高活性高含量微生物復(fù)合配方肥在蔬菜上的應(yīng)用效果

摘要：采用微生物保護(hù)劑包裹菌劑后添加至高養(yǎng)分復(fù)合肥的生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)高活性高含量微生物復(fù)合配方肥，通過(guò)田間試驗(yàn)，研究其對(duì)辣椒（Capsicum annuum L.）、番茄（Solanum lycopersicum L.）生長(zhǎng)發(fā)育、養(yǎng)分吸收及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，在養(yǎng)分含量為40%的條件下造粒后，微生物有效活菌數(shù)可達(dá)7.21×109 CFU/g，儲(chǔ)存半年后存活率為91.67%；高活性高含量微生物復(fù)合配方肥可以顯著促進(jìn)蔬菜生長(zhǎng)，提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量。與蔬菜專用配方肥和常規(guī)施肥相比，高活性高含量微生物復(fù)合配方肥施用于辣椒分別增產(chǎn)8.09%和14.14%，施用于番茄分別增產(chǎn)11.00%和14.44%。綜上，添加保護(hù)劑的高活性高含量微生物復(fù)合配方肥可以有效提高蔬菜果實(shí)的品質(zhì)，增產(chǎn)增收，提高農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收益。

關(guān)鍵詞：微生物菌劑；高活性；高養(yǎng)分含量；復(fù)合肥；蔬菜；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S63；S144.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2024）10-0014-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.10.003 開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（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

中國(guó)高山蔬菜產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)發(fā)展，播種面積已達(dá)280萬(wàn)hm2，高山蔬菜已經(jīng)成為貧困山區(qū)脫貧致富和鄉(xiāng)村振興的支柱產(chǎn)業(yè)［1］。在蔬菜生產(chǎn)中，蔬菜需肥多且耐肥，為了追求高產(chǎn)、高收益，種植戶往往大量施用化肥，造成化肥浪費(fèi)且利用率低，增產(chǎn)效益下降［2］。隨著測(cè)土配方施肥的應(yīng)用，蔬菜專用肥在中國(guó)被大面積推廣應(yīng)用，成為了農(nóng)戶的主要選擇，長(zhǎng)期使用高含量復(fù)合肥會(huì)使土壤養(yǎng)分累積，導(dǎo)致土壤板結(jié)，降低土壤肥力。

施用微生物菌劑和有機(jī)肥是種植戶改良土壤的主要途徑。微生物對(duì)土壤和農(nóng)作物至關(guān)重要，可以有效提高土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化效率，且有利于植物抵御病蟲害［3］。施用微生物菌劑可以有效提高土壤肥力，但是目前多為單施微生物菌劑，這種施肥模式費(fèi)工費(fèi)時(shí)、效率低，將微生物菌劑與高養(yǎng)分復(fù)合肥結(jié)合可以減少施肥次數(shù)，提高效率。

微生物與高養(yǎng)分復(fù)合肥混合造粒會(huì)限制微生物菌劑的活性，造粒過(guò)程中的高溫會(huì)給微生物帶來(lái)致命的脅迫，儲(chǔ)存過(guò)程中養(yǎng)分含量高會(huì)影響微生物的活性。將微生物菌劑添加至高養(yǎng)分復(fù)合肥的研究較少，尤其是提高微生物菌劑在高養(yǎng)分復(fù)合肥中的存活率需要進(jìn)一步研究。本研究通過(guò)采用微生物保護(hù)劑包裹菌劑后添加至高養(yǎng)分復(fù)合肥的生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)高活性高含量微生物復(fù)合配方肥，以期提高蔬菜專用配方肥的微生物菌劑活性，為優(yōu)化蔬菜專用肥提供依據(jù)，進(jìn)而提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與產(chǎn)量，提高農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

1.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn) 辣椒（Capsicum annuum L.）試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在湖北省長(zhǎng)陽(yáng)土家族自治縣紫臺(tái)村，供試土壤為黃棕壤，pH 4.81，有機(jī)質(zhì)含量22.5 g/kg，堿解氮含量81.8 mg/kg，有效磷含量56.7 mg/kg，速效鉀含量153.4 mg/kg；番茄（Solanum lycopersicum L.）試驗(yàn)地點(diǎn)位于湖北省長(zhǎng)陽(yáng)土家族自治縣文家坪村，供試土壤為黃棕壤，pH 4.72，有機(jī)質(zhì)含量19.8 g/kg，堿解氮含量86.8 mg/kg，有效磷含量62.7 mg/kg，速效鉀含量173.8 mg/kg。辣椒和番茄均于5月末移栽，10月中旬收獲計(jì)產(chǎn)。

