉菌，繁殖体数≥70个/mL，兴播（上海）贸易有限公司；Ferticell，有效成分为淡水单细胞藻类，西班牙普拉斯玛公司。

番茄品种：美粉212（大果型硬粉品种）。

1.2 试验地概况

试验于2022年开始，试验地位于江苏省句容市镇江食养农耕农业有限公司种植园内，生物制剂组合蘸根、灌根对番茄的促生试验于温室大棚内开展。试验地土壤类型为黄棕壤，土壤pH值为6.7，电导率（EC）为1.57 mS/cm。番茄行距为80 cm，株距为50 cm。

1.3 生物制剂组合灌根、蘸根试验设计

蘸根试验设如下5个处理：绿康威200倍液、益菌高400倍液、绿康威200倍液·Ferticell 500倍液、益菌高400倍液·Ferticell 500倍液，以清水为对照（CK）。灌根试验设计参照蘸根试验组合，同样设5个处理，具体如下：绿康威500倍液、益菌高 1 000 倍液、绿康威500倍液·Ferticell 1 500倍液、益菌高1 000倍液·Ferticell 1 500倍液，以清水为对照（CK）。2022年3月30日进行蘸根处理，取番茄幼苗，按上述蘸根试验设计进行处理，每个处理20株，每处理重复3次，蘸根10 min至根部完全浸润药液后取出，晾干20 min后定植［15-17］。蘸根处理的植株定植15 d后进行灌根处理，灌根药液处理组合与蘸根药液一致，每株番茄幼苗灌根水量为150 mL，每隔15 d灌根1次，共灌根2次。

1.4 试验调查

1.4.1 番茄幼苗成活率和植株生长情况调查 番茄幼苗蘸根定植后5 d，统计田间番茄幼苗的成活率。植株生长情况调查于2022年6月1日开展，即最后1次灌根处理后30 d开始进行调查，统计其株高、茎粗、SPAD值和坐果情况，用直尺测定番茄植株株高，用游标卡尺测定番茄植株茎粗，用Chlorophyllc Meter（SPAD-502 Plus）（Konica Minolta，Japan）测定番茄叶片的SPAD值。株高的测定以根颈部到生长点为准；茎粗的测定以第1张真叶下部节间为准，分别从2个方向测定，取平均值［18-19］。坐果数通过调查番茄第1穗果实的数量进行统计［20］。上述指标每个处理连续调查10株，重复测定3次。

1.4.2 番茄果实品质的测定 于2022年6月21日进行取样，每个处理随机取5个果实进行果实品质的测定，重复3次。糖含量用PAL-1（ATAGO，Japan）进行测定；维生素C含量测定利用还原型抗坏血酸（ascorbic acid，AsA）含量测定试剂盒（苏州科铭生物技术有限公司）进行测定；SOD活性利用超氧化物歧化酶（SOD）-WST-8法活性测定试剂盒（上海瑞番生物科技有限公司）进行测定［21-24］。

1.4.3 番茄叶霉病发病情况调查 于2022年5月13日对蘸根、灌根处理后番茄植株的叶霉病发生情况进行调查。分级标准：0级，无病斑；1级，病斑面积占整个叶面积5%以下；3级，病斑面积占整个叶面积6%～10%；5级，病斑面积占整个叶面积 11%～20%；7级，病斑面积占整个叶面积21%～40%；9级，病斑面积占整个叶面积40%以上［25-27］。

病情指数=∑（各级病叶数×相对级数值）/（调查总叶数×9）×100；

病叶率=发病叶数/调查总叶数×100%。

1.5 数据分析

采用Excel 2016和SPSS 2.0软件进行试验数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 生物制剂组合对番茄幼苗成活率的影响

由表1可见，用不同生物制剂对番茄幼苗进行蘸根处理后，相较于清水对照处理，均能在一定程度上提升番茄幼苗定植后的成活率。与单剂蘸根处理相比，绿康威·Ferticell和益菌高·Ferticell蘸根处理对番茄幼苗定植后的成活率具有相对较好的提升作用，幼苗成活率均达到96.67%，绿康威单剂处理后的幼苗成活率达93.33%，益菌高单剂处理后的幼苗成活率达95.00%。

