農(nóng)用酵素對有機番茄高品質(zhì)生產(chǎn)的作用_劉宇.pdf

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2024 29 6 137 152 Journal of China Agricultural University http 農(nóng)用酵素對有機番茄高品質(zhì)生產(chǎn)的作用劉宇 1 陳嬌月 1 趙飛 2 劉小平 3 張強 4 周立宏 5 高游慧 1 1 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院北京 100193 2 北京平仁農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司北京 102200 3 四川省瀘縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局四川瀘州 646100 4 山西省靈丘縣東河南鎮(zhèn)人民政府山西大同 034400 5 山西省靈丘縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中心山西大同 034400 摘要為探究農(nóng)用酵素在有機番茄種子發(fā)芽和種植過程中的提質(zhì)作用以番茄品種蘋果青為試驗材料進(jìn)行了發(fā) 芽試驗和栽培試驗發(fā)芽試驗中使用商品育苗 S 和農(nóng)場自制 Z 基質(zhì) 每種基質(zhì)都設(shè)置農(nóng)用酵素 JS 和自來水 CK 處理測定番茄種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率在栽培試驗中采用裂區(qū)設(shè)計主區(qū)為農(nóng)用酵素處理灌根250 mL 地上部噴施20 mL J 1 以等量水替代酵素為對照 J 0 以15 Y 1 45 Y 2 75 Y 3 t hm 2 有機肥用量為副區(qū) 共6個處理測定番茄株高莖粗節(jié)間長度葉片SPAD 產(chǎn)量品質(zhì) 土壤養(yǎng)分等指標(biāo) 對品質(zhì)綜合評價值 D 最高的農(nóng)用酵素灌溉處理的土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行分析結(jié)果表明 1 農(nóng)用酵素處理可以提高番茄種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率 ZJS的發(fā)芽勢和發(fā)芽率分別比ZCK上升26 7 和4 3 SJS的發(fā)芽勢和發(fā)芽率分別比SCK升高2 3 和2 0 2 栽培試驗中農(nóng) 用酵素處理可促進(jìn)植株健康生長提升番茄產(chǎn)量和品質(zhì) 其中 J 1 的番茄莖粗相較于J 0 增加6 4 7 1 SPAD升高 6 3 7 1 植株節(jié)間縮短11 9 21 2 產(chǎn)量增加9 7 16 9 Y 1 Y 2 有機肥用量下J 1 果實中的番茄紅素含量維生素C含量糖酸比分別較J 0 升高55 7 70 7 7 2 17 0 24 2 33 4 且各有機肥用量下J 1 果實品質(zhì)指標(biāo)綜合評價值均高于J 0 3 農(nóng)用酵素可以改善土壤養(yǎng)分狀況與微生物群落結(jié)構(gòu) J 1 的土壤有機質(zhì)含量較J 0 升高24 2 43 6 硝態(tài)氮含量較J 0 升高17 3 28 0 土壤細(xì)菌和真菌群落豐富度較J 0 分別下降12 2 和 22 8 但土壤中子囊菌門的真菌豐度上升6 24 厚壁菌門和酸桿菌門的細(xì)菌豐度分別上升6 31 和11 33 綜上施用農(nóng)用酵素可有效提升有機番茄優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的生產(chǎn)效能關(guān)鍵詞番茄農(nóng)用酵素發(fā)芽種植技術(shù) 土壤微生物中圖分類號 S641 2 文章編號 1007 4333 2024 06 0137 16 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A Effects of agricultural Jiaosu on the high quality production of organic tomato LIU Yu 1 CHEN Jiaoyue 1 ZHAO Fei 2 LIU Xiaoping 3 ZHANG Qiang 4 ZHOU Lihong 5 GAO Youhui 1 1 College of Agronomy and Biotechnology China Agricultural University Beijing 100193 China 2 Beijing Pingren Agricultural Development Co Ltd