生物菌肥對(duì)設(shè)施連作番茄生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

生物菌肥對(duì)設(shè)施連作番茄生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

番茄是我國最大的蔬菜品種之一，在蔬菜生產(chǎn)中發(fā)揮著非常重要的作用。特別是隨著設(shè)施蔬菜的發(fā)展,番茄生產(chǎn)基本實(shí)現(xiàn)了周年生產(chǎn)和均衡供應(yīng)。但由于設(shè)施蔬菜生產(chǎn)具有復(fù)種指數(shù)高、高度集約化等特點(diǎn),致使連作障礙問題日益突出,嚴(yán)重制約了設(shè)施番茄栽培的可持續(xù)發(fā)展。迄今為止,國內(nèi)外對(duì)蔬菜的連作障礙問題進(jìn)行了大量的研究。有研究表明［１－４］,連作致使土壤理化性狀變劣、養(yǎng)分比例失調(diào)、病原微生物增多、生產(chǎn)性能降低、作物產(chǎn)量品質(zhì)降低。生物菌肥可在一定程度上改善連作作物土壤環(huán)境、促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育［５－７］。但目前關(guān)于生物菌肥和設(shè)施連作番茄生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的關(guān)系的研究尚鮮見報(bào)道?，F(xiàn)以連作5a的設(shè)施番茄地塊栽植的番茄為研究對(duì)象,研究了同比例生物菌肥對(duì)越冬茬連作番茄生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響,以期為克服連作障礙和設(shè)施番茄生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供參考依據(jù)。1材料和方法1.1番茄品種供試地塊為連作5a的設(shè)施番茄地塊,供試番茄品種為“金鵬一號(hào)”;供試生物菌肥的有效活菌數(shù)≥2000萬/g、N+P２O５+K２O≥25%、有機(jī)質(zhì)≥20%。1.2化肥處理,規(guī)范施肥試驗(yàn)于2010~2011年在德州市臨邑縣臨南鎮(zhèn)和棗莊市嶧城區(qū)西王莊鄉(xiāng)日光溫室蔬菜生產(chǎn)區(qū)進(jìn)行。2010年8月28日播種,10月21日田間定植,行距70cm,株距40cm。根據(jù)肥料種類及速效氮磷鉀含量設(shè)3個(gè)處理,處理1:2/3CK+1/3生物菌肥(T1),處理2:1/2CK+1/2生物菌肥(T2),處理3:1/3CK+2/3生物菌肥(T3);以常規(guī)施化肥為對(duì)照(CK),即667m２施N21kg、P２O５10.5kg,K２O6.75kg,3次重復(fù),每小區(qū)面積19.6m２。肥料分3次施用,其中基肥50%,第1穗果坐住后追肥30%,第3穗果坐住后追肥20%。其它管理均按常規(guī)方法進(jìn)行。1.3果實(shí)品質(zhì)測(cè)定定植緩苗后,每隔40d左右取樣1次,每次每小區(qū)取樣3株,分別測(cè)定各處理番茄植株株高、莖粗以及根、莖、葉鮮重。植株果實(shí)成熟時(shí),分別測(cè)定每次采收的果實(shí)重量并統(tǒng)計(jì)果實(shí)個(gè)數(shù),最后根據(jù)總重計(jì)算單果重、單株果重、小區(qū)產(chǎn)量、每公頃產(chǎn)量。同時(shí)測(cè)定果實(shí)品質(zhì);采用考馬斯亮藍(lán)比色法測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)含量［８］;采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定維生素C含量［８］;采用蒽酮法測(cè)定可溶性糖含量［８］;采用滴定法測(cè)定可滴定酸含量［８］;采用甲苯抽取比色法測(cè)定番茄紅素含量［９］;采用阿貝折射儀測(cè)定可溶性固形物含量［１０］。2結(jié)果與分析2.1對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響由圖1可知,生物菌肥對(duì)番茄植株的促長(zhǎng)作用在生長(zhǎng)前期表現(xiàn)不明顯,尤其T3處理因氮磷鉀有效含量較低,其株高在12月9日時(shí)低于對(duì)照,T2處理也較對(duì)照低,但T1處理始終高于對(duì)照。隨著生長(zhǎng)的進(jìn)行,對(duì)照、T1處理的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)逐漸喪失,在1月18日T2、T3處理已明顯高于T1處理和CK,這可能與化肥含量高、肥效較快、但持效期較短有關(guān),雖配施少量生物菌肥對(duì)土壤有改善作用,但亦無法滿足番茄養(yǎng)分的長(zhǎng)效需求。T3處理的株高雖然在中后期生長(zhǎng)中超過了對(duì)照,但因其有效養(yǎng)分含量較低,生長(zhǎng)勢(shì)明顯低于T2處理,說明適量配施生物菌肥對(duì)促進(jìn)番茄生長(zhǎng)具有重要作用。由圖2可以看出,生物菌肥對(duì)莖粗始終具有促進(jìn)作用,這與株高生長(zhǎng)趨勢(shì)不同,但對(duì)照與各處理同樣在前期對(duì)莖粗的影響差別不大,隨生育期的延長(zhǎng),莖粗的差距增大,以T2處理的莖粗最大,T3處理次之,T1較T3、T2處理要低很多,但高于對(duì)照;到4月10日,T1、T2、T3處理的莖粗分別較對(duì)照粗0.4、0.9、0.6mm。