高活性高含量微生物复合配方肥在蔬菜上的应用效果

摘要：采用微生物保护剂包裹菌剂后添加至高养分复合肥的生产技术生产高活性高含量微生物复合配方肥，通过田间试验，研究其对辣椒（Capsicum annuum L.）、番茄（Solanum lycopersicum L.）生长发育、养分吸收及品质的影响。结果表明，在养分含量为40%的条件下造粒后，微生物有效活菌数可达7.21×109 CFU/g，储存半年后存活率为91.67%；高活性高含量微生物复合配方肥可以显著促进蔬菜生长，提高果实品质和产量。与蔬菜专用配方肥和常规施肥相比，高活性高含量微生物复合配方肥施用于辣椒分别增产8.09%和14.14%，施用于番茄分别增产11.00%和14.44%。综上，添加保护剂的高活性高含量微生物复合配方肥可以有效提高蔬菜果实的品质，增产增收，提高农户经济收益。

关键词：微生物菌剂；高活性；高养分含量；复合肥；蔬菜；产量；品质

中图分类号：S63；S144.1 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）10-0014-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.10.003 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： The production technology involved using microbial protectant to encapsulate microbial agents and then incorporating them into high nutrient content compound fertilizers， resulting in compound formula fertilizer with high active microorganisms and high nutrient content. Field experiments were conducted to assess their effects on the growth， nutrient absorption and quality of pepper（Capsicum annuum L.） and tomato（Solanum lycopersicum L.）. The results indicated that after granulation under the condition of 40% nutrient content， the viable microorganism count could reach 7.21×109 CFU/g， and the survival rate after six months of storage was 91.67%. The compound formula fertilizer with high active microorganisms and high nutrient content significantly promoted vegetable growth and improved both fruit quality and yield. Compared to vegetable specific formula fertilizer and conventional fertilization， the application of the compound formula fertilizer with high active microorganisms and high nutrient content increased pepper yields by 8.09% and 14.14%， and tomato yields by 11.00% and 14.44%， respectively. In conclusion， the compound formula fertilizer with high active microorganisms and high nutrient content added protectant effectively enhanced vegetable fruit quality， boosted production and income， and improved the economic benefits for farmers.

Key words： microbial agent； high activity； high nutrient content； compound fertilizer； vegetable； yield； quality

中国高山蔬菜产业经过发展，播种面积已达280万hm2，高山蔬菜已经成为贫困山区脱贫致富和乡村振兴的支柱产业［1］。在蔬菜生产中，蔬菜需肥多且耐肥，为了追求高产、高收益，种植户往往大量施用化肥，造成化肥浪费且利用率低，增产效益下降［2］。随着测土配方施肥的应用，蔬菜专用肥在中国被大面积推广应用，成为了农户的主要选择，长期使用高含量复合肥会使土壤养分累积，导致土壤板结，降低土壤肥力。

施用微生物菌剂和有机肥是种植户改良土壤的主要途径。微生物对土壤和农作物至关重要，可以有效提高土壤养分转化效率，且有利于植物抵御病虫害［3］。施用微生物菌剂可以有效提高土壤肥力，但是目前多为单施微生物菌剂，这种施肥模式费工费时、效率低，将微生物菌剂与高养分复合肥结合可以减少施肥次数，提高效率。

微生物与高养分复合肥混合造粒会限制微生物菌剂的活性，造粒过程中的高温会给微生物带来致命的胁迫，储存过程中养分含量高会影响微生物的活性。将微生物菌剂添加至高养分复合肥的研究较少，尤其是提高微生物菌剂在高养分复合肥中的存活率需要进一步研究。本研究通过采用微生物保护剂包裹菌剂后添加至高养分复合肥的生产技术生产高活性高含量微生物复合配方肥，以期提高蔬菜专用配方肥的微生物菌剂活性，为优化蔬菜专用肥提供依据，进而提高农产品品质与产量，提高农户经济效益。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

1.1.1 试验地点 辣椒（Capsicum annuum L.）试验地点设在湖北省长阳土家族自治县紫台村，供试土壤为黄棕壤，pH 4.81，有机质含量22.5 g/kg，碱解氮含量81.8 mg/kg，有效磷含量56.7 mg/kg，速效钾含量153.4 mg/kg；番茄（Solanum lycopersicum L.）试验地点位于湖北省长阳土家族自治县文家坪村，供试土壤为黄棕壤，pH 4.72，有机质含量19.8 g/kg，碱解氮含量86.8 mg/kg，有效磷含量62.7 mg/kg，速效钾含量173.8 mg/kg。辣椒和番茄均于5月末移栽，10月中旬收获计产。

1.1.2 高活性高含量微生物复合配方肥制作 将枯草芽孢杆菌FJ-02、多粘芽孢杆菌FJ-27、地衣芽孢杆菌FJ-18、解淀粉芽孢杆菌FJ-34、贝莱斯芽孢杆菌FJ-102等组成的复合菌剂按照质量比1∶1与保护剂混合后，加入复合配方肥中混合造粒，生产完成后有效活菌数可达109 CFU/g（产品由湖北佳玛驰生态农业有限公司生产）。