Beijing 102200 China 3 Agricultural and Rural Affairs of Lu County Sichuan Province Luzhou 646100 China 4 People s Government of Donghenan Town Shanxi Province Datong 034400 China 5 Modern Agricultural Development Center of Lingqiu County Shanxi Province Datong 034400 China 劉宇陳嬌月趙飛劉小平張強周立宏高游慧農(nóng)用酵素對有機番茄高品質(zhì)生產(chǎn)的作用 J 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2024 29 06 137 152 LIU Yu CHEN Jiaoyue ZHAO Fei LIU Xiaoping ZHANG Qiang ZHOU Lihong GAO Youhui Effects of agricultural Jiaosu on the high quality production of organic tomato J Journal of China Agricultural University 2024 29 06 137 152 DOI 10 11841 j issn 1007 4333 2024 06 15 收稿日期 2023 11 30 基金項目國家重點研發(fā)計劃 2021YFD1901103 第一作者劉宇 ORCID 0009 0003 2300 3570 碩士研究生 E mail sy20223010151 cau edu cn 通訊作者高游慧 ORCID 0009 0008 0415 1830 博士后主要從事有機農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)及農(nóng)業(yè)廢棄物資源轉(zhuǎn)化研究 E mail gyouhui cau edu cn 中國農(nóng) 業(yè) 大學(xué) 學(xué) 報 2024 年第 29 卷 Abstract In order to explore the role of agricultural Jiaosu AJ in improving the quality of organic tomato during germination and planting germination and cultivation experiments were carried out by taking tomato variety Pingguoqing as experimental material In the germination experiment the commercial seedling S and farm made Z substrates were used and each substrate was treated with AJ JS and water CK respectively The germination energy and germination rate of tomato seeds were determined In the cultivation experiment a split zone design was adopted In the main zone the amount of AJ root irrigation 250 mL aboveground spraying 20 mL J 1 were applied meanwhile the control is to replace AJ with an equal amount of water J 0 In secondary zone the amount of 15 Y 1 45 Y 2 and 75 Y 3 t hm 2 organic fertilizer were designated There were 6 treatments in total The plant height stem diameter internode length leaf SPAD yield quality and soil nutrients of tomato were measured and the changes of soil microbial community structure under the treatment with the highest comprehensive evaluation value D of quality were measured The results showed that 1 AJ improved the germination energy and germination rate of tomato