液体微生物菌剂在日光温室番茄的应用效果研究

宋庆成 季淑丽 刘英然 李兴华 张勇 胡玉珍 刘洪民 李忠强

摘要 ［目的］ 明确2种液体微生物菌肥在日光温室番茄的应用效果。［方法］以番茄为试材，在添加 “活粒”和 “土康元”2种微生物菌剂的日光温室番茄中，通过测定土壤的理化性质、植株的生长性状、产量和品质，分析2种微生物菌剂对土壤理化性质和番茄生长的影响。［结果］ 微生物菌剂处理土壤的EC值、碱解氮、速效磷的含量均显著低于CK；2个处理的株高、茎粗和叶面积都高于CK；平均单株产量和平均小区产量均高于CK处理，但差异不显著；果实可溶性糖、Vc含量均显著高于CK。［结论］ 微生物菌剂能够有效增强番茄植株长势、提升果实品质、降低土壤盐分浓度，其中，T1处理“活粒”菌剂效果更好。

关键词 日光温室；番茄；微生物菌剂；品质

中图分类号 S 641.2  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2023）23-0132-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.23.031

Application Effect of  Microbial Fertilizer on Tomato in Solar Greenhouse

SONG Qing-cheng， JI Shu-li， LIU Ying-ran et al

（Agriculture and Animal Husbandry Bureau of Ningcheng County，Chifeng， Inner Mongolia  024200）

Abstract ［Objective］ To determine the application effect of two liquid microbial fertilizer on tomato in solar greenhouse. ［Method］ Effects of two kinds of microbial fertilizer on the growth of tomato in solar greenhouse were analyzed by measuring the physical and chemical properties of soil， plant growth characters， yield and quality. ［Result］ The EC value， the content of alkali-hydrolyzed N and available P in soil treated by microbial fertilizer were significantly lower than those in CK. The plant height， stem diameter and leaf area of the two treatments were higher than those of CK. The average yield per plant and plot were higher than CK， but the difference was not significant. The contents of soluble sugar and VC in fruit were significantly higher than that of CK. ［Conclusion］ Microbial fertilizer can effectively enhance the growth of tomato plants， improve fruit quality and reduce soil salt concentration， and T1 treatment of ‘Huoli microbial fertilizer is better.

Key words Greenhouse;Tomato;Microbial fertilizer;Quality

基金項目 2020年农业重大技术协同推广项目。

作者简介 宋庆成（1984—），男，内蒙古赤峰人，高级农艺师，从事设施农业研究。

*通信作者，农艺师，从事设施农业研究。

收稿日期 2022-05-09

现代设施农业使蔬菜种植业的经济效益大幅提升，但集约化的生产模式也带来很多问题，过于追求产量不合理施肥、长期单一作物大面积种植等问题使连作障碍越来越严重，土壤中的微生物生态系统遭到严重破坏，导致土地越来越不适合种植［1］。微生物菌剂（microbial fertilizer）是一类以微生物生命活动及其产物使农作物得到特定肥料效应的微生物活体制品，核心是其中的微生物种类，通过微生物在土壤中的生命活动，增加植物营养元素的供应量，同时又能产生植物生长激素、抑制有害微生物活动，从而增强作物的抗逆性；能够有效改善土壤微生物系统，修复土壤连作障碍［2］。复合微生物肥料是指特定微生物与营养物质复合而成的活体微生物制品，含有功能菌、N、P、K 养分以及有机成分，能够平衡肥料的速效与长效供给需求，达到“化肥速效、有机肥长效、农用微生物菌促效与转化”的综合效果，提供、保持或改善植物营养，提高农产品的产量和品质［3-4］。研究表明，微生物菌肥具有显著的增产效果，在不同蔬菜作物中能增产7%～34%［5-9］；而且对植物生长性状、光合作用、商品果率也有明显的提升［7-10］；果实品质方面，施用微生物菌肥能够提高VC含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比、番茄红素等指标［5，10］；还能够增加土壤中的养分含量，同时降低硝酸盐含量［6，9］；施用微生物菌肥能够增强植物的抗病抗逆性［8，11-13］；菌肥在改善土壤微生物环境方面效果显著，施用后土壤中的微生物数量明显增加，尤其是硝化细菌、亚硝化细菌、好气性纤维分解细菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌等土壤有益微生物显著增加，而反硝化细菌、霉菌等有害微生物数量则明显下降［14-15］；微生物菌肥与化肥、生物炭等混合施用也取得了显著的效果［5-6］。随着环境污染、土壤连作等问题的加剧，微生物肥料以其特别的作用机理和效果逐渐被人们所重视，当前，我国微生物肥料的应用面积在6.67×106 hm2以上，占我国耕地面积的5.56%［16］，但微生物肥料的作用受到很多条件的制约，在生产中的效果还不很稳定，微生物肥料的作用效果主要取决于其中的微生物种类，所以了解不同微生物肥料的实际效果是进一步普及推广的基础。笔者通过田间试验，探究施用微生物菌剂对设施番茄栽培的影响，旨在通过应用功能微生物菌剂替代部分化肥，从源头控制农产品污染，提高肥料利用率，改良土壤，并为微生物菌肥的应用推广提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2020年4—9月在赤峰市宁城县大城子镇万亩番茄园区日光温室内进行。试验番茄品种为“宝利源”，粉果番茄，具有高产、优质、抗病性强等优点。

