复合微生物菌剂对设施栽培番茄的田间应用效果

丁映风，朱红青，姚巧敏，张红艳，张青青，张春丽，杨静，姚海洋，丁玉梅*

（1.云南农业大学烟草学院，云南 昆明 650201；2.祥云泰兴农业科技开发有限责任公司，云南 祥云 672100；3.云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所，云南 昆明 650205）

番茄（Solanum lycopersicum Mill.），别名西红柿、洋柿子，是世界上重要的经济作物之一[1]。番茄原产南美洲，中国南北方均广泛栽培。云南省处于低纬高原，光照充足，日温差大，对番茄的生长极为有利，常年栽培面积约4万hm2，番茄已成为云南省高原特色农业产业之一。番茄果实营养丰富，含有丰富的番茄红素、有机酸、维生素[2]，有较好的抗氧化能力，可以增强人体免疫力[3]。

设施栽培蔬菜是富农、兴农的一个重要途径，解决了蔬菜周年供应不平衡的问题，能有效满足人们对高品质生活的追求，但由于设施栽培番茄园区缺乏科学规划，其生产性能和抵御自然灾害、病虫害的能力低，同时农户在栽种过程中过于依赖化肥农药，易大肥大水，导致土壤盐碱化，农产品品质无法得到有效保障[4]。加之番茄种植品种单一，连作障碍严重，种苗质量差，土传病害发生的种类也越来越多，导致番茄产量、品质大幅下降。长此以往，会严重影响人、畜安全，甚至破坏农业生态系统的平衡[5]。为优化农业产业结构，维护生态、生产安全，近十年来，使用复合微生物菌剂替代无机化肥，继而提高农作物产量和质量、减少病虫害发生成为了该领域的研究热点。

微生物菌剂由具有不同功能的有益微生物、采用独特的技术复合培育而成，主要以细菌、放线菌、真菌为主，可以提高作物产量、增强土壤肥力吸收、恢复受损土壤环境、重构土壤微生态系统等[6]。新型复合微生物菌剂中的微生物从作物根际土壤中筛选得到，又经过抗性优育，耐受性大大增强。其作为益生菌种施用，可以直接作用于作物根际，而不会被作物根际微生态系统排斥，从而省去了定殖的过程。目前新型复合微生物菌剂已在白菜[7]、花生[8]、黄瓜[9]等作物生长过程中得到应用，取得显著的增产效果，同时能提高作物品质。

为探究微生物复合菌剂615在番茄设施栽培上的应用效果，本试验筛选获得5种兼具促生和生防功能的芽孢杆菌（地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、短小芽孢杆菌）并制成复合微生物菌剂，通过测定单施微生物菌剂和不施肥对照番茄的主要农艺性状、产量、品质（维生素C含量、糖酸比等）、根系微生物数量变化来综合评价新型微生物复合菌剂对设施番茄的田间应用效果，旨在为云南省设施栽培番茄的优质高效种植奠定基础。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试番茄品系1750。供试微生物菌剂为复合微生物菌剂615（内含五种有益微生物：枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌），菌剂有效活菌数：≥2亿·mL-1，由云南天腾化工有限公司与云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所提供。

1.2 试验设计

设置施用复合微生物菌剂处理与不施肥对照2个处理，3次重复，共6个小区，随机区组设计。小区面积0.6 m×25 m=15 m2，株行距0.35 m×0.4 m。

1.3 施肥及栽培管理

试验于2020年5—8月在姚安县设施大棚进行。番茄穴盘育苗所用的基质材料为草炭与蛭石配制而成，使用72孔育苗盘进行播种育苗。秧苗有3～4片叶时移栽定植，菌肥施用方式为原液稀释300倍，每株施200 mL，根部滴灌，移栽期1次，旺长期1次，开花期1次，共3次。设施栽培基地使用肥水一体化控制系统，可以有效地对番茄补充水分。对照为施用等量的清水。其余栽培措施同番茄的常规管理，视土壤墒情和不同生长时期需水情况进行浇灌，在番茄缓苗过后进行培土、中耕除草，在株高约30 cm时搭架，及时绑蔓整枝。

