中、碱性土壤条件下黄腐酸与磷肥配施对番茄生育和磷素利用率的影响

张丽丽，史庆华，巩彪

中、碱性土壤条件下黄腐酸与磷肥配施对番茄生育和磷素利用率的影响

张丽丽，史庆华，巩彪

（山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室/农业农村部黄淮海地区园艺作物生物学与种质创新重点实验室，山东泰安 271018）

【】碱性土壤降低植物对磷的吸收和利用，黄腐酸能活化土壤中的固定态磷。利用黄腐酸克服碱性土壤对磷的固定效应，提高磷肥利用率，为磷肥减施增效提供新途径。采用盆栽方式，以番茄（L.）‘罗拉’为供试品种，在土壤pH为6.5和8.0两种条件下，设置4个施磷（P2O5）水平（0、0.1325、0.265和0.53 g·kg-1，分别标记为0% P、25% P、50% P和100% P）；在此基础上，设不添加和添加0.08 g·kg-1黄腐酸两种组合（分别标记为-FA和+FA），共计16个处理。研究黄腐酸与磷肥施用在中、碱性土壤条件下对番茄植株生长、产量、品质和磷素利用的影响。碱性土壤抑制番茄植株生长，降低产量、各组织磷含量和植株磷吸收量，但对番茄果实品质的形成具有促进作用。磷肥减施造成番茄生长、产量和品质下降，降低植物各组织磷含量、植株磷吸收量和肥料产量贡献率，但对磷肥利用率有一定的提升作用。本研究的任一种土壤条件和磷水平下，施用黄腐酸均可提高番茄对磷的吸收量，增加各组织磷含量，促进植株生长、果实产量和品质提升。在中性土壤条件下，施用黄腐酸与否对磷肥利用率影响不显著，且降低肥料产量贡献率；但在碱性土壤条件下，施用黄腐酸可显著提升磷肥利用率和肥料产量贡献率。此外，施用黄腐酸可使中性土壤减磷处理（50% P）下番茄的生长与产量达到全磷处理（100% P）水平，并提高番茄果实品质；这种现象在碱性土壤栽培条件下更为显著。且100% P处理下添加黄腐酸能显著提高碱性土栽培番茄的生长、产量，使其达到中性土0% P处理水平。黄腐酸有利于提高番茄的磷素利用率，促进番茄生长、产量和品质的形成，达到磷肥减施增效目的；且黄腐酸配合磷肥施用能有效缓解碱性土壤对番茄生长和产量的抑制作用。