1.1.3 供试蔬菜 供试辣椒品种为金优，供试番茄品种为天喜F1。

1.2 试验设计

辣椒和番茄试验均设3个施肥处理，分别为高活性高含量微生物复合配方肥处理（FBS，N-P2O5-K2O为16-8-16的蔬菜专用配方肥，有效活菌数109 CFU/g）、复合配方肥处理（F-1，N-P2O5-K2O为16-8-16的蔬菜专用配方肥）、习惯施肥处理（F-2，N-P2O5-K2O为15-15-15的复合肥）。辣椒施肥量为1 500 kg/hm2，其中500 kg/hm2分2次追施，番茄施肥量为2 250 kg/hm2，其中750 kg/hm2分2次追施，同时基施有机肥（有机质含量30%）3 750 kg/hm2。小区面积60 m2，每个处理设3次重复，随机区组排列。辣椒种植密度为45 000株/hm2，番茄种植密度为 34 000株/hm2。灌溉和病虫害防治等日常管理按照当地种植习惯进行。

1.3 样品采集与处理

在2022年10月收获前测定辣椒和番茄株高和茎粗（茎直径），用SPAD仪测定叶片（倒二叶）SPAD值。收获时，按小区计产，同时采集果实测定品质。

1.4 数据处理

利用Excel 2010和SPSS 24.0软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 高活性高含量微生物复合配方肥的微生物活性

有效活菌数是评价微生物复合肥的指标。由图1可知，添加等量菌剂，造粒完成后无保护剂处理的有效活菌数为4.04×109 CFU/g，有保护剂处理的有效活菌数为7.21×109 CFU/g，可见保护剂可以有效提高菌在造粒过程中的存活率。添加保护剂的微生物复合配方肥在6个月的贮存过程中，有效活菌数无明显变化，半年后菌剂存活率可达91.67%。而未添加保护剂的微生物复合配方肥在6个月贮存过程中明显下降，半年后菌剂存活率仅为14.69%。由此可知，添加保护剂可以有效提高微生物复合配方肥中菌的存活率。

2.2 不同施肥处理对蔬菜株高的影响

由图2可知，3种施肥处理对辣椒和番茄株高无显著影响。辣椒3个处理株高表现为FBS>F-1>F-2，株高分别为107.5、107.0、104.3 cm。番茄3个处理株高表现为F-1>FBS>F-2，株高分别为179.8、180.7、178.5 cm。

2.3 不同施肥处理对蔬菜茎粗的影响

由图3可知，高活性高含量微生物复合配方肥处理提高了辣椒的茎粗，各处理茎粗表现为FBS>F-1>F-2，与F-2相比，FBS茎粗提高11.63%。高活性高含量微生物复合配方也提高了番茄的茎粗，与F-1和F-2相比，FBS的茎粗分别提高7.46%和18.12%。

2.4 不同施肥处理对蔬菜叶片SPAD值的影响

叶片SPAD值可以间接反映植株光合作用能力。由图4可知，在辣椒试验中，3种处理叶片SPAD值表现为FBS>F-1>F-2，与蔬菜专用配方肥和常规施肥相比，高活性高含量微生物复合配方肥处理叶片SPAD值分别提高7.49%和11.89%。在番茄试验中，不同施肥处理下叶片SPAD值表现为FBS>F-2>F-1，与蔬菜专用配方肥和常规施肥相比，高活性高含量微生物复合配方肥处理叶片SPAD值分别提高6.25%和5.73%。

2.5 不同施肥处理对蔬菜果实品质的影响

2.5.1 不同施肥处理对辣椒果实品质的影响 高活性高含量微生物复合配方肥对辣椒果实品质的影响见表1。由表1可知，3个处理辣椒果实可溶性蛋白含量表现为FBS>F-2>F-1，与F-1和F-2相比，FBS果实可溶性蛋白质含量分别提高18.67%和15.52%，且达显著水平（P<0.05）。FBS、F-1、F-2辣椒果实可溶性糖含量分别为18.78、16.53、16.08 mg/g，与F-1和F-2相比，FBS显著提高了辣椒果实中可溶性糖含量（P<0.05），分别提高13.61%和16.79%。高活性高含量微生物复合配方肥处理显著降低了辣椒果实中硝酸盐含量（P<0.05），与F-1和F-2相比，FBS处理辣椒果实硝酸盐含量降幅分别为13.42%和45.19%。3个处理辣椒果实维生素C含量表现为FBS>F-2>F-1，但无显著差异。