seeds The germination energy and germination rate of ZJS were 26 7 and 4 3 higher than those of ZCK and the germination energy and germination rate of SJS were 2 3 and 2 0 higher than those of SCK respectively 2 In the cultivation experiment AJ promoted the healthy growth of plants and improved the yield and quality of tomato Compared with J 0 the stem diameter of tomato treated with J 1 increased by 6 4 7 1 the SPAD increased by 6 3 7 1 The plant internode shortened by 11 9 21 2 and the yield increased by 9 7 16 9 Under the amount of Y 1 and Y 2 organic fertilizer the lycopene content vitamin C content and sugar acid ratio of J 1 fruit increased by 55 7 70 7 7 2 17 0 and 24 2 33 4 respectively Compared with J 0 and the comprehensive evaluation value of fruit quality of J 1 was higher than that of J 0 3 AJ improved soil nutrient status and microbial community structure Compared with J 0 the content of soil organic matter of J 1 increased by 24 2 43 6 the content of nitrate nitrogen increased by 17 3 28 0 and the richness of soil bacterial and fungal communities respectively decreased by 12 2 and 22 8 compared with J 0 However the fungal abundance of the phylum Ascomycota in the soil increased by 6 24 and that of Firmicutes and Acidobacteria increased by 6 31 and 11 33 respectively In summary AJ effectively enhanced the germination of tomato seeds in different substrates improved the plant type and leaf photosynthetic capacity of tomato and increased the contents of soil organic matter and nitrate nitrogen At the same time it also increased the abundance of microorganisms such as Ascomycetes and Bacillus promoted the growth and development of plants which makes it can be used for high quality and high yield cultivation of organic tomato Keywords tomato agricultural Jiaosu germination planting techniques soil microorganisms 番茄 Solanum lycopersicum L 為喜溫怕澇的茄科植物是全世界栽培最為普遍的茄果類蔬菜之一 1 我國是鮮食和加工番茄生產(chǎn)大國之一 2 巨大的消費市場使得番茄產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大為了保障番茄正常生產(chǎn) 大量激素與農(nóng)藥化肥被使用常引起農(nóng)藥殘留品質(zhì)下降和風(fēng)味變淡等問題 3 目前優(yōu)質(zhì)番茄在市場上處于供不應(yīng)求的狀態(tài) 而高端有機番茄的生產(chǎn)又存在技術(shù)要求較高投入較大的特點 4 