番茄；黄腐酸；生长；产量；品质；磷利用率

0 引言

【研究意义】碱性土壤又称石灰性土壤，其土壤剖面含有碳酸钙或碳酸氢钙等石灰性物质。主要分布在我国北部、西北部的半湿润、半干旱和干旱地区[1]。对于植物所需的大量元素而言，磷（P）是碱性土壤限制农业生产的首要因素[2]。虽然碱性土壤中全磷含量不低，但其特有的理化性质改变了磷酸盐在土壤中的化学行为，致使碱性土壤中有效磷含量很低，限制了植物对磷素的吸收和利用[3]。外施磷肥虽能解决土壤中磷素匮乏的问题，但我国磷矿资源短缺，用于农业生产的磷肥尚需进口；且磷素在碱性土壤中极易被固定，仅处于根区表层的磷可被植物吸收利用[2]。因此，开发土壤磷素活化技术，减少土壤中磷的固定，提高磷有效性和利用率，在磷肥减施增效，减轻农业面源污染和缓解磷矿枯竭等方面具有重要意义。【前人研究进展】缺磷会增加植物根冠比，这是植物应对磷营养胁迫的重要适应过程[4]。笔者研究发现，碱性土壤环境对番茄根系发育产生严重的抑制作用[3]，不利于植物根系适应低磷环境的发育过程。此外，碱性土壤往往较中性土壤更易板结，水气传导能力降低，限制根系的生长和离子交换[5]。因此，利用生物炭类物质增加土壤孔隙度在碱性土壤农业生产系统中得到广泛应用[6-7]。腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，主要由植物的遗骸经过微生物的分解和转化，以及地球化学的系列过程造成和积累起来的一类有机物质，其总量可达数以万亿吨计。黄腐酸是一种可溶于水的腐植酸，它的分子量相对较低，功能团较腐植酸更为密集，因而其生理活性也高于腐植酸。黄腐酸能促进植物生长，提高抗逆性，改良土壤理化性质，在农业生产中具有较高的应用价值[4]。滨海盐碱土中添加1.5 t·hm2的黄腐酸可有效改善土壤自然板结，降低盐分积累，促进作物生长和矿质营养利用[8]。黄腐酸能增加土壤有机碳含量达70.2%，进而提高35.8%的土壤酸性磷酸酶活性，达到将土壤有效磷提高54.5%的效果[9]。且普通磷肥配施黄腐酸可显著提高土壤速效磷含量，其增幅达34.6—41.92 mg·kg-1，并能降低碱性土壤pH 0.36个单位，进而降低土壤对磷素7.13%的固定率[10]。笔者研究表明，黄腐酸能促进番茄根系生长，增加根系苹果酸、柠檬酸、琥珀酸和酒石酸的积累与分泌，提高磷吸收和利用效率[11]。小麦中的研究表明，施用1%的黄腐酸能显著提高小麦根际土壤中脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性，并增加土壤微生物的总体活性、物种的丰富度和均匀度、群落的多样性以及根际土壤微生物呼吸强度，说明黄腐酸可通过改善植物根系微环境促进矿质营养转化和吸收[12]。此外，常规肥料与黄腐酸配施还能增强马铃薯植株的长势，改善土壤酶活性，减轻连作带来的病菌侵害程度[13]。【本研究切入点】虽然黄腐酸在提高植物肥料利用率中已有较多研究，但黄腐酸在中性和碱性土壤中对番茄磷肥减施增效的研究尚未见报道；且黄腐酸是否可利用于碱性土壤改良也缺乏论证。【拟解决的关键问题】本研究以盆栽番茄为试材，将番茄最优磷肥需求量定义为100%，通过在中性（pH 6.5）和碱性（pH 8.0）土壤中减施50%、75%和100%的磷素，比较添加黄腐酸与否对番茄植株生长、产量、品质和磷素利用效率的影响，为磷肥减施增效、盐碱地改良利用和优化施肥方案提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

试验于2017—2018年在山东农业大学园艺实验站进行。

1.1 试验材料

供试番茄（L.）品种为‘罗拉’。供试黄腐酸购自山东泉林嘉有肥料有限责任公司，氮、磷、钾≥4%、黄腐酸≥18%、有机质≥40%，含有多种生理活性强的活性基团，呈弱酸性。供试土壤取自山东农业大学园艺实验站，pH 6.5、有机质8.1 g·kg-1、碱解氮（N）113.6 mg·kg-1、速效磷（P2O5）61.5 mg·kg-1、速效钾（K2O）90.8 mg·kg-1。以供试土壤加入1﹕1的KHCO3和K2CO3混合盐调整土壤pH至8.0作为碱性土壤，以添加等摩尔量钾素（由KCl提供）的供试土壤作为中性土壤。

1.2 试验设计

采用盆栽方式，供试陶盆的口径45 cm、底径30 cm、高40 cm，每盆装土15 kg。参照日光温室番茄最优磷营养需求[14]，以0.53 g·kg-1的P2O5施入量作为番茄生产常规磷水平，记作100% P。依此基础，在中性土壤（pH 6.5）和碱性土壤（pH 8.0）条件下，分别设置0% P、25% P、50% P和100% P 4个磷施入水平，再依据笔者前期研究结果[11]，设置不施用黄腐酸（-FA）和施用0.08 g·kg-1黄腐酸（+FA）两个组合，共计16个处理。番茄幼苗购自山东安信种苗股份有限公司，将植株健康、生长整齐一致的番茄幼苗定植于事先处理好的土壤中，每盆1株。试验采用随机区组设计，每个处理27盆，每9盆作为1次重复，共计3次重复。其他管理按常规方法进行。

