增施不同微生物菌對設施茄果類蔬菜生長和產量的影響

王子凡，張慶銀，李燕，師建華，王丹丹，牛瑞生，耿曉彬，齊連芬

（石家莊市農林科學研究院，河北 石家莊 050041）

設施茄果是設施農業主要產業之一，生產中因長期連作、土地超負荷使用而導致的根腐病菌、枯萎病菌和根結線蟲等病原物日益增多，植株發育不良、產品質量下降等問題日益嚴重。微生物菌劑是通過對目標微生物進行工業化生產擴繁后制成含有活菌并用于植物的生物制劑或活菌制劑，具有直接或間接改良土壤、恢復地力、預防土傳病害、維持根際微生物區系平衡、降解有毒有害物質等作用[1，2]。隨著綠色農業和生態農業的不斷發展，微生物菌肥作為一種綠色生態肥料已經引起了人們的重視，目前已經在番茄[3]、生菜[4]和黃瓜[5]等作物上應用。

微生物菌肥對于作物的功效已有一些報道。研究表明，施用微生物菌肥可促進植株生長，提高作物產量和果實品質[6～8]；還可改變土壤微生物群落結構，調節土壤微生態環境，促進土壤中物質的轉化和能量流動，提高土壤肥力，促進作物根系生長，增強養分吸收能力，提高作物的抗逆性[9，10]。施用微生物菌肥能促進黃瓜植株生長，提高葉綠素含量和產量，改善果實的營養品質[11]。與僅施用化肥相比，微生物菌肥與化肥配施能夠顯著提高芥菜的產量和品質[12]。施用微生物菌肥，能有效提高番茄的生長勢、坐果率和產量[13]。微生物菌肥能促進生菜株高、莖粗、葉片數、葉面積和根長的增加[14]。總體上，微生物菌劑在瓜類和葉菜類作物生產中應用較多，其中茄果類蔬菜中在番茄上應用較為廣泛，但在辣椒和茄子上應用較少；并且常用于大田生產，在設施生產中應用尚少。此外，不同微生物菌劑對各類作物的作用效果存在差異。通過增施不同種類微生物菌肥處理，探索對設施茄果類蔬菜生長和產量的影響，篩選適合不同茄果類作物的微生物菌劑，旨為降低設施茄果連作障礙、改善植株根系環境、提高作物產量提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

微生物菌種有放線菌、枯草芽孢桿菌和木霉菌3種。其中，放線菌商品名稱為“豐活緣”放線菌劑，有效成分為密旋鏈霉菌和婁徹氏鏈霉菌，有效活菌數20億個/g，由陜西博秦生物工程有限公司提供；枯草芽孢桿菌商品名為“沃豐康”，有效活菌數50.0億個/mL，由北京啟高生物科技有限公司提供；木霉菌商品名為“施倍健”哈茨木霉菌·厚垣孢子，有效活菌數2.0億個/g，由海南金雨豐生物工程有限公司提供。

茄果類作物有番茄、辣椒和茄子3種，其中，番茄品種為農博粉18109，辣椒品種為山西大辣椒，茄子品種為黑冠，均由河北省高邑鄗豐育苗場提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 試驗于2021年3月18日至7月10日在石家莊市農林科學研究院趙縣基地3號日光溫室進行。溫室土壤肥力中等，地力均勻，水利條件良好。茄果類作物均于3月18日溫室內定植，其中，茄子和辣椒采用70 cm等行距種植，株距50 cm；番茄采用大小行定植，大行距90 cm，小行距70 cm，株距40 cm。