1.2 试验方法

设置2个菌剂处理。T1，添加菌剂“活粒”（枯草芽孢杆菌，活菌总数≥2×108个/mL，潍坊统硕生物科技有限公司）；T2，添加菌剂“土康元”（荧光假单孢菌，有效活菌数≥5×108个/mL，领先生物农业股份有限公司），以不添加菌剂为CK（下同）。所有微生物菌剂的处理方式为定植时随水冲施一次，用量为7.5 mL/m2。

常规穴盘育苗，待长到4～5片真叶时定植，每个处理定植5垄。为避免边际效应的影响，从每个小区第2、3、4垄中随机选择健康、长势相似的3株作为试验对象标记。每15 d进行一次形态指标的测定，包括株高（子叶节到生長点之间的距离）、茎粗（生长点下第4～5片展开叶之间茎的直径）、叶面积（生长点以下第4片叶顶叶的长宽乘积），连续进行4次。同时进行产量的测试，对选定的试验对象的结果进行记录，并选取相同节位的果实留样，以便后期进行果实品质的测定，包括可溶性糖（蒽酮法）、有机酸（酸碱滴定法）和VC（钼蓝比色法）的测定；试验后期对土壤进行取样，测定其理化性质，包括容重、孔隙度（土壤三相仪）、EC值（酸碱度测试仪）、pH（电导率测定仪）、碱解氮含量（碱解扩散法）、速效磷含量（钼锑抗比色法）、速效钾含量（醋酸铵浸提-火焰光度法）。试验过程中进行正常植株管理，包括植株病老叶的去除、打杈、吊蔓、蘸花、疏花疏果等，单干整枝，番茄留5穗果进行掐尖。

1.3 数据处理和分析

利用Microsoft Excel 2010进行数据分析和图表制作，利用DPS软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对土壤物理性质的影响

从表1可以看出，施加微生物菌剂会降低土壤的容重，提高孔隙度。T1、T2处理其容重分别比CK低5.6%和3.7%；孔隙度分别比CK高5.3%和5.1%，说明微生物菌剂处理会在一定程度上降低土壤容重，提高土壤孔隙度。

2.2 不同处理对土壤化学性质的影响

从表2可以看出，T1、T2处理下其pH分别比CK高1.89%、0.94%；速效钾含量分别比CK处理低12.4%、13.1%。而T1、T2处理下EC分别比CK低5.88%、3.06%；碱解氮含量分别比CK 低50.0%、27.4%，速效磷含量分别比CK处理低30.0%、19.3%，差异均达显著水平（P＜0.05），说明微生物菌剂处理可以有效降低土壤中的盐分含量。

2.3 不同处理对日光温室番茄形态指标的影响

由图1a可知，每个时期均以CK处理最低，在定植后75 d，T1、T2处理下其株高分别比CK高13.5%、16.3%；定植后90 d，T1、T2处理下株高分别比CK高7.5%、3.8%，均达差异显著水平（P＜0.05）。

