光合细菌发酵液肥为养殖场产生的粪污干湿分离后湿的部分，通过技术处理和光合细菌厌氧发酵所得，其富含多种微生物及氮、磷、钾、氨基酸和腐殖酸等养分。从农业可持续发展角度看，养殖粪污较经济、直接的处理方式之一是回田用于农作物生产的肥源，养殖粪污经发酵处理后可转化为具有一定肥效的物质，作为肥料施用可有效促进作物生长[1-3]。光合细菌发酵液肥的生产有助于消耗生猪养殖过程中产生的污粪水，对促进农牧结合、高效循环低碳农业技术的推广具有重要意义。从农业生产角度看，光合细菌发酵液肥中含有大量沼泽红假单胞菌。苏品等[4]研究发现，沼泽红假单胞菌是一种紫色非硫光合细菌，其在农田土壤中能明显提高溶解态磷含量，对提高土壤肥力、减少磷肥投入以及维持土壤健康具有重要的意义。王永迪等[5]研究表明，沼泽红假单胞菌在农业生产上能够通过生物固氮、磷酸盐溶解、植物激素与生长调节剂合成、抗生物质合成和植物免疫诱导等途径，在植物营养、抗逆和抗病等方面发挥重要的作用。光合细菌发酵液肥养分全面，生理活性物质丰富，可部分替代化肥充当肥料施用。
番茄作为一种水果型蔬菜，具有较高的食用价值和营养价值，且其经济效益高于普通绿叶蔬菜。近年来，部分地区在保证绿叶蔬菜稳定种植的基础上，大力推广番茄种植，以进一步提高蔬菜种植户的经济收益。实际生产中，化肥过量施用可能导致设施菜田出现土壤问题，进而影响番茄的单果重量和品质等性状。Lee等[6]研究表明，光合细菌发酵液肥在番茄上施用可使产量提高20%以上。为验证光合细菌发酵液肥对番茄生长发育的影响及增产效果，本试验测定了光合细菌发酵液肥处理的番茄的最大叶片长、最大叶片宽和叶柄长等性状以及单果质量、可溶性固形物含量、坐果数、产量和经济效益，为番茄生产科学选用肥料提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试番茄品种为戴安娜，由寿光市晨宏种业有限公司提供；供试肥料为郁棵一号复合微生物菌剂（沼泽红假单胞菌≥2.0亿/mL，有机质6 g/L，氮34.8 g/L，磷0.035 g/L，钾0.76 g/L），由上海向恒生态环保工程有限公司生产。基肥为生物有机肥（有机质≥40%，有效活菌数≥2亿/g），由兴农药业（中国）有限公司生产；追施水溶肥为甜稼大量元素水溶肥料（13-6-40），由上海慧塔实业有限公司生产。
1.2 试验设计
试验设在上海家绿蔬菜专业合作社的生产大棚内。大棚南北走向，定植前撒施生物有机肥2 400 kg/hm2作基肥，翻耕起垄，畦面覆盖地膜。2023年12月26日定植番茄，每垄栽2行，株距35 cm，行距45 cm，每小区种植100株，小区面积32 m2，折合31 260株/hm2。采用立架栽培，单蔓整枝，番茄留6穗，果后打顶，及时摘除侧枝，生长期注意防治灰霉病、脐腐病和枯萎病等病虫害。以正常生产用肥为对照（CK），除所用肥料不同外，其他管理措施均一致。试验设3个处理，3次重复。
其中处理1为常规施肥，分别于2024年3月30日番茄盛花期和2024年4月25日番茄盛果期，滴灌追施甜稼大量元素水溶肥料（13-6-40）75 kg/hm2。处理2为滴施光合细菌发酵液肥+常规减量施肥，定植前于2023年12月24日施用光合细菌发酵液肥（120 L/hm2的量稀释10倍），2 d后进行覆膜、定植。之后分别于2024年3月30日番茄盛花期和2024年4月25日番茄盛果期，光合细菌发酵液肥（120 L/hm2的量稀释10倍）混合甜稼大量元素水溶肥料（13-6-40）45 kg/hm2滴灌施肥。处理3为喷施光合细菌发酵液肥+常规减量施肥，定植前操作同处理2，于2024年3月30日番茄盛花期和2024年4月25日番茄盛果期，光合细菌发酵液肥（15 L/hm2的量稀释60倍）混合甜稼大量元素水溶肥料（13-6-40）45 kg/hm2叶面喷施。
1.3 测定项目与方法
于2024年4月8日，第二次施用光合细菌发酵液肥后第9天，在各小区采用5点取样法每点选取2株番茄。
1.3.1 番茄植株性状
测量番茄的最大叶片长、最大叶片宽、叶柄长、茎粗、始花节位、开展度和株高。
1.3.2 单果质量和可溶性固形物含量
采收期测定番茄的单果质量，可溶性固形物含量测定参考NY/T 263—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定 折射仪法》。
1.3.3 产量及经济效益
根据小区产量折算每公顷产量，根据中型果口感番茄平均售价20元/kg，计算各处理的收入，扣除成本（肥料、种苗、大棚租金、棚膜、农药、遮阳网、设施设备和人工等）后统计各处理的利润。
1.4 数据分析
数据采用DPS统计软件进行差异分析，并用LSD法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 对番茄植株性状的影响
由表1可知，处理2的植株长势优于处理1（CK）和处理3，其最大叶片长、最大叶片宽、叶柄长、茎粗、开展度和株高分别为42.30、38.60、8.10、1.63、63.50和163.80 cm，分别较CK增加1.50、1.20、0.75、0.10、12.00和3.05 cm；处理3与CK相比，植株长势相近；各处理的始花节位均为4.9。说明处理2对番茄植株性状表现的促进作用较好。
表1 不同处理对番茄植株性状的影响 |