1.4 测定指标

1.4.1 果实性状和病害发生调查

每个小区随机选取10株植株，调查果实性状。病害发生率统计综合病害发生率，即病毒病、疫病和白粉病发生率的总和。

1.4.2 产量测定

小区产量调查采用小区整株一次性采样计产的方法，同时记载单株果重、果数，折合公顷产量。

1.4.3 品质分析

品质检测指标：总糖含量、维生素C含量、可溶性固形物含量、总酸含量、糖酸比，以及重金属含量。取红熟番茄样品1 kg，送样至云南省产品质量监督检验研究院进行检验。

1.4.4 根际土壤微生物数量分析

微生物群落调查采用涂布平板计数法，用5点取样法采集开花结果期番茄根际土壤，每处理各收集1袋样品。土样用稀释平板测数法进行稀释，细菌用牛肉膏蛋白胨培养基培养，真菌用马丁氏培养基培养，放线菌用改良高氏一号培养基培养。

1.4.5 病虫害防治

人工捕杀和设置黄色粘虫板诱杀白粉虱、棉铃虫、蚜虫等害虫，设置防虫网。人工清除病株，修剪、植株整形，去除病虫枝条、叶片、果实。

1.5 数据分析

试验数据采用软件Excel 2016处理。

2 结果与分析

2.1 施用复合微生物菌剂对番茄果实性状和病虫害的影响

从表1可见，施用复合微生物菌剂处理的番茄果实横纵径均比不施肥处理的增加，且成熟果肉颜色为鲜红色，比不施肥处理加深，番茄的感官品质提高、外观改善。施肥处理番茄单果重为127.70 g，为对照的1.31倍。其余性状如果实绿肩、果实颜色、胎座、心室数、果柄长、果实硬度等，施肥处理与不施肥处理差异不明显。复合微生物菌剂处理的番茄的综合发病率比不施肥处理减少20.30个百分点，说明复合微生物菌剂对设施栽培番茄病害有明显的防治作用。

表1 复合微生物菌剂施用后番茄的果实性状

2.2 施用复合微生物菌剂对番茄产量的影响

从表2可以看出，施用复合微生物菌剂后，与不施肥相比，番茄平均产量增加13500 kg·hm-2，增产26.59%。说明施用复合微生物菌剂可以明显提高番茄产量，显著增加种植户的经济效益。

表2 施用复合微生物菌剂番茄产量

2.3 施用复合微生物菌剂对番茄品质的影响

由表3可以看出，施用复合微生物菌剂后，与不施肥相比，总糖含量增加、维生素C含量降低、糖酸比升高，可溶性固形物和总酸含量降低，施用复合微生物菌剂可以降低番茄果实中镉含量。

表3 番茄品质检测结果

2.4 施用复合微生物菌剂对番茄根际土壤微生物数量的影响

由表4看出，施用复合微生物菌剂对番茄根际微生物群落，细菌和放线菌在数量级上有一定影响，番茄根际真菌数量是不施肥的3.5倍。

表4 施用复合微生物菌剂后番茄的根际土壤微生物种类数量

3 讨论与结论

前人在蔬菜作物上的研究表明，复合微生物菌剂可改善蔬菜品质，增加黄瓜和番茄果实的可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量[9，10]，提高辣椒中的氨基酸含量[11]和白菜中的总酚含量[7]。本试验中施用复合微生物，平均产量增产26.59%，说明复合微生物菌剂可以明显提高番茄产量，显著增加种植户的经济效益。与不施肥相比，施用复合微生物菌剂处理的番茄成熟果肉颜色加深，感官品质提高，番茄总糖含量增加、维生素C含量降低、糖酸比升高，风味口感提升，原因可能是复合微生物菌剂里5种功能菌的作用。微生物菌在土壤中繁殖，改善土壤微生物的生态系统，活化土壤中酶的活性，加快有机物分解，从而使作物得到良好的生长环境。

前人研究表明，木霉-芽孢杆菌复合菌剂对辣椒的主要病害灰霉病、疫病、炭疽病和枯萎病有较好的防治效果[12]。马二磊等报道施用微生物菌剂具有改变土壤真菌群落结构、提高土壤真菌多样性、降低有害菌镰刀菌属相对丰度、改良土壤的作用[13]。本试验中，施用复合微生物菌剂比不施肥发病率减少20.30个百分点，对番茄根际微生物群落，细菌和放线菌在数量级上有一定影响，真菌数量是不施肥的3.5倍。

综上所述，施用复合微生物菌剂615能促进设施栽培番茄的植株生长，提高番茄产量和质量，减少化肥农药对环境的破坏，在番茄设施栽培中，可以选用含复合微生物菌剂的肥料，有利于云南番茄产业的绿色可持续发展[14]。