生物制劑組合對有機(jī)種植番茄的促生防病效果

徐超 王程 黃潔雪 王曉琳 田曉雅 吳雨琦 吉沐祥

摘要：在有機(jī)番茄生產(chǎn)中禁止使用化肥或化學(xué)農(nóng)藥，導(dǎo)致有機(jī)番茄的產(chǎn)量常常不如常規(guī)種植的番茄，因此，將幾種生物制劑（益菌高、綠康威、Ferticell）組合后對番茄幼苗進(jìn)行蘸根處理，移栽定植后同時(shí)進(jìn)行灌根處理，以期篩選出適合有機(jī)番茄種植的無農(nóng)殘風(fēng)險(xiǎn)的生物增效組合。結(jié)果表明，益菌高·Ferticell組合與綠康威·Ferticell組合不僅對番茄幼苗定植后的成活率有提高作用，對番茄的生長和果實(shí)品質(zhì)也有很好的提升效果。用綠康威·Ferticell組合處理后，番茄的平均株高增加了10.39%，莖粗增大了12.83%，果實(shí)中的糖含量提升了9.56%，維生素C含量提升了8.52%；用益菌高·Ferticell組合處理后，番茄葉片中的SPAD值上升了12.18%，果實(shí)中的糖含量提升了8.89%，維生素C含量提升了9.22%，SOD活性提升了11.57%。此外，使用上述2種組合物處理后，對番茄葉霉病的發(fā)生具有較好的防治作用。

關(guān)鍵詞：有機(jī)種植番茄；生物制劑；促生效果；防病效果

中圖分類號(hào)：S436.412.1；S641.206? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2023）13-0117-04

化肥和化學(xué)農(nóng)藥是保障糧食增產(chǎn)的重要因素，但是隨著人們過度長期施用化肥和化學(xué)農(nóng)藥，給環(huán)境帶來了許多負(fù)面的影響（如土壤板結(jié)、地力衰退、生態(tài)惡化等），與我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略背道而馳［1］。目前，我國大力提倡開展有機(jī)生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品種植，要求在有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中嚴(yán)格遵循有機(jī)生產(chǎn)規(guī)程，禁止施用任何化學(xué)農(nóng)藥和化肥，禁止使用轉(zhuǎn)基因工程生物或產(chǎn)物。隨之而來也帶來一些嚴(yán)峻的問題，如有機(jī)農(nóng)作物生長發(fā)育情況和產(chǎn)量不如常規(guī)種植的高、病蟲害問題難以解決等［2-4］。在有機(jī)番茄種植中，也面臨上述問題［5］。

國內(nèi)外的研究發(fā)現(xiàn)，通過選用有益微生物菌劑或天然的生物制劑，可以在保證達(dá)到有機(jī)種植的要求下，達(dá)到防病、促生和調(diào)節(jié)土壤微生態(tài)環(huán)境的目的［6-8］。綠康威是由中農(nóng)綠康（北京）生物技術(shù)有限公司研發(fā)的植物微生態(tài)制劑，選用對雙子葉植物生長、抗病性有益的內(nèi)生芽孢桿菌，具有促長增產(chǎn)、早熟抗病、提高品質(zhì)等功效［9-10］。益菌高是由西班牙興播（Symborg）公司研制的內(nèi)生菌根菌劑，其有效成分是伊朗球囊霉菌（Glomus iranicum var. tenuihypharum），能與植物根部建立共生互作作用，幫助作物攝取營養(yǎng)和水分，同時(shí)促進(jìn)土壤中的微生物活動(dòng)，刺激植物根系發(fā)育，從而提高植物的發(fā)育活力［11］。微藻是一種單細(xì)胞物種，可單獨(dú)存在或以鏈、群的形式存在，目前已被應(yīng)用于食品、飼料、保健、燃料、肥料、廢水處理和化工等方面。西班牙普拉斯瑪公司專注于微藻產(chǎn)品的開發(fā)，研制的Ferticell肥料具有促進(jìn)根系生長、改善蔬菜質(zhì)量、增加開花數(shù)、減少落果數(shù)、增強(qiáng)非生物脅迫的抵抗力等功效［12-14］。本研究將上述生物制劑進(jìn)行組合后對番茄幼苗進(jìn)行蘸根處理，同時(shí)移栽番茄幼苗后進(jìn)行灌根處理，研究上述生物制劑對番茄生長和品質(zhì)的提升作用，明確上述單劑和組合制劑在有機(jī)番茄生產(chǎn)中應(yīng)用的可行性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

