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施用EM菌发酵有机肥对番茄植株生长•产量和品质的影响

2021-01-05甘金佳毛玲莉蒋水元尹华田孙成荣潘美学

安徽农业科学 2021年24期
关键词:品质有机肥番茄

甘金佳 毛玲莉 蒋水元 尹华田 孙成荣 潘美学

摘要 以“格雷”番茄品种为材料,研究施用以EM菌发酵的有机肥对番茄植株生长、产量以及品质的影响。结果表明,施用有机肥能促进番茄茎粗的增长,但对番茄株高和叶片数量无显著促进作用。相较于施用常规发酵有机肥的处理,施用以EM菌发酵的有机肥的番茄单果重更大,其单株产量也显著高于施用常规发酵有机肥的处理。相比于CK处理,施用有机肥的4个处理均能显著提高番茄可溶性糖和维生素C含量,同时降低有机酸和硝酸盐含量,而施用以EM菌发酵的有机肥相较于施用常规发酵的有机肥,对提高维生素C含量和降低番茄硝酸盐含量的作用更加显著。综上,施用以EM菌发酵的有机肥种植番茄,可以促进番茄生长,提高番茄产量和品质。

关键词 番茄;EM菌;有机肥;生长;产量;品质

中图分类号 S641.2  文献标识码 A

文章编号 0517-6611(2021)24-0178-04

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.24.043

Effects of Organic Fertilizer Fermented by EM on Growth,Yield and Quality of Tomato

GAN Jin-jia1,MAO Ling-li2,JIANG Shui-yuan1  et  al (1.Guangxi Institute of Botany,Guangxi Zhuang Autonomous Region and Chinese Academy of Sciences,Guilin,Guangxi 541006;2.Guilin Agricultural Science Research Center,Guilin, Guangxi  541006)

Abstract The effects of organic fertilizer fermented by EM(effective microorganisms)on the growth,yield and quality of tomato plants were studied.The results showed that the application of organic fertilizer could promote the growth of stem diameter,but had no significant effect on plant height and leaf number.Compared with the traditional fermentation of organic fertilizer,the treatment of application of organic manure fermented by EM gained a more significant effect on fruit weigh,and the yield was significantly higher than treatment of application organic manure fermented by traditional methods.Compared with CK treatment, the contents of soluble sugar and vitamin C of the treatments applied organic fertilizer were significantly increased, while the contents of organic acids and nitrates were also decreased, significantly.Compared with treatment of application organic manure fermented by traditional methods,the treatment of application of organic manure fermented by EM gained a more significant effect on increasing the content of vitamin C and decreasing the content of nitrate in tomato.In conclusion,the tomato cultivation of application of organic manure fermented by EM,can promote the growth of tomatoes,tomato yield and improve the quality.

Key words Tomato;Effective microorganisms;Organic fertilizer;Growth;Yield;Quality

