多元中微量元素对番茄生长发育及产量的影响

李世莹，岳艳军，冯梦喜，卢维宏，朱仁胜，程莹莹，韩燕来，谭金芳

（1河南农业大学，郑州450002；2河南心连心化肥有限公司，河南新乡453700）

0 引言

番茄是中国南北方普遍栽培，营养丰富，附加值较高的一种蔬菜。近年来，蔬菜过量不平衡施肥问题诸多，如重氮磷钾肥，轻中微量元素肥，这将严重影响蔬菜的产量和品质[1]。中微量元素是植物体内多种酶和辅酶的结构成分或活化剂，它们参与酶、维生素和激素的形成与激活作用，调节物质代谢，当中微量元素供应不足时作物生长受到抑制、产量减少、品质下降[2-4]。作为作物生长必需的营养元素，中微量元素已成为限制作物产量和品质的因素之一[4-5]。因此，研究中微量元素与氮磷钾大量元素配施方案具有重要的意义。

近年来，有关植物生长发育所必需中微量营养元素配合使用及其与肥料之间的交互作用研究相对较多[6-10]。有研究表明：辣椒的产量和品质会随着硅钙肥、氮肥、磷肥的用量增加而升高；当用量过高，产量和品质反而会下降[9]。番茄施用高钾且含微量元素专用肥，表现出产量高、品质优、代谢旺盛等特点[11-12]。微量元素Mn、Zn、B单施或配合施用可使番茄提前开花2～6天并提高产量，单施增产10%左右，配施增产20%左右[13]。施用Mg、B、Zn、Mo肥均可降低番茄的硝酸盐含量，提高番茄的Vc含量，改善番茄品质[14]。钙、镁、硼肥配合施用，不仅可培肥土壤、提高叶片养分含量及果实养分累积量，也具有提产增质的作用[4]。

前人研究多集中在少数几种中微量元素配合使用及其与大量元素复合肥料配施对作物生长、产量和品质方面的影响，而有关数十种中微量元素配制增效包与氮磷钾复合肥料配施肥效效应研究鲜见报道。因此，本研究根据番茄需肥特性，配制多元中微量元素增效包（由Ca、Mg、S、Si、Mo、Fe、Mn、B、Zn、Cu中微量元素根据作物需求按照不同比例配制而成），重点开展多元中微量元素与氮磷钾复合肥料配施对温室番茄生长发育及产量和品质的影响研究，以期为温室番茄的合理施肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

试验于2017年2月—2017年7月在河南心连心化肥有限公司智能温室大棚内进行。供试土壤pH 8.04，土壤有机质含量15.7 g/kg，碱解氮80.5 mg/kg，有效磷28.4 mg/kg，有效钾120.0 mg/kg。

1.2 试验材料

番茄品种为‘北京博收辉腾5号’，种植密度为34500株/hm2。供试肥料为河南心连心化肥有限公司生产。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 本试验共设置5个处理，见表1，每个处理4次重复，每个小区面积8 m2，2017年2月14日移栽，2017年7月12日完成收获。供试多元中微量元素增效包为Ca、Mg、S、Si、Mo、Fe、Mn、B、Zn、Cu等中微量元素根据作物需求按照不同比例配制而成。

表1 试验处理 kg/hm2

1.3.2 样品采集与分析

（1）土壤样品采集与测定移栽前采集0～20 cm混合土壤样品，使其自然风干，磨碎，过筛。采用重络酸钾容量法-外加热法（丘林法）测定土壤有机质，碱解-扩散法测定土壤碱解氮，0.5 mol/L碳酸氢钠浸提-钼蓝比色法测定土壤有效磷，醋酸铵浸提-火焰光度法测定土壤速效钾。