從番茄株高和莖粗的生長(zhǎng)發(fā)育趨勢(shì)來看,株高表現(xiàn)為前期迅速增加,之后緩慢增長(zhǎng),在測(cè)量后期又急劇升高的趨勢(shì);莖粗表現(xiàn)為前期迅速增加,之后呈緩慢生長(zhǎng)趨勢(shì),在測(cè)量后期幾近停止。3月3日測(cè)量各處理平均莖粗為6.6mm;4月10日測(cè)得為6.8mm,僅增加0.2mm。2.2生物菌肥對(duì)設(shè)施連作番茄莖葉生物量積累速率的影響由圖3可以看出,生物菌肥對(duì)設(shè)施連作番茄單株莖葉鮮重的影響與對(duì)株高的影響相似,在12月9日,T1>CK>T2>T3,隨生育期發(fā)展逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)門2>T3>T1>CK,到4月10日,T2、T3、T1處理的單株莖葉鮮重依次為512.3、467.6、454.0g,分別較對(duì)照高28.52%、17.31%和13.90%。這說明生物菌肥與化肥配施,對(duì)設(shè)施連作番茄植株地上部的生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用。從地上部生物積累量隨生長(zhǎng)變化趨勢(shì)來看,CK、T1、T2、T3處理的單株莖葉鮮重生物積累速率在10月28日至12月9日分別為5.2、5.6、4.9、4.5g/d;12月9日至3月3日分別為0.8、1.1、1.9、1.6g/d;3月3日至4月10日分別為1.9、2.4、2.8、2.6g/d,表現(xiàn)為前期迅速增加,之后積累速率降低,后期又升高的趨勢(shì)。同時(shí)可以看出,生物菌肥對(duì)設(shè)施連作番茄莖葉生物量積累速率在前期影響較小,甚至不如單一化肥積累速率大;測(cè)量中后期生物菌肥的效果顯現(xiàn),積累速率明顯高于單一施用化肥。由圖4可以看出,生物菌肥對(duì)設(shè)施連作番茄地下部根系亦有促進(jìn)作用,尤以T2處理為最好,其次為T3處理,T1處理最差,4月10日3個(gè)處理的單株根鮮重分別為33.8、30.6、28.3g,分別比對(duì)照增重39.09%、25.93%、16.46%。說明各處理均表現(xiàn)為前期迅速生長(zhǎng),之后緩慢生長(zhǎng)的趨勢(shì),施加生物菌肥與否對(duì)番茄根系生長(zhǎng)發(fā)育作用不明顯,這與莖粗變化趨勢(shì)相似。2.3對(duì)果實(shí)大小的影響由表1可以看出,設(shè)施番茄連作土壤施用生物菌肥后,可促進(jìn)設(shè)施連作番茄果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的提高。但施用生物菌肥的比例和量的不同,對(duì)番茄的作用效果不同,其中以T2處理表現(xiàn)最優(yōu),其次為T3處理,T1處理相對(duì)較差,T3、T2、T1處理的果實(shí)單果重分別較對(duì)照增加7.23%、8.64%、4.40%。同時(shí),施入生物菌肥可以增加單株果實(shí)數(shù),其效果同樣表現(xiàn)為T2>T3>T1,分別比對(duì)照增加1.6、1.0、0.3個(gè),這可能與生物菌肥促進(jìn)了番茄植株長(zhǎng)勢(shì),抗病性增強(qiáng)有關(guān)。施入生物菌肥后設(shè)施連作番茄單株果重、小區(qū)產(chǎn)量和每公頃產(chǎn)量也相應(yīng)增加,T1、T2、T3處理分別比對(duì)照增產(chǎn)8.35%、22.27%、16.34%。2.4對(duì)番茄品質(zhì)的影響番茄中維生素C含量、番茄紅素含量、可溶性糖含量、可溶性固形物含量及糖酸比是反映番茄品質(zhì)的重要指標(biāo)。表2表明,增施生物菌肥可顯著改善番茄品質(zhì),提高果實(shí)可溶性蛋白質(zhì)含量、可溶性固形物含量、維生素C含量、番茄紅素含量和可溶性糖含量,同時(shí)提高了糖酸比,果實(shí)風(fēng)味得到改善。其中可溶性蛋白質(zhì)含量、維生素C含量、番茄紅素含量以T2處理最高,分別較對(duì)照增加58.14%、22.00%、34.40%;而可溶性固形物含量、可溶性糖含量和糖酸比以T3處理為最高,分別較對(duì)照增加23.67%、40.21%和64.36%。3生物菌肥對(duì)設(shè)施連作番茄生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響生物菌肥料是在有機(jī)、無機(jī)復(fù)混肥的基礎(chǔ)上接種有效微生物而生產(chǎn)的一種肥料,具有促進(jìn)作物生長(zhǎng),預(yù)防病害的作用,在蔬菜生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用［１１－１２］。張桂花等［１３］研究表明,施用生物菌肥可促進(jìn)夏玉米營養(yǎng)生長(zhǎng),增強(qiáng)其抗性,提高其產(chǎn)量。該試驗(yàn)關(guān)于生物菌肥在設(shè)施連作番茄上的應(yīng)用亦得出相似的結(jié)果,生物菌肥可以促進(jìn)設(shè)施連作番茄的生長(zhǎng)發(fā)育,提高番茄產(chǎn)量,在一定程度上能有效克服設(shè)施番茄連作障礙的發(fā)生,這可能是因?yàn)樯锞士商岣咄寥牢⑸锒鄻有院屯寥蕾|(zhì)量,調(diào)控土壤微生物群落結(jié)構(gòu),促進(jìn)土壤有益微生物生長(zhǎng),增強(qiáng)土壤轉(zhuǎn)化酶和磷酸酶等土壤有益酶的生物活性,從而改良了連作土壤理化性質(zhì),提高了作物的