温室黄瓜育苗中生物菌肥的促根壮秧及化肥减施效果.pdf

江苏农业学报 剌世凯 李佳璠 杜丽春 等 温室黄瓜育苗中生物菌肥的促根壮秧及化肥减施效果 江苏农业学报 温室黄瓜育苗中生物菌肥的促根壮秧及化肥减施效果 剌世凯 李佳璠 杜丽春 高丽红 田永强 中国农业大学园艺学院 设施蔬菜生长发育北京市重点实验室 北京 收稿日期 基金项目 国家重点研发计划项目 宁夏回族自 治区重点研发计划项目 现代农业产业 技术体系 国家大宗蔬菜 专项 作者简介 剌世凯 男 山西介休人 博士研究生 专业方向 为设施蔬菜栽培生理与环境调控 通讯作者 田永强 摘要 以温室黄瓜穴盘苗为对象 研究了不同营养液浓度 倍 倍 倍和 倍 下不同生物菌肥 丰田 宝 地福来 植动力 自制菌肥 的促根壮秧及化肥减施效果 结果表明 与不施肥和单施生 物菌肥相比 生物菌肥与营养液混施均提高了黄瓜幼苗的株高 茎粗 叶片数及壮苗指数 其中 营养液 处理 最为显著 在适度化肥减施 倍营养液 倍营养液 条件下 不同生物菌肥均能够有效促进黄瓜幼 苗生长和提升壮苗指数 倍条件下 和 分别提高壮苗指数 倍条件下 和 分别提高壮苗指数 处理在低营养液浓度 倍 下总根长达到 相较于 不施生物肥 根长 来说 处理可显著增加根系长度 在维持稳定的壮苗指数 以 倍营养液 为基准 的前提下 和 可减少化肥施入量约 而 和 可减少 此外 与 相比 在 倍 倍营 养液浓度下 及 在 倍营养液浓度下显著增加幼苗第 片真叶叶绿素含量 综上所述 为了在化肥减施的基础 上实现促根壮秧 建议自制菌肥和丰田宝生物菌肥与 倍营养液配套施用 而地福来生物菌肥和植动力生物菌肥 与 倍营养液配套施用 关键词 温室黄瓜 集约化育苗 生物菌肥 促生 化肥减施 中图分类号 文献标识码 文章编号 随着设施蔬菜产业的集约化发展 工厂化穴盘 育苗技术得到普及与应用 目前 中国蔬菜种苗 需求量超过 株 每年集约化育苗供苗量约 株 呈逐年迅速上升趋势 幼苗质量直 接影响并决定移栽定植后作物生长发育状况 因 此 如何高效培育壮苗是目前设施蔬菜产业发展亟 待解决的重要问题 长期以来 人们在穴盘苗生产 过程中盲目或过量地投入单一化肥 这不仅使得幼 苗的养分吸收利用率减小 造成肥料的浪费 而且使 得幼苗的抗逆能力下降 不利于定植后的生长 因此 在降低化肥投入的前提下 培育抗逆能力强的 壮苗是未来工厂化育苗的发展方向 生物菌肥是由特定微生物与大量元素营养物质 和有机质复合而成的活体微生物制品 能提供 保持 或改善植物营养 提高产品产量或改善产品品质 近 年来受到农户和育苗企业的广泛关注 其在蔬菜 果 树 花卉等多个领域都有一定的应用 诸多研究 结果表明 在育苗基质中添加生物菌肥 可以增加根 际微生物数量及活性 改善幼苗根际微生态环境 增 强作物抗逆能力 进而促进幼苗生长 但是 目 前生产中生物菌肥的种类多样 其对幼苗生长的促 进效果也不尽相同 此外 生物菌肥在蔬菜育苗上 替代化肥方面的相关研究报道不多 因此 有必要 研究在不同化肥供应水平下 生物菌肥的促根壮秧 及化肥减施效果 黄瓜是中国设施栽培面积最大的蔬菜作物之一 在生产中 工厂化黄瓜穴盘苗已被广泛应用 本研究 选取 种典型商用生物菌肥 地福来 丰田宝和植动 力 并自主研发一种菌群多样性丰富的生物菌肥 探 究不同营养液浓度 倍 倍 倍和 倍 下 种生物菌肥对黄瓜幼苗生物量及其他相关生理指标 的影响 以期为制定合理的黄瓜穴盘苗促根壮秧与化 肥减施策略提供理论依据和实践支持 材料与方法 试验地点与设计 试验于 年在北京市中国农业大学科学园 号日光温室内进行 试验占地面积为 供试黄瓜品种为中农 号 黄瓜种子在 温水 浸种 后放置到 人工培养箱中进行黑暗培 