（2）生长指标测定于首次施肥后，各小区随机选取5株植株挂牌标记，在开花期、膨果盛期、采摘期测定株高，30 cm处茎粗，每膨开花数、挂果数。

（3）产量的测定于每次采摘时测定单果重及产量，最终根据每次测产总和计算产量，并计算经济效益。

（4）糖度的测定每个小区选取10个果实，用广州产的糖度计LB32T测鲜果果实糖度。

1.3.3 统计分析 数据处理试验数据采用Excel 2003和DPS软件进行处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对不同时期番茄生长指标的影响

中微量元素可影响番茄生长发育，从3月30日第一、二膨果挂果期测定结果显示（见表2）：施用多元中微量元素T3可显著促进株高生长，并显著增加挂果数。从株高结果来看，3种多元中微量元素中，T3较T1显著提高了7.52%，T2、T4与T1无显著差异；从茎粗结果来看，各处理间无显著差异，相对以T3最高；从第一膨果挂果数结果来看，T3、T4显著高于T1、T2，分别较T1提高了73.91%、39.13%；从第二膨果挂果数结果来看，T3较T1、T2、T4处理分别显著提高了250.00%、250.00%、133.33%，T1、T2和T4间差异不显著。

表2 不同肥料处理对番茄生长指标的影响（2017年3月30日）

中微量元素在影响番茄生长的同时，可影响番茄生殖生长。从4月12日第三、四膨果开花期结果来看（见表3），施用多元中微量元素T3处理株高显著提高，第一、二膨果挂果数显著提高，第三、四膨果开花数最高。从株高结果来看，T3较T4显著提高7.17%，T1、T2和T4间无显著差异；从第一膨果挂果数来看，T3和T4无显著差异，且显著高于T1，均提高30.23%；从第二膨果挂果数来看，T3较T1、T2、T4显著提高105.88%、84.21%、94.44%，T1、T2和T4间无显著差异；从第三膨果开花数来看，T1、T2和T3间无显著差异，且显著高于T4；从第四膨果开花数来看，各处理间无显著差异，以T3最高，开花数是T1的2倍。

从表4结果来看，4月23日为第五膨果开花期，施用中微量元素可提高番茄前3层果坐果数，不同施用量以中等用量T3坐果数最高。从第一、二膨果挂果数，第四膨果开花数结果来看，各处理间无显著差异；从第三膨果挂果数结果来看，以T3最高，较T1、T4分别提高90.48%、66.67%；从第五膨果开花数结果来看，以T3最高，分别较T1、T2、T4提高27.27%、366.66%、180.00%，T1、T2和T4间无显著差异。综合来看T3可促进番茄开花，并提高开花数及坐果数。

2.2 不同处理对番茄糖度的影响

由图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间无显著差异，T2、T3和T4分别较T1提高6.82%、18.18%、11.36%，其中T3显著高于T1。增施多元中微量元素有利于提高番茄甜度，其最佳添加量为T3。

2.3 不同处理对番茄单果重的影响

由表5可以看出，增施中微量元素对番茄单果重的影响不大。从连续3次采摘取样测得番茄单果重结果来看，各处理间无显著差异，平均以T3单果重最高，较T1提高5.23%，其次为T1，T2和T4相对最低。增施多元中微量元素T3有利于番茄单果重的提高。

2.4 不同处理对番茄产量的影响

表3 不同肥料处理对番茄生长指标的影响（2017年4月12日）

表4 不同肥料处理对番茄生长指标的影响（2017年4月23日） 个/株

由表6可知，施用中微量元素可提高番茄产量。番茄从5月18日开始采摘，共采摘10次，平均每周采摘测产一次。10次测产结果中有7次测产结果以T3最高，2次测产结果以T4最高，1次测产结果以T2最高。前期测产结果以T3最高，可见T3能促进番茄早上市。综合各次测产结果，以T3产量最高，为99472.5 kg/hm2，较T1增加5759.40 kg/hm2，增产率为6.15%；其次为T2，产量为95661.00 kg/hm2，较T1增加1948.20 kg/hm2，增产率为2.08%，最后为T4，产量为94819.95 kg/hm2，较T1增加1107.15 kg/hm2，增产了为1.18%。综合产量结果，增施多元中微量元素可促进番茄产量提高，并能提早上市，不同添加量以T3产量最高。

