生物刺激素在設施番茄上的應用效果研究*

陳玉林 倪琳琳** 周園園 龔奕杰 王 珊 馮均科 唐 靜 陳 穎

（1.江蘇省昆山市玉山鎮農業服務中心，江蘇 昆山 215300；2.昆山市優來谷成科創中心，江蘇 昆山 215300；3.江蘇省昆山市農業技術推廣中心，江蘇 昆山 215300）

目前我國的番茄生產主要以設施栽培為主，番茄已成為我國設施栽培面積最大的蔬菜種類之一，設施番茄生產為江蘇省重點發展的規模化農業產業[1]。近年來，化肥和農藥等化學合成物質的使用，極大地提高了番茄的產量，然而化肥、農藥在一定程度上的不合理使用也導致了土壤板結退化、環境污染、病蟲害抗藥性增強等一系列問題。生物刺激素為環境友好型天然激素[2]，是繼肥料和農藥之后被逐漸采用的一種能促進或調節作物生長、兼具改良土壤功能的物質。目前被國內外學者公認的生物刺激素主要有5類，即腐植酸、蛋白水解物與氨基酸、海藻提取物、微生物菌劑、殼聚糖和幾丁質及其衍生物等[3]。本研究以礦源黃腐酸鉀、酶解海藻精、復合氨基酸原粉、葉動力含腐殖酸水溶肥料為試驗材料，探究了不同生物刺激素對設施番茄產量及品質的影響，為篩選適宜設施番茄高效綠色栽培的生物刺激素提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試生物刺激素均由山東綠隴生物科技有限公司提供，分別為礦源黃腐酸鉀（黃腐酸≥50%，腐殖酸≥65%，氧化鉀≥12%，pH值8~10）、酶解海藻精（腐植酸≥3.0%，N+P2O5+K2O≥20%，海藻酸≥18%，有機質≥50%，K2O≥18%）、復合氨基酸原粉（復合氨基酸≥30%，有機質≥40%，磷酸鉀總養分≥22%）、葉動力含腐殖酸水溶肥料（腐殖酸≥30 g/L，N+P2O5+K2O≥200 g/L）；供試番茄品種為甜蜜蜜，由北京中研益農種苗科技有限公司提供。

1.2 試驗方法

試驗于2020年1~6月和2021年1~6月設在昆山玉葉蔬菜基地（位于江蘇省昆山市玉山鎮）的A14號大棚內。試驗設5個處理。（1）礦源黃腐酸鉀：間隔7~15 d沖施1次，每次每667 m2用量300~400 g；（2）酶解海藻精：500~800倍液沖施，每667 m2用量500~1 000 g；（3）復合氨基酸原粉：沖施，每667 m2用量2~10 kg；（4）葉動力含腐殖酸水溶肥料：1 000倍液噴施，分別于苗期、生長期、生長中期、果實膨大期葉面噴施；（5）不施用生物刺激素（ck）。每個處理重復3次，完全隨機區組排列，各小區間設隔離行，小區面積10 m2，其他栽培管理措施按常規。每667 m2施雞糞（N=1.03%）2 000 kg[4]、三元復合肥（15?15?15）40 kg作基肥，后期每667 m2追施尿素（N≥46%）8 kg、三元復合肥（15?15?15）8 kg。番茄苗齡約4周時人工移栽，雙行種植，株距40 cm，行距50 cm，每667 m2種植3 300株。

1.3 調查統計方法

調查記錄各處理番茄的生育期、株高、第一果穗高度、莖粗、葉片數、花穗數、節間距（第二穗花）、葉長、葉寬、平均單株坐果數、單果質量、單株產量等指標，折算每667 m2產量。使用PAL-1手持糖度儀測定番茄果實可溶性固形物含量、蒽酮比色法測定果實可溶性糖含量、氫氧化鈉溶液滴定法測定果實可滴定酸含量、熒光法測定果實維生素C含量、高效液相色譜法測定果實番茄紅素含量。番茄采收后，采用對角線五點取樣法采集各小區表層（0~20 cm）土樣，風干過篩后測定土壤理化性質。使用酸度計測定土壤pH值，采用重鉻酸鉀容量法測定土壤有機質含量、鹽酸-氟化銨浸提-鉬銻抗比色法測定土壤有效磷含量、醋酸銨-火焰光度計法測定土壤緩效鉀含量、堿解擴散法測定土壤水解性氮含量，計算每667 m2養分投入量（純量）和吸收量（純量），折算肥料利用率。開花結果期調查各小區番茄植株的發病情況，計算病株率。