养 待发芽后 播种至装有混合基质 体积比 的 草炭 蛭石 的穴盘中 试验为双因素设计 因素 一为生物菌肥处理 个 因素二为营养液浓度水 平 个 共 个处理 生物菌肥处理包括对照 不施生物菌肥 丰田宝 地福来 植动力 及自制的生物菌肥 生 物菌肥产品说明见表 根据具体产品 播种前将 和 分别与基质质量的 混匀后装入 孔穴盘 按照每株 的剂量加入对应穴盘孔内 以不施生物菌肥 为 对照 播种出苗后 全部采用清水浇灌 每株约 以刚好浸湿基质又不渗出为准 待第 片真 叶展平后 根据黄瓜幼苗生长所需的基本元素 开始 浇灌提前配制的不同浓度 倍 倍 倍 倍 的霍格兰营养液 具体配方为 四水硝酸钙 硫酸钾 磷酸二氢铵 七 水硫酸镁 每株 营养液 之后营养 液与清水交替施用 共浇灌营养液 次 幼苗生长至 两叶一心时测定生长指标 每个处理 次重复 每 个重复 株苗 每隔 调换一次穴盘的位置 营养液配制与指标测定 不同浓度的霍格兰营养液配制 按照试验 江苏农业学报 年第 卷第 期 设计中的营养液配方 提前配制好营养液母液 通过 蒸馏水依次配制 倍 倍 倍 倍的营养 液 并调节营养液 至 左右 以不同浓度的 营养液模拟生产上的化肥减量 对应关系分别为 倍营养液模拟化肥减量 倍模拟化肥减量 倍模拟化肥减量 倍模拟化肥减量 表 试验中不同生物菌肥介绍 生物菌肥 处理代码 生物菌 肥名称产品说明使用量基本元素含量来源 自制生 物菌肥 富含矿化有机养分及抗逆促生的各类 微生物 其载体为质量比 的蚯 蚓粪 生物炭 柠条混合物 以基质质量的 混入 全氮 全磷 全钾 有机质 中国农业大学园 艺学院 丰田宝具有固氮 解磷 解钾和对病原菌有拮 抗功能 大类 种微生物菌群 以基质质量的 混入 有机质 丰田宝有效 活菌数 山东丰田宝农业 科技有限公司 地福来微生物藻类活性细胞肥 株 全氮 全磷 全钾 有机物 北京地福来科技 发展有限公司 植动力富含蚯蚓微生物菌群以基质质量的 混入 宁夏万辉生物环 保科技有限公司 地上部生长指标 用直尺测量株高 用数码 游标卡尺测量茎粗 统计叶片数 用 型扫描仪扫描并用 软件分 析计算第 和第 真叶的叶面积 用 仪测定 第 和第 片真叶的叶绿素含量 根系形态构型 采用 型扫描仪扫描根系 然后用 软件分 析计算根系形态指标 包括根长 表面积 体积和平 均直径 生物量指标 将根 茎 叶分开 在 的 烘箱中杀青 烘干直至恒质量 分别用 千分天平称取这 部位的干质量 壮苗指数 计算壮苗指数 其中 和 分别为茎粗 株高和幼 苗干质量 数据统计与分析 使用 软件进行数据记录及 整理 使用 软件进行双因素 方差分析 使用 法进行多重比较 显著性水平 为 结果与分析 不同营养液浓度下生物菌肥处理对黄瓜幼苗 地上部生长指标的影响 由幼苗生长状态 图 结合地上部指标 表 来看 在清水 倍营养液 浇灌下 与对照 相 比 各生物菌肥 和 均对幼苗质 量有一定的提升效果 其中 处理的株高达到 相较于 的株高 提升效果最为 明显 这一结果说明 各生物菌肥 特别是 在不 施肥条件下有明显的促根壮秧效果 但是 随着营 养液浓度的升高 各生物菌肥与对照的差异逐渐缩 小 尽管如此 在 倍营养液下 对幼苗株高能 够提升 说明 在化肥减施 的情况下 有明显的促生效果 此外 在 倍和 倍营养液 下 仍对幼苗地上部的株高 茎粗均有提升效果 具体表现为在 倍营养液条件下 相较于 的 株高 茎粗 处理的株高 茎粗分别为 在 倍营养液条件 下 相较于 的株高 茎粗 处理的株高 茎粗分别为 说明 替代化肥的效果显著 双因素分析结果表明 生物菌肥 营养液浓度及 二者互作处理均显著 影响了黄瓜幼苗株 高 茎粗和叶片数 表 显示 在株高方面 