| 处理 | 最大叶片长/cm | 最大叶片宽/cm | 叶柄长/cm | 茎粗/cm | 始花节位/节 | 开展度/cm | 株高/cm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1（CK） | 40.80 | 37.40 | 7.35 | 1.53 | 4.9 | 51.50 | 160.75 |
| 2 | 42.30 | 38.60 | 8.10 | 1.63 | 4.9 | 63.50 | 163.80 |
| 3 | 40.63 | 36.57 | 7.39 | 1.47 | 4.9 | 49.67 | 159.06 |
2.2 对番茄单果质量和可溶性固形物含量的影响
由表2可知，处理2和处理3的番茄平均单果质量分别为61.6、63.2 g，分别较CK增加4.8、6.4 g，差异存在统计学意义（P<0.01），其中处理3的平均单果质量最大，较CK增加了11.27%；处理3的可溶性固形物含量最高，为8.65%，与其余各处理差异均无统计学意义（P>0.05）。说明处理3有利于提升番茄单果质量和可溶性固形物含量。
表2 不同处理对番茄单果质量和可溶性固形物含量的影响 |
| 处理 | 平均单果质量/g | 可溶性固形物含量/% |
|---|---|---|
| 1（CK） | 56.8 Bb | 8.53 Aa |
| 2 | 61.6 Aa | 8.47 Aa |
| 3 | 63.2 Aa | 8.65 Aa |
|
2.3 对番茄坐果数的影响
由表3可知，处理2和处理3均有利于提升番茄坐果数，其中处理3平均坐果数最多，为25.6个，较CK（23.2个）增加2.4个。结果表明，处理3在提升番茄坐果数量上效果较好。
表3 不同处理对番茄坐果数量的影响 |
| 处理 | 平均坐果数/个 |
|---|---|
| 1（CK） | 23.2 |
| 2 | 24.3 |
| 3 | 25.6 |
2.4 对番茄产量及经济效益的影响
由表4可知，处理2、处理3的小区产量分别为84.0和90.4 kg，分别较CK提高了8.8%、17.1%，差异存在统计学意义（P<0.01）。CK、处理2和处理3的折合番茄产量分别为24 135、26 265和28 260 kg/hm2，处理2、处理3较CK增产2 130、4 125 kg/hm2，增幅分别为8.8%和17.1%，其中处理3产量最高，增幅最大。种植番茄的收入由高到低依次为处理3（565 200元/hm2）>处理2（525 300元/hm2）>CK（482 700元/hm2）；利润由高到低依次为处理3（282 720元/hm2）>处理2（273 720元/hm2）>CK（201 450元/hm2），其中处理3利润最高，较CK增收81 270元/hm2。表明不同处理肥料价格和人工成本不同，但总体生产成本差别不大，处理3的番茄产量和经济效益均较高。
表4 不同处理对番茄产量及经济效益的影响 |
| 处理 | 小区产量/kg | 折合产量/（kg/hm2） | 较CK增产/kg | 较CK增幅/% | 成本/（元/hm2） | 收入/（元/hm2） | 利润/（元/hm2） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1（CK） | 77.2 Cc | 24 135 | 281 250 | 482 700 | 201 450 | ||
| 2 | 84.0 Bb | 26 265 | 2 130 | 8.8 | 251 580 | 525 300 | 273 720 |
| 3 | 90.4 Aa | 28 260 | 4 125 | 17.1 | 282 480 | 565 200 | 282 720 |
3 结论与讨论
本试验分析了光合细菌发酵液肥部分替代化肥处理对番茄的最大叶片长、最大叶片宽和叶柄长等性状以及单果质量、可溶性固形物含量、坐果数、产量和经济效益的影响，结果表明，与常规施肥相比，施用光合细菌发酵液肥可以达到类似效果，滴施该液肥有利于提升番茄植株长势。曹蓬勃等[7]研究发现，光合细菌发酵液肥稀释10倍液明显提高棉花种子的发芽势、苗高、活力指数、幼苗高度和叶面积等指标，本试验结果与此一致。施用光合细菌发酵液肥有助于提高番茄单果重量、坐果数、产量和利润，提高生产效益。常佳钰等[8]研究表明，光合细菌菌剂可以提高平栽黄芪根中有效成分和营养元素的积累量并且有助于改善土壤肥力；张泽雄等[9]研究表明，施用发酵肥的成熟期果实的质量、可溶性固形物、可溶性果胶、可溶性总糖、还原型维生素C含量和硬度均明显高于对照，表明施用发酵肥的果实品质更优，商品价值更高；Lidder等[10]研究表明，光合细菌菌剂施用在确保农作物品质的同时，明显降低了小白菜和生菜中的硝酸盐含量。本试验主要分析了光合细菌发酵液肥对番茄最大叶片长、最大叶片宽等植株性状及单果重量、坐果数和产量等的影响，有待进一步补充对其营养元素及土壤氮、磷、钾含量、pH以及果实中亚硝酸盐含量的测定分析，光合细菌发酵液肥是否可以全面代替化肥，有待进一步验证。
利用养殖业畜禽粪污部分代替化学肥料是实现化肥减量的重要途径之一。有机肥和无机肥配合施用可以推动化肥减量、农作物优质高产、稳产，促进养殖业和种植业绿色发展[11]。光合细菌发酵液肥部分替代化肥滴施有助于提高番茄最大叶片长、最大叶片宽和叶柄长等植株长势；光合细菌发酵液肥喷施的番茄单果重量、坐果数、产量和利润均有所提升，提高生产效益。