复合微生物菌剂在设施黄瓜上的应用效果研究

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　　摘要 以“津研四号”黄瓜为试材，采用田间试验方式，分别设置施用复合微生物菌剂、复合肥、仅施用基质和不施肥4个试验组，通过测定黄瓜的株高、节间长度、坐果数、茎粗、病株率、单果重和产量，比较不同试验组间各指标的差异，探究复合微生物菌剂在设施黄瓜上的应用效果。结果表明，施用复合微生物菌剂后，设施黄瓜在株高、节间长度、坐果数、茎粗、病株率、单果重各项指标上均高于其他试验组。在黄瓜产量上，相比于空白对照组产量增加了43.63%～58.34%，相比于常规施用复合肥组产量增加了10.23%～14.09%，相比于仅施用基质组产量增加了21.65%～29.9%。综上所述，复合微生物菌剂在改善黄瓜品质、降低黄瓜发病率、提高黄瓜产量上均具有显著的功效。
　　关键词 微生物菌剂;黄瓜;生长发育;产量
　　中图分类号 S642.2;Q939.96文献标识码 A文章编号 0517-6611（2020）02-0168-03
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.02.048
　　开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Study on the Fertilizer Efficiency of Compound Microbial Agent in Cucumber Cultivated in Greenhouse
　　ZHANG Zhi-peng1，2， CAI Yan-fei1， DUAN Ji-xian2 et al
　　（1.College of Nature Resources and Environment， South China Agricultural University， Guangzhou，Guangdong 510642;2.Shenzhen Batian Ecotypic Engineering Co.， Ltd. Postdoctoral Workstation， Shenzhen， Guangdong 518105）
　　Abstract Taking "Jinyan 4" cucumber as the test material， four experimental groups were set up to apply compound microbial agent， compound fertilizer， substrate application only and no fertilizer application. By measuring the plant height， internode length， fruit set number， stem thickness， plant disease rate， single fruit weight and yield per unit area of cucumber， the differences of various indexes between different experimental groups were compared， and the application of compound microbial agent in facility cucumber fertilizer efficiency was explored. After the application of complex microbial agent， the results showed that plant height， internode length， fruit set number， stem diameter， plant disease rate and single fruit weight were all higher than other experimental groups. The yield of cucumber increased by 43.63%-58.34% compared with the blank control group， by 10.23%-14.09% compared with the conventional compound fertilizer group， and by 21.65%-29.9% compared with the substrate group. In conclusion， compound microbial agent has significant effects on improving cucumber quality， reducing cucumber incidence and increasing cucumber yield.