与对照 相比 在所有营养液浓度下均表现出显著的 促进作用 而 均无显著影响 此外 对株高 的显著促进作用体现在 倍和 倍营养液浓度下 而 体现在 倍和 倍营养液浓度下 在茎粗方 面 与对照 相比 在所有营养液浓度下均无 显著影响 而 在 倍 倍 倍营养液浓度 下 及 与 在 倍 倍 倍营养液浓度 下表现出显著抑制作用 值得注意的是 在 倍营养 液浓度下 较其余处理显著增加了叶片数 赖世凯等 温室黄瓜育苗中生物菌肥的促根壮秧及化肥减施效果 为未施菌肥对照 和 分别表示自制生物菌 肥 丰田宝生物菌肥 地福来生物菌肥和植动力生物菌肥 图 不同营养液浓度下生物菌肥处理对黄瓜幼苗表观生长状 态的影响 在叶面积和叶绿素方面 生物菌肥的影响体现 在第 真叶上 表 对于第 真叶叶面积而言 与对照 相比 在所有营养液浓度下均表现 出显著促进作用 但是 对于第 真叶叶绿素含量 而言 由于生物菌肥 营养液浓度二者互作的影响 不同营养液浓度下生物菌肥的影响有所有差异 这 种差异具体体现在 与对照 相比 在 倍 倍营养液浓度下 及 在 倍营养液浓度下 表现出显著促进作用 而 和 在所有营养液 浓度下均无显著影响 这些结果说明 和 对 叶片生长的促进效果较为明显 不同营养液浓度下生物菌肥处理对黄瓜幼苗 根系形态的影响 生物菌肥处理显著影响了黄瓜幼苗根长 根表 面积 平均根直径和根体积 表 在 倍营养 液浓度下 与对照 相比 显著增加了根系长 度 根表面积和根体积 这一结果说明 在低营养液 浓度 倍 下 有较明显的促根作用 不同营养液浓度下生物菌肥处理对黄瓜幼苗 生物量和壮苗指数的影响 生物菌肥处理显著影响了根 茎和叶的干质量 表 与对照 相比 在所有营养液浓度 下均显著提高了根 茎和叶的干质量 而 显著 提高了 倍 倍和 倍营养液下的茎干质量 此外 显著提高了 倍营养液下的茎干质量 而 显著提高了 倍营养液下的茎干质量和 倍营养液下的根干质量 这些结果说明 不同 生物菌肥存在一定程度的壮秧作用 但其适宜的营 养液浓度有所差异 表 不同营养液浓度下生物菌肥处理对黄瓜幼苗株高 茎粗和叶 片数的影响 营养液 浓度 生物菌 肥处理 株高 茎粗 叶片数 片 倍 倍 倍 倍 为未施菌肥对照 和 分别表示自制生物菌肥 丰田宝生物菌肥 地福来生物菌肥和植动力生物菌肥 同一列不同 字母表示处理间差异显著 生物菌肥 营养液浓度及二者互作处理均极显 著 影响了黄瓜壮苗指数 表 在对照 条件下 随营养液浓度的下降 壮苗指数呈明 显下降趋势 但是 与对照 相比 在所有营 养液浓度下均显著提高了壮苗指数 除 倍 营养液外其他浓度处理均显著提高壮苗指数 而 和 则分别显著提高了 倍 倍营养 液下的壮苗指数 江苏农业学报 年第 卷第 期 表 不同营养液浓度下生物菌肥处理对黄瓜幼苗真叶面积和叶绿素含量的影响 营养液浓度生物菌肥处理 叶面积 第 真叶第 真叶 叶绿素含量 值 第 真叶第 真叶 倍 倍 倍 倍 为未施菌肥对照 和 分别表示自制生物菌肥 丰田宝生物菌肥 地福来生物菌肥和植动力生物菌肥 同一列不同字母表 示处理间差异显著 表 不同营养液浓度下生物菌肥处理对黄瓜幼苗根系形态的影响 营养液浓度生物菌肥处理根长 根表面积 平均根直径 根体积 倍 倍 倍 倍 为未施菌肥对照 和 分别表示自制生物菌肥 丰田宝生物菌肥 地福来生物菌肥和植动力生物菌肥 同一列不同字母表 示处理间差异显著 赖世凯等 温室黄瓜育苗中生物菌肥的促根壮秧及化肥减施效果 综合考虑上述试验结果 以 倍营养液下的 作为参比 和 在 倍营养液下均没有显著 降低黄瓜幼苗根 茎 叶的干质量及壮苗指数 表 因此 自制生物菌剂和丰田宝生物菌肥在黄瓜 育苗中可减少化肥施入量 左右 此外 