復合微生物肥料替代常規底肥對設施番茄產量、品質的影響

摘 要：為了探究復合微生物肥料對番茄常規底肥的替代效果，篩選出適宜的復合微生物肥料品種，以‘京采8’番茄為試驗對象，設置普通商品有機肥（CK1）、普通商品有機肥＋常規復合肥（CK2）、普通商品有機肥＋復合微生物肥料1（N∶P2O5∶K2O=12∶0∶3）（T1）、普通商品有機肥＋復合微生物肥料2（N∶P2O5∶K2O=15∶5∶5）（T2）4個處理。在苗期、開花期、坐果期測定番茄植株株高、葉片開展度、莖粗，并在坐果期計算番茄一、二穗果掛果數、產量和品質。結果表明，復合微生物肥料處理較常規復合肥處理能顯著促進番茄植株的生長發育，施用復合微生物肥料的植株莖粗均達到15 mm以上，株高比對照（CK2）稍有增加；處理T2的一、二穗果轉色率分別較對照（CK2）顯著增加55.7%和26.7%；二穗果處理T1、T2較對照（CK2）可溶性糖含量分別提高6.2%和15.3%，糖酸比分別提高15.4%和25.0%，VC含量分別提高13.8%和19.4%；處理T2的一、二穗果番茄紅素和可溶性蛋白含量均為最高。綜上，施用復合微生物肥料對番茄生長發育及產量品質均有所提升，底肥施用復合微生物肥料，不僅能減少土壤中磷、鉀元素積累，更能促進番茄植株生長，增加番茄產量和促進果實成熟，提高果實品質，復合微生物肥料2處理的活菌數和磷、鉀含量更高，提升效果最好。

關鍵詞：復合微生物肥料；番茄；底肥；品質；產量

中圖分類號：S641.2 文獻標志碼：A 文章編號：1008-1038（2025）01-0061-06

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2025.01.010

Effects of Compound Microbial Fertilizers Instead of Conventional Base Fertilizers on Yield and Quality of Protected Tomatoes

YIN Xinxin1， LI Ting3， WANG Yue1， YUAN Shengjun1， YANG Mingyu2*， HAO Xiaojian4

（1. Beijing Miyun Soil Fertilizer Extension Service Station， Beijing 101500， China; 2. Beijing Miyun Agricultural Service Center， Beijing 101500， China; 3. Beijing District Agricultural Technology Extension Station， Beijing 100029， China; 4. NanShan Agriculture Ecological Garden Company， Beijing 101500， China）

Abstract： In order to explore the substitution effect of compound microbial fertilizer on tomato conventional base fertilizer and screen suitable compound microbial fertilizer varieties， ‘Jingcai 8’ tomato was used as the test object， and four treatments were set up： common commodity organic fertilizer （CK1）， common commodity organic fertilizer + conventional compound fertilizer （CK2）， common commodity organic fertilizer + compound microbial fertilizer 1（N∶P2O5∶K2O = 12∶0∶3）（T1）， common commodity organic fertilizer + compound microbial fertilizer 2（N∶P2O5∶K2O = 15∶5∶5）（T2）. The plant height， leaf expansion and stem diameter of tomato plants were measured at seedling stage， flowering stage and fruit setting stage. The fruit number， yield and quality （soluble sugar， titratable acid， sugar-acid ratio， VC and lycopene content ） of tomato first and second panicles were calculated at fruit setting stage. The results showed that the compound microbial fertilizer treatment could significantly promote the growth and development of tomato plants compared with the conventional compound fertilizer treatment. The stem diameter of tomato plants treated with compound microbial fertilizer was more than 15 mm， and the plant height was slightly higher than that of the control （CK2）. The color conversion rates of the first and second spikes of T2 were significantly increased by 55.7% and 26.7%， respectively， compared with the control （CK2）. Compared with the control （CK2）， the soluble sugar content of T1 and T2 increased by 6.2% and 15.3%， the sugar-acid ratio increased by 15.4% and 25.0%， and the VC content increased by 13.8% and 19.4%， respectively. The contents of lycopene and soluble protein in the first and second spike fruits of T2 treatment were the highest. In summary， the compound microbial fertilizer could improve the growth， development， yield and quality of tomato. The application of compound microbial fertilizer to tomato base fertilizer could not only reduce the accumulation of phosphorus and potassium in soil， but also promote the growth of tomato plants， increase tomato yield and promote fruit maturity， and improve fruit quality. The number of viable bacteria and the content of phosphorus and potassium in the treatment of compound microbial fertilizer 2 were higher， and the effect was the best.