1.1.2 高活性高含量微生物復(fù)合配方肥制作 將枯草芽孢桿菌FJ-02、多粘芽孢桿菌FJ-27、地衣芽孢桿菌FJ-18、解淀粉芽孢桿菌FJ-34、貝萊斯芽孢桿菌FJ-102等組成的復(fù)合菌劑按照質(zhì)量比1∶1與保護(hù)劑混合后，加入復(fù)合配方肥中混合造粒，生產(chǎn)完成后有效活菌數(shù)可達(dá)109 CFU/g（產(chǎn)品由湖北佳瑪馳生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司生產(chǎn)）。

1.1.3 供試蔬菜 供試?yán)苯菲贩N為金優(yōu)，供試番茄品種為天喜F1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

辣椒和番茄試驗(yàn)均設(shè)3個(gè)施肥處理，分別為高活性高含量微生物復(fù)合配方肥處理（FBS，N-P2O5-K2O為16-8-16的蔬菜專用配方肥，有效活菌數(shù)109 CFU/g）、復(fù)合配方肥處理（F-1，N-P2O5-K2O為16-8-16的蔬菜專用配方肥）、習(xí)慣施肥處理（F-2，N-P2O5-K2O為15-15-15的復(fù)合肥）。辣椒施肥量為1 500 kg/hm2，其中500 kg/hm2分2次追施，番茄施肥量為2 250 kg/hm2，其中750 kg/hm2分2次追施，同時(shí)基施有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)含量30%）3 750 kg/hm2。小區(qū)面積60 m2，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。辣椒種植密度為45 000株/hm2，番茄種植密度為 34 000株/hm2。灌溉和病蟲害防治等日常管理按照當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣進(jìn)行。

1.3 樣品采集與處理

在2022年10月收獲前測(cè)定辣椒和番茄株高和莖粗（莖直徑），用SPAD儀測(cè)定葉片（倒二葉）SPAD值。收獲時(shí)，按小區(qū)計(jì)產(chǎn)，同時(shí)采集果實(shí)測(cè)定品質(zhì)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010和SPSS 24.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 高活性高含量微生物復(fù)合配方肥的微生物活性

有效活菌數(shù)是評(píng)價(jià)微生物復(fù)合肥的指標(biāo)。由圖1可知，添加等量菌劑，造粒完成后無(wú)保護(hù)劑處理的有效活菌數(shù)為4.04×109 CFU/g，有保護(hù)劑處理的有效活菌數(shù)為7.21×109 CFU/g，可見(jiàn)保護(hù)劑可以有效提高菌在造粒過(guò)程中的存活率。添加保護(hù)劑的微生物復(fù)合配方肥在6個(gè)月的貯存過(guò)程中，有效活菌數(shù)無(wú)明顯變化，半年后菌劑存活率可達(dá)91.67%。而未添加保護(hù)劑的微生物復(fù)合配方肥在6個(gè)月貯存過(guò)程中明顯下降，半年后菌劑存活率僅為14.69%。由此可知，添加保護(hù)劑可以有效提高微生物復(fù)合配方肥中菌的存活率。

2.2 不同施肥處理對(duì)蔬菜株高的影響

由圖2可知，3種施肥處理對(duì)辣椒和番茄株高無(wú)顯著影響。辣椒3個(gè)處理株高表現(xiàn)為FBS>F-1>F-2，株高分別為107.5、107.0、104.3 cm。番茄3個(gè)處理株高表現(xiàn)為F-1>FBS>F-2，株高分別為179.8、180.7、178.5 cm。

2.3 不同施肥處理對(duì)蔬菜莖粗的影響

由圖3可知，高活性高含量微生物復(fù)合配方肥處理提高了辣椒的莖粗，各處理莖粗表現(xiàn)為FBS>F-1>F-2，與F-2相比，F(xiàn)BS莖粗提高11.63%。高活性高含量微生物復(fù)合配方也提高了番茄的莖粗，與F-1和F-2相比，F(xiàn)BS的莖粗分別提高7.46%和18.12%。