　　Key words Microbial agent;Cucumber;Growth and development;Yield
　　黃瓜又称胡瓜、刺瓜、王瓜、青瓜，为葫芦科黄瓜属一年蔓生草本植物，富含叶酸、维生素A、C以及钙、镁、钾等多种有益矿物质，是我国主要蔬菜作物之一[1]。随着农业科学技术的不断发展与推广应用，现代农业技术对我国农业生产作出了巨大贡献，特别是化肥的施用，给我国农业生产带来了巨大效益。长期过分依赖化肥，虽然在一定时间和程度上提高、稳定了作物产量，但也给环境、农田土壤和农产品质量等带来了不良影响，如土壤板结、酸化，土壤有机质含量下降，有效态微量元素下降，土壤养分供应不均衡，土壤酶的种类和数量明显减少，土壤生物间的养分竞争激烈，土壤生物群落稳定性降低等农田土壤问题，以及环境污染、大气污染、水体富营养化等一系列生态环境问题，农作物品质降低，硝酸盐及亚硝酸盐含量超标等农产品质量问题，对我国农业可持续发展构成严重威胁[2-6]。另外，我国农田化肥使用量逐年增加，但平均利用率不到35%，而发达国家化肥的利用率为50%～60%[7-8]。近年来，消费者对环境污染和农产品质量安全的关注度越来越高，生产者采取了众多技术模式减少化肥的使用量，提高化肥利用率途径很多，目前最有效的方法之一是应用微生物菌剂[9-12]。 　　复合微生物菌剂是指特定微生物与营养物质复合而成，能提供、保持或改善植物营养，提高农产品产量或改善农产品品质的活体微生物制品。研究表明，微生物活动所产生的赤霉素、生长素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、酚类化合物及其衍生物等植物激素都可以不同程度地调节、刺激植物的生长[13-15]。80%的根际细菌能产生吲哚乙酸，具有促生能力，其中主要有根瘤菌、黄单胞菌、假单胞菌等[16-19]。固氮菌能分泌维生素 B1、B2、B3、吲哚乙酸等，刺激植物生长发育[20]。Abbass等[21]研究表明在植物生长发育过程中共生微生物产生的植物激素确实起到一定的作用。Young 等[22]研究表明微生物产生的细胞分裂素与植物根的生长有很好的相关性。Nieto 等[23]研究表明，圆褐固氮菌也能产生细胞分裂素，而细胞分裂素可促进细胞分裂和细胞体积增大，抑制衰老。
　　笔者分别设置施用复合微生物菌剂、复合肥、仅施用基质和不施肥4个试验组，以株高、节间长度、坐果数、茎粗、病株率、单果重和田间产量作为评价指标，通过田间试验验证复合微生物菌剂在设施黄瓜上的肥效应用效果，以期为今后大面积示范推广和产品登记提供理论依据和研究基础。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验地概况
　　试验在丰台区花乡陈留二队和丰台区花乡草桥村进行。经测定，土壤养分基本情况见表1。
　　1.2 试验材料
　　供试作物为黄瓜，品种均为津研四号。供试肥料为北京世纪阿姆斯生物技术有限公司提供的阿姆斯复合微生物菌剂和基质，产品形态为液体，有效活菌数≥2亿/mL。复合肥（N∶P2O5∶K2O=34∶45∶56）。
　　1.3 试验设计
　　试验共设4个处理，每个处理小区面积28.46 m2。每个处理重复3次，随机排列。
　　处理①：常规施肥+苗期450 kg/hm2（液体复合微生物菌剂）+花期450 kg/hm2（液体复合微生物菌剂）+盛果膨大期450 kg/hm2（液体复合微生物菌剂）。
　　处理②：常规施肥+苗期450 kg/hm2（基质）+花期450 kg/hm2（基质）+盛果膨大期450 kg/hm2（基质）。
　　处理③：空白对照，不施肥。
　　处理④：常规施肥+苗期（51 kg/hm2纯氮+67.5 kg/hm2 P2O5+84 kg/hm2 K2O）+花期（51 kg/hm2纯氮+67.5 kg/hm2 P2O5+84 kg/hm2 K2O）+盛果膨大期（51 kg/hm2纯氮+67.5 kg/hm2 P2O5+84 kg/hm2 K2O）。
　　4组进入采收期分3次追施氮肥，每次施纯氮75 kg/hm2，收获时按小区测实产，共采收9次。
　　1.4 田间管理
　　露天种植;丰台区花乡陈留二队试验点育苗时间为2018年3月13日，移苗时间为4月12日，第一次采果时间为5月12日，最后采果即拔秧时间为6月27日。丰台区花乡草桥村试验点育苗时间为2018年3月15日，移苗时间为4月13日，第一次采果时间为5月14日，最后采果即拔秧时间为6月25日。期间浇水、追肥、防治病虫害等管理措施一致。