在常規施肥〔商品有機肥4 500 kg/hm2、氮磷鉀平衡肥（N、P2O5、K2O含量均為15%）750 kg/hm2、中微量元素肥600 kg/hm2做底肥〕的基礎上，每種植物均設增施放線菌（T1）、枯草芽孢桿菌（T2）、哈茨木霉菌（T3）3個處理，以不增施微生物菌劑為對照（CK）。其中，放線菌用量為15 g/株，與有機肥按照質量比1∶200混勻后作為底肥使用；枯草芽孢桿菌用量為15 L/hm2，分別于定植緩苗后以及緩苗后第30天和第60天各沖施1次；哈茨木霉菌用量為15 kg/hm2，作為底肥施用。小區面積16 m2，隨機區組排列，3次重復。其他田間管理措施同常規。

1.2.2 測定項目與方法 在生長中期，測定植株的株高（莖基部至生長點的距離）、莖粗（地上部1 cm位置）、株幅（植株在地上部分所能形成的最大寬度）和葉面積。其中，株高和株幅測量使用卷尺；莖粗測量使用游標卡尺；葉面積為植株最大葉片的面積，近似認為是葉長（葉柄至葉尖的長度，用直尺測量）×葉寬（葉片中部最大垂直于主葉脈的距離，用直尺測量）。茄子和番茄每次采收后記錄產量，累計測產；辣椒采收后統計產量。

1.2.3 數據統計分析 利用Excel 2019和SPSS 22.0軟件進行數據的處理與分析。

2 結果與分析

2.1 不同微生物菌劑對茄子生長和產量的影響

不同微生物菌劑處理的茄子產量均顯著＞CK，增幅為9.65%～16.27%；指標值順序為T3＞T1＞T2，處理間差異較大，其中T3與T1處理差異不顯著，但二者均與T2處理差異達到了顯著水平（表1）。表明增施微生物菌劑可明顯提高茄子產量，其中T3處理效果最好、T1處理次之。

表1 不同微生物菌劑對茄子生長和產量的影響Table 1 Effects of different microorganisms on the growth and yield of eggplant

不同微生物菌劑處理對茄子各生長指標的影響程度不同。茄子株高除T2處理顯著較大外，其他2種菌劑處理的指標值均顯著＜CK，其中T3處理的株高顯著＜T1處理。不同菌劑處理的茄子莖粗、株幅和葉面積均＞CK，增幅分別為9.19%～14.18%、1.22%～9.35%和25.71%～45.18%，除T2處理的株幅與CK差異不大外，其他處理的所有指標與CK差異均達到了顯著水平。其中，茄子的莖粗順序為T3＞T1＞T2，三者差異均不顯著；株幅順序為T1＞T3＞T2，差異均達到了顯著水平；葉面積順序為T2＞T3＞T1，其中T2與T3處理差異不顯著，但二者均與T1處理差異達到了顯著水平。T2處理下，茄子植株出現徒長現象，株高和葉面積最大，但莖粗最細、株幅最小，最終產量最低。T3和T1處理均可明顯促進茄子植株健壯生長，且保持較大的株幅和葉面積，其中T3處理株高最小、莖粗最大。

綜合考慮認為，T3處理效果最好。該處理下，茄子株高最小、莖粗最大，株幅和葉面積較大，產量最高。

2.2 不同微生物菌劑對辣椒生長和產量的影響

不同微生物菌劑處理的辣椒產量均顯著＞CK，增幅為32.96%～56.52%；指標值順序為T1＞T2＞T3，處理間差異較大，其中T1處理顯著較高，而T3與T2處理差異不顯著（表2）。表明增施微生物菌劑可明顯提高辣椒產量，其中T1處理效果最好。

表2 不同微生物菌劑對辣椒生長和產量的影響Table 2 Effects of different microorganisms on the growth and yield of pepper

不同微生物菌劑處理對辣椒各生長指標的影響程度不同。辣椒株高除T1處理顯著較大外，其他2種菌劑處理的指標值差異不顯著但均顯著＜CK。不同菌劑處理的辣椒莖粗、株幅和葉面積均顯著＞CK，增幅分別為9.85%～12.40%、20.19%～25.32%和19.05%～25.81%。其中，辣椒的莖粗順序為T1＞T2＞T3，葉面積順序為T3＞T1＞T2，指標值差異均不顯著；株幅順序為T3＞T1＞T2，其中T3處理顯著較高，而T1與T2處理差異不顯著。

