生物多肽在番茄上的抗病促生試驗研究

王 胤，寧鈞暉，劉 丹，曹金娟，王曉青，李云龍，胡 彬，孫 海，鄭建秋，張愛環

（1.北京市植物保護站，北京 100029；2.北京農學院植物科學技術學院，北京 102206）

蛋白質、多肽、氨基酸不僅是動物所需要的能源，而且是植物所需的精華物質。通常情況下，人們將多于100個肽鍵相連接的氨基酸稱作蛋白質，2個以上、100個以下肽鍵相連接的氨基酸稱作多肽[1-4]。早在20世紀初，作為植物體內天然存在的一類生理活性物質——多肽就已經被人類發現[5]，但直到1991年化學家Pearce報道了多肽與植物傷害信號有關之后，人們才開始對多肽進行系統的研究[5-6]。近年來，人們通過對植物體內多肽物質分析發現：植物體內的多肽類物質，有促進細胞活性，加速作物傷口愈合的作用[7-8]；并且多肽信號分子在植物的生長發育、生殖，以及對外界環境的效應中具有重要的調節作用[9-10]。

番茄作為京郊百姓喜食的茄果類蔬菜，在順義、密云、房山等區大面積種植。針對可供參考的在番茄上施用多肽研究資料較少的問題，作者以番茄作為供試作物，在設施內開展多肽不同使用濃度對番茄抗病促生的試驗，意在明確多肽對番茄的抗病促生效果，掌握其最佳田間使用方法，為其解決番茄實際生產問題提供理論依據，并為推廣提供數據指導。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試番茄品種為天豐5號，購于順義北石槽供銷社趙全營化肥站；供試藥劑為齊民多肽，由中農齊民（北京）科技發展有限公司提供。

1.2 試驗地點

試驗在北京市順義區北務鎮郭家務村北京新地綠源番茄種植專業合作社春秋棚內進行，前茬作物為生菜，棚室面積667 m2，番茄每667 m2種植2 000株，行株距50 cm×66 cm。

1.3 試驗處理及田間設計

2017年5月9日，番茄3穗花開花期葉面噴施多肽400、700、1 000倍稀釋液為處理組，設清水對照組，試驗共計4個處理組，各組3次重復，共12個試驗小區，小區面積45 m2，各小區用水量為6 L，多肽400、700、1 000倍稀釋液用藥量分別為15.0、8.5、6.0 mL。

1.4 調查內容及統計方法

在各小區內采用5點取樣法，每點3株，共調查15株，2017年5月31日測量番茄株高、開花數量、開花直徑、葉長和葉寬。

2017年7月7日，在番茄采收期，各小區內5點取樣法摘收大小相近的番茄30個，測定單果質量及還原糖含量。

2017年7月28日，番茄生產結束后，調查番茄地上部鮮質量。

2017年5月9日和30日，在番茄3穗花開花期和坐果期調查番茄病害發生情況，每小區隨機調查30株，每株5片葉，每片葉按病斑面積占整片葉面積的百分率分級，記錄各級病葉數。0級：無病斑；1級：病斑面積占整個葉面積的5%以下；3級：病斑面積占整個葉面積的6%～10%；5級：病斑面積占整個葉面積的11%～20%；7級：病斑面積占整個葉面積的21%～40%；9級：病斑面積占整個葉面積的40%以上。按以下公式計算病株率、病情指數和防治效果。

2 結果與分析

2.1 不同濃度多肽對番茄營養生長的影響

試驗結果見表1和圖1，在番茄3穗花開花期施用多肽，處理組番茄株高、葉片長、葉片寬和地上部鮮質量均高于對照組，說明多肽對番茄生長有較好的促進作用。多肽700倍液處理組番茄株高最高為141.5 cm，較對照組（126.9 cm）增高11.5%，多肽400、700倍液2個處理組番茄株高與對照組間存在顯著性差異；多肽1 000倍液處理組番茄株高與對照組間不存在顯著性差異。多肽400倍液處理組番茄葉片長15.5 cm、寬7.7 cm，優于其他各組，與多肽700、1 000倍液2個處理組無顯著性差異，與對照組存在顯著性差異。番茄生產結束后，對番茄地上部鮮質量調查，多肽700倍液處理組番茄地上部鮮質量為1 483.4 g，較對照組（1 067.7 g）增重38.9%；其次為多肽1 000倍液處理組番茄鮮質量為1 319.8 g；多肽400倍液處理組番茄鮮質量最低，為1 257.9 g，但高于對照組。

表1 番茄長勢比較 cm

圖1 番茄地上部鮮質量比較

2.2 不同濃度多肽對番茄生殖生長的影響

由表2可知，在對番茄3、4穗花開花數量及3穗花開花直徑的調查中發現，多肽處理組番茄開花數量多于對照組，開花直徑較長，說明多肽對番茄開花有較好的促進作用。多肽700倍液處理組3、4穗花開花數量最多，平均開花數量為10.4朵，開花直徑為2.9 cm，較對照組3、4穗花開花數量多開2.7朵，開花數量增加35.1%；其次是多肽1 000倍液處理組，開花數量為9.5朵，開花直徑為1.9 cm；多肽700倍液與對照組存在顯著性差異。