生物制劑：綠康威（有效成分為枯草芽孢桿菌GLB191、短小芽孢桿菌GLB197，有效活菌數(shù)≥135億CFU/g），中農(nóng)綠康（北京）生物技術(shù)有限公司；MycoUp（益菌高），有效成分為伊朗球囊霉菌，繁殖體數(shù)≥70個(gè)/mL，興播（上海）貿(mào)易有限公司；Ferticell，有效成分為淡水單細(xì)胞藻類，西班牙普拉斯瑪公司。

番茄品種：美粉212（大果型硬粉品種）。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2022年開始，試驗(yàn)地位于江蘇省句容市鎮(zhèn)江食養(yǎng)農(nóng)耕農(nóng)業(yè)有限公司種植園內(nèi)，生物制劑組合蘸根、灌根對番茄的促生試驗(yàn)于溫室大棚內(nèi)開展。試驗(yàn)地土壤類型為黃棕壤，土壤pH值為6.7，電導(dǎo)率（EC）為1.57 mS/cm。番茄行距為80 cm，株距為50 cm。

1.3 生物制劑組合灌根、蘸根試驗(yàn)設(shè)計(jì)

蘸根試驗(yàn)設(shè)如下5個(gè)處理：綠康威200倍液、益菌高400倍液、綠康威200倍液·Ferticell 500倍液、益菌高400倍液·Ferticell 500倍液，以清水為對照（CK）。灌根試驗(yàn)設(shè)計(jì)參照蘸根試驗(yàn)組合，同樣設(shè)5個(gè)處理，具體如下：綠康威500倍液、益菌高 1 000 倍液、綠康威500倍液·Ferticell 1 500倍液、益菌高1 000倍液·Ferticell 1 500倍液，以清水為對照（CK）。2022年3月30日進(jìn)行蘸根處理，取番茄幼苗，按上述蘸根試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行處理，每個(gè)處理20株，每處理重復(fù)3次，蘸根10 min至根部完全浸潤藥液后取出，晾干20 min后定植［15-17］。蘸根處理的植株定植15 d后進(jìn)行灌根處理，灌根藥液處理組合與蘸根藥液一致，每株番茄幼苗灌根水量為150 mL，每隔15 d灌根1次，共灌根2次。

1.4 試驗(yàn)調(diào)查

1.4.1 番茄幼苗成活率和植株生長情況調(diào)查 番茄幼苗蘸根定植后5 d，統(tǒng)計(jì)田間番茄幼苗的成活率。植株生長情況調(diào)查于2022年6月1日開展，即最后1次灌根處理后30 d開始進(jìn)行調(diào)查，統(tǒng)計(jì)其株高、莖粗、SPAD值和坐果情況，用直尺測定番茄植株株高，用游標(biāo)卡尺測定番茄植株莖粗，用Chlorophyllc Meter（SPAD-502 Plus）（Konica Minolta，Japan）測定番茄葉片的SPAD值。株高的測定以根頸部到生長點(diǎn)為準(zhǔn)；莖粗的測定以第1張真葉下部節(jié)間為準(zhǔn)，分別從2個(gè)方向測定，取平均值［18-19］。坐果數(shù)通過調(diào)查番茄第1穗果實(shí)的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)［20］。上述指標(biāo)每個(gè)處理連續(xù)調(diào)查10株，重復(fù)測定3次。