1.3 试验方法

植株生长与产量测定：于打顶前测定植株的株高和茎粗，拉秧后测定根和茎鲜重，记录整个生长期叶片鲜重和单株果实产量。

磷含量测定：拉秧后将根、茎、叶、果进行组织分离，于烘箱中杀青、烘干，用磨样器研磨成粉。取0.1 g组织粉末，采用钼锑抗比色法测定磷含量[15]。

肥料产量贡献率计算：肥料产量贡献率（%）=（施肥处理番茄单株产量-缺素处理番茄单株产量）/施肥处理番茄单株产量×100[16]。

磷吸收量计算：磷吸收量（mmol/plant）=（根干重×根磷含量）+（茎干重×茎磷含量）+（叶干重×叶磷含量）+（果实干重×果实磷含量）[11]。

磷肥利用率计算：磷肥利用率（%）=（施磷处理植株磷吸收量-缺磷处理植株磷吸收量）/磷肥施用量×100[17]。

果实品质：摘取第3穗花开放后50 d的果实用于品质分析，采用烘箱烘干果实并计算干物质含量，高效液相色谱法测定番茄红素含量[18]，钼蓝比色法测定维生素C含量[19]，蒽酮比色法测定可溶性糖含量[20]，NaOH滴定法测定可滴定酸含量，糖酸比=可溶性糖含量/可滴定酸含量。

平均隶属度：（x）=（x–x）/（x–x）。式中，=1，2，3，……，n；（x）为各处理第个指标的隶属函数值，x为各处理某一指标的值，x和x为所有处理第个指标的最大值和最小值；平均隶属度=（（x）+（x）……+（x））/n[21]。

1.4 数据分析

采用 Microsoft Excel 2007进行数据处理，SPSS 17.0进行统计分析，不同小写字母表示处理间差异达0.05显著水平（法）。

2 结果

2.1 黄腐酸与磷肥施用在中、碱性土壤条件下对番茄植株生长的影响

表1显示，在两种土壤条件下，番茄植株的株高、茎粗、根鲜重、茎鲜重和叶鲜重均随着磷肥施用量的增加而增加。与中性土壤相比，碱性土壤增施磷肥对番茄植株生长的促进效果更好，说明土壤碱化抑制了番茄对磷素的吸收。此外，增施黄腐酸在不同施磷水平的中性和碱性土壤条件下均能提高番茄植株的生长量。但黄腐酸对番茄植株生长指标的促进效果表现为：低磷水平下的增幅大于高磷水平，碱性条件下的增幅大于中性条件。表明黄腐酸与土壤pH和磷水平产生交互效应，影响番茄植株生长。

计算表1生长指标平均隶属度，对16个处理进行排名。在未施黄腐酸处理中，随着磷水平的提升，番茄植株长势增强，但中性土壤处理的整体长势均强于碱性土壤。在施用黄腐酸处理中，“pH 8.0、100%P、+FA”（排名第6）处理下番茄的长势优于“pH 6.5、25%P、-FA”（排名第7）、“pH 6.5、0%P、+FA”（排名第8）和“pH 6.5、0%P、-FA”（排名第10）3个中性土壤处理。此外，增施黄腐酸在中、碱性土壤和不同磷水平下均能提高番茄植株生长排名，说明黄腐酸能缓解碱土和缺磷对番茄植株造成的生长抑制。