2.3 不同濃度多肽對番茄產量的影響

試驗結果見表3，在對番茄3穗果單果質量、單果直徑和番茄單株產量的調查中發現，多肽處理組番茄增產效果明顯。多肽700倍液處理組番茄單果質量高于其他各處理組，為260.83 g，較對照組（224.40 g）增加16.2%；其次為多肽1 000倍液處理組，單果質量為255.96 g，兩者間不存在顯著性差異，且均與對照組有顯著性差異。多肽700、1 000倍液單果直徑較長，分別為82.71 mm和81.62 mm，較對照組單果直徑增長4.91 mm和3.82 mm，兩者間不存在顯著性差異。對番茄單株產量調查結果顯示，多肽700倍液單株產量最高，為4 250.6 g，較對照組（3 619.8 g）增加17.4%。

表2 番茄開花效果比較

表3 番茄增產效果比較

表4 番茄病害調查表

2.4 不同濃度多肽對番茄抗病性的影響

試驗結果見表4，番茄3穗花開花期、坐果期的2次病害情況調查中發現有灰霉病和細菌性病害發生，多肽400倍和700倍液處理組番茄無病害發生，說明多肽對番茄具有誘導抗病性，可在番茄生長期內降低病害發生。多肽1 000倍液病株率分別為5.19%和6.41%，低于對照組1.15和1.38個百分點，病情指數分別為1.29和2.72，低于對照組病情指數（1.74和3.14）。

2.5 不同濃度多肽對番茄糖度的影響

試驗結果見圖2，對番茄糖度值檢測結果表明，多肽可提高番茄糖度，改善番茄品質。多肽400倍液處理組番茄糖度值最高為4.80，其次為多肽700倍液處理組，多肽1 000倍液處理和對照組糖度值相同均為4.63，多肽400倍液處理組糖度值較對照組提高3.7%。

圖2 番茄糖度比較

3 結論與討論

試驗結果表明，在番茄3穗花開花期，采用葉面噴施的方式施用不同濃度的多肽，多肽各處理組番茄植株粗壯、葉片面積增加、開花數量增多、花朵直徑增長，多肽700倍液處理組番茄株高增加11.5%，開花數量增加35.1%，說明多肽對番茄生長、開花有較好的促進作用。根據試驗結果顯示，在番茄苗期，施用多肽400、700倍液，可促進番茄營養生長，植株更高、葉片更大，幫助番茄更好地進行光合作用和吸收養分，在番茄花期施用多肽700、1 000倍液，促進番茄開花，增加開花數量和花朵直徑。

在對番茄增產效果調查中，多肽處理后的番茄3穗果果實個大、果形周正、顏色紅潤，單果質量和成熟度均好于對照組，單果質量增加16.2%，具有明顯的增產效果，這與前人在荔枝、花生、玉米等作物上開展的多肽研究結果相似[12-17]。以北京地區春季番茄生產為例，按照每667 m2番茄增產15%計算，番茄667 m2產量約為4 000～5 000 kg，番茄售價約為0.75元/kg，施用多肽后，可增加經濟收益約2 000元。北京地區春季溫度回暖，病蟲害發生較輕，連續低溫、寡照、霧霾天氣較少，適宜番茄等蔬菜作物生長，在此時間施用多肽，可更好地激發作物生長，促進作物進行光合作用，吸收養分，作物提早成熟，提早采收，搶占市場先機，勢必增加種植戶經濟收益。

在對番茄品質的檢測中，多肽400倍液處理組番茄糖度值較對照提高3.7%，番茄品質得到改善。此次試驗因人員不足，經費短缺等因素影響，僅對番茄糖度值一項指標進行測定，下一步可申請相關試驗經費，委托專業檢測機構對番茄還原糖、VC含量、總酸等多項指標進行檢測，進而明確多肽對改善番茄品質的效果。

在對番茄3穗果開花期和坐果期2次病害調查中，多肽處理組番茄總體發病較輕，400和700倍液處理組無病害發生，1 000倍液處理組病株率和病情指數低于對照組，說明多肽可以誘導番茄產生抗病性。根據研究發現，多肽能夠提高農作物的免疫能力，提高作物抗逆性，當植物處于不良環境中，可以用來調節不同基因表達產生“脅迫蛋白”，以適應各種不良環境[18]。在番茄生產中，還應建立起“預防為主、綜合防控”的理念，從選用抗病品種，應用種苗消毒技術，培育出無病蟲種苗，到產前使用20%辣根素水乳劑等高效低毒生物源藥劑，進行棚室表面和土壤消毒，達到源頭控制病蟲害發生，降低病原菌數量的目的，再到產中科學防控，綜合應用色板誘殺、防蟲網、高效施藥技術、天敵昆蟲等技術，監測和預防病蟲害發生；最后，在生產結束后應使用垃圾殘體處理機等現代化設備，將植株病殘體無害化處理，保證食品質量安全，最終生產出綠色安全的番茄產品[19-21]。

通過此次試驗初步明確了多肽700倍液為番茄的最佳施用濃度，且多肽對番茄生長、開花具有較好的促進作用及增產增收效果，可極大提高農戶經濟收益；同時，多肽可誘導番茄抗病，抵抗不良環境，降低病害發生，顯著降低化學農藥使用，保護種植區農業生態環境。在試驗中，多肽400倍液對番茄生產安全，番茄無藥斑以及發黃、植株矮化等藥害現象發生。施用多肽后，熊蜂可在番茄上正常授粉，田間無死蜂現象發生，說明多肽可配合熊蜂授粉技術應用，是一項綠色安全的新型植保產品。

綜上所述，多肽在田間具有較好的應用前景和推廣價值，此次試驗僅為在北京地區春季的一次番茄試驗研究，試驗結果僅供為日后開展多肽相關試驗研究提供數據參考，下一步還應針對不同地點、不同番茄種植茬口、不同番茄品種等問題開展多肽研究工作，進一步驗證多肽對番茄的作用效果。