生物菌肥對設(shè)施連作番茄生長發(fā)育及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

生物菌肥對設(shè)施連作番茄生長發(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)基本實現(xiàn)了周年生產(chǎn)和均衡供應。但由于設(shè)施蔬菜生產(chǎn)具有復種指數(shù)高、高度集約化等特點,致使連作障礙問題日益突出,嚴重制約了設(shè)施番茄栽培的可持續(xù)發(fā)展。迄今為止,國內(nèi)外對蔬菜的連作障礙問題進行了大量的研究。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、促進其生長發(fā)育［５－７］。但目前關(guān)于生物菌肥和設(shè)施連作番茄生長發(fā)育及產(chǎn)量的關(guān)系的研究尚鮮見報道?，F(xiàn)以連作5a的設(shè)施番茄地塊栽植的番茄為研究對象,研究了同比例生物菌肥對越冬茬連作番茄生長發(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”;供試生物菌肥的有效活菌數(shù)≥2000萬/g、N+P２O５+K２O≥25%、有機質(zhì)≥20%。1.2化肥處理,規(guī)范施肥試驗于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)施化肥為對照(CK),即667m２施N21kg、P２O５10.5kg,K２O6.75kg,3次重復,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)方法進行。1.3果實品質(zhì)測定定植緩苗后,每隔40d左右取樣1次,每次每小區(qū)取樣3株,分別測定各處理番茄植株株高、莖粗以及根、莖、葉鮮重。植株果實成熟時,分別測定每次采收的果實重量并統(tǒng)計果實個數(shù),最后根據(jù)總重計算單果重、單株果重、小區(qū)產(chǎn)量、每公頃產(chǎn)量。同時測定果實品質(zhì);采用考馬斯亮藍比色法測定可溶性蛋白質(zhì)含量［８］;采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定維生素C含量［８］;采用蒽酮法測定可溶性糖含量［８］;采用滴定法測定可滴定酸含量［８］;采用甲苯抽取比色法測定番茄紅素含量［９］;采用阿貝折射儀測定可溶性固形物含量［１０］。2結(jié)果與分析2.1對番茄生長的影響由圖1可知,生物菌肥對番茄植株的促長作用在生長前期表現(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日時低于對照,T2處理也較對照低,但T1處理始終高于對照。隨著生長的進行,對照、T1處理的生長優(yōu)勢逐漸喪失,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土壤有改善作用,但亦無法滿足番茄養(yǎng)分的長效需求。T3處理的株高雖然在中后期生長中超過了對照,但因其有效養(yǎng)分含量較低,生長勢明顯低于T2處理,說明適量配施生物菌肥對促進番茄生長具有重要作用。由圖2可以看出,生物菌肥對莖粗始終具有促進作用,這與株高生長趨勢不同,但對照與各處理同樣在前期對莖粗的影響差別不大,隨生育期的延長,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,但高于對照;到4月10日,T1、T2、T3處理的莖粗分別較對照粗0.4、0.9、0.6mm。從番茄株高和莖粗的生長發(fā)育趨勢來看,株高表現(xiàn)為前期迅速增加,之后緩慢增長,在測量后期又急劇升高的趨勢;莖粗表現(xiàn)為前期迅速增加,之后呈緩慢生長趨勢,在測量后期幾近停止。3月3日測量各處理平均莖粗為6.6mm;4月10日測得為6.8mm,僅增加0.2mm。2.2生物菌肥對設(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,生物菌肥對設(shè)施連作番茄單株莖葉鮮重的影響與對株高的影響相似,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,分別較對照高28.52%、17.31%和13.90%。這說明生物菌肥與化肥配施,對設(shè)施連作番茄植株地上部的生長具有明顯的促進作用。從地上部生物積累量隨生長變化趨勢來看,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。同時可以看出,生物菌肥對設(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,生物菌肥對設(shè)施連作番茄地下部根系亦有促進作用,尤以T2處理為最好,其次為T3處理,T1處理最差,4月10日3個處理的單株根鮮重分別為33.8、30.6、28.3g,分別比對照增重39.09%、25.93%、16.46%。說明各處理均表現(xiàn)為前期迅速生長,之后緩慢生長的趨勢,施加生物菌肥與否對番茄根系生長發(fā)育作用不明顯,這與莖粗變化趨勢相似。2.3對果實大小的影響由表1可以看出,設(shè)施番茄連作土壤施用生物菌肥后,可促進設(shè)施連作番茄果實的生長發(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處理相對較差,T3、T2、T1處理的果實單果重分別較對照增加7.23%、8.64%、4.40%。同時,施入生物菌肥可以增加單株果實數(shù),其效果同樣表現(xiàn)為T2>T3>T1,分別比對照增加1.6、1.0、0.3個,這可能與生物菌肥促進了番茄植株長勢,抗病性增強有關(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)量也相應增加,T1、T2、T3處理分別比對照增產(chǎn)8.35%、22.27%、16.34%。2.4對番茄品質(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。表2表明,增施生物菌肥可顯著改善番茄品質(zhì),提高果實可溶性蛋白質(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,同時提高了糖酸比,果實風味得到改善。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,分別較對照增加23.67%、40.21%和64.36%。3生物菌肥對設(shè)施連作番茄生長和產(chǎn)量的影響生物菌肥料是在有機、無機復混肥的基礎(chǔ)上接種有效微生物而生產(chǎn)的一種肥料,具有促進作物生長,預防病害的作用,在蔬菜生產(chǎn)中已得到廣泛應用［１１－１２］。張桂花等［１３］研究表明,施用生物菌肥可促進夏玉米營養(yǎng)生長,增強其抗性,提高其產(chǎn)量。該試驗關(guān)于生物菌肥在設(shè)施連作番茄上的應用亦得出相似的結(jié)果,生物菌肥可以促進設(shè)施連作番茄的生長發(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,這可能是因為生物菌肥可提高土壤微生物多樣性和土壤質(zhì)量,調(diào)控土壤微生物群落結(jié)構(gòu),促進土壤有益微生物生長,增強土壤轉(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