多元中微量元素對番茄生長發育及產量的影響

李世瑩，岳艷軍，馮夢喜，盧維宏，朱仁勝，程瑩瑩，韓燕來，譚金芳

（1河南農業大學，鄭州450002；2河南心連心化肥有限公司，河南新鄉453700）

0 引言

番茄是中國南北方普遍栽培，營養豐富，附加值較高的一種蔬菜。近年來，蔬菜過量不平衡施肥問題諸多，如重氮磷鉀肥，輕中微量元素肥，這將嚴重影響蔬菜的產量和品質[1]。中微量元素是植物體內多種酶和輔酶的結構成分或活化劑，它們參與酶、維生素和激素的形成與激活作用，調節物質代謝，當中微量元素供應不足時作物生長受到抑制、產量減少、品質下降[2-4]。作為作物生長必需的營養元素，中微量元素已成為限制作物產量和品質的因素之一[4-5]。因此，研究中微量元素與氮磷鉀大量元素配施方案具有重要的意義。

近年來，有關植物生長發育所必需中微量營養元素配合使用及其與肥料之間的交互作用研究相對較多[6-10]。有研究表明：辣椒的產量和品質會隨著硅鈣肥、氮肥、磷肥的用量增加而升高；當用量過高，產量和品質反而會下降[9]。番茄施用高鉀且含微量元素專用肥，表現出產量高、品質優、代謝旺盛等特點[11-12]。微量元素Mn、Zn、B單施或配合施用可使番茄提前開花2～6天并提高產量，單施增產10%左右，配施增產20%左右[13]。施用Mg、B、Zn、Mo肥均可降低番茄的硝酸鹽含量，提高番茄的Vc含量，改善番茄品質[14]。鈣、鎂、硼肥配合施用，不僅可培肥土壤、提高葉片養分含量及果實養分累積量，也具有提產增質的作用[4]。

前人研究多集中在少數幾種中微量元素配合使用及其與大量元素復合肥料配施對作物生長、產量和品質方面的影響，而有關數十種中微量元素配制增效包與氮磷鉀復合肥料配施肥效效應研究鮮見報道。因此，本研究根據番茄需肥特性，配制多元中微量元素增效包（由Ca、Mg、S、Si、Mo、Fe、Mn、B、Zn、Cu中微量元素根據作物需求按照不同比例配制而成），重點開展多元中微量元素與氮磷鉀復合肥料配施對溫室番茄生長發育及產量和品質的影響研究，以期為溫室番茄的合理施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

試驗于2017年2月—2017年7月在河南心連心化肥有限公司智能溫室大棚內進行。供試土壤pH 8.04，土壤有機質含量15.7 g/kg，堿解氮80.5 mg/kg，有效磷28.4 mg/kg，有效鉀120.0 mg/kg。

1.2 試驗材料

番茄品種為‘北京博收輝騰5號’，種植密度為34500株/hm2。供試肥料為河南心連心化肥有限公司生產。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計 本試驗共設置5個處理，見表1，每個處理4次重復，每個小區面積8 m2，2017年2月14日移栽，2017年7月12日完成收獲。供試多元中微量元素增效包為Ca、Mg、S、Si、Mo、Fe、Mn、B、Zn、Cu等中微量元素根據作物需求按照不同比例配制而成。

表1 試驗處理 kg/hm2

1.3.2 樣品采集與分析

（1）土壤樣品采集與測定移栽前采集0～20 cm混合土壤樣品，使其自然風干，磨碎，過篩。采用重絡酸鉀容量法-外加熱法（丘林法）測定土壤有機質，堿解-擴散法測定土壤堿解氮，0.5 mol/L碳酸氫鈉浸提-鉬藍比色法測定土壤有效磷，醋酸銨浸提-火焰光度法測定土壤速效鉀。

（2）生長指標測定于首次施肥后，各小區隨機選取5株植株掛牌標記，在開花期、膨果盛期、采摘期測定株高，30 cm處莖粗，每膨開花數、掛果數。

（3）產量的測定于每次采摘時測定單果重及產量，最終根據每次測產總和計算產量，并計算經濟效益。

（4）糖度的測定每個小區選取10個果實，用廣州產的糖度計LB32T測鮮果果實糖度。

1.3.3 統計分析 數據處理試驗數據采用Excel 2003和DPS軟件進行處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對不同時期番茄生長指標的影響