由图1b可知，每个时期均是CK处理为最低，定植后90 d，T1、T2处理下其茎粗分别比CK高11.8%、3.2%，其中T1处理的效果最好，除定植后75 d外其他时期均显著高于CK（P＜0.05）。

由图1c可知，T1、T2处理在每个时期均高于CK处理，定植后45 d，T1、T2处理下其叶面积分别比CK高9.51%、5.30%；定植后60～90 d菌剂处理下叶面积增速放缓，基本不再增加；定植后90 d，T1、T2处理下其叶面积分别比CK高6.2%、1.8%。其中T1处理叶面积最大，显著高于CK（P＜0.05），T2处理与CK之间差异不显著（P>0.05）。

由此可知，随着番茄生育期延长，不同处理之间差异水平不断变化，总体而言，T1和T2处理株高、茎粗差异不显著，但均显著高于CK。在叶面积方面，前期T1、T2之间差异不显著，后期（75 d后）T1显著高于T2、CK，T1处理效果更好。

2.4 不同处理对日光温室番茄产量的影响

从表3可以看出，施加微生物菌剂对提高番茄的单株结果数、平均单株产量与小区产量均有促进作用。其中T1处理平均单株产量和小区产量均最高，比CK分别提高6.75%、4.12%。

2.5 不同处理对日光温室番茄果实品质的影响

从表4可以看出，T1、T2处理番茄可溶性糖含量、VC含量均显著高于CK（P＜0.05），可溶性糖含量分别比CK高83.06%、24.19%，VC含量分别比CK高39.55%、29.83%；T1处理的有机酸含量低于CK，糖酸比明显高于CK。说明微生物菌剂处理能有效提升果实品质和口感，其中T1处理的效果最明显。

3 结论与讨论

3.1 讨论

微生物肥料具有以下特点：微生物肥料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；可将无机元素转化为有利于植物生长的有机化合物，从而降低硝酸盐含量，提高农产品安全性；微生物菌剂采用生物技术培养，能与一些天然有机物料组成生物制品，施用时一般情况下不会污染环境、破坏土壤结构，减少农产品有害物质的残留；微生物肥料中活菌量大、种类多，可对污染土壤的有机物有一定的降解作用，因此可开辟农田土壤农药残留污染微生物修复的新途径。

该研究结果显示，在日光温室土壤上施用微生物菌剂，能够促进番茄植株生长、提高番茄果实品质，这与毕静静等［5］、方雪丹等［7］和张爱红［10］的研究结果一致；菌剂处理降低了土壤中的盐分浓度，这与张功臣等［6］和马慧媛等［9］的研究结果不同，这可能是因为菌剂中的微生物种类不同，微生物种类是菌剂作用效果的关键，微生物菌剂能够促进土壤中N、P等营养元素的转化，这可能是一种动态的转化，不同微生物会根据植物土壤中的养分含量进行动态调节，在作物生长随时提供所需的营养元素。在改善土壤物理性质、提高番茄产量方面，微生物菌剂处理并未表现出明显的效果，这与朱金英［16］和于振良等［17］的研究结果有差异，在大多数研究中微生物菌剂具有增产效果，该研究中增产并不显著可能是由2个原因造成：第一是试验进行时的气候原因，该试验于2020年4—9月进行，土壤温度较高，土壤中的微生物活动很旺盛，施用微生物菌剂后没有明显的增产效果，也没能改善土壤的物理性质；第二是菌剂施用方法和次数，前人研究中的菌剂处理都是多次施用，还会进行叶面喷施，而该研究只在定植时进行了一次随水冲施，可能是施用次数太少，施用方法不同造成菌剂的增产效果不好。改善土壤的微生物群落结构也是微生物菌肥的功效之一，该试验并没有进行研究，可以在以后的试验中进行深入研究。

3.2 结论

该试验通过研究2种不同微生物菌剂处理对日光温室番茄栽培的影响，结果表明，微生物菌剂处理的土壤容重低于CK处理，孔隙度高于CK处理，但差异不显著（P>0.05）。微生物菌剂处理的土壤pH高于CK处理，EC、碱解氮、速效磷和速效钾含量均低于CK处理，其中菌剂处理土壤的EC、碱解氮、速效磷与CK处理差异显著（P＜0.05），而pH和速效钾含量差异不显著（P>0.05）。