2.2 对番茄产量和肥料产量贡献率的影响

图1-A显示，在两种土壤条件下，番茄产量均随着磷肥施用量的增加而提高，且相同磷水平下添加黄腐酸能进一步提高番茄产量。中性土壤条件下，随着磷肥施用量的增加，黄腐酸的增产效果逐渐降低。碱性土壤条件下，随着磷肥施用量的增加，黄腐酸的增产效果逐步升高。其中，“pH 8.0、25%P、+FA”处理下的番茄产量高于“pH 8.0、100%P、-FA”处理。同时，碱性土壤条件下100% P配施黄腐酸也可使番茄产量达到中性土壤下25%—50%施磷量处理水平。上述结果说明黄腐酸在低磷和碱性土壤条件下具有更显著的增产效果，表明黄腐酸能解除碱性土壤对磷素的固定作用。

表1 黄腐酸与磷肥施用在中、碱性土壤条件下对番茄植株生长的影响

不同字母表示处理间差异达5%显著水平。下同

Values followed by different letters are significant among treatments at the 5% level. The same as below

不同字母表示处理间差异达5%显著水平。下同

肥料产量贡献率反映肥料对作物产量贡献的大小，把不施磷肥（0% P）处理的产量视为土壤（地力）对产量的贡献，以其为基准进行计算，反映不同水平磷肥投入后的增产能力。图1-B显示，在两种土壤条件下，番茄的肥料产量贡献率均随着磷肥施用量的增加而增加。说明在两种土壤条件下磷素水平对番茄产量产生的直接影响均十分明显。施用黄腐酸后降低了中性土壤条件下各施磷水平的肥料产量贡献率，却增加了碱性土壤条件下各施磷水平的肥料产量贡献率。说明黄腐酸在中性土壤条件下的增产效果除了调控植株磷肥吸收利用外，还附带较多其他增产效应；而黄腐酸在碱性土壤条件下的增产效果则主要体现为提高植株对磷肥的吸收利用效率。

2.3 对番茄磷素吸收、利用和分配的影响

表2表明，磷素在番茄植株各组织中含量由高到低的排列顺序依次为：根、茎、叶、果。在两种土壤条件下，各组织磷含量均与磷肥施用量呈正相关，且黄腐酸在各磷水平下均能显著提升不同组织的磷含量。通过平均隶属度计算土壤pH、施磷水平和黄腐酸交互条件下对番茄植株磷吸收的综合排名可知，在中性土壤添加黄腐酸后，可使0%施磷量的植物组织磷含量综合水平高于未加黄腐酸的50%施磷量的处理；而在碱性土壤添加黄腐酸后，可使100%施磷量的植物组织磷含量综合水平高于中性土壤中未加黄腐酸的50%施磷量的处理。

图2-A显示，在两种土壤条件下，番茄植株的磷吸收总量均随着磷肥施用量的增加而增加，且在各磷肥施用水平上添加黄腐酸也能增加番茄植株的磷吸收总量。在中性土壤条件下，添加黄腐酸能弥补磷肥减施50%后对番茄植株磷吸收总量的影响。而在碱性土壤条件下，100%施磷水平添加黄腐酸能使番茄植株磷吸收总量达到中性土壤条件下0%施磷量不加黄腐酸的水平。由图2-B所示的磷肥利用率可知，中性土壤条件下各处理间差异不显著。而碱性土壤则较中性土壤显著降低了磷肥利用率；但碱性土壤添加黄腐酸后能有效提升磷肥利用率，且施磷水平越低，提升效果越明显。说明黄腐酸在碱性土壤条件下具有更为显著的磷素吸收利用促进效果。

表2 黄腐酸与磷肥施用在中、碱性土壤条件下对番茄根、茎、叶、果中磷含量的影响

图2 黄腐酸与磷肥施用在中、碱性土壤条件下对番茄磷素吸收量和磷素利用率的影响

2.4 对番茄果实品质的影响

表3显示，土壤pH和磷肥施用量均可影响番茄品质，且对各品质指标的作用效果也有不同；果实品质属综合指标，不能以某一指标作为标准进行单独评价。对果实品质指标进行平均隶属度计算和排名，有利于客观、综合的评价。与中性土壤相比，碱性土壤显著提高了番茄的果实品质。两种土壤条件下，果实品质均随着磷肥施用量的增加而提升。此外，在相同土壤和磷肥水平下添加黄腐酸也能显著提高果实品质。