图1 不同肥料处理对番茄甜度的影响

表5 不同肥料处理对番茄单果重的影响 g

2.5 不同处理对番茄经济效益的影响

由表7可知，增施中微量元素可促进番茄经济效益的提高。多元中微量元素处理T2、T3和T4分别较对照T1增加 168.00元/hm2、2520.00 元/hm2、336.00元/hm2；总收入为T3＞T2＞T4＞T1；扣除肥料及多元中微量元素投入，净收入为T3＞T2＞T4＞T1，T2、T3、T4分别较对照增收2574.75元/hm2、11462.7元/hm2、2141.55元/hm2，增收率分别为1.48%、6.59%、1.23%。综合来看，增施多元中微量元素虽然增加投入成本，但由于产量的提高，最终经济效益均较对照提高，其中以T3经济效益最高。

3 结论与讨论

大量研究结果表明，增施中微量元素可改善农产品品质并提高产量，多种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产量，增加收益，降低硝酸盐含量，提高Vc含量及糖酸比[15-16]。本试验增施多元中微量元素番茄产量提高了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时用量不同效果不同，夏广清等[17]研究表明钙/镁肥为4:1时，能明显促进番茄幼苗的生长发育和干物质积累，提高了番茄幼苗对逆境的适应能力。施用适量硼肥可促进玉米生长发育，显著提高叶面积指数，增加植株干物质积累量，促进玉米穗分化，使雌雄间隔期缩短，显著提高花丝数和花丝生长速率，进而增加穗粒数[17]。本试验研究结果表明多元中微量元素中等使用量(T3)能提高番茄株高及茎粗，促进番茄开花、坐果，增产量可达5759.40元/hm2，增收11462.70元/hm2，效果最佳。

表6 不同肥料处理对番茄产量的影响

表7 不同肥料处理对番茄经济效益的影响

中微量元素在植物体内具有独特功能，如Ca参与信号传导和细胞壁合成，Mo是硝酸还原酶的组成分，Mn则与叶绿体片层系统的完整性有关，Mg是叶绿素和植素的组成成分，参与光合作用，抗坏血酸氧化酶对植物Cu营养状况十分敏感，RNA、DNA聚合酶都需要Zn，这与蛋白质代谢直接联系，而B为细胞壁的主要组成成分，并促进细胞分裂和核酸代谢[11,18-19]。不同中微量元素生理功能不同，它们之间通过相互作用，保证了作物正常的生长发育，实现了生命的循环。不同营养元素之间既有协同作用，也有拮抗作用。譬如钾肥施多了会引起植物缺钙、缺镁；作物缺磷时过量施用氮肥会诱发植物缺锌[20-21]。协同作用是指某些养分离子的存在能促进根系对另一些养分离子的吸收，如氮肥与钾肥配合施用即是一例。通过合理的措施，充分利用离子间的协同作用，避免出现拮抗作用，就能达到增产目的。本试验中所用多元中微量元素由钙、镁、硅、硼、钼、铁、硫、锰、锌、硒等中微量元素根据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协同调控番茄生长发育，并在番茄生长的不同阶段不同中微量元素发挥不同的功能作用。分析本试验结果中茎粗和株高的增长及开花挂果数的提高可能与钙、镁、硼、锌等中微量元素的施用有关。

本试验研究结果表明：增施多元中微量元素可以提高番茄株高、茎粗等生长指标，同时能促进番茄早开花、提高坐果数、早上市，提高糖分含量及单果重，增加产量及经济效益。硫酸钾复合肥(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硫酸钾复合肥(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次可作为番茄施肥的最佳配方。