因此讓有機番茄種植向高品質(zhì)低成本方向轉(zhuǎn)化對有機番茄產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著重要的意義農(nóng)用酵素是利用廢棄有機物料紅糖和水以 3 1 10的質(zhì)量比混合厭氧發(fā)酵3個月以上形成的集有益菌群有機酸氨基酸等有效活性成分于一體的微生態(tài)系統(tǒng) 5 已有研究表明農(nóng)用酵素是一種價廉質(zhì)優(yōu)的綠色有機投入品其在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用可以起到改良土壤促進(jìn)植物生長提升作物品質(zhì)和加強植物對病害免疫力的作用 6 7 在土壤改良方面韓劍宏等 8 研究表明在鹽堿土壤中施用農(nóng)用酵素一段時間后土壤的總磷總氮和有機質(zhì)含量顯著增加楊園媛等 9 研究發(fā)現(xiàn) 在甘藍(lán)栽培前把農(nóng)用酵素施入土壤土壤中的速效鉀速效氮含量均顯著增加其中速效鉀增加了17 08 在促進(jìn)作物生長發(fā)育和提升果實品質(zhì)方面沈奕等 10 研究表明施用復(fù)合農(nóng)用酵素生物質(zhì)炭可顯著提高番茄植株的株高葉綠素相對含量和果實產(chǎn)量同時改善番茄果實品 138 第 6 期劉宇等農(nóng)用酵素對有機番茄高品質(zhì)生產(chǎn)的作用質(zhì) 韓亞萍 11 的研究表明用亞硒酸鈉溶液與稀釋 50 的農(nóng)用酵素混合液對番茄進(jìn)行灌根可以顯著提高番茄幼苗葉綠素含量改善幼苗光合特性提高番茄果實品質(zhì) 在作物防病方面朱麗梅等 12 使用大蒜酵素防治黃瓜葉霉病的結(jié)果表明使用農(nóng)用酵素的防治效果明顯優(yōu)于其他處理防治效果最高可達(dá)82 55 另外劉艷娜等 13 研究表明采用紫蘇薄荷香矢車菊等芳香源植物制作的農(nóng)用酵素能夠提升梨的品質(zhì)并對梨黑星病輪紋病腐爛病具有良好防治效果目前關(guān)于農(nóng)用酵素對有機番茄出苗種植和土壤微生物結(jié)構(gòu)影響的研究鮮見報道本研究將農(nóng)用酵素應(yīng)用于有機番茄發(fā)芽和栽培過程中測定種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率以及開花坐果期番茄株高莖粗節(jié)間長度葉片SPAD 產(chǎn)量品質(zhì) 土壤養(yǎng)分等指標(biāo) 旨在探究農(nóng)用酵素在有機番茄出苗生長產(chǎn)量品質(zhì)等方面的提質(zhì)效應(yīng) 以期為提高有機番茄生產(chǎn)效能提供參考 1 材料與方法 1 1 試驗地概況試驗于2022年4 10月在山西省大同市靈丘縣東河南鎮(zhèn)平人農(nóng)場 39 24 N 114 05 E 進(jìn)行靈丘縣平均海拔1 250 m 年平均氣溫7 10 的積溫2 887 3 無霜期145 d左右年平均降雨量433 3 mm 屬于溫帶大陸性氣候 14 試驗地前茬作物為豆角土壤含有機質(zhì)10 41 g kg 全氮 0 80 g kg 堿解氮81 80 mg kg 有效磷8 02 mg kg 速效鉀119 mg kg pH 8 41 1 2 試驗材料選用北京地方名優(yōu)番茄品種蘋果青為試驗材料生育期70 75 d 由平人農(nóng)場提供苦參酵素果蔬酵素和動物血酵素來源于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院全域有機農(nóng)業(yè)課題組均由主要原料廢棄果蔬苦參豬血紅糖和水以3 1 10的質(zhì)量比混合厭氧發(fā)酵6個月以上制得本研究中所使用的農(nóng)用酵素是由果蔬酵素和苦參酵素以1 1的體積比混合而成發(fā)芽試驗所用自制基質(zhì) 是以羊糞珍珠巖按3 1的質(zhì)量比混合而成商品基質(zhì)購自佛山市好苗旺土農(nóng)業(yè)有限公司主要成分為進(jìn)口泥炭椰糠珍珠巖腐殖質(zhì) 種植試驗所用的有機肥由牛糞蘑菇渣經(jīng)過好氧發(fā)酵充分腐熟制成 1 3 試驗設(shè)計 1 3 1 發(fā)芽試驗分別使用農(nóng)場自制基質(zhì) Z 和商品育苗基質(zhì) S 每種基質(zhì)都設(shè)置農(nóng)用酵素 JS 和自來水 CK 處理共4個處理見表1 處理基質(zhì)的方法具體為向基質(zhì)中添加自來水或稀釋50 的農(nóng)用酵素溶液至含水率為 70 采用穴盤育苗的方式 50孔育苗盤番茄種子2 粒穴播種完成后控制適宜的土壤水分和溫度觀察記錄不同處理番茄種子的發(fā)芽情況每個處理設(shè)3次重復(fù) 1 3 2 種植試驗種植試驗采用裂區(qū)設(shè)計主區(qū)為灌溉時農(nóng)用酵素的使用量副區(qū)為有機肥用量灌溉時農(nóng)用酵素使用量設(shè)置2個水平灌根250 mL 地上部噴施 20 mL J 1 以等量自來水為對照 J 0 有機肥用量設(shè)置低中高3個水平 15 Y 1 45 