2.5.2 不同施肥处理对番茄果实品质的影响 不同施肥处理番茄果实品质的比较结果如表2所示。3个处理番茄果实可溶性糖含量分别为2.15%、1.81%和1.77%，与F-1和F-2相比，FBS显著提高了番茄果实中可溶性糖含量（P<0.05），增幅分别为18.78%和21.47%。3种施肥处理果实有机酸含量表现为F-2>FBS>F-1，但无显著差异。3种施肥处理糖酸比分别为2.99、2.70、2.39，可见高活性高含量微生物复合配方肥处理后番茄风味最佳。与蔬菜专用肥和常规施肥相比，高活性高含量微生物复合配方肥显著提高了番茄果实中维生素C的含量（P<0.05），分别提高19.88%和18.13%。

2.6 不同施肥处理对蔬菜产量和经济效益的影响

高活性高含量微生物复合配方肥处理对2种蔬菜产量和经济效益的影响见表3。辣椒收获后产量表现为FBS（45.94 t/hm2）>F-1（42.50 t/hm2）>F-2（40.25 t/hm2）；FBS辣椒产量分别比F-1和F-2提高8.09%和14.14%（P<0.05），净利润分别比F-1和F-2提高12.57%和22.74%。番茄收获后产量表现为FBS（80.85 t/hm2）>F-1（72.84 t/hm2）>F-2（70.65 t/hm2）；FBS番茄产量分别比F-1和F-2提高11.00%和14.44%（P<0.05），净利润分别比F-1和F-2提高20.20%和27.25%。高活性高含量微生物复合配方肥极大提高了农户的经济效益。

3 小结与讨论

蔬菜专用配方肥添加微生物菌剂可以提高养分利用率，将高含量蔬菜专用肥与高活性菌剂结合可以有效促进作物生长，提高农产品的品质与产量。但现有的技术将微生物菌剂与复合肥混合造粒后有效活菌数仅有5×108 CFU/g［4］，且未监测菌株在生产完成后在货架储存期的存活率。生产完成后在贮存期间，无机盐分会影响微生物生存，复合肥中总养分量含量只能达到16%［5］。本研究采用保护剂造粒后的有效活菌数可达7.21×109 CFU/g，且半年货架期后存活率为91.67%，有效提高了微生物菌剂活性，为实现清洁化生产提供了新途径，提高了农业生产效率。

辣椒和番茄是湖北省高山蔬菜的主要作物，高活性高含量微生物复合配方肥可以有效促进辣椒和番茄的生长。撖冬荣等［6］的研究表明，化肥减施20%与微生物肥料配施对垂穗披碱草促生效果最好。本研究高活性高含量微生物复合配方肥提高了番茄叶片SPAD值，这与张智等［7］的研究结果一致。高活性微生物菌剂提高了辣椒株高，唐珺等［8］的研究也表明，在常规施肥基础上，辣椒施用复合微生物菌剂可以提高株高。

本研究施用保护剂包裹的高活性高含量微生物复合配方肥处理的蔬菜果实品质指标均优于蔬菜专用肥和常规施肥。与蔬菜专用肥相比，高活性高含量微生物复合配方肥处理显著提高了番茄果实可溶性糖和维生素C的含量，提高了糖酸比，改善了番茄的品质。与番茄试验一致，高X9WG6pUVuSuysl06+Pf1WEj9LJ+IZ03JlA/THyujBXY=活性复合微生物菌剂显著提高了辣椒果实可溶性糖含量，降低了硝酸盐的积累，显著提升了辣椒果实的品质。由此可知，高活性高含量微生物复合配方肥可有效改善蔬菜品质，在应用上具有广泛前景。

本研究表明，通过保护剂包裹提高了微生物复合配方肥中菌的存活率，提高了土壤养分转化效率，进而显著提高了辣椒和番茄的产量。陈海玲等［9］的研究表明，减施化肥配施微生物菌剂可以提高紫甘蓝产量，对土壤肥力也有改善作用。生产上施用化肥虽然可以迅速提高土壤速效养分，但因其维持时间较短，不能充分地促进土壤养分循环，过量施用化肥不仅提高经济成本，还会造成环境污染，复合微生物菌剂中菌在土壤中可以有效定殖，提高化肥利用率，控制病原菌的生长，从而减少农药的使用［10］。

总的来看，保护剂可以有效提高微生物菌剂中菌在高养分复合肥中的存活率。高活性微生物菌剂可以提高蔬菜专用肥利用率，有效促进辣椒和番茄的生长，提高辣椒和番茄果实的品质和产量，提高农户的经济效益。

参考文献：

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［9］ 陈海玲，黄 强，颜墩炜，等.化肥减施配施微生物菌剂对结球紫甘蓝产量、品质及土壤肥力的影响［J］.热带农业科学，2023， 43（1）：5-9.

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收稿日期：2023-07-17

基金项目：湖北省科技创新人才计划科技服务人才专项（2023DJC096）

作者简介：陈 添（1996-），女，湖北鄂州人，在读博士研究生，研究方向为施肥技术与养分管理，（电话）13995846271（电子信箱）ctt@webmail.hzau.edu.cn；通信作者，梅余霞（1977-），女，湖北武汉人，副教授，主要从事微生物资源挖掘与应用研究，（电话）027-87281040（电子信箱）mei@webmail.hzau.edu.cn。