表3 黄腐酸与磷肥施用在中、碱性土壤条件下对番茄果实品质的影响

3 讨论

碱性土壤显著抑制植物生长和矿质营养吸收，这一方面归因于土壤高pH对植物根系造成的直接伤害；另一方面则是碱性易沉淀元素被土壤固定造成的间接营养胁迫[22]。黄腐酸类物质作为“植物生长刺激素”已在多种植物中得到证实[23]。黄腐酸具有促进根系和同化系统生长，增加作物产量等功能[23]。笔者研究表明，添加0.08 g·kg-1黄腐酸即可有效缓解低磷胁迫对番茄幼苗生长的抑制作用，促进番茄幼苗生长，增加根冠比，抑制叶绿素降解，并通过促进根系有机酸分泌增加磷素吸收量[11]。黄腐酸类物质因含有植物激素类似物可直接促进植物的生长和发育[24]。黄腐酸除了直接刺激植物生长外，还可提高植物抗氧化能力，增加脯氨酸和可溶性糖等渗透调节物质含量，清除活性氧，降低细胞损伤[25]。因此，本研究中黄腐酸可通过直接刺激效应和抗性诱导效应缓解碱性土壤和低磷环境对番茄生长和产量的抑制作用。

本研究发现，无论是在中性土壤还是碱性土壤，黄腐酸均能显著提高番茄的磷素吸收和利用能力。中性土壤条件下添加黄腐酸对磷肥利用效率影响不显著，并且降低了肥料产量贡献率。说明中性土壤对磷肥的固定能力较弱，除淋溶作用外，绝大多数磷肥可被植株吸收。在此条件下，黄腐酸主要通过活化和释放土壤自身磷素，增加番茄各组织的磷含量，降低磷肥对产量贡献的份额。这为黄腐酸能活化土壤固定态磷提供了间接证据。腐植酸被证明可降低土壤对磷素的吸附能力，增加植物对土壤固定态磷的利用[26]。碱性土壤易使磷与Ca2+、Al3+等阳离子螯合，形成Al-P、Ca2-P、Ca8-P和Ca10-P等难溶性磷[13,27]。而黄腐酸与复合肥配施可提高盐碱地区小麦的肥料利用率，增产效果达36.17%[28]。本研究发现，黄腐酸能显著提高碱性土壤条件下番茄的磷肥利用效率和肥料产量贡献率。但随着磷肥施用水平的增加，黄腐酸对磷肥利用效率的促进效果下降，而对肥料产量贡献率的促进效果上升。这说明磷肥施入碱性盐土中易被固定，施用黄腐酸能解除碱性土壤对磷的固定作用，增加肥料对产量的贡献。此外，上述结果还说明黄腐酸在低磷水平下施用，能发挥更好的效果，增加磷肥利用效率。

顺境出产量，逆境促品质已成为园艺生产的共识。适度盐[21]、旱[29]、低温[30]和紫外线[30]等环境胁迫均能提高番茄果实品质。本研究的碱性土壤环境也能提高番茄果实综合品质。前人研究表明，番茄具有较强的耐碱性，可在pH 9.34以下的碱性土壤中生长、结实，碱土虽导致番茄产量下降15%—41%，但可提高可溶性糖含量13%—37%，降低有机酸含量3%—13%，使糖酸比增加0.2—3.1个单位，并提高果实维生素C含量[31]，与本研究结果相似。由于黄腐酸可促进碱性土壤条件下磷素的吸收，因而可平衡植株矿质营养，进一步提升番茄果实品质。

4 结论

土壤添加0.08 g·kg-1黄腐酸可显著促进番茄植株生长，活化土壤磷素，提高番茄产量和品质。因此，黄腐酸可用于中性土壤磷肥减施增效，保护磷矿资源，降低磷肥投入造成的土壤面源污染。黄腐酸还可用于碱性土壤改良与修复，为盐碱地区番茄优质高效生产提供理论依据和技术支撑。

[1] 曹志洪, 周健民. 中国土壤质量. 北京: 科学出版社, 2008: 3090.