2.4 不同施肥處理對(duì)蔬菜葉片SPAD值的影響

葉片SPAD值可以間接反映植株光合作用能力。由圖4可知，在辣椒試驗(yàn)中，3種處理葉片SPAD值表現(xiàn)為FBS>F-1>F-2，與蔬菜專用配方肥和常規(guī)施肥相比，高活性高含量微生物復(fù)合配方肥處理葉片SPAD值分別提高7.49%和11.89%。在番茄試驗(yàn)中，不同施肥處理下葉片SPAD值表現(xiàn)為FBS>F-2>F-1，與蔬菜專用配方肥和常規(guī)施肥相比，高活性高含量微生物復(fù)合配方肥處理葉片SPAD值分別提高6.25%和5.73%。

2.5 不同施肥處理對(duì)蔬菜果實(shí)品質(zhì)的影響

2.5.1 不同施肥處理對(duì)辣椒果實(shí)品質(zhì)的影響 高活性高含量微生物復(fù)合配方肥對(duì)辣椒果實(shí)品質(zhì)的影響見(jiàn)表1。由表1可知，3個(gè)處理辣椒果實(shí)可溶性蛋白含量表現(xiàn)為FBS>F-2>F-1，與F-1和F-2相比，F(xiàn)BS果實(shí)可溶性蛋白質(zhì)含量分別提高18.67%和15.52%，且達(dá)顯著水平（P<0.05）。FBS、F-1、F-2辣椒果實(shí)可溶性糖含量分別為18.78、16.53、16.08 mg/g，與F-1和F-2相比，F(xiàn)BS顯著提高了辣椒果實(shí)中可溶性糖含量（P<0.05），分別提高13.61%和16.79%。高活性高含量微生物復(fù)合配方肥處理顯著降低了辣椒果實(shí)中硝酸鹽含量（P<0.05），與F-1和F-2相比，F(xiàn)BS處理辣椒果實(shí)硝酸鹽含量降幅分別為13.42%和45.19%。3個(gè)處理辣椒果實(shí)維生素C含量表現(xiàn)為FBS>F-2>F-1，但無(wú)顯著差異。

2.5.2 不同施肥處理對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)的影響 不同施肥處理番茄果實(shí)品質(zhì)的比較結(jié)果如表2所示。3個(gè)處理番茄果實(shí)可溶性糖含量分別為2.15%、1.81%和1.77%，與F-1和F-2相比，F(xiàn)BS顯著提高了番茄果實(shí)中可溶性糖含量（P<0.05），增幅分別為18.78%和21.47%。3種施肥處理果實(shí)有機(jī)酸含量表現(xiàn)為F-2>FBS>F-1，但無(wú)顯著差異。3種施肥處理糖酸比分別為2.99、2.70、2.39，可見(jiàn)高活性高含量微生物復(fù)合配方肥處理后番茄風(fēng)味最佳。與蔬菜專用肥和常規(guī)施肥相比，高活性高含量微生物復(fù)合配方肥顯著提高了番茄果實(shí)中維生素C的含量（P<0.05），分別提高19.88%和18.13%。

2.6 不同施肥處理對(duì)蔬菜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

高活性高含量微生物復(fù)合配方肥處理對(duì)2種蔬菜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響見(jiàn)表3。辣椒收獲后產(chǎn)量表現(xiàn)為FBS（45.94 t/hm2）>F-1（42.50 t/hm2）>F-2（40.25 t/hm2）；FBS辣椒產(chǎn)量分別比F-1和F-2提高8.09%和14.14%（P<0.05），凈利潤(rùn)分別比F-1和F-2提高12.57%和22.74%。番茄收獲后產(chǎn)量表現(xiàn)為FBS（80.85 t/hm2）>F-1（72.84 t/hm2）>F-2（70.65 t/hm2）；FBS番茄產(chǎn)量分別比F-1和F-2提高11.00%和14.44%（P<0.05），凈利潤(rùn)分別比F-1和F-2提高20.20%和27.25%。高活性高含量微生物復(fù)合配方肥極大提高了農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益。