1.4.2 番茄果實(shí)品質(zhì)的測定 于2022年6月21日進(jìn)行取樣，每個(gè)處理隨機(jī)取5個(gè)果實(shí)進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)的測定，重復(fù)3次。糖含量用PAL-1（ATAGO，Japan）進(jìn)行測定；維生素C含量測定利用還原型抗壞血酸（ascorbic acid，AsA）含量測定試劑盒（蘇州科銘生物技術(shù)有限公司）進(jìn)行測定；SOD活性利用超氧化物歧化酶（SOD）-WST-8法活性測定試劑盒（上海瑞番生物科技有限公司）進(jìn)行測定［21-24］。

1.4.3 番茄葉霉病發(fā)病情況調(diào)查 于2022年5月13日對蘸根、灌根處理后番茄植株的葉霉病發(fā)生情況進(jìn)行調(diào)查。分級標(biāo)準(zhǔn)：0級，無病斑；1級，病斑面積占整個(gè)葉面積5%以下；3級，病斑面積占整個(gè)葉面積6%～10%；5級，病斑面積占整個(gè)葉面積 11%～20%；7級，病斑面積占整個(gè)葉面積21%～40%；9級，病斑面積占整個(gè)葉面積40%以上［25-27］。

病情指數(shù)=∑（各級病葉數(shù)×相對級數(shù)值）/（調(diào)查總?cè)~數(shù)×9）×100；

病葉率=發(fā)病葉數(shù)/調(diào)查總?cè)~數(shù)×100%。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016和SPSS 2.0軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物制劑組合對番茄幼苗成活率的影響

由表1可見，用不同生物制劑對番茄幼苗進(jìn)行蘸根處理后，相較于清水對照處理，均能在一定程度上提升番茄幼苗定植后的成活率。與單劑蘸根處理相比，綠康威·Ferticell和益菌高·Ferticell蘸根處理對番茄幼苗定植后的成活率具有相對較好的提升作用，幼苗成活率均達(dá)到96.67%，綠康威單劑處理后的幼苗成活率達(dá)93.33%，益菌高單劑處理后的幼苗成活率達(dá)95.00%。

2.2 生物制劑組合對番茄植株的促生作用

由表2可見，綠康威·Ferticell和益菌高·Ferticell蘸根、灌根處理對番茄植株均表現(xiàn)出一定的促生效果，但促生效果的表現(xiàn)形式不盡相同。用綠康威·Ferticell處理后，促生效果主要表現(xiàn)在株高、莖粗的增加，與清水對照間差異顯著，處理后番茄的平均株高增加了10.39%，平均莖粗增加了12.83%；益菌高·Ferticell對番茄的促生作用表現(xiàn)在對葉綠素含量的影響上，處理后番茄植株葉片的SPAD值提升了12.18%。此外，使用益菌高單劑處理后，番茄植株葉片的SPAD值也有顯著提升，相較于清水對照提升了9.55%。從第1穗平均坐果數(shù)來看，與對照相比，不同生物制劑及其組合處理的平均坐果數(shù)有一定增加，但未見顯著差異。

2.3 生物制劑組合對番茄果實(shí)品質(zhì)的提升作用

由表3可以看出，綠康威·Ferticell和益菌高·Ferticell蘸根、灌根處理對番茄果實(shí)的品質(zhì)均有一定的提升作用，其中以益菌高·Ferticell處理后對果實(shí)品質(zhì)的提升效果較優(yōu)。用綠康威·Ferticell、益菌高·Ferticell處理后，果實(shí)中的糖分含量分別提升了9.56%、8.89%。此外，上述2種組合處理可以顯著提升果實(shí)內(nèi)維生素C含量、SOD活性，處理后維生素C含量較對照分別提升了8.52%、9.22%，SOD活性較對照分別提升了7.00%、11.57%。