Keywords： Compound microbial fertilizer; tomato; base fertilizer; quality; yield

番茄作為我國主要的蔬菜栽培作物之一，因其口感佳、品相好，富含多種營養元素，越來越受到消費者的青睞，同時也為農戶帶來了可觀的經濟效益[1]。然而，在生產過程中，由于長期連續種植，底肥多使用氮磷鉀三元復合肥料，且用量較大，造成設施土壤養分盈余，磷、鉀元素含量過高，此外養分比例失調、微生物種群失衡、作物病害頻發，對果實產量和品質的影響較大，嚴重制約了番茄產業的可持續發展[2]。為了促進番茄產業綠色、生態、可持續發展，篩選出可替代常規復合肥的安全、無污染的復合微生物肥料尤為重要[3]。

復合微生物肥料是指由一些特殊功能的微生物與營養物質復合而成，能提供、保持或改善植物營養，提高農產品產量或改善農產品品質的活體微生物制品，是農業生產的一種新型生物肥料制品[4]。微生物的生命活動可產生多種次生代謝產物，分解土壤的礦質養分和有機殘體，使其成為能夠被作物吸收利用的有效養分，利于作物的生長，起到增產增效的作用，其代謝活動產生的有機酸還能將土壤中的磷、鉀等元素部分釋放出來，供作物再次吸收利用[5]。試驗表明，施用復合微生物肥料的番茄熟果顏色均勻、口感好，與常規施肥相比產量增加[6-8]。楊保國等[9]的試驗表明，施用復合微生物做底肥，可以促進黃瓜生長發育，改善果實性狀，增產效果明顯。趙華麗等[10]研究發現，玉米施加復合微生物肥料，不僅出苗率高，還可促進植株的生長及壯大，提高產量。減施化肥配施復合微生物肥料能顯著提高辣椒和甜瓜的果粗、果長和單果質量，可溶性糖和維生素C含量更高，能有效改善品質[11-12]。王麗麗等[13]研究發現，施用微生物菌劑后，番茄的可溶性糖、糖酸比分別較對照提高了4.55%和12.9%，改善了番茄果實的口感和風味，提高了番茄的品質。

本研究以北京市密云區特色口感番茄‘京采8’為材料，選用含枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌兩種微生物菌劑的復合微生物肥料，依據番茄的養分需求規律，探究復合微生物肥料對底肥三元復合肥的替代效果，以期建立更加科學、可持續的底肥施用體系，與更加綠色、高效、安全、無污染的科學施肥路徑，為現代農業的可持續發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試番茄品種為‘京采8’，種植密度為41 175株/hm2。

復合微生物肥料1：活性菌為枯草芽孢桿菌+地衣芽孢桿菌，微生物菌種0.2億/g，N∶P2O5∶K2O=12∶0∶3，北京綠得利工貿有限公司。

復合微生物肥料2：活性菌為枯草芽孢桿菌＋地衣芽孢桿菌，微生物菌種2億/g，N∶P2O5∶K2O=15∶5∶5，北京綠得利工貿有限公司。

常規復合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）：北京泰民同豐農業科技有限公司。普通商品有機肥（N＋P＋K＞4%，有機質＞30%）：北京沃晟杰種植用土有限公司。

1.2 試驗時間

2023年8月8日播種育苗，2023年9月12日定植，2024年1月14日開始采摘，2024年4月16日收獲。

1.3 試驗地基本情況

試驗地點位于北京市密云區河南寨鎮山口莊村一山一柿農場，試驗前采集土壤樣品并檢測，土壤基礎理化性質見表1。

1.4 試驗方法

各小區不同施肥處理見表2。

試驗設置4個處理，每個處理重復3次，每個小區60 m2，隨機區組排列，每個栽培畦種植2行，雙株定植，株距35 cm，行距150 cm。各肥料均做基肥施入，追肥及其他田間管理措施一致，滴灌追肥。