Y 2 75 Y 3 t hm 2 見表2 有機肥作為底肥一次性施入農(nóng)用酵素的灌溉方法具體為根據(jù)農(nóng)場日常番茄種植灌溉頻率每個小區(qū)使用250 mL農(nóng)用酵素稀釋200 后灌根番茄緩苗后使用20 mL農(nóng)用酵素稀釋300 表1 發(fā)芽試驗各處理 Table 1 Treatment in germination experiment 處理 Treatment ZCK ZJS SCK SJS 基質(zhì)類型 Type of seedling substrate 農(nóng)場自制 Z Farm made 商品育苗 S Commercial 基質(zhì)處理 Substrate treatment 自來水稀釋50 農(nóng)用酵素自來水稀釋50 農(nóng)用酵素 139 中國農(nóng) 業(yè) 大學(xué) 學(xué) 報 2024 年第 29 卷后均勻噴施地上部每隔10 d一次共計6次番茄進(jìn)入花果期后需在農(nóng)用酵素中按50 的體積比例加入動物血酵素后使用對照 J 0 則是使用自來水代替農(nóng)用酵素操作同上每個處理重復(fù)3次每個試驗小區(qū)的大小為5 m 4 m 單壟雙行壟內(nèi)行間距25 cm 株距50 cm 壟間距100 cm 采用育苗移栽的方式種植種植試驗所用番茄苗于6月14日移栽定苗 7月7日番茄開始進(jìn)入花果期 8月16日開始起番茄陸續(xù)成熟開始分批采收于10月19日停止采收 1 4 測定指標(biāo)及方法 1 4 1 發(fā)芽試驗指標(biāo) 分別于種子播種后的第7和17天統(tǒng)計發(fā)芽種子數(shù)量根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算發(fā)芽勢和發(fā)芽率計算公式如下發(fā)芽勢第7天發(fā)芽種子數(shù) 播種種子數(shù) 100 1 發(fā)芽率第17天發(fā)芽種子數(shù) 播種種子數(shù) 100 2 1 4 2 植株生長指標(biāo) 使用卷尺和游標(biāo)卡尺測定番茄植株株高第一第二節(jié)間的長度和莖粗采用便捷式葉綠素測定儀SPAD 502 Plus測量番茄植株的倒數(shù)第二片完全展開葉SPAD 每個處理3次重復(fù) 1 4 3 產(chǎn)量于番茄的成熟期在每個小區(qū)內(nèi)隨機選擇12株長勢均一的番茄記錄果實總重量和個數(shù) 計算番茄的單果重和單株結(jié)果數(shù) 根據(jù)株行距換算產(chǎn)量 1 4 4 品質(zhì)指標(biāo) 在果實成熟中期摘取不同小區(qū)成熟度一致且大小均一的同穗番茄果實用于其品質(zhì)指標(biāo)的測定番茄紅素利用分光光度法 15 檢測維生素C采用二苯比色法 3 測定可溶性固形物含量采取手持式折光儀法 3 測定可溶性糖采用蒽酮比色法 16 測定總酸采用酸堿滴定法 3 檢測糖酸比為可溶性糖含量與總酸含量的比值參考陳露等 17 的方法通過主成分分析和隸屬函數(shù)綜合分析法對品質(zhì)進(jìn)行綜合評價綜合指標(biāo)隸屬函數(shù)值 U X j 計算公式如下 U X j X j X min X max X min j 1 2 n 3 式中 X j X min 和X max 依次表示每個試驗材料中第j 個綜合指標(biāo) 最小值和最大值權(quán)重 W j 計算公式如下 W j P j j 1 n P j j 1 2 n 4 式中 P j 為所有試驗材料第j個綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率綜合評價值 D 計算公式如下 D j 1 n U X j W j j 1 2 n 5 1 4 5 土壤養(yǎng)分指標(biāo)測定采用五點取樣法采取土壤樣品進(jìn)行測定總鉀采用堿熔火焰光度法測定 18 總磷采用堿熔鉬銻表2 栽培試驗各處理 Table 2 Treatment in cultivation experiment 處理 Treatment Y 1 J 0 Y 1 J 1 Y 2 J 0 Y 2 J 1 Y 3 J 0 Y 3 J 1 有機肥用量 t hm 2 Application rate of organic fertilizer 15 15 45 45 75 75 灌根用量 mL Root irrigation dose 自來水250 AJ 250 自來水250 AJ 250 自來水250 AJ 250 地上部噴施量 mL Aboveground spraying dose 自來水20 AJ 20 自來水20 AJ 20 自來水20 AJ 20 注 AJ 農(nóng)用酵素農(nóng)用酵素在灌根時稀釋200 地上部噴施時稀釋300 使用 Note AJ agricultural Jiaosu Agricultural Jiaosu is diluted by 200 during root