基金項目 桂林市科学研究与技术开发计划(20180103-3)。

作者简介 甘金佳(1987—),男,广西贵港人,助理研究员,硕士,从事经济植物栽培与育种研究。通信作者,研究员,从事经济植物栽培与育种研究。

收稿日期 2021-02-22

近年来我国番茄栽培面积不断扩大,但目前大多数番茄仍采用传统的栽培模式,化肥在提高番茄产量中具有十分重要的作用,但长期、连续和不合理地使用化肥,不但引发土壤板结、土壤酸化、次生盐渍化和养分不平衡,还会造成番茄中硝酸盐含量的积累,给人们身体带来危害[1]。增施有机肥可以改善土壤理化性质,增加土壤中有机质含量,提高土壤孔隙度,降低土壤容重,提高土壤肥力,对作物的产量和品质都有提升作用,生产上提倡使用有机肥作底肥,培肥地力,改善土壤养分比例,提高化肥肥效,改善环境[2]。传统的有机肥发酵方式通常采取简单的自然堆积沤肥方式,这种方法处理简单,但有机肥腐熟周期长、臭味大,在有机肥腐熟过程中方法不到位,有机肥养分利用率降低,严重时还会造成烧苗、毒害根系等现象[2-3]。利用EM菌(effective microorganisms)堆肥技术可以有效解决这些难题,EM菌是由80多种功能不同的微生物所组成的一种活菌复合制剂。EM菌含有的多种放线菌可分泌抗生物质,可抑制病原菌的生长,并增强作物对病虫害的抵抗能力,EM菌有机肥作为基肥,还可以改善作物根系微生态环境的理化性质和微生物活性,促进根系生长,提高作物产量[1]。笔者利用EM菌发酵有机肥,并施用于避雨栽培的番茄,研究其对番茄植株生长、产量和品质的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试番茄接穗品种为从荷兰瑞克斯旺种苗公司引进的硬果型品种——格雷(无限生长型),砧木品种为西大砧木一号(南宁福井番茄科技有限公司提供)。供试EM菌为桂林市绿云生物技术开发有限公司生产的必佳EM原液。首先将EM菌原液活化和扩繁,按照EM原液与浓度10%的红糖水以1∶500的比例混合搅拌,半密封发酵7 d。有机肥制作方法:①有机肥1。新鲜猪粪与EM菌发酵液以1∶1配比混合,边搅拌边喷施EM发酵液,将水分控制在60%以下,在常温下(平均25 ℃)盖膜密封发酵30 d。②有机肥2。将花生麸与EM菌发酵液以1∶1配比混合,边搅拌边喷施EM发酵液,将水分控制在60%以下,在常温下(平均25 ℃)盖膜密封发酵30 d。③有机肥3。将新鲜猪粪常规方法发酵,即搅拌均匀,将水分控制在60%以下,在常温下(平均25 ℃)盖膜密封发酵30 d。④有机肥4。将花生麸常规发酵,即搅拌均匀,将水分控制在60%以下,在常温下(平均25 ℃)盖膜密封发酵30 d。

1.2 试验地概况

试验在桂林市资源县车田苗族乡黄宝村的简易避雨栽培番茄田进行,试验地面积800 m2,海拔约950 m,亚热带季风气候,雨量充沛,试验地为山地地貌,土壤类型为红壤,土壤肥力良好,前茬为番茄。

1.3 试验方法

试验于2019年3—10月进行,共设5个处理。处理A,以有机肥1为底肥,1 hm2施用60 000 kg,并施复合肥(N、P、K含量各15%)450 kg,番茄定植后用EM发酵液喷施叶面,每隔30 d一次,共3次;处理B,以有机肥2为底肥,1 hm2施用60 000 kg,并施复合肥(N、P、K含量各15%)450 kg,番茄定植后用EM发酵液喷施叶面,每隔30 d一次,共3次;处理C,以有机肥3为底肥,1 hm2施用60 000 kg,并施复合肥(N、P、K含量各15%)450 kg,番茄定植后用清水喷施叶面,每隔30 d一次,共3次;处理D,以有机肥4为底肥,1 hm2施用60 000 kg,并施复合肥(N、P、K含量各15%)450 kg,番茄定植后用清水喷施叶面,每隔30 d一次,共3次;处理E,对照处理(CK),不施有机肥,1 hm2施复合肥(N、P、K含量各15%)2 250 kg为底肥(农户常用施用量),番茄定植后用清水喷施叶面,每隔30 d一次,共3次。生长期其他追肥均按照常规管理进行。每处理3次重复,随机区组排列,小区面积25 m2,行距70 cm,株距60 cm,每个小区66株,一畦双行定植,双杆整枝。3月18日进行穴盘育苗,4月15日嫁接,5月1日定植,7月上旬开始采收。

1.4 调查项目与方法

(1)對每个处理采用5点取样法,每个点随机选取3株番茄并挂牌,定植后10 d开始,每隔10 d测量株高、茎粗(茎的第二和第三节中间位置茎粗)、叶片数,并取平均值,共测量4次。