1.5 測定指標與方法

1.5.1 生長指標

定植后30 d，每個小區采集植株根部，用清水洗凈，測量根長、根鮮質量、根干質量；根長用刻度尺測量根部拉直最長處，根鮮質量和烘干后的根干質量用分析天平稱量。苗期在每個小區選取隨機連續的10株番茄并進行標記，測量植株株高和葉片開展度；株高用鋼卷尺測量植株根莖部到主莖頂端的垂直距離，葉片開展度用鋼卷尺測量外葉展開的最大距離。開花期測量標記番茄植株的株高和莖粗，坐果期測量番茄植株的莖粗，莖粗用游標卡尺測量距離植株頂端5 cm處的橫、縱向直徑，取平均值。

1.5.2 品質和產量指標

番茄果實開始坐果后，分別統計第一、二穗番茄掛果數；待每穗果實成熟后，隨機采摘每個處理下外觀完好的10個番茄，用分析天平稱量番茄質量，計算每穗番茄果實的平均單果質量。試驗按每小區60 m2統計產量，再折合成每667 m2的產量。

選取各處理條件下外形完好，大小均勻的成熟番茄5個，用于番茄品質相關指標的測定。番茄果實中VC含量的測定采用鉬藍比色法；可滴定酸含量采用NaOH滴定法測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；糖酸比為可溶性糖與可滴定酸的比值。番茄紅素含量采用分光光度法測定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍G250染色法測定。

1.6 數據處理

數據采用Excel 2010進行處理。

2 結果與分析

2.1 不同處理對番茄生長的影響

不同處理對番茄植株根系的影響見表3。由表可知，處理T2的根長最長，為22.7 cm，根鮮質量和根干質量最大，分別為5.11 g和3.26 g，根活力最高。處理T1、T2的番茄根系，在根長、根鮮質量、根干質量，根系活力上均高于CK2，同時顯著高于只施用商品有機肥的CK1。

由表4可知，與施用常規復合肥的處理（CK2）相比，復合微生物肥的處理提高了番茄苗期和開花期的平均株高和平均莖粗。苗期T2的平均株高最高，為61.2 cm，較CK2顯著增加了7.9%；T2的葉片開展度最大，達到39.6 cm×41.9 cm。開花期T1和T2的平均株高分別達到99.7 cm與101.3 cm，較CK2分別增加3.0%和4.7%；坐果期T1、T2的莖粗均超過了16 mm，較CK2顯著增加了11.3%和13.2%，初步表明復合微生物肥料作為底肥能有效促進番茄植株生長，其地上部分的生長很可能是由于復合微生物肥料對番茄植株根系生長的促進而實現的。

2.2 不同處理對番茄產量及轉色率的影響

由表5可知，T2的第一、二穗果掛果數明顯高于CK2，分別較CK2顯著增加17.1%和22.9%。底施復合微生物肥料可以提高番茄膨果初期的掛果數，但掛果總數4個處理間均無顯著差異，說明微生物肥料作為底肥對掛果數的影響在掛果后期表現不明顯。在小區產量方面，處理T2最高，為476.8 kg，其次是T1，為475.2 kg；CK2為441.8 kg，CK1最低，為413.5 kg；T1和T2的每667 m2產量分別比CK2增加7.6%和7.9%，底施復合微生物肥料與常規復合肥相比，番茄總產量顯著增加。

表6為不同處理下番茄的始收期和第一、二穗果的轉色率，T1和T2兩個處理轉色成熟最早，1月14日采收，CK2次之，1月16日采收，CK1最遲，1月20日采收。復合微生物肥料2可以明顯促進番茄的轉色，第一、二穗果轉色率分別較CK2顯著增加55.7%和26.7%。這是由于復合微生物肥料中的有益微生物在土壤中定殖后會產生次級代謝產物，不僅能刺激農作物的生長，還能為農作物提供有益微生物和可供植物吸收的有機物，達到促進果實成熟和增加產量的效果。

