增施不同微生物菌对设施茄果类蔬菜生长和产量的影响

王子凡，张庆银，李燕，师建华，王丹丹，牛瑞生，耿晓彬，齐连芬

（石家庄市农林科学研究院，河北 石家庄 050041）

设施茄果是设施农业主要产业之一，生产中因长期连作、土地超负荷使用而导致的根腐病菌、枯萎病菌和根结线虫等病原物日益增多，植株发育不良、产品质量下降等问题日益严重。微生物菌剂是通过对目标微生物进行工业化生产扩繁后制成含有活菌并用于植物的生物制剂或活菌制剂，具有直接或间接改良土壤、恢复地力、预防土传病害、维持根际微生物区系平衡、降解有毒有害物质等作用[1，2]。随着绿色农业和生态农业的不断发展，微生物菌肥作为一种绿色生态肥料已经引起了人们的重视，目前已经在番茄[3]、生菜[4]和黄瓜[5]等作物上应用。

微生物菌肥对于作物的功效已有一些报道。研究表明，施用微生物菌肥可促进植株生长，提高作物产量和果实品质[6～8]；还可改变土壤微生物群落结构，调节土壤微生态环境，促进土壤中物质的转化和能量流动，提高土壤肥力，促进作物根系生长，增强养分吸收能力，提高作物的抗逆性[9，10]。施用微生物菌肥能促进黄瓜植株生长，提高叶绿素含量和产量，改善果实的营养品质[11]。与仅施用化肥相比，微生物菌肥与化肥配施能够显著提高芥菜的产量和品质[12]。施用微生物菌肥，能有效提高番茄的生长势、坐果率和产量[13]。微生物菌肥能促进生菜株高、茎粗、叶片数、叶面积和根长的增加[14]。总体上，微生物菌剂在瓜类和叶菜类作物生产中应用较多，其中茄果类蔬菜中在番茄上应用较为广泛，但在辣椒和茄子上应用较少；并且常用于大田生产，在设施生产中应用尚少。此外，不同微生物菌剂对各类作物的作用效果存在差异。通过增施不同种类微生物菌肥处理，探索对设施茄果类蔬菜生长和产量的影响，筛选适合不同茄果类作物的微生物菌剂，旨为降低设施茄果连作障碍、改善植株根系环境、提高作物产量提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

微生物菌种有放线菌、枯草芽孢杆菌和木霉菌3种。其中，放线菌商品名称为“丰活缘”放线菌剂，有效成分为密旋链霉菌和娄彻氏链霉菌，有效活菌数20亿个/g，由陕西博秦生物工程有限公司提供；枯草芽孢杆菌商品名为“沃丰康”，有效活菌数50.0亿个/mL，由北京启高生物科技有限公司提供；木霉菌商品名为“施倍健”哈茨木霉菌·厚垣孢子，有效活菌数2.0亿个/g，由海南金雨丰生物工程有限公司提供。

茄果类作物有番茄、辣椒和茄子3种，其中，番茄品种为农博粉18109，辣椒品种为山西大辣椒，茄子品种为黑冠，均由河北省高邑鄗丰育苗场提供。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验于2021年3月18日至7月10日在石家庄市农林科学研究院赵县基地3号日光温室进行。温室土壤肥力中等，地力均匀，水利条件良好。茄果类作物均于3月18日温室内定植，其中，茄子和辣椒采用70 cm等行距种植，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。

在常规施肥〔商品有机肥4 500 kg/hm2、氮磷钾平衡肥（N、P2O5、K2O含量均为15%）750 kg/hm2、中微量元素肥600 kg/hm2做底肥〕的基础上，每种植物均设增施放线菌（T1）、枯草芽孢杆菌（T2）、哈茨木霉菌（T3）3个处理，以不增施微生物菌剂为对照（CK）。其中，放线菌用量为15 g/株，与有机肥按照质量比1∶200混匀后作为底肥使用；枯草芽孢杆菌用量为15 L/hm2，分别于定植缓苗后以及缓苗后第30天和第60天各冲施1次；哈茨木霉菌用量为15 kg/hm2，作为底肥施用。小区面积16 m2，随机区组排列，3次重复。其他田间管理措施同常规。

1.2.2 测定项目与方法 在生长中期，测定植株的株高（茎基部至生长点的距离）、茎粗（地上部1 cm位置）、株幅（植株在地上部分所能形成的最大宽度）和叶面积。其中，株高和株幅测量使用卷尺；茎粗测量使用游标卡尺；叶面积为植株最大叶片的面积，近似认为是叶长（叶柄至叶尖的长度，用直尺测量）×叶宽（叶片中部最大垂直于主叶脉的距离，用直尺测量）。茄子和番茄每次采收后记录产量，累计测产；辣椒采收后统计产量。

1.2.3 数据统计分析 利用Excel 2019和SPSS 22.0软件进行数据的处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同微生物菌剂对茄子生长和产量的影响

不同微生物菌剂处理的茄子产量均显著＞CK，增幅为9.65%～16.27%；指标值顺序为T3＞T1＞T2，处理间差异较大，其中T3与T1处理差异不显著，但二者均与T2处理差异达到了显著水平（表1）。表明增施微生物菌剂可明显提高茄子产量，其中T3处理效果最好、T1处理次之。

表1 不同微生物菌剂对茄子生长和产量的影响Table 1 Effects of different microorganisms on the growth and yield of eggplant

