增施EM菌和生物纳米有机硒肥对番茄生长、产量及品质的影响
作者: 覃柳兰 梁祖珍 邹虎成 李玉洪 秦莉 雷裕华 谭海文
摘 要:为探究增施EM菌和生物纳米有机硒肥对番茄种植过程的影响,以番茄多美瑞F1为试验材料,将EM菌和真希生物纳米有机硒肥进行根部淋施和叶面喷施,研究不同施用方式对番茄生长、产量和品质的影响。结果表明,施用EM菌和生物纳米有机硒肥对促进番茄的生长、提高产量和品质等方面有积极作用,不同施用方式的效果不同,其中T1处理根部淋施EM菌150倍液+真希500倍液3次+叶面喷施EM菌150倍液+真希300倍液2次的施用方式效果最佳,不但能促进番茄生长,提高产量(增产19.83%),增加果实中蛋白质、可溶性糖、维生素C和硒含量,显著降低果实中重金属镉含量,还能改善风味,提高经济效益。
关键词:番茄;EM菌;生物纳米有机硒肥;产量;品质
中图分类号:S641.2 文献标识码:A 文章编号:1673-2871(2023)08-065-06
Abstract: In this paper, in order to explore the effect of increasing effective microorganisms and nano-bio selenium fertilizer on the planting process of tomato, the tomato duomeirui F1 was used as the test material through root spraying and leaf spraying with effective microorganisms and zhenxi nano-bio selenium fertilizer,we studied the effects of different application methods on growth, yield, and quality of tomato. The results showed that it had a positive effect on promoting the growth, yield and quality of tomato when applying effective microorganisms and nano-bio selenium,and it had different effects on different application methods. Among these application methods, 3 times of root spraying with 150 times of effective microorganisms + 500 times of zhenxi and 2 times of leaf spraying with 150 times of effective microorganisms + 300 times of zhenxi was the best application method. It could not only promote the growth of tomato, increase its yield(by 19.83%), increase the content of protein, soluble sugar, vitamin C and selenium in fruits,significantly reduce the content of heavy metals(Cd)in fruits, but also improve flavor and economic benefits.
Key words: Tomato; Effective microorganisms; Nano-bio selenium fertilizer; Yield; Quality
番茄(Solanum lycopersicum)是全球栽培最广泛、价值最高的果菜兼用作物[1]。如今,消费市场对高品质番茄的需求越来越强烈,口感好、风味佳、营养丰富的番茄越来越受欢迎。受市场和经济效益影响,育种家把提高番茄产量和抗性等性状作为育种的主要目标[2],而忽略了番茄品质和风味的提升,导致现今生产的番茄酸度和硬度较高,甜度和香味不足[3],出现高产不优质的矛盾,达不到生产者和消费者的期望值,这在很大程度上制约了番茄产业的健康持续发展。
