不同氮肥用量對保護地番茄產量、品質及土壤微生物的影響

摘 要：通過田間小區試驗研究了保護地不同施氮量對番茄產量、品質及土壤微生物的影響。結果表明，隨施氮量的增加，番茄產量提高。適量施氮可使番茄果實中可溶性糖含量增加，有機酸含量下降，糖酸比增大，從而改善番茄的品質。同時，適量施用氮肥可以提高土壤的細菌多樣性，在一定程度上改善土壤環境。

關鍵詞：保護地番茄；氮肥用量；產量；品質；土壤微生物

中圖分類號：S641.206+.2 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2012）12-0075-03

Effects of Different Nitrogen Rates on Tomato Yield， Quality

and Soil Microorganism in Greenhouse

Liu ChangQing

（Taian Agricultural Bureau， Taian 271000， China）

Abstract The plot experiment was conducted to study the effects of different N application rates on tomato yield， quality and soil microorganism in greenhouse.The results showed that the tomato yield increased along with the increase of N application rate. Appropriate N rate could increase the content of soluble sugar，reduce the content of organic acid，increase the ratio of sugar to acidity，and then the quality of tomato was improved.The application of appropriate N also could increase the soil bacterial diversity and improve the soil environment to some extent.

Key words Tomato in greenhouse；Nitrogen rate；Yield；Quality；Soil microorganism

番茄是北方地區冬季大棚保護地栽培的主要果菜種類之一，具有產量高、采收和供應期長、經濟效益高的優點。氮素作為蔬菜營養的三大要素之一，是植物體內蛋白質、酶、維生素、葉綠素以及植物堿等物質的主要成分[1]。合理施用氮素才能在蔬菜生育期內實現蔬菜氮素需求和根層氮素供應相協調，避免氮素過多引起的環境污染風險以及氮素過少造成降低作物的生產力。

目前，人們對蔬菜生產的目標已由單純重視產量，逐步轉向重視產品品質的提高和無公害生產。番茄果實營養豐富、味道鮮美，且以鮮食為主，這就對其果實營養品質和食用安全性提出了更高的要求。不同于傳統培養方法，分子生物學方法不依賴室內培養，能更全面、真實地反映微生物群落結構，其中PCR—DGGE技術可靠、重復性好、快速，已被廣泛應用于微生物群落結構的研究[2]。本試驗就對不同氮肥用量水平下番茄產量、品質指標及土壤微生物菌群的變化進行研究，以期為番茄保護地栽培確定氮肥合理施用量提供理論依據。

1 材料與方法

11 試驗地基本情況及供試作物

試驗于2011年9月至2012年3月在山東農業大學試驗農場進行。供試土壤為褐土，中等肥力水平，基礎養分狀況見表1。

供試番茄品種為美國進口中熟品種——好韋斯特。

12 試驗方法

試驗設CK、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 4個處理。氮肥為尿素，以純氮表示，用量分別為0、120、240、360 kg/hm2。小區面積25 m2，隨機區組設計，重復3次。分為基肥與追肥兩部分，1/3做基肥，2/3做追肥。追肥分別在第一、第二、第三穗果膨大期進行穴施，施肥量分別為追肥量的35%、35%和30%。各處理間除氮肥用量不同外，其他礦物質養分的用量完全相同，各小區間設隔離行，栽培管理按常規進行。苗齡約4周時人工移栽，雙行種植，行距70 cm，株距40 cm，種植密度約為35 000株/hm2。

13 番茄樣品采集及項目測定

在番茄成熟期，每小區取代表性植株12株，準確查出有效果實個數、平均單株結果數；每小區取80個紅熟商品番茄稱重，求平均單果重。并在以后的采摘中分小區分別記錄實際收獲量。

在第一穗果成熟時每小區取10個成熟番茄，進行維生素C、可溶性糖和有機酸含量等果實品質的測定。

番茄果實可溶性糖分的測定采用蒽酮比色法[3]，維生素C含量的測定采用6- 二氯酚靛酚法[3]，有機酸含量的測定采用NaOH滴定法[3]。

14 土壤樣品的采集與DGGE菌群分析[4]

土樣采集：在番茄盛果期采集0～20 cm耕層土樣，多點土樣混合后采用四分法取樣，重復3次，混勻后置于液氮罐內保存。

樣品總DNA的提取：采用細菌DNA提取試劑盒進行，細菌DNA提取試劑盒購自北京博凌科為生物技術有限公司。

PCR擴增：采用嵌套PCR，用細菌通用引物For/Dev擴增全長的16S rDNA。反應體系（25 μl）：25 mmol/L dNTPs 28 μl，10×Buffer 35 μl，Taq酶1U，引物各3 pmol。反應程序：94℃ 5 min；94℃ 60 s，65℃（前20個循環每個循環降05℃降至55℃）45 s，72℃ 120 s（后10個循環每個循環增加1 s），共30個循環；72℃ 5 min。

DGGE菌群分析：采用Bio.Rad電泳系統。變性劑梯度為45%～60%的8%聚丙烯酰胺凝膠，60℃、70 V條件下電泳16 h。膠用sybrgreen I染色30 min，DGGE條帶用Quantity One軟件分析。