(2)对每个处理采用5点取样法,每个点随机选取 3株番茄并挂牌,从第一穗果果实成熟开始到拉秧期,测定选定植株的单果重、果实数量和单株番茄产量,计算平均值,并折算为1 hm2的番茄产量。

(3)果实成熟后,每个小区取10个成熟度一致的果实,测定可溶性糖(蒽酮比色法)、有机酸(氢氧化钠滴定法)、维生素C(2,6-二氯酚靛酚滴定法)[4]和硝酸盐含量(酚二磺酸比色法)[5]。

1.5 数据分析 采用Excel 2010和SPSS 20.0软件进行数据处理,采用邓肯氏新复极差法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 EM菌发酵有机肥对避雨栽培番茄植株生长的影响

由图1可知,定植后10~20 d,CK处理(施复合肥2 250 kg/hm2的处理)番茄株高增长较快,与其他处理呈显著差异。随着生长时间的推移,施用以EM菌发酵有机肥的2个处理(处理A和处理B)的番茄株高增加较快,在定植50 d后,各个处理的株高表现为处理B>CK>处理A>处理D>处理C,处理B的株高达88.01 cm,与处理D和处理C的株高存在显著差异。可见,相对于常规发酵花生麸,以EM菌发酵花生麸后施用于番茄,能促进番茄株高增长。

由图2可知,相较于CK处理,随着栽培时间的延长,施用有机肥的4个处理的番茄茎粗增长较快,在定植50 d后,5个处理的番茄茎粗表现为处理B>处理A>处理D>处理C>CK,其中处理B和处理A的茎粗达1.22和1.21 cm,与CK处理(茎粗1.01 cm)存在显著差异。由此可见,施用有机肥对茎粗的增长有一定作用,施用以EM菌发酵有机肥更能促进番茄茎粗的生长。

由图3可知,定植后10~50 d,各处理的番茄叶片数无显著差异。

2.2  EM菌发酵有机肥对避雨栽培番茄坐果数、单果重和产量的影响

由表1可知,不同处理的番茄坐果数表现为处理A>处理B>处理C>处理D>CK,但不同处理的番茄坐果数不存在显著差异。而不同处理的番茄单果重不同,单果重表现为CK>处理B>处理A>处理D>处理C,处理A、处理B与CK之间的单果重并无显著差异,但这三者的单果重与处理C和处理D的单果重存在显著差异,由此可见,相比于施用常规发酵的有机肥,施用以EM菌发酵的有机肥更能促进番茄果实重量的增长。在单株产量(即单株果实总重)和产量方面,表现为处理B>处理A>CK>处理D>处理C,处理B和处理A的单株产量分别达8.84和8.72 kg,与处理D以及处理C的单株产量存在显著差异。由此可见,相较于施用常规发酵有机肥,施用以EM菌发酵的有机肥更能促进番茄产量的增长。

2.3 EM菌发酵有机肥对避雨栽培番茄果实品质的影响

由表2可知,施用有机肥的4个处理的可溶性糖含量均显著高于CK处理,表明施用有机肥可以提升番茄可溶性糖含量,改善番茄品质。施用有机肥还可以提升番茄维生素C含量,施用有机肥的4个处理的番茄维生素C含量均显著高于CK处理,而处理B、处理A的维生素C含量显著高于处理C和处理D,表明施用以EM菌发酵的有机肥更能增加番茄维生素C含量。施用有机肥的4个处理的番茄有机酸和硝酸盐含量均显著低于CK处理的有机酸和硝酸盐含量,而处理A和处理B的番茄硝酸盐含量均显著低于处理C和处理D的硝酸盐含量。说明施用有机肥能显著降低番茄有机酸和硝酸盐含量,而施用以EM菌发酵的有机肥相较于施用常规发酵的有机肥,对降低番茄硝酸盐含量的作用更显著,因此,施用以EM菌发酵的有机肥种植的番茄品质更好。