中微量元素可影響番茄生長發育，從3月30日第一、二膨果掛果期測定結果顯示（見表2）：施用多元中微量元素T3可顯著促進株高生長，并顯著增加掛果數。從株高結果來看，3種多元中微量元素中，T3較T1顯著提高了7.52%，T2、T4與T1無顯著差異；從莖粗結果來看，各處理間無顯著差異，相對以T3最高；從第一膨果掛果數結果來看，T3、T4顯著高于T1、T2，分別較T1提高了73.91%、39.13%；從第二膨果掛果數結果來看，T3較T1、T2、T4處理分別顯著提高了250.00%、250.00%、133.33%，T1、T2和T4間差異不顯著。

表2 不同肥料處理對番茄生長指標的影響（2017年3月30日）

中微量元素在影響番茄生長的同時，可影響番茄生殖生長。從4月12日第三、四膨果開花期結果來看（見表3），施用多元中微量元素T3處理株高顯著提高，第一、二膨果掛果數顯著提高，第三、四膨果開花數最高。從株高結果來看，T3較T4顯著提高7.17%，T1、T2和T4間無顯著差異；從第一膨果掛果數來看，T3和T4無顯著差異，且顯著高于T1，均提高30.23%；從第二膨果掛果數來看，T3較T1、T2、T4顯著提高105.88%、84.21%、94.44%，T1、T2和T4間無顯著差異；從第三膨果開花數來看，T1、T2和T3間無顯著差異，且顯著高于T4；從第四膨果開花數來看，各處理間無顯著差異，以T3最高，開花數是T1的2倍。

從表4結果來看，4月23日為第五膨果開花期，施用中微量元素可提高番茄前3層果坐果數，不同施用量以中等用量T3坐果數最高。從第一、二膨果掛果數，第四膨果開花數結果來看，各處理間無顯著差異；從第三膨果掛果數結果來看，以T3最高，較T1、T4分別提高90.48%、66.67%；從第五膨果開花數結果來看，以T3最高，分別較T1、T2、T4提高27.27%、366.66%、180.00%，T1、T2和T4間無顯著差異。綜合來看T3可促進番茄開花，并提高開花數及坐果數。

2.2 不同處理對番茄糖度的影響

由圖1可以看出，施用多元中微量元素可以提高番茄糖度，其中以T3糖度最高。T2、T3和T4間無顯著差異，T2、T3和T4分別較T1提高6.82%、18.18%、11.36%，其中T3顯著高于T1。增施多元中微量元素有利于提高番茄甜度，其最佳添加量為T3。

2.3 不同處理對番茄單果重的影響

由表5可以看出，增施中微量元素對番茄單果重的影響不大。從連續3次采摘取樣測得番茄單果重結果來看，各處理間無顯著差異，平均以T3單果重最高，較T1提高5.23%，其次為T1，T2和T4相對最低。增施多元中微量元素T3有利于番茄單果重的提高。

2.4 不同處理對番茄產量的影響

表3 不同肥料處理對番茄生長指標的影響（2017年4月12日）

表4 不同肥料處理對番茄生長指標的影響（2017年4月23日） 個/株

由表6可知，施用中微量元素可提高番茄產量。番茄從5月18日開始采摘，共采摘10次，平均每周采摘測產一次。10次測產結果中有7次測產結果以T3最高，2次測產結果以T4最高，1次測產結果以T2最高。前期測產結果以T3最高，可見T3能促進番茄早上市。綜合各次測產結果，以T3產量最高，為99472.5 kg/hm2，較T1增加5759.40 kg/hm2，增產率為6.15%；其次為T2，產量為95661.00 kg/hm2，較T1增加1948.20 kg/hm2，增產率為2.08%，最后為T4，產量為94819.95 kg/hm2，較T1增加1107.15 kg/hm2，增產了為1.18%。綜合產量結果，增施多元中微量元素可促進番茄產量提高，并能提早上市，不同添加量以T3產量最高。