2.4 生物制劑組合對番茄葉霉病的防治效果

由表4可以看出，綠康威·Ferticell和益菌高·Ferticell蘸根、灌根處理對番茄葉霉病均具有良好的防治效果，以綠康威·Ferticell組合對葉霉病的防治效果最優(yōu)，防效達(dá)90.88%，其次為益菌高·Ferticell組合，防效達(dá)84.84%，單劑處理對葉霉病的防效顯著低于生物制劑組合，綠康威單劑對葉霉病的防效為78.79%，益菌高單劑對葉霉病的防效為69.67%。可見，本研究選擇的幾種生物制劑均能有效提升番茄植株的抗病性，對番茄葉霉病的發(fā)生有較好的防治效果。

3 結(jié)論與討論

在本研究中，用綠康威·Ferticell和益菌高·Ferticell進(jìn)行灌根、蘸根處理后，對番茄植株的促生作用明顯，對番茄果實(shí)品質(zhì)也具有顯著的提升效果，且各組合的效果明顯優(yōu)于單劑處理效果，說明生物制劑組合（益菌高和微藻提取物、綠康威和微藻提取物）之間的兩兩組合具有增效作用。

雖然上述2種組合對番茄均具有顯著的促生抗病效果，但2種組合的促生優(yōu)勢卻不盡相同，或許是由不同微生物種群對寄主植物具有不同的共生效果決定的。綠康威·Ferticell處理相較于益菌高·Ferticell處理對番茄的促生作用更多地表現(xiàn)在株高、莖粗和抗病性的提升上，內(nèi)生芽孢桿菌與寄主植物的親和性較高，可以在植物體表和體內(nèi)定殖轉(zhuǎn)移，受環(huán)境的影響較小。同時(shí)，目前許多內(nèi)生芽孢桿菌可作為一種生防因子用于防治多種病害，因此在本研究中，蘸根、灌根處理也會(huì)有一定數(shù)量的內(nèi)生芽孢桿菌轉(zhuǎn)移到病原菌侵染的部位，從而抑制病原菌的侵染和生長。益菌高·Ferticell處理對番茄的促生作用在葉綠素含量、果實(shí)品質(zhì)上的表現(xiàn)更加優(yōu)秀，其中益菌高是以菌根形成真菌伊朗球囊霉菌為基礎(chǔ)制成的一種農(nóng)用生物制品，菌根真菌可以與高等植物營養(yǎng)根系形成的一種聯(lián)合體，共生真菌從植物體內(nèi)獲取必要的碳水化合物及其他營養(yǎng)物質(zhì)，而植物也從真菌那里得到所需的營養(yǎng)及水分等，從而達(dá)到一種互利互助、互通有無的高度統(tǒng)一，因此菌根既具有一般植物根系的特征，又具有專性真菌的特性。番茄果實(shí)的品質(zhì)決定果實(shí)形成期間水分和營養(yǎng)的供應(yīng)情況，益菌高·Ferticell的處理恰好可以及時(shí)提升植株根系吸收水分和營養(yǎng)的能力，這或許是該組合能顯著提升果實(shí)品質(zhì)的原因。目前，微藻已經(jīng)被用于多個(gè)領(lǐng)域，包括作為一種100%有機(jī)的生物肥料，本研究選用的Ferticell中含有淡水單細(xì)胞藻類成分，通過細(xì)胞間交換技術(shù)（exclusive inter-cellular exchange，ICE）能在瞬間將微藻細(xì)胞中所含的養(yǎng)分全部輸送到植物上，從而促進(jìn)植株的健康生長，它不僅可以單獨(dú)施用，還可以添加到其他肥料中，以顯著提升其功能。

有機(jī)番茄的種植要求在生產(chǎn)過程中完全不使用農(nóng)藥、化肥或生長調(diào)節(jié)劑等化學(xué)物質(zhì)，栽培管理技術(shù)水平要求高，管理不當(dāng)勢必會(huì)造成產(chǎn)量和品質(zhì)的降低。本研究選用的生物制劑組合在有機(jī)番茄種植的條件下，既對有機(jī)番茄具有顯著的促生防病效果，同時(shí)還能顯著提升有機(jī)種植番茄果實(shí)的品質(zhì)。上述研究結(jié)果為有機(jī)番茄的高效、增產(chǎn)種植提供了理論依據(jù)。

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