irrigation and diluted by 300 during aboveground spraying 140 第 6 期劉宇等農(nóng)用酵素對有機番茄高品質(zhì)生產(chǎn)的作用抗分光光度法 19 測定銨態(tài)氮采用KCl浸提靛酚藍(lán)比色法 20 測定硝態(tài)氮采用酚二磺酸比色法 21 測定有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容量稀釋熱法 22 測定 1 4 6 土壤微生態(tài)指標(biāo)測定選取種植試驗中品質(zhì)綜合評價值 D 最高的農(nóng) 用酵素灌溉處理和對照處理的土壤測定土壤的微生物多樣性土壤樣品送至上海派森諾生物有限公司采用 Illumina Miseq 測序技術(shù)進(jìn)行細(xì)菌16S V3V4區(qū)和真菌ITS V1區(qū)的高通量測序 1 5 數(shù)據(jù)分析使用Microsoft Excel 2016進(jìn)行整理記錄使用 Origin 2021和Adobe Illustrator 2022繪制圖表微生物分析與作圖在派森諾基因云平臺QIIME2 2019 4 完成使用SPSS27 0進(jìn)行相關(guān)性分析與主成分分析 2 結(jié)果與分析 2 1 農(nóng)用酵素處理對番茄種子出苗的影響由圖1可知無論是農(nóng)場自制基質(zhì) Z 還是商品育苗基質(zhì) S 與對照 CK 相比使用稀釋50 的農(nóng)用酵素處理基質(zhì) JS 都可使番茄種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率升高提升出苗質(zhì)量在農(nóng)場自制基質(zhì) 中 ZJS的番茄種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率分別較ZCK升高26 7 和4 3 P 0 05 下同在商品育苗基質(zhì)中 SJS的番茄種子發(fā)芽勢為89 較SCK升高 2 3 發(fā)芽率較SCK升高2 0 但差異未達(dá)到顯著水平 2 2 農(nóng)用酵素灌溉對番茄有機種植的影響 2 2 1 農(nóng)用酵素灌溉對有機番茄生長的影響由圖2可知不同有機肥用量下使用農(nóng)用酵素灌根250 mL 地上部噴施20 mL J 1 處理的植株株高均顯著低于對照處理 J 0 P 0 05 使用農(nóng)用酵素處理后株高平均降低4 cm左右莖粗的變化與株高相反所有J 1 下番茄莖粗均顯著高于J 0 P 0 05 J 1 的莖粗最大達(dá)11 14 mm 且莖粗均在 11 00 mm以上比J 0 的番茄莖粗高出6 4 7 1 P 0 05 在所有有機肥用量中 J 1 的番茄植株第一第二節(jié)間均比J 0 的短并具有顯著性差異 P 0 05 J 1 處理下的番茄第一節(jié)間均在19 3 cm以下比J 0 處理縮短13 9 21 2 P 0 05 第二節(jié)間長度均在 23 1 cm 以下比 J 0 處理縮短 11 9 15 8 P 0 05 J 1 的番茄SPAD均在 68以上比J 0 高出6 3 7 1 P 0 05 葉片在外觀上表現(xiàn)更綠表明農(nóng)用酵素灌溉可以提高 SPAD 使其具有更強的光合能力 2 2 2 農(nóng)用酵素灌溉對有機番茄產(chǎn)量的影響由圖3可知各有機肥處理中 J 1 的番茄單果重均顯著低于J 0 P 0 05 但是在有機肥45 t hm 2 Y 2 的處理中J 1 與J 0 間并無顯著差異在單株結(jié)果數(shù)方面 J 1 處理也顯著高于J 0 處理不同的有機肥處理中 J 1 的番茄單株結(jié)果數(shù)均在13個以上最高達(dá) 到15個 Y 3 J 1 J 1 的番茄產(chǎn)量均顯著高于J 0 P 0 05 增產(chǎn)幅度為9 7 16 9 此外 Y 1 的產(chǎn) Z 農(nóng)場自制基質(zhì) S 商品育苗基質(zhì) CK 自來水處理基質(zhì) JS 稀釋50 的農(nóng)用酵素處理基質(zhì) 不同小寫字母表示差異顯著 P 0 05 下同 Z farm made substrate S commercial substrate CK wetting substrate with water JS wetting substrate with mixed AJ diluted 50 Different small letters indicates significant difference P 0 05 The same below 圖1 不同處理下番茄種子的發(fā)芽勢 a 與發(fā)芽率 b Fig 1 Germination energy a and rate b of tomato seeds in different treatments 141 中國農(nóng) 業(yè) 大學(xué) 學(xué) 報 2024 