圖1 不同肥料處理對番茄甜度的影響

表5 不同肥料處理對番茄單果重的影響 g

2.5 不同處理對番茄經濟效益的影響

由表7可知，增施中微量元素可促進番茄經濟效益的提高。多元中微量元素處理T2、T3和T4分別較對照T1增加 168.00元/hm2、2520.00 元/hm2、336.00元/hm2；總收入為T3＞T2＞T4＞T1；扣除肥料及多元中微量元素投入，凈收入為T3＞T2＞T4＞T1，T2、T3、T4分別較對照增收2574.75元/hm2、11462.7元/hm2、2141.55元/hm2，增收率分別為1.48%、6.59%、1.23%。綜合來看，增施多元中微量元素雖然增加投入成本，但由于產量的提高，最終經濟效益均較對照提高，其中以T3經濟效益最高。

3 結論與討論

大量研究結果表明，增施中微量元素可改善農產品品質并提高產量，多種微量元素配合施用效果更佳。譬如Ca、Mg和Zn配合施用可提高番茄產量，增加收益，降低硝酸鹽含量，提高Vc含量及糖酸比[15-16]。本試驗增施多元中微量元素番茄產量提高了1.18%～6.15%，收益增加了1.23%～6.59%，糖度提高了6.82%～18.18%。中微量元素配合施用時用量不同效果不同，夏廣清等[17]研究表明鈣/鎂肥為4:1時，能明顯促進番茄幼苗的生長發育和干物質積累，提高了番茄幼苗對逆境的適應能力。施用適量硼肥可促進玉米生長發育，顯著提高葉面積指數，增加植株干物質積累量，促進玉米穗分化，使雌雄間隔期縮短，顯著提高花絲數和花絲生長速率，進而增加穗粒數[17]。本試驗研究結果表明多元中微量元素中等使用量(T3)能提高番茄株高及莖粗，促進番茄開花、坐果，增產量可達5759.40元/hm2，增收11462.70元/hm2，效果最佳。

表6 不同肥料處理對番茄產量的影響

表7 不同肥料處理對番茄經濟效益的影響

中微量元素在植物體內具有獨特功能，如Ca參與信號傳導和細胞壁合成，Mo是硝酸還原酶的組成分，Mn則與葉綠體片層系統的完整性有關，Mg是葉綠素和植素的組成成分，參與光合作用，抗壞血酸氧化酶對植物Cu營養狀況十分敏感，RNA、DNA聚合酶都需要Zn，這與蛋白質代謝直接聯系，而B為細胞壁的主要組成成分，并促進細胞分裂和核酸代謝[11,18-19]。不同中微量元素生理功能不同，它們之間通過相互作用，保證了作物正常的生長發育，實現了生命的循環。不同營養元素之間既有協同作用，也有拮抗作用。譬如鉀肥施多了會引起植物缺鈣、缺鎂；作物缺磷時過量施用氮肥會誘發植物缺鋅[20-21]。協同作用是指某些養分離子的存在能促進根系對另一些養分離子的吸收，如氮肥與鉀肥配合施用即是一例。通過合理的措施，充分利用離子間的協同作用，避免出現拮抗作用，就能達到增產目的。本試驗中所用多元中微量元素由鈣、鎂、硅、硼、鉬、鐵、硫、錳、鋅、硒等中微量元素根據作物需求按照不同比例配制而成，不同中微量元素按照特定比例協同調控番茄生長發育，并在番茄生長的不同階段不同中微量元素發揮不同的功能作用。分析本試驗結果中莖粗和株高的增長及開花掛果數的提高可能與鈣、鎂、硼、鋅等中微量元素的施用有關。

本試驗研究結果表明：增施多元中微量元素可以提高番茄株高、莖粗等生長指標，同時能促進番茄早開花、提高坐果數、早上市，提高糖分含量及單果重，增加產量及經濟效益。硫酸鉀復合肥(15-15-15)750 kg/hm2，增施多元中微量元素4.5 kg/hm2做基肥，膨果期追施225 kg/hm2硫酸鉀復合肥(15-5-25)和1.35 kg/hm2多元中微量元素，每隔半月追施1次，共施6次可作為番茄施肥的最佳配方。