不同微生物菌剂处理对茄子各生长指标的影响程度不同。茄子株高除T2处理显著较大外，其他2种菌剂处理的指标值均显著＜CK，其中T3处理的株高显著＜T1处理。不同菌剂处理的茄子茎粗、株幅和叶面积均＞CK，增幅分别为9.19%～14.18%、1.22%～9.35%和25.71%～45.18%，除T2处理的株幅与CK差异不大外，其他处理的所有指标与CK差异均达到了显著水平。其中，茄子的茎粗顺序为T3＞T1＞T2，三者差异均不显著；株幅顺序为T1＞T3＞T2，差异均达到了显著水平；叶面积顺序为T2＞T3＞T1，其中T2与T3处理差异不显著，但二者均与T1处理差异达到了显著水平。T2处理下，茄子植株出现徒长现象，株高和叶面积最大，但茎粗最细、株幅最小，最终产量最低。T3和T1处理均可明显促进茄子植株健壮生长，且保持较大的株幅和叶面积，其中T3处理株高最小、茎粗最大。

综合考虑认为，T3处理效果最好。该处理下，茄子株高最小、茎粗最大，株幅和叶面积较大，产量最高。

2.2 不同微生物菌剂对辣椒生长和产量的影响

不同微生物菌剂处理的辣椒产量均显著＞CK，增幅为32.96%～56.52%；指标值顺序为T1＞T2＞T3，处理间差异较大，其中T1处理显著较高，而T3与T2处理差异不显著（表2）。表明增施微生物菌剂可明显提高辣椒产量，其中T1处理效果最好。

表2 不同微生物菌剂对辣椒生长和产量的影响Table 2 Effects of different microorganisms on the growth and yield of pepper

不同微生物菌剂处理对辣椒各生长指标的影响程度不同。辣椒株高除T1处理显著较大外，其他2种菌剂处理的指标值差异不显著但均显著＜CK。不同菌剂处理的辣椒茎粗、株幅和叶面积均显著＞CK，增幅分别为9.85%～12.40%、20.19%～25.32%和19.05%～25.81%。其中，辣椒的茎粗顺序为T1＞T2＞T3，叶面积顺序为T3＞T1＞T2，指标值差异均不显著；株幅顺序为T3＞T1＞T2，其中T3处理显著较高，而T1与T2处理差异不显著。

综上分析可以看出，T1处理效果最好。该处理下，辣椒株高和茎粗最大，株幅和叶面积较大，产量最高。

2.3 不同微生物菌剂对番茄生长和产量的影响

不同微生物菌剂处理的番茄产量均＞CK，增幅为13.42%～28.66%，其中T1和T3处理增产显著；指标值顺序为T3＞T1＞T2，处理间差异不大（表3）。表明增施微生物菌剂可提高番茄产量，其中T3处理效果最好、T1处理次之。

表3 不同微生物菌剂对番茄生长和产量的影响Table 3 Effects of different microorganisms on the growth and yield of tomato

不同微生物菌剂处理对番茄各生长指标的影响程度不同。不同菌剂处理的番茄株高均显著＜CK，降幅为5.02%～7.80%；茎粗均＞CK，增幅为2.14%～8.85%，其中T1处理与CK差异达到了显著水平；株幅均显著＞CK，增幅为13.88%～19.83%；叶面积除T3处理略＜CK外，其他2个菌剂处理均＞CK，但与CK差异均不显著。其中，番茄的株高顺序为T1＞T2＞T3，株幅顺序为T3＞T1＞T2，处理间差异均不显著；茎粗顺序为T1＞T3＞T2，其中T1与T2处理差异达到了显著水平，但二者均与T3处理差异不显著；叶面积顺序为T2＞T1＞T3，其中T1与T2处理差异不显著，但二者均与T3处理差异达到了显著水平。

综上分析可以看出，T3处理效果最好。该处理下，番茄株高最小、茎粗最大，株幅和叶面积较大，产量最高。

3 结论与讨论

微生物菌肥通过微生物的生命活动直接或间接地为植物提供营养元素，进而促进作物生长，提高株高、茎粗等形态指标[15～17]。研究表明，增施微生物菌肥可以显著促进辣椒株高、茎粗等指标增加[18]；在番茄连作土壤中添加微生物肥，可以活化土壤酶活，加快土壤养分转化，从而促进植株生长，提高番茄产量[19，20]。本研究条件下，与常规施肥处理相比，添加不同的微生物菌肥均可促进3种茄果类作物茎粗、株幅和叶面积增大，产量提高，其中茄子和辣椒增产显著。

前人研究表明，施用微生物菌剂可促进植株生长，提高作物产量。哈茨木霉对番茄生长具有一定的刺激作用，适当的哈茨木霉菌施用比例可促进番茄幼苗株高、地上部鲜重等增加[21]。土壤中添加哈茨木霉菌，可提高辣椒的长势[22]。采用哈茨木霉菌液灌根，可促进黄瓜幼苗生长，且与枯草芽孢杆菌配施效果更佳[23]。施用枯草芽孢杆菌可以在一定程度上提高设施甜瓜的株高、茎粗和叶面积指数[24]；且在长期连作的土地上施用，能改善蔬菜品质，提高产量[25]。放线菌可产生多种对植物病害具有抑制作用的抗生素和酶类，常用于植物病害的防治[26]。研究表明，施用放线菌可以有效抑制番茄灰霉病菌的生长与繁殖[27]，控制苦瓜根际病原菌的数量[28]。本研究条件下，与常规施肥处理相比，增施放线菌可以显著提高3种茄果类作物的茎粗、株幅和产量；增施枯草芽孢杆菌可以显著提高茄子和辣椒的茎粗、叶面积和产量，但在番茄上只显著促进了株幅的增大；施用哈茨木霉菌可以显著提高3种茄果类作物的株幅和产量。综合施用不同菌种后茄果类作物的田间表现，认为施用放线菌可显著提高辣椒产量；施用哈茨木霉菌可显著促进茄子和番茄生长，明显提高产量。