3 结论与讨论

EM菌剂中有大量的有益活菌,EM菌能形成作物生长发育的有利环境,不仅能改良土壤理化性质和结构,促进土壤团粒的形成,提高土壤肥力,在重茬地施用EM 菌后,可明显促进作物的长势[6]。该研究结果表明,施用以EM菌发酵的有机肥能促进番茄茎粗的增长,但对番茄株高和叶片数无显著促进作用,这与王广印等[7]的研究结果类似,不管是单施还是配施EM生物菌肥,各处理都对番茄株高和叶片数影响不大。

李维炯等[8]最早将日本EM有效微生物技术引进中国并在作物上进行试验,结果发现,EM可以促进作物生长并提高产量。杨峰等[9] 和任瑞兰等[10]研究表明,施用EM菌肥能明显改善玉米农艺性状和产量构成因素,植株增高、增粗、叶面积增大,穗长、穗粒数、产量明显增加。王广印等[7]研究表明,配施EM生物菌肥可提高番茄的净光合速率,从而提高产量。熊俏等[11]将EM菌肥在水果番茄基质与土壤栽培中应用,发现施用EM生物菌肥在水果番茄栽培中均可适当提高产量,并能减少病株发生,在土壤栽培中施用效果比基质栽培中更佳。张磊等[12]将玉米秸秆与蔬菜植物残体收集,添加EM菌进行发酵,而后用作基肥,观察其对番茄生长发育及产量的影响,发现施用EM菌发酵有机堆肥对番茄的增产效果高于常规发酵肥料。单株重方面,EM菌发酵有机堆肥处理与常规有机肥相比,单果重和单株重增加了4.9和0.09 kg,明显高于对照处理。该研究结果与之相似,相较于施用常规发酵有机肥,施用以EM菌发酵的有机肥能提升番茄单果重和产量。

施用以EM菌发酵的有机肥相较于施用常规发酵的有机肥,能提高果实维生素C含量并降低硝酸盐含量,这与赵贞等[13]、于志强等[1]和张绪美等[5]的研究结果相似,于志强等[1]研究发现,由农家肥加入EM菌发酵肥分别使黄瓜维生素C、可溶性总糖和可溶性还原糖含量提高,张绪美等[5]研究表明,与对照相比,施用微生物肥料对番茄品质产生明显影响,随着施微生物肥水平的提高,番茄可溶性糖和维生素C含量均有所提高,果实中硝酸盐含量下降明显。可能是微生物肥料改变了番茄植株吸收机制,促使番茄的葉、茎、根中吸收了土壤中的NO3-,从而使果实中的硝酸盐含量下降造成的,EM菌发酵的肥料施入土壤后,其所含的各类微生物对土壤中的营养元素进行了活化分解,如解磷细菌和解钾细菌能分解土壤中被固定的磷、钾,特别是固氮菌能固定空气中的氮,促进了番茄植株对养分的吸收利用率,因此,有利于番茄品质的提高[5],具体原因还需要进一步研究。

综上所述,施用以EM菌发酵的有机肥(猪粪或花生麸)对番茄茎粗生长、提高产量和改善品质方面有重要的影响,该试验仅以猪粪和花生麸进行腐熟发酵,利用EM菌对其他有机肥以及作物秸秆的发酵还需要继续研究,以期为番茄栽培提高更好的有机肥。

参考文献

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[11] 熊俏,莫豪葵,蒋乃芬,等.EM菌肥在彩椒和水果番茄基质与土壤栽培中应用的效果[J].南方园艺,2017,28(1):15-16.

[12] 张磊,陈军.EM菌堆肥对番茄生长发育的影响[J].南方农业,2014,8(30):158,162.

[13] 赵贞,杨延杰,林多,等.微生物菌肥对日光温室黄瓜生长发育及产量品质的影响[J].中国蔬菜,2012(18):149-153.

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