EM菌(Effective microorganisms)是日本琉球大学比嘉照夫教授研究开发的,由光合菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌和丝状菌5科10属80多种有益微生物组成的一种具有多元功能的活菌制剂[4]。EM菌可抑制有害微生物,促进作物生长发育,具有保护生态环境、改良土壤理化性状、培肥地力、提高作物产量和品质的功效[5]。EM菌已广泛应用于蔬菜栽培中,且均取得了较好的效果。施用EM菌,可以促进植株健壮生长,降低枯萎病发生,克服连作障碍[6],同时提高产品中可溶性糖、维生素C和可溶性蛋白质含量[7],降低产品有机酸和硝酸盐含量[8],钝化土壤及肥料中的重金属,显著降低产品中砷、汞、铅、镉、铬5种重金属含量,从而实现提质增效[9]。
硒是生命体必需的重要微量元素之一,其抗氧化机制可保护机体,提高植物中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-px)活性,减少植株体内膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的积累,通过提高其抗氧化能力来增强植株抗逆性[10],同时减少植株对重金属的积累,增强对营养元素的吸收,合成更多的黄酮、氨基酸、多酚等,降低乙烯产生和呼吸速率,提高过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,延缓作物成熟衰老,从而保持和提升作物的外观和内在品质[11]。硒在自然界中主要以4种形态存在:硒酸盐、亚硒酸盐、单质硒和硒化物。硒氧化物(包括硒酸盐和亚硒酸盐)具有高度水溶性、生物累积性和较强的毒性,不仅伤害机体,还严重污染环境[12]。相对亚硒酸盐和硒酸盐,纳米硒活性强,生物相容性好,毒性低,安全性高[11]。生物纳米有机硒肥是选用微生物菌把无机硒高效转化为红色活性纳米硒,内含有多种活性生物酶、氨基酸、小肽、有机质等营养物质,其生理活性强,抗氧化性和可吸收利用性高,可促进作物提质增产[13]。叶面喷施生物纳米有机硒肥300倍稀释液,可以有效增加黄瓜、豆角、辣椒、生菜等蔬菜的硒含量,产量也得到了不同程度的提高[14]。
关于EM菌和硒肥对蔬菜产量及品质等各项指标影响的研究很多,但尚未报道EM菌和生物纳米有机硒肥在番茄栽培中的综合应用,因此笔者以番茄为供试材料,通过EM菌和生物纳米有机硒肥不同施用方式的处理,研究其对番茄生长、产量和品质的影响,并通过核算经济效益,筛选出适宜的施用方法,进一步为富硒蔬菜安全生产提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验时间和地点
试验于2022年1月18日至6月23日在桂林市农业科学研究中心试验示范基地5连栋大棚内进行,该地土壤为棕壤,肥力中等。
1.2 材料
1.2.1 供试品种 砧木品种为宝砧2号(桂林市农业科学研究中心提供),番茄接穗品种为多美瑞F1(广州亚蔬园艺种苗有限公司提供)。
1.2.2 供试肥料 EM菌:必佳GXEM原液(强力发酵增肥液),液体,1 mL有效活菌数(CFU)≥106·mL-1,由桂林绿云生物技术开发有限公司生产;硒肥:生物纳米有机硒肥,商品名为真希,液体,总养分(N+P2O5+K2O)含量(w,后同)6.0%,硒含量为1500 mg·kg-1,由桂林海朴植物营养科技有限公司生产;基肥:生物牛粪有机肥,粉末,总养分(N+P2O5+K2O)含量≥5.0%,有机质含量≥60%,由桂林车田河牧业有限公司生产。
1.3 试验设计
T1为根部淋施EM菌150倍液+真希500倍液3次+叶面喷施EM菌150倍液+真希300倍液2次;T2为根部淋施真希500倍液3次+叶面喷施真希300倍液2次;T3为根部淋施EM菌150倍液3次+叶面喷施EM菌150倍液2次;CK为常规栽培,不施EM菌和真希。每个处理3次重复,共12个小区,随机区组设计,小区面积为12 m2,每小区种植番茄株数为32株,株距为50 cm,行距为75 cm。
1.4 栽培措施
1.4.1 嫁接 2022年1月18日砧木与接穗同时播种,2022年3月17日嫁接,采用套管嫁接法。