15 數據分析

用SPSS軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

21 不同氮肥用量對番茄平均單果重及產量的影響

從表2可知，番茄平均單果重在不同用量氮肥水平的處理中無顯著差異，但各處理間單株結果數和平均產量是有差異的，隨著氮肥用量的增大，番茄產量也在逐漸增加，且均與對照組差異達顯著性水平，處理Ⅱ和處理Ⅲ與處理I產量相比也達差異顯著性水平（P<005），說明施氮可以顯著增加番茄產量，且在試驗氮肥施用量范圍內隨施用量的增加產量呈遞增趨勢。

22 不同氮肥用量對番茄紅熟果實品質的影響

試驗結果顯示，與對照相比，不同氮肥用量對第一果穗紅熟番茄果實VC含量影響顯著（表3），施氮各處理間差異不顯著，但處理Ⅲ的VC含量較處理Ⅰ和處理Ⅱ低，表明施肥過程中不施氮或施氮過多均可導致果實中抗壞血酸含量的降低。

糖度和酸度能夠調節番茄果實的口味，是評

價番茄果實品質的一個重要指標。試驗結果顯示，各處理間的可溶性糖含量并沒有顯著性差異，但不施氮肥CK和氮肥用量最大的處理Ⅲ的可溶性糖含量相對較低，且有機酸的含量較高，對照糖酸比僅為496，處理Ⅰ和處理Ⅱ的糖酸比分別達到640和622，均有效地改善了番茄果實的風味，處理Ⅲ的糖酸比反而降低，說明施氮量過大可能會降低番茄的風味。

23 土壤微生物的變化

DGGE圖譜（圖1）顯示，各處理之間優勢菌群種類差異較大（圖中黑色條帶為優勢菌群），施肥處理較對照細菌多樣性高，且各施肥處理的細菌多樣性也不盡相同，表明適量施用氮肥更有利于微生物的棲息，且氮肥的用量不同對土壤微生物組成也有一定的影響。

3 結論與討論

31 氮肥用量對蔬菜產量、品質、抗性等都有影響，因此科學施用氮肥具有重要的意義。目前資料大多認為：氮素影響作物產量的效果最大[5]，李昌貴試驗表明：適度的氮素能夠促進番茄根系的發育、改善番茄根系的營養狀況，從而增加番茄的產量[6]，這與本試驗結果是一致的。本試驗結果顯示，施氮可以顯著地增加番茄的產量，且在一定施用量范圍內隨施用量的增加產量呈遞增趨勢。

32 除產量外，番茄品質與氮肥供應之間也有很大的關系，生產上對于不同施肥處理對果實品質的影響也是評價施肥量合適與否的標準。本試驗結果顯示，不同氮肥處理可以提高第一果穗紅熟番茄果實VC含量，但施用量并不是越大越好，過多施用反而會降低番茄中VC的含量。李昌貴認為隨施氮量變化，番茄鮮果中VC含量呈先升高后降低的拋物線變化趨勢，這與本試驗結果也基本一致[6]。

糖度或酸度過大會影響番茄口味，所以人們常用糖酸比來衡量番茄的口味，糖酸比是目前國際上較為常用的評價番茄品質的標志。本試驗結果顯示適量施用氮肥可以有效地提高番茄紅熟果實的糖酸比，從而大大改善番茄的風味。

33 土壤微生物是土壤有機、無機養分轉化的作用者，在土壤生態系統中對養分的轉化吸收和根系的生長有獨特的作用。土壤微生物數量增加可以固定氮素提供給植物吸收，提高植物的氮營養；同時對磷、鉀和其它營養元素也有固定作用，從而創造良好的土壤環境促進番茄的生長發育。分子生物學方法可以克服傳統培養方法的缺陷，可以有效避免在傳統培養、分離等過程中造成的微生物遺傳多樣性信息的丟失，使得分析結果更全面、真實地反映微生物群落結構。本試驗采用PCR-DGGE技術對各試驗處理土壤菌群進行了初步分析，結果顯示，各施肥處理的細菌多樣性均較對照組高，說明適量施用氮肥會為微生物活動提供合適的土壤環境，促進微生物的繁殖，增加土壤微生物數量，在一定程度上改善了土壤環境，從而促進了番茄果實的生長發育。至于土壤中具體的微生物種類，則需要對DGGE圖譜中的條帶進行回收測序并進一步進行試驗分析。參 考 文 獻：

[1] 潘瑞熾.植物生理學[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2] 羅海峰，齊鴻雁，薛 凱，等.PCR-DGGE技術在農田土壤微生物多樣性研究中的應用[J].生態學報，2003，23（8）：1570-1575.

[3] 張憲政 植物生理學實驗技術[M] 沈陽：遼寧科學技術出版社，1994

[4] 羅 青，宋亞娜，鄭偉文.PCR-DGGE法研究福建省稻田土壤微生物地區多態性[J].中國農業生態學報，2008，16（3）：669-674.

[5] 劉子江，李榮華，左敬蘭，等.保護地番茄產量與施用化肥效應的研究[J].土壤通報，1994，25（5）：222-223.

[6] 李昌貴 施氮對小麥、番茄產量與品質及旱地土壤氮素淋失的影響[D]揚州：揚州大學，2010 山 東 農 業 科 學 2012，44（12）：78～80