和 在 倍营养液下表现出相似趋势 因此地福来 和植动力生物菌肥可减少化肥施入量约 左右 表 不同营养液浓度下生物菌肥处理对黄瓜幼苗生物量和壮苗指数的影响 营养液浓度生物菌肥处理根干质量 茎干质量 叶干质量 壮苗指数 倍 倍 倍 倍 为未施菌肥对照 和 分别表示自制生物菌肥 丰田宝生物菌肥 地福来生物菌肥和植动力生物菌肥 同一列不同字母表 示处理间差异显著 讨论与结论 目前已经有不少有关蔬菜种植中化肥减量的研 究 但相关研究基本聚焦在定植后生长阶段 随着中国集约化育苗的飞速发展 人们为了提高产 苗量 追求经济效益 通常向基质中投入过量的无机 化肥 这不但破坏基质的理化和生物学性质 还使得 基质的水肥固持力和幼苗的抗逆能力下降 在 集约化育苗中采用有机肥料部分或全部代替化肥 在减少化肥用量的同时保证幼苗的质量 是中国集 约化育苗绿色发展的必由之路 减少化肥用量可以在一定程度上提高幼苗对肥 料的利用效率 但是 只是单纯减少化肥用量 很容 易造成基质养分供应不持续的问题 已有研究结果 表明 生物菌肥可以通过自身活性微生物的活动 分 解并转化基质中不能吸收或难以吸收的养分供植物 生长 本研究发现 在减少化肥用量 情况下 自制菌肥和丰田宝生物菌肥仍然能够维持与 倍营 养液等效的根 茎 叶的干质量及壮苗指数 更重要 的是 即使在 倍营养液下 自制菌肥仍然有明显的 促根壮秧 增加幼苗各器官干质量及壮苗指数 作 用 与本试验结果相似 朱代强 试验发现生物有 机肥与减量化肥混施可以提高蒜苗的生长量 此 外 王巧玲等 发现接种 及 株菌 株混合液后 黄瓜幼苗株高显著增加 在本试验 中 与不施化肥 清水对照 及单施生物菌肥相比 江苏农业学报 年第 卷第 期 生物菌肥在较低 与 倍 营养液浓度下明显 提高黄瓜幼苗的株高 茎粗 叶面积 叶绿素含量 干 物质量及壮苗指数等 说明生物菌肥可以在有效替 代化肥的同时起到促根壮秧的作用 就幼苗生理和 生长指标而言 施用生物菌肥后各项指标呈现不同 程度上升趋势 这可能是由于生物菌肥中活性菌的 积极活动 刺激植物产生了生长激素和激活体内酶 的活性 使得植物的光合作用增强 干物质积累增 多 综合本试验结果 相比于单一的施肥和单施生 物菌肥 二者混施均对黄瓜幼苗的生物量和壮苗指 数有明显的促进作用 在生长基质中添加自制菌肥 和丰田宝生物菌肥 配合浇灌 倍营养液 不仅对 叶片生长有较明显的促进效果 而且可以维持较高 的幼苗生物量及壮苗指数 实现化肥减施 左 右 此外 地福来和植动力生物菌肥在配合 营 养液的基础上 能够保证幼苗的生物量和壮苗指数 实现化肥减施 左右 参考文献 别之龙 黄丹枫 工厂化育苗原理与技术 北京 中国农业 出版社 刘明池 季延海 武占会 等 我国蔬菜育苗产业现状与发展趋 势 中国蔬菜 台连丽 张志刚 李福凯 等 孔穴型式和营养液浓度对黄瓜潮 汐式穴盘育苗效果的影响 中国蔬菜 董春娟 李 亮 张志刚 等 壳聚糖对黄瓜穴盘苗根际细菌多 样性的影响 中国农业大学学报 董春娟 王玲玲 李 亮 等 解淀粉芽胞杆菌 对黄瓜穴 盘苗的促生作用 园艺学报 张 莹 秦宇轩 尚庆茂 等 解淀粉芽孢杆菌 与黄瓜互 作特性研究 农业机械学报 黄绍文 唐继伟 李春花 等 我国蔬菜化肥减施潜力与科学施 用对策 植物营养与肥料学报 谢邵文 杨 芬 冯含笑 等 中国化肥农药施用总体特征及减 施效果分析 环境污染与防治 朱代强 生物有机肥部分替代化肥对蒜苗生长生理 养分吸 收 产量及品质的影响 兰州 甘肃农业大学 王巧玲 范广璞 杨 猛 等 复合微生物肥料功能菌的筛选及 其对黄瓜幼苗的促生作用 江苏农业科学 责任编辑 张震林 赖世凯等 温室黄瓜育苗中生物菌肥的促根壮秧及化肥减施效果