2.2 生物制剂组合对番茄植株的促生作用

由表2可见，绿康威·Ferticell和益菌高·Ferticell蘸根、灌根处理对番茄植株均表现出一定的促生效果，但促生效果的表现形式不尽相同。用绿康威·Ferticell处理后，促生效果主要表现在株高、茎粗的增加，与清水对照间差异显著，处理后番茄的平均株高增加了10.39%，平均茎粗增加了12.83%；益菌高·Ferticell对番茄的促生作用表现在对叶绿素含量的影响上，处理后番茄植株叶片的SPAD值提升了12.18%。此外，使用益菌高单剂处理后，番茄植株叶片的SPAD值也有显著提升，相较于清水对照提升了9.55%。从第1穗平均坐果数来看，与对照相比，不同生物制剂及其组合处理的平均坐果数有一定增加，但未见显著差异。

2.3 生物制剂组合对番茄果实品质的提升作用

由表3可以看出，绿康威·Ferticell和益菌高·Ferticell蘸根、灌根处理对番茄果实的品质均有一定的提升作用，其中以益菌高·Ferticell处理后对果实品质的提升效果较优。用绿康威·Ferticell、益菌高·Ferticell处理后，果实中的糖分含量分别提升了9.56%、8.89%。此外，上述2种组合处理可以显著提升果实内维生素C含量、SOD活性，处理后维生素C含量较对照分别提升了8.52%、9.22%，SOD活性较对照分别提升了7.00%、11.57%。

2.4 生物制剂组合对番茄叶霉病的防治效果

由表4可以看出，绿康威·Ferticell和益菌高·Ferticell蘸根、灌根处理对番茄叶霉病均具有良好的防治效果，以绿康威·Ferticell组合对叶霉病的防治效果最优，防效达90.88%，其次为益菌高·Ferticell组合，防效达84.84%，单剂处理对叶霉病的防效显著低于生物制剂组合，绿康威单剂对叶霉病的防效为78.79%，益菌高单剂对叶霉病的防效为69.67%。可见，本研究选择的几种生物制剂均能有效提升番茄植株的抗病性，对番茄叶霉病的发生有较好的防治效果。

3 结论与讨论

在本研究中，用绿康威·Ferticell和益菌高·Ferticell进行灌根、蘸根处理后，对番茄植株的促生作用明显，对番茄果实品质也具有显著的提升效果，且各组合的效果明显优于单剂处理效果，说明生物制剂组合（益菌高和微藻提取物、绿康威和微藻提取物）之间的两两组合具有增效作用。

虽然上述2种组合对番茄均具有显著的促生抗病效果，但2种组合的促生优势却不尽相同，或许是由不同微生物种群对寄主植物具有不同的共生效果决定的。绿康威·Ferticell处理相较于益菌高·Ferticell处理对番茄的促生作用更多地表现在株高、茎粗和抗病性的提升上，内生芽孢杆菌与寄主植物的亲和性较高，可以在植物体表和体内定殖转移，受环境的影响较小。同时，目前许多内生芽孢杆菌可作为一种生防因子用于防治多种病害，因此在本研究中，蘸根、灌根处理也会有一定数量的内生芽孢杆菌转移到病原菌侵染的部位，从而抑制病原菌的侵染和生长。益菌高·Ferticell处理对番茄的促生作用在叶绿素含量、果实品质上的表现更加优秀，其中益菌高是以菌根形成真菌伊朗球囊霉菌为基础制成的一种农用生物制品，菌根真菌可以与高等植物营养根系形成的一种联合体，共生真菌从植物体内获取必要的碳水化合物及其他营养物质，而植物也从真菌那里得到所需的营养及水分等，从而达到一种互利互助、互通有无的高度统一，因此菌根既具有一般植物根系的特征，又具有专性真菌的特性。番茄果实的品质决定果实形成期间水分和营养的供应情况，益菌高·Ferticell的处理恰好可以及时提升植株根系吸收水分和营养的能力，这或许是该组合能显著提升果实品质的原因。目前，微藻已经被用于多个领域，包括作为一种100%有机的生物肥料，本研究选用的Ferticell中含有淡水单细胞藻类成分，通过细胞间交换技术（exclusive inter-cellular exchange，ICE）能在瞬间将微藻细胞中所含的养分全部输送到植物上，从而促進植株的健康生长，它不仅可以单独施用，还可以添加到其他肥料中，以显著提升其功能。

有机番茄的种植要求在生产过程中完全不使用农药、化肥或生长调节剂等化学物质，栽培管理技术水平要求高，管理不当势必会造成产量和品质的降低。本研究选用的生物制剂组合在有机番茄种植的条件下，既对有机番茄具有显著的促生防病效果，同时还能显著提升有机种植番茄果实的品质。上述研究结果为有机番茄的高效、增产种植提供了理论依据。

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