綜上分析可以看出，T1處理效果最好。該處理下，辣椒株高和莖粗最大，株幅和葉面積較大，產量最高。

2.3 不同微生物菌劑對番茄生長和產量的影響

不同微生物菌劑處理的番茄產量均＞CK，增幅為13.42%～28.66%，其中T1和T3處理增產顯著；指標值順序為T3＞T1＞T2，處理間差異不大（表3）。表明增施微生物菌劑可提高番茄產量，其中T3處理效果最好、T1處理次之。

表3 不同微生物菌劑對番茄生長和產量的影響Table 3 Effects of different microorganisms on the growth and yield of tomato

不同微生物菌劑處理對番茄各生長指標的影響程度不同。不同菌劑處理的番茄株高均顯著＜CK，降幅為5.02%～7.80%；莖粗均＞CK，增幅為2.14%～8.85%，其中T1處理與CK差異達到了顯著水平；株幅均顯著＞CK，增幅為13.88%～19.83%；葉面積除T3處理略＜CK外，其他2個菌劑處理均＞CK，但與CK差異均不顯著。其中，番茄的株高順序為T1＞T2＞T3，株幅順序為T3＞T1＞T2，處理間差異均不顯著；莖粗順序為T1＞T3＞T2，其中T1與T2處理差異達到了顯著水平，但二者均與T3處理差異不顯著；葉面積順序為T2＞T1＞T3，其中T1與T2處理差異不顯著，但二者均與T3處理差異達到了顯著水平。

綜上分析可以看出，T3處理效果最好。該處理下，番茄株高最小、莖粗最大，株幅和葉面積較大，產量最高。

3 結論與討論

微生物菌肥通過微生物的生命活動直接或間接地為植物提供營養元素，進而促進作物生長，提高株高、莖粗等形態指標[15～17]。研究表明，增施微生物菌肥可以顯著促進辣椒株高、莖粗等指標增加[18]；在番茄連作土壤中添加微生物肥，可以活化土壤酶活，加快土壤養分轉化，從而促進植株生長，提高番茄產量[19，20]。本研究條件下，與常規施肥處理相比，添加不同的微生物菌肥均可促進3種茄果類作物莖粗、株幅和葉面積增大，產量提高，其中茄子和辣椒增產顯著。

前人研究表明，施用微生物菌劑可促進植株生長，提高作物產量。哈茨木霉對番茄生長具有一定的刺激作用，適當的哈茨木霉菌施用比例可促進番茄幼苗株高、地上部鮮重等增加[21]。土壤中添加哈茨木霉菌，可提高辣椒的長勢[22]。采用哈茨木霉菌液灌根，可促進黃瓜幼苗生長，且與枯草芽孢桿菌配施效果更佳[23]。施用枯草芽孢桿菌可以在一定程度上提高設施甜瓜的株高、莖粗和葉面積指數[24]；且在長期連作的土地上施用，能改善蔬菜品質，提高產量[25]。放線菌可產生多種對植物病害具有抑制作用的抗生素和酶類，常用于植物病害的防治[26]。研究表明，施用放線菌可以有效抑制番茄灰霉病菌的生長與繁殖[27]，控制苦瓜根際病原菌的數量[28]。本研究條件下，與常規施肥處理相比，增施放線菌可以顯著提高3種茄果類作物的莖粗、株幅和產量；增施枯草芽孢桿菌可以顯著提高茄子和辣椒的莖粗、葉面積和產量，但在番茄上只顯著促進了株幅的增大；施用哈茨木霉菌可以顯著提高3種茄果類作物的株幅和產量。綜合施用不同菌種后茄果類作物的田間表現，認為施用放線菌可顯著提高辣椒產量；施用哈茨木霉菌可顯著促進茄子和番茄生長，明顯提高產量。