CAO Z H, ZHOU J M.. Beijing: Science Press, 2008: 3090. (in Chinese)

[2] 张子璐, 刘峰, 侯庭钰. 我国稻田氮磷流失现状及影响因素研究进展. 应用生态学报, 2019, 30(10): 3292-3302.

ZHANG Z L, LIU F, HOU T Y. Current status of nitrogen and phosphorus losses and related factors in Chinese paddy fields: A review., 2019, 30(10): 3292-3302. (in Chinese)

[3] GONG B, WEN D, BLOSZIES S, LI X, WEI M, YANG F J, SHI Q H, WANG X F. Comparative effects of NaCl and NaHCO3stresses on respiratory metabolism, antioxidant system, nutritional status, and organic acid metabolism in tomato roots., 2014, 36(8): 2167-2181.

[4] Kumar A, Shahbaz M, KOIRALA M, Blagodatskaya E, SEIDEL S J, KUZYAKOV Y, Pausch J. Root trait plasticity and plant nutrient acquisition in phosphorus limited soil., 2019, 182(6): 1-8.

[5] 李文雪. 生物炭添加对盐碱土水气传导的影响[D]. 烟台: 鲁东大学, 2018.

LI W X. Effect of biochar addition on water and air conduction in saline alkali soil [D]. Yantai: Ludong University, 2018. (in Chinese)

[6] 冯涛, 周国华, 池风龙, 王邦杰. 亚临界水解处理有机废弃物对天津滨海盐碱地的改良作用. 湖北农业科学, 2019, 58(10): 74-77.

FENG T, ZHOU G H, CHI F L, WANG B J. Improvement of subcritical hydrolysis of organic waste on coastal saline alkali soil in Tianjin., 2019, 58(10): 74-77. (in Chinese)

[7] 李冬初, 王伯仁, 黄晶, 张杨珠, 徐明岗, 张淑香, 张会民. 长期不同施肥红壤磷素变化及其对产量的影响. 中国农业科学, 2019, 52(21): 3830-3841.

LI D C, WANG B R, HUANG J, ZHANG Y Z, XU M G, ZHANG S X, ZHANG H M. Changes of phosphorus in red soil and its effect to grain yield under long-term different fertilizations., 2019, 52(21): 3830-3841. (in Chinese)

[8] 孙运朋, 杨劲松, 姚荣江, 陈小兵. 生物炭和黄腐酸对滨海滩涂盐碱地土壤性质的提升. 中国农业科技导报, 2019, 21(8): 115-121.

SUN Y P, YANG J S, YAO R J, CHEN X B. Effects of biochar and fulvic acid application on soil properties in tidal flat reclamation region., 2019, 21(8): 115-121. (in Chinese)

[9] 唐晓乐, 李兆君, 马岩, 梁永超. 低温条件下黄腐酸和有机肥活化黑土磷素机制. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(4): 893-899.

TANG X L, LI Z J, MA Y, LIANG Y C. Mechanism of fulvic acid-and organic manure-mediated phosphorus mobilization in black soil at low temperature., 2012, 18(4): 893-899. (in Chinese)

[10] 李志坚, 林治安, 赵秉强, 袁亮, 李燕婷, 温延臣.增值磷肥对潮土无机磷形态及其变化的影响. 植物营养与肥料学报, 2013, 19(5): 1183-1191.

LI Z J, LIN Z A, ZHAO B Q, YUAN L, LI Y T, WEN Y C. Effects of value-added phosphate fertilizers on transformation of inorganic phosphorus in calcareous soils., 2013, 19(5): 1183-1191. (in Chinese)

[11] 张丽丽, 刘德兴, 史庆华, 巩彪. 黄腐酸对番茄幼苗适应低磷胁迫的生理调控作用. 中国农业科学, 2018, 51(8): 1547-1555.