2.3 不同處理對番茄品質的影響

不同處理對番茄一、二穗果果實品質的影響見表7。由表可知，復合微生物肥料不但能提高掛果初期果實可溶性糖含量，還能降低番茄果實的可滴定酸含量，提高VC的含量，顯著提高番茄紅素和可溶性蛋白的含量。第一、二穗果處理T2較對照CK2可溶性糖含量分別提高了6.9%和15.3%，糖酸比分別提高了17.7%和25.0%，VC含量分別提高了14.4%和19.4%，且在第一、二穗果期，處理T1和T2在番茄紅素和可溶性蛋白含量2個指標上均顯著高于對照。

3 討論

復合微生物肥料本身含有氮、磷、鉀等養分和微生物菌，為作物生長提供所需的營養物質，增強作物抗逆性，其本身含有的多種微生物，活化了土壤中的養分，加速土壤養分的分解、轉化和釋放[14-15]。宋以玲等[16]研究發現，復合微生物肥料中的活性菌能提高土壤過氧化氫酶、脫氫酶的活性，促進花生根系生長，達到養地增產的效果。齊維強等[17]試驗表明，復合微生物處理能降低土壤容重，改善土壤結構，有利于作物根系的生長，提高土壤有機質及有效養分含量。此外，復合微生物肥料在促進土壤團粒結構的形成、增強土壤的保水保肥能力、減輕土壤板結、提高土壤通氣性和促進根系伸展等方面也有較好的效果，能夠為農作物提供健康的生長環境[18]。本研究結果表明，在番茄生長初期，施用復合微生物肥料能促進番茄植株的生長，株高、莖粗，根長、根鮮質量、根系活力均較常規復合肥顯著增加，這是由于復合微生物肥料中的功能微生物可以通過改變作物根系生長，調節根際養分，使番茄生長所需的各種營養元素更利于番茄根系的吸收利用，從而促進番茄地上部分的生長發育[19]。

本研究使用的復合微生物肥料包含兩種微生物菌劑和不同比例的氮磷鉀養分，通過功能微生物對土壤微量元素的分解，農作物可以吸收更多、更豐富的養分，有效提高農產品的品質和產量。學者們對此有較多研究，如馮寶華等[20]研究發現，施用復合微生物肥料可以在一定程度上調節作物生理代謝，從而促進植物生長，顯著提高產量。根據田明月等[21]的研究，減少20%化肥增施復合微生物肥料可有效增加辣椒的產量。哈雪姣等[22]研究也發現，微生物肥料與微生物菌劑共同處理的西瓜可溶性固形物含量最高。復合微生物肥料在溫室黃瓜生產中的應用表明，黃瓜果實維生素C含量和產量均較常規施肥有明顯增加[23]。

本研究結果表明，復合微生物肥料1和2均可以促進番茄生長發育，復合微生物肥料2處理的番茄二穗果可溶性糖含量以及糖酸比最高，較施用常規復合肥對照提高了15.3%和25%。處理T1和T2在VC、番茄紅素和可溶性蛋白含量3個指標上均與對照的處理達到顯著差異。相較于復合微生物肥料1，復合微生物肥料2的活菌數為2億/g，且磷、鉀含量更高，所以復合微生物肥料2處理的番茄植株長勢更好，產量和品質更優。綜上，番茄底肥中施用復合微生物肥料替代常規復合肥可以提高番茄掛果初期果實的品質，對番茄總產量有所提高，復合微生物肥料2（N∶P2O5∶K2O=15∶5∶5）的替代效果最好。

4 結論

底肥施用復合微生物肥料可以增加番茄根長，提高根系活力，促進番茄植株生長發育，增加番茄株高和莖粗；復合微生物肥料能顯著加快番茄果實的轉色成熟，使收獲期提前，增加一、二穗番茄果實的掛果數和提升一、二穗番茄果實品質，提高番茄產量。由于此次試驗僅對底肥進行了不同處理，追肥各處理間保持一致，后續在底肥施用復合微生物肥料處理的基礎上搭配合理的追肥方案，以集成科學合理的施肥套餐，促進番茄生長發育和提高產量品質，建立安全、綠色、可持續的番茄肥料施用體系。

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