年第 29 卷量均顯著高于Y 2 和Y 3 P 0 05 隨著有機肥用量增加產(chǎn)量沒有隨之升高 2 2 3 農(nóng)用酵素灌溉對有機番茄品質(zhì)的影響由圖4可知不同處理間番茄果實可溶性固形物含量無顯著差異不同有機肥用量灌溉時農(nóng)用酵素使用量對番茄可溶性固形物含量的影響均不顯著 J 1 處理的果實番茄紅素含量顯著高于J 0 處理 P 0 05 在不同的有機肥用量中J 1 處理的果實番茄紅素含量均在158 00 g g以上最高達(dá)到了 224 61 g g Y 3 J 1 J 0 處理的果實番茄紅素含量則 Y 1 Y 2 和 Y 3 分別為有機肥用量 15 45和75 t hm 2 J 0 灌根250 mL水地上部噴施20 mL水 J 1 灌根 250 mL農(nóng)用酵素地上部噴施 20 mL 農(nóng)用酵素下同 Y1 Y 2 and Y 3 are organic fertilizer application rate 15 45 and 75 t hm 2 respectively J 0 250 mL water for root irrigation 20 mL water for aboveground spraying J 1 250 mL AJ for root irrigation 20 mL AJ for aboveground spraying The same below 圖2 不同處理的番茄植株株高 a 莖粗 b SPAD c 和節(jié)間長度 d Fig 2 Plant height a stem diameter b SPAD c and internode length d of tomato plants under different treatments 圖3 不同處理的番茄單果重單株結(jié)果數(shù) a 和產(chǎn)量 b Fig 3 Tomato single fruit weight number of fruits per plant a and yield b under different treatments 142 第 6 期劉宇等農(nóng)用酵素對有機番茄高品質(zhì)生產(chǎn)的作用均在116 31 g g以下 J 1 處理的果實番茄紅素比J 0 處理的番茄高出55 7 137 5 P 0 05 J 1 處理的番茄維生素C含量同樣高于J 0 處理但只在有機肥用量15 t hm 2 Y 1 處理下表現(xiàn)出了顯著差異 P 0 05 并且也達(dá)到了各處理中的最高為235 58 g g 是相同有機肥用量下J 0 處理的1 17倍在Y 1 處理中 J 1 處理的番茄果實總酸含量顯著低于J 0 處理 P 0 05 隨著有機肥用量的增加這種降低的效果逐漸減弱在Y 2 處理中J 1 和J 0 果實總酸含量無顯著差異在Y 3 處理中J 1 的番茄果實總酸含量顯著高于J 0 P 0 05 在可溶性糖含量上 Y 1 Y 2 中J 1 處理的番茄果實可溶性糖含量都顯著高于J 0 處理 P 0 05 同時Y 3 中J 1 和J 0 間無顯著差異從糖酸比的角度來看 Y 1 Y 2 處理下 J 1 處理要顯著優(yōu)于 J 0 處理 PY 1 J 0 Y 3 J 1 Y 2 J 1 Y 3 J 0 Y 2 J 0 見表5 2 2 5 農(nóng)用酵素灌溉對有機番茄土壤養(yǎng)分的影響由表6可知與J 0 相比 J 1 中Y 1 Y 2 Y 3 的番茄土壤有機質(zhì)含量分別升高24 16 43 58 27 72 P 0 05 硝態(tài) 氮含量分別升高 28 04 17 29 21 5 P 0 05 銨態(tài)氮含量分別升高 75 74 49 1 167 92 P 0 05 此外不同處理對土壤總鉀含量的變化并沒有起到較好的效果各有機肥用量之間J 1 的土壤總磷含量與J 0 無顯著差異但Y 1 的土壤總磷含量顯著低于Y 2 和Y 3 P97 說明本次測序樣本文庫覆蓋率較高測序結(jié)果可以代表樣本微生物的真實情況由圖7可知在細(xì)菌群落豐富度上 J 1 包含5 053 個特有ASV J 0 包含5 676個特有ASV 兩者共有 3 044個ASV J 1 較J 0 減少了12 2 在真菌群落豐富度上處理間擁有與細(xì)菌群落相同的差異現(xiàn)象 J 1 特有真菌ASV 356個 J 0 特有真菌ASV 437個兩者共有ASV 416個 J 1 較J 0 減少了22 8 由圖8可知在細(xì)菌群落門水平分類上 2個土壤樣本排名前七的優(yōu)勢門類相同依次是變形菌門 Proteobacteria 放線菌門 Actinobacteria 酸桿菌門 Acidobacteria 芽單胞菌門 Gemmatimonadetes 厚壁菌門 Firmicutes 綠彎菌門 Chioroflexi 擬桿菌門 Bacteroidetes 但不同細(xì)菌門類的豐度占比有所差別 J 1 的變形菌門放線菌門和芽單胞菌門占比分別為32 12 24 67 和7 99 均低于J 0 的33 