1.4.2 整地施基肥 深翻土地,起高垄,垄面宽1.0 m、沟宽0.5 m、沟深0.3 m;垄中央开沟,每个小区基肥均按15 000 kg·hm-2施入;银灰色地膜覆盖,覆盖地膜前,将畦面喷水至土壤含水量为60%~70%。
1.4.3 定植 于2022年3月30日定植,双行种植,定植后淋透定根水。
1.4.4 根部淋施 根部淋施时间为4月1日、4月18日、5月7日。T1、T2、T3每个小区均按浓度要求配制成10 kg溶液淋施根部。
1.4.5 叶面喷施 叶面喷施时间为5月27日、6月10日。T1、T2、T3每个处理均按浓度要求配制成10 kg溶液喷施叶面。
1.4.6 水分管理 畦面地膜上布置微喷式滴灌带(规格:斜5孔,圆内径28 mm,扁放宽度45 mm,壁厚0.19 mm,每斜排孔距离14 cm,斜排5个孔每个孔距离是2 cm,额定工作压力0.1 MPa,喷洒幅度为1.5~2.5 m。定植后,晴天每3~4 d滴水1次,阴雨天每7~8 d滴水1次,每次滴水约15 min,保持土壤含水量在60%~70%。
1.4.7 其他田间管理 其他整枝、追肥、病虫害防治等栽培技术田间管理一致。
1.5 测定项目及方法
1.5.1 田间测定 在番茄果实成熟期,每处理随机选取长势基本一致的10株,于6月17日测定叶纵径、叶横径、茎粗、单株坐果数、单果质量和叶片番茄味,3次重复。叶纵径用直尺测量最大叶片从叶尖到叶柄之间的长度;叶横径用直尺测量最大叶片中间最宽的长度;茎粗用游标卡尺测量所测植株距离地面10 cm处的接穗茎粗度;单株坐果数通过数10株的总果数再取平均值;单果质量用天平称量10个性状大小基本一致的果实再取平均值;叶片番茄味通过闻叶片的气味来测定。
1.5.2 农艺性状测定 每处理随机选取10个性状大小基本一致的果实,于6月17日测定果实纵径、横径、肉厚、心室数、果浆量、果肉质量和果实番茄味,3次重复。果实纵径用游标卡尺测量果梗连接处到果脐的长度;果实横径用游标卡尺测量果实中间最宽的长度;肉厚用游标卡尺测量果实纵切面中间的肉厚度;心室数通过数每个果实的心室数再取平均值;果浆量用天平称量每个果实的果浆再取平均值;果肉质量即去果浆后的果肉质量,用天平称量每个果实的果肉质量再取平均值;果实番茄味通过生食和煮食来测定。
1.5.3 营养品质测定 每处理随机选取10个性状大小基本一致的果实,于6月17日送广西锐德检测认证技术有限公司测定蛋白质、可溶性糖、维生素C、镉、硒含量,3次重复。检测方法:蛋白质含量测定按GB 5009.5-2016第一法[15];可溶性糖含量测定按NY/T 1278-2007[16];维生素C含量测定按GB 5009.86-2016第一法[17];镉含量测定按GB 5009.15-2014[18];硒含量测定按GB 5009.93-2017第一法[19]。
1.5.4 经济效益分析 根据番茄生产增加的成本及当年的市场批发价格(其中,真希价格为150元·kg-1;EM菌价格为20元·kg-1;番茄市场批发价格为3.0元·kg-1),计算出各试验组的增加利润。
1.6 数据分析与处理
试验所获取的数据通过WPS Office 2021和DPS 2006软件进行分析和处理,WPS Office 2021用于数据整理和平均值、标准差等计算以及表格的绘制;DPS 2006软件用于统计分析,采用Duncan’s新复极差法进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 增施EM菌和生物纳米有机硒肥对番茄生长的影响
由表1可见,增施EM菌和生物纳米有机硒肥,番茄各生长指标表现不同。叶纵径方面,T1处理与CK差异显著,T2、T3处理与CK之间差异不显著,其中T1处理叶纵径最长,较CK增长了6.99%;叶横径方面,T1、T3处理与CK之间差异不显著,T2处理与CK差异显著,其中T1处理叶横径最大,较CK增长2.52%;茎粗方面,各处理均显著高于CK,其中T1处理最高,较CK增长了20.77%;叶片番茄味方面,T1和T2处理均浓郁,T3处理淡,而CK无番茄味。结果表明,增施EM菌和生物纳米有机硒肥可以提高番茄茎粗,增加叶片番茄味,促进番茄生长发育,T1处理各项生长指标均最高,进一步说明了两者复合施用具有协同增效作用,比单独施用效果好。