肥料利用率（%）=（各處理養分吸收量-對照處理養分吸收量）/養分投入量×100

病株率（%）=（發病株數/調查總株數）×100

2 結果與分析

2.1 不同生物刺激素對番茄生育期的影響

不同生物刺激素對番茄生育期的影響見表1。

表1 不同生物刺激素對番茄生育期的影響

由表1可知，連續2年葉動力含腐殖酸水溶肥料處理番茄的始花期最早（3月29日）、始收期最早（5月1日），不施用生物刺激素（ck）處理番茄的始花期最晚（4月10日）、始收期最晚（5月11日）；礦源黃腐酸鉀處理番茄的終收期較晚（7月14日），不施用生物刺激素（ck）和復合氨基酸原粉處理番茄的終收期較早（7月12日），酶解海藻精、葉動力含腐殖酸水溶肥料處理番茄的終收期居中（7月13日）。

2.2 不同生物刺激素對設施番茄植物學性狀的影響

不同生物刺激素對設施番茄植物學性狀的影響見表2。

表2 不同生物刺激素對設施番茄植物學性狀的影響

由表2可知，不同處理間番茄的株高、莖粗、第一果穗高度、節間距、葉片數、葉長和葉寬均存在差異。礦源黃腐酸鉀和葉動力含腐殖酸水溶肥料處理番茄的株高和莖粗顯著高于其他處理；不施用生物刺激素（ck）處理番茄的第一果穗高度顯著高于其他處理，礦源黃腐酸鉀、葉動力含腐殖酸水溶肥料處理番茄的第一果穗高度較低；復合氨基酸原粉處理番茄的節間距顯著高于其他處理；礦源黃腐酸鉀、葉動力含腐殖酸水溶肥料處理番茄的葉片較多、葉長和葉寬顯著高于其他處理。

2.3 不同生物刺激素對設施番茄產量的影響

不同生物刺激素對設施番茄產量的影響見表3。

表3 不同生物刺激素對設施番茄產量的影響

由表3可知，不同處理間番茄的花穗數、單株結果數、單果質量、單株產量均存在差異。礦源黃腐酸鉀、酶解海藻精、葉動力含腐殖酸水溶肥料處理番茄的花穗數較多，顯著多于不施用生物刺激素（ck）和復合氨基酸原粉處理；礦源黃腐酸鉀和葉動力含腐殖酸水溶肥料處理番茄的單株坐果數較多，顯著高于其他處理，復合氨基酸原粉處理番茄的單株坐果數較少；礦源黃腐酸鉀、葉動力含腐殖酸水溶肥料處理番茄的單果質量較大，酶解海藻精和復合氨基酸原粉處理番茄的單果質量次之，不施用生物刺激素（ck）處理番茄的單果質量較小；礦源黃腐酸鉀處理番茄的產量最高，平均667 m2產量達4 462.1 kg，比不施用生物刺激素（ck）處理提高34.4%，其次為葉動力含腐殖酸水溶肥料處理，平均667 m2產量達4 355.6 kg，比不施用生物刺激素（ck）提高31.2%，酶解海藻精和復合氨基酸原粉處理番茄的產量顯著低于礦源黃腐酸鉀和葉動力含腐殖酸水溶肥料處理，但顯著高于不施用生物刺激素（ck）。

2.4 不同生物刺激素對設施番茄品質的影響

不同生物刺激素對設施番茄品質的影響見表4。

表4 不同生物刺激素對設施番茄品質的影響

由表4可知，不同處理間番茄果實的可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、維生素C含量和番茄紅素含量均存在差異。礦源黃腐酸鉀、葉動力含腐殖酸水溶肥料處理番茄的可溶性固形物含量較高，復合氨基酸原粉和不施用生物刺激素（ck）處理次之，酶解海藻精處理最低；礦源黃腐酸鉀處理番茄的可溶性糖含量最高，酶解海藻精、葉動力含腐殖酸水溶肥料和復合氨基酸原粉處理次之，不施用生物刺激素（ck）處理最低；不施用生物刺激素（ck）、葉動力含腐殖酸水溶肥料、復合氨基酸原粉處理番茄的可滴定酸含量較高，礦源黃腐酸鉀和酶解海藻精處理較低；各生物刺激素處理番茄的維生素C含量均顯著高于不施用生物刺激素（ck）處理；礦源黃腐酸鉀處理番茄的糖酸比和番茄紅素含量最高，且顯著高于其他處理，不施用生物刺激素（ck）處理番茄的糖酸比和番茄紅素含量最低。