　　1.5 调查项目与方法
　　调查项目主要有株高、节间长度、坐果数、茎粗、病株率、单果重及产量。采用随机取样法，不同分组内随机选取5～10株试验品测定上述指标，数据取平均值。
　　1.6 数据分析
　　试验数据采用SPSS Statistics 15.0 软件进行处理。
　　2 结果与分析
　　2.1 丰台区花乡陈留二队试验点
　　2.1.1 不同处理对黄瓜生物学性状的影响。
　　5月13日黄瓜始瓜期，分别对株高、节间长度、坐果数、茎粗、病株率、单果重进行测量，结果见表2。由表2可知，处理①的株高最高，比处理②高7 cm，比处理③高21 cm，比处理④高4 cm，显著高于空白对照。4个处理的节间长度相比，空白对照显著短于其他处理，其他3个处理节间长度无显著差异。处理①坐果数最多，为6.3个，分别比处理②、处理③和处理④多1.2、1.7、0.9个。处理①茎粗为0.8 cm，显著高于其他3组。处理①具有最高单果重量和最低病株率。
　　2.1.2 不同对黄瓜产量的影响。
　　收获时，各小区单独收获实产验收，各处理小区黄瓜产量见表3。由表3可知，施用复合微生物菌剂小区的黄瓜产量相比于空白对照组产量增加了58.34%，仅施用基质的处理组比空白对照增产了21.91%，复合肥处理组比空白对照增产了43.63%。表明施用复合微生物菌劑的小区比常规施复合肥的小区增产10.23%，比仅施用基质的小区增产29.9%，具有显著的增产效果。证明复合微生物菌剂中的有益微生物具有促进黄瓜产量提升的功效。
　　对各小区产量进行方差分析，结果表明，F=38.9>F0.01=7.59，各处理之间产量差异显著。对各处理黄瓜产量进行多重比较，结果显示，底肥施用复合微生物菌剂（液体）小区的产量与空白对照、常规施肥和仅施用基质小区的产量相比均达显著差异。常规施肥小区和施用基质的小区产量均大于空白对照，常规施肥小区产量大于施用基质的小区（表3）。这表明施用氮磷钾化学肥料的增产效果显著高于不施肥料的小区，而复合微生物菌剂对黄瓜的增产作用显著大于施用氮磷钾化学肥料。
　　2.2 丰台区花乡草桥村试验点
　　2.2.1 不同处理对黄瓜生物学性状的影响。
　　5月13日黄瓜始瓜期，分别对株高、节间长度、坐果数、茎粗、病株率、单果重进行测量，结果见表4。由表4可知，处理①、②、④的株高相差不大，但均显著高于处理③。4个处理中空白对照的节间长度为10.26 cm，明显短于其他处理，其他处理节间长度差异不大。处理①的坐果数最多，为6.1个，分别比处理②、处理③和处理④多1.3、1.7、0.3个。4个处理的茎粗中处理①茎粗最粗，为0.79 cm。处理①的单果重最高为139 g，分别比处理②、处理③和处理④重7、22、6 g，同时处理①的病株率最低。 　　2.2.2 不同处理对黄瓜产量的影响。
　　收获时，各小区单独收获实产验收，各处理小区黄瓜产量见表5。由表5可知，施用复合微生物菌剂小区的黄瓜产量相比于空白对照增产54.27%，比常规施复合肥组增产14.09%，比仅施基质组增产21.65%。表明复合微生物菌剂能够显著提高黄瓜产量。
　　对各小区产量进行方差分析，结果表明，各处理产量差异显著。对各处理黄瓜产量进行多重比较，结果显示，底肥施用复合微生物菌剂小区的产量与空白对照、常规施肥和仅施用基质小区的产量相比均达显著差异。常规施肥小区和仅施用基质的小区产量均显著大于空白对照，常规施肥小区产量显著大于仅施用基质的小区。这表明复合微生物菌剂对黄瓜的增产作用显著大于施用氮磷钾化学肥料，施用氮磷鉀化学肥料的增产作用显著大于空白对照。
　　3 结论与讨论
　　研究表明施用微生物菌剂后，黄瓜在株高、平均单瓜重、叶绿素含量和产量上均有明显的提升[24]。王刚[25]研究指出微生物菌剂在黄瓜上施用后，增产效果显著，增产率为12.38%，同时施用微生物菌剂的黄瓜表现出叶色深绿、生长健壮、叶片较厚、病虫害发生较轻，瓜条较直，商品性好，上述研究结果与该研究结果一致。该研究田间试验结果表明，在丰台区花乡陈留二队和丰台区花乡草桥村2个试验点，施用复合微生物菌剂后的黄瓜在株高、节间长度、坐果数、茎粗、病株率、单果重各项指标上均高于其他试验组。在黄瓜产量上，施用复合微生物菌剂后，相比于空白组产量增加了43.63%～58.34%，相比于常规施用复合肥组产量增加了10.23%～14.09%，相比于仅施用基质组增产了21.65%～29.9%。表明该微生物复合菌剂在改善黄瓜品质、降低黄瓜发病率、提高黄瓜产量方面具有良好的开发潜力和应用前景。
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