定植后期，微生物菌剂处理的株高、茎粗和叶面积均高于CK处理，T1处理的株高、茎粗和叶面积分别比CK处理高7.5%、11.8%和6.2%，达显著差异水平（P＜0.05）；微生物菌剂处理的平均单株产量和小区产量均高于CK处理，但差异不显著（P>0.05）。微生物菌剂处理的果实可溶性糖、维C含量均高于CK处理，T1处理的果实可溶性糖、维C含量比CK处理高83.06%、39.55%，达显著差异水平（P＜0.05）。

综上，在日光温室土壤上施用微生物菌剂，可以降低土壤中的盐分浓度，增强番茄植株长势，提高番茄果实品质。但对于改善土壤的物理性质和提高产量效果不明显。在这2种菌剂处理中，T1处理施用“活粒”菌剂的效果更好。

参考文献

［1］ 吴凤芝，赵凤艳，刘元英.设施蔬菜连作障碍原因综合分析与防治措施［J］.东北农业大学学报，2000，31（3）：241-247.

［2］ 谢明杰，程爱华，曹文伟.我国微生物肥料的研究进展及发展趋势［J］.微生物学杂志，2000，20（4）：42-45.

［3］ 刘鹏，刘训理.中国微生物肥料的研究现状及前景展望［J］.农学学报，2013，3（3）：26-31.

［4］ ABBOTT L K，MURPHY D V.Soil biological fertility：A key to sustainable land use in agriculture［M］.New York：Springer-Verlag，2003：99-102.

［5］ 毕静静，郭宪峰，郭建党.微生物菌肥对番茄光合效能、产量及品质的影响［J］.山东农业科学，2012，44（7）：61-62，66.

［6］ 张功臣，赵征宇，王波，等.生物质炭和微生物菌剂配施对设施土壤理化特性及黄瓜产量和品质的影响［J］.江苏农业科学，2019，47（18）：155-159.

［7］ 方雪丹，耿丽平，刘文菊，等.微生物菌剂对番茄生长及产量的影响研究［J］.北方园艺，2016（7）：27-30.

［8］ 张亚平，肖艳，杜迎辉，等.复合微生物菌剂在番茄上的应用效果研究［J］.农业开发与装备，2016（12）：87.

［9］ 马慧媛，黄媛媛，刘胜尧，等.微生物菌剂施用对设施茄子根际土壤养分和细菌群落多样性的影响［J］.微生物学通报，2020，47（1）：140-150.

［10］ 张爱红.微生物菌剂在番茄上的肥效试验研究［J］.中国果菜，2019，39（3）：45-48.

［11］ 黄阔，江其鹏，姚晓远，等.微生物菌剂对烟草根结线虫及根际微生物群落多样性的影响［J］.中国烟草科学，2019，40（5）：36-43.

［12］ 叶旻硕，俞键烽，马艳，等.不同微生物菌剂对辣椒疫病的防控效果及对土壤性状的影響［J］.江苏农业学报，2019，35（4）：811-817.

［13］ 沙月霞，邢敏，李明洋，等.微生物菌剂拌土对玉米茎基腐病的预防和促生效果［J］.安徽农业科学，2021，49（4）：141-144，154.

［14］ 杨玉新，王纯立，谢志刚，等.微生物肥对土壤微生物种群数量的影响［J］.新疆农业科学，2008，45（S1）：169-171.

［15］ 张丽荣，陈杭，康萍芝，等.不同微生物菌剂对番茄产量及土壤微生物数量的影响［J］.湖北农业科学，2013，52（22）：5452-5454，5518.

［16］ 朱金英.微生物菌剂在设施黄瓜和番茄上的应用效果研究［D］.泰安：山东农业大学，2014.

［17］ 于振良，刘淑艳，陶延怀，等.“解淀粉芽孢杆菌Ba168”对温室番茄生长的影响［J］.北方园艺，2014（19）：44-46.