2.5 不同生物刺激素對土壤理化性質的影響

不同生物刺激素對土壤理化性質的影響見表5。

表5 不同生物刺激素對土壤理化性質的影響

由表5可知，不同處理間土壤的pH值及有機質、有效磷、緩效鉀和水解性氮的含量均存在差異。各處理土壤的pH值為6.6~7.4，均為中性土壤；各處理土壤的有機質含量為28.4~37.6 g/kg，其中酶解海藻精處理土壤的有機質含量最高，不施用生物刺激素（ck）處理土壤的有機質含量最低；各處理土壤有效磷含量為21.0~33.9 mg/kg，有效磷含量排序依次為不施用生物刺激素（ck）＞礦源黃腐酸鉀＞酶解海藻精＝葉動力含腐殖酸水溶肥料＞復合氨基酸原粉；各處理土壤的緩效鉀含量為416~479 mg/kg，其中礦源黃腐酸鉀處理土壤的緩效鉀含量最高，不施用生物刺激素（ck）處理土壤的緩效鉀含量最低；各處理土壤的水解性氮含量為120~179 mg/kg，其中葉動力含腐殖酸水溶肥料處理土壤的水解性氮含量最高，礦源黃腐酸鉀處理次之，不施用生物刺激素（ck）、酶解海藻精、復合氨基酸原粉處理土壤的水解性氮含量較低。

2.6 不同生物刺激素對番茄吸收氮磷鉀的量及肥料利用率的影響

不同生物刺激素對番茄吸收氮磷鉀的量及肥料利用率的影響見表6。

表6 不同生物刺激素對番茄吸收氮磷鉀的量及肥料利用率的影響

由表6可知，在養分投入量相等的情況下，各生物刺激素處理的氮磷鉀吸收量均高于不施用生物刺激素（ck）處理，其中礦源黃腐酸鉀和葉動力含腐殖酸水溶肥料處理番茄對氮、磷、鉀的吸收量較高，肥料利用率也較高，分別為47.6%、79.3%、88.7%，43.2%、71.9%、80.4%。

2.7 不同生物刺激素對番茄抗病性的影響

不同生物刺激素對番茄抗病性的影響見表7。

由表7可知，不同處理間番茄晚疫病、青枯病、病毒病的病株率均存在差異。葉動力含腐殖酸水溶肥料、不施用生物刺激素（ck）處理番茄的晚疫病病株率較高，且顯著高于酶解海藻精、礦源黃腐酸鉀處理；不施用生物刺激素（ck）處理番茄的青枯病病株率最高，礦源黃腐酸鉀、復合氨基酸原粉處理次之，酶解海藻精處理的番茄未發生青枯病；不施用生物刺激素（ck）處理番茄的病毒病病株率顯著高于其他處理，復合氨基酸原粉和酶解海藻精處理番茄的病毒病病株率較低。

3 結論與討論

番茄生長過程中施用生物刺激素能在一定程度上促進植株生長發育、提高產量、改善品質。試驗結果表明，葉動力含腐殖酸水溶肥料和礦源黃腐酸鉀處理番茄植株長勢較旺、開花較早，采收期比未施生物刺激素處理早9~10 d；礦源黃腐酸鉀處理番茄產量最高（每667 m2產量達4 462.1 kg），其次為葉動力含腐殖酸水溶肥處理（每667 m2產量4 355.6 kg）；礦源黃腐酸鉀處理番茄果實的可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比值和番茄紅素含量較高，品質較好。

除葉動力含腐殖酸水溶肥料外，礦源黃腐酸鉀、酶解海藻精、復合氨基酸原粉均能不同程度地改良土壤理化性狀，提高土壤有機質含量。其中，礦源黃腐酸鉀和葉動力含腐殖酸水溶肥料處理土壤水解氮含量顯著高于其他處理，氮肥利用率高于其他兩種生物刺激素處理。可見，含腐殖酸類物質可促進土壤中氮素的積累，提高氮素利用率，這與裴瑞杰等[5]在玉米上的研究結果一致。礦源黃腐酸鉀和葉動力含腐殖酸水溶肥料提高肥料利用率的效果最為明顯，該結果與劉方春等[6]、梁太波等[7]的研究結果一致。

4種生物刺激素均能不同程度地降低番茄發病率，其中酶解海藻精處理的番茄晚疫病、病毒病、青枯病發病率均顯著低于其他處理。這與崔維香等[8]在黃瓜、番茄上的研究結果一致。

綜上所述，番茄種植過程中施用礦源黃腐酸鉀不僅能改良土壤理化性狀、提高肥料利用率，還能促進番茄植株的生長發育、提早9 d采收、提高番茄產量（每667 m2產量達4 462.1 kg，較空白對照提高31.2%）、改善番茄品質；施用葉動力含腐殖酸水溶肥料，采收期可提早10 d，番茄每667 m2產量4 355.6 kg（較空白對照提高31.2%），且可提高肥料利用率，但對土壤改良效果不明顯；施用酶解海藻精可增強番茄植株的抗病能力。