3 小結(jié)與討論

蔬菜專用配方肥添加微生物菌劑可以提高養(yǎng)分利用率，將高含量蔬菜專用肥與高活性菌劑結(jié)合可以有效促進(jìn)作物生長(zhǎng)，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)與產(chǎn)量。但現(xiàn)有的技術(shù)將微生物菌劑與復(fù)合肥混合造粒后有效活菌數(shù)僅有5×108 CFU/g［4］，且未監(jiān)測(cè)菌株在生產(chǎn)完成后在貨架儲(chǔ)存期的存活率。生產(chǎn)完成后在貯存期間，無(wú)機(jī)鹽分會(huì)影響微生物生存，復(fù)合肥中總養(yǎng)分量含量只能達(dá)到16%［5］。本研究采用保護(hù)劑造粒后的有效活菌數(shù)可達(dá)7.21×109 CFU/g，且半年貨架期后存活率為91.67%，有效提高了微生物菌劑活性，為實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)提供了新途徑，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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復(fù)合配方肥可以有效促進(jìn)辣椒和番茄的生長(zhǎng)。撖冬榮等［6］的研究表明，化肥減施20%與微生物肥料配施對(duì)垂穗披堿草促生效果最好。本研究高活性高含量微生物復(fù)合配方肥提高了番茄葉片SPAD值，這與張智等［7］的研究結(jié)果一致。高活性微生物菌劑提高了辣椒株高，唐珺等［8］的研究也表明，在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上，辣椒施用復(fù)合微生物菌劑可以提高株高。

本研究施用保護(hù)劑包裹的高活性高含量微生物復(fù)合配方肥處理的蔬菜果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于蔬菜專用肥和常規(guī)施肥。與蔬菜專用肥相比，高活性高含量微生物復(fù)合配方肥處理顯著提高了番茄果實(shí)可溶性糖和維生素C的含量，提高了糖酸比，改善了番茄的品質(zhì)。與番茄試驗(yàn)一致，高X9WG6pUVuSuysl06+Pf1WEj9LJ+IZ03JlA/THyujBXY=活性復(fù)合微生物菌劑顯著提高了辣椒果實(shí)可溶性糖含量，降低了硝酸鹽的積累，顯著提升了辣椒果實(shí)的品質(zhì)。由此可知，高活性高含量微生物復(fù)合配方肥可有效改善蔬菜品質(zhì)，在應(yīng)用上具有廣泛前景。

本研究表明，通過(guò)保護(hù)劑包裹提高了微生物復(fù)合配方肥中菌的存活率，提高了土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化效率，進(jìn)而顯著提高了辣椒和番茄的產(chǎn)量。陳海玲等［9］的研究表明，減施化肥配施微生物菌劑可以提高紫甘藍(lán)產(chǎn)量，對(duì)土壤肥力也有改善作用。生產(chǎn)上施用化肥雖然可以迅速提高土壤速效養(yǎng)分，但因其維持時(shí)間較短，不能充分地促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)，過(guò)量施用化肥不僅提高經(jīng)濟(jì)成本，還會(huì)造成環(huán)境污染，復(fù)合微生物菌劑中菌在土壤中可以有效定殖，提高化肥利用率，控制病原菌的生長(zhǎng)，從而減少農(nóng)藥的使用［10］。

總的來(lái)看，保護(hù)劑可以有效提高微生物菌劑中菌在高養(yǎng)分復(fù)合肥中的存活率。高活性微生物菌劑可以提高蔬菜專用肥利用率，有效促進(jìn)辣椒和番茄的生長(zhǎng)，提高辣椒和番茄果實(shí)的品質(zhì)和產(chǎn)量，提高農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益。

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收稿日期：2023-07-17

基金項(xiàng)目：湖北省科技創(chuàng)新人才計(jì)劃科技服務(wù)人才專項(xiàng)（2023DJC096）

作者簡(jiǎn)介：陳 添（1996-），女，湖北鄂州人，在讀博士研究生，研究方向?yàn)槭┓始夹g(shù)與養(yǎng)分管理，（電話）13995846271（電子信箱）ctt@webmail.hzau.edu.cn；通信作者，梅余霞（1977-），女，湖北武漢人，副教授，主要從事微生物資源挖掘與應(yīng)用研究，（電話）027-87281040（電子信箱）mei@webmail.hzau.edu.cn。