89 26 53 和 8 21 但是其厚壁菌門 9 44 酸桿菌門 11 98 卻高于J 0 6 31 11 33 在真菌群落門水平分類上 2個土壤樣本真菌群落都是子囊菌門 Ascomycota 占絕對優(yōu)勢其次是霉菌門 Mortierellomycota 其中 J 1 的子囊菌門豐度 83 20 高于J 0 76 96 而J 0 的霉菌門豐度 2 59 高于J 1 1 72 進(jìn)一步對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行LEfSe分析在LDA閾值 2 5的條件下篩選不同處理下的標(biāo)志細(xì)菌及標(biāo) 志真菌如圖9所示 J 0 的前5個標(biāo)志細(xì)菌科和屬分別是黃色桿菌科 Xanthobacteraceae 毛螺菌科 UCG 004 Lachnospiraceae UCG 004 地嗜皮菌科 Geodermatophilaceae 腸桿菌科表6 不同處理下土壤有機質(zhì) 硝態(tài)氮銨態(tài)氮總鉀和總磷含量 Table 6 Soil organic matter nitrate nitrogen ammonium nitrogen total potassium and total phosphorus content under different treatments 處理 Treatment Y 1 J 0 Y 1 J 1 Y 2 J 0 Y 2 J 1 Y 3 J 0 Y 3 J 1 有機質(zhì) g kg Soil organic matter 23 14 0 28 b 28 73 0 21 a 20 63 0 64 c 29 62 0 69 a 22 76 0 79 b 29 07 0 70 a 硝態(tài)氮 mg kg Nitrate nitrogen 35 73 1 38 c 45 75 1 91 a 39 56 0 44 b 46 40 1 13 a 37 81 1 49 bc 45 94 3 53 a 銨態(tài)氮 mg kg Ammonium nitrogen 1 36 0 02 d 2 39 0 06 b 1 12 0 36 d 1 67 0 04 c 2 65 0 11 b 7 10 0 15 a 總鉀 g kg Total potassium 19 34 0 38 c 18 49 0 27 d 20 19 0 51 ab 19 74 0 36 bc 19 53 0 29 c 20 69 0 16 a 總磷 g kg Total phosphorus 0 71 0 08 b 0 75 0 03 b 0 79 0 02 a 0 85 0 04 a 0 84 0 02 a 0 83 0 02 a 圖5 不同處理下土壤細(xì)菌 a 和真菌 b Chao1指數(shù)稀疏曲線 Fig 5 Sparse curves of soil bacterial a and fungal b Chao1 index under different treatments 145 中國農(nóng) 業(yè) 大學(xué) 學(xué) 報 2024 年第 29 卷 Enterobacteriaceae 和毛螺旋菌屬 Hyphomonadaceae J 1 的前5個標(biāo)志細(xì)菌科和屬是假纖細(xì)芽孢桿菌屬 Pseudogracilibacillus 芽孢桿菌屬 Bacillaceae 櫻桃樣芽孢桿菌屬 Cerasibacillus 枝芽孢桿菌屬 Virgibacillus 和 Balneolaceae a 細(xì)菌Chao1指數(shù) b 細(xì)菌物種數(shù) c 細(xì)菌微生物覆蓋率 d 細(xì)菌香農(nóng)指數(shù) e 真菌Chao1指數(shù) f 真菌物種數(shù) g 真菌微生物覆蓋率 h 真菌香農(nóng)指數(shù) a Bacterial Chao1 index b Bacterial observed species number c Bacterial goods coverage d Bacterial Shannon index e Fungal Chao1 index f Fungal species number g Fungal goods coverage h Fungal Shannon index 圖6 不同處理下土壤微生物多樣性箱形圖 Fig 6 Box diagram of soil microbial diversity index under different treatment 圖7 不同處理下土壤樣本中細(xì)菌 a 和真菌 b 的群落ASV韋恩圖 Fig 7 ASV Venn diagram of bacterial a and fungal b communities under different treatment 146 第 6 期劉宇等農(nóng)用酵素對有機番茄高品質(zhì)生產(chǎn)的作用 J 0 的前5個標(biāo)志真菌科