ZHANG L L, LIU D X, SHI Q H, GONG B. Physiological regulatory effects of fulvic acid on stress tolerance of tomato seedlings against phosphate deficiency., 2018, 51(8): 1547-1555. (in Chinese)

[12] 刘佳欢, 王倩, 罗人杰, 陈喜, 孙淑娟.黄腐酸肥料对小麦根际土壤微生物多样性和酶活性的影响. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(10): 1808-1816.

LIU J H, WANG Q, LUO R J, CHEN X, SUN S J. Effect of fulvic acid fertilizer on microbial diversity and enzyme activity in wheat rhizosphere soil., 2019, 25(10): 1808-1816. (in Chinese)

[13] 李亚杰, 罗磊, 姚彦红, 王娟, 李丰先, 李城德, 边彩燕, 董爱云, 刘惠霞, 马瑞, 李德明. 黄腐酸菌肥与常规肥料配比对西北旱作区马铃薯根系形态及土壤酶活性的影响. 土壤与作物, 2019, 8(3): 293-301.

LI Y J, LUO L, YAO Y H, WANG J, LI F X, LI C D, BIAN C Y, DONG A Y, LIU H X, MA R, LI D M. The effects of fulvic acid fertilizer and conventional fertilizer ratio on potato root development and soil enzyme activity in arid land of northwest China., 2019, 8(3): 293-301. (in Chinese)

[14] 张彦才, 李若楠, 王丽英, 刘孟朝, 武雪萍, 吴会军, 李银坤. 磷肥对日光温室番茄磷营养和产量及土壤酶活性的影响. 植物营养与肥料学报, 2008, 14(6): 1193-1199.

ZHANG Y C, LI R N, WANG L Y, LIU M C, WU X P, WU H J, LI Y K. Effect of phosphorus fertilization on tomato phosporous nutrition, yield and soil enzyme activities., 2008, 14(6): 1193-1199. (in Chinese)

[15] GONG B, LI X, VANDENLANGENBERG K M, WEN D, SUN S S, WEI M, LI Y, YANG F J, SHI Q H, WANG X F. Overexpression of-adenosyl-L-methionine synthetase increased tomato tolerance to alkali stress through polyamine metabolism., 2014, 12(6): 694-708.

[16] 区惠平, 周柳强, 黄金生, 曾艳, 朱晓晖, 谢如林, 谭宏伟, 黄碧燕. 长期不同施肥对甘蔗产量稳定性、肥料贡献率及养分流失的影响. 中国农业科学, 2018, 51(10): 1931-1939.

QU H P, ZHOU L Q, HUANG J S, ZENG Y, ZHU X H, XIE R L, TAN H W, HUANG B Y. Effects of long-term different fertilization on sugarcane yield stability, fertilizer contribution rate and nutrient loss., 2018, 51(10): 1931-1939. (in Chinese)

[17] 曹兵, 倪小会, 肖强, 徐凯, 杨俊刚, 衣文平, 李丽霞. 包膜尿素对温室番茄产量、品质和经济效益的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(2): 389-395.

CAO B, NI X H, XIAO Q, XU K, YANG J G, YI W P, LI L X. Impact of coated urea on yield, quality and economic returns of greenhouse tomato., 2014, 20(2): 389-395. (in Chinese)

[18] 高方胜, 王磊, 徐坤. 砧木与嫁接番茄产量品质关系的综合评价. 中国农业科学, 2014, 47(3): 605-612.

GAO F S, WANG L, XU K. Comprehensive evaluation of relationship between rootstock and yield and quality in grafting tomato., 2014, 47(3): 605-612. (in Chinese)

[19] 张钧恒, 马乐乐, 李建明. 全有机营养肥水耦合对番茄品质、产量及水分利用效率的影响. 中国农业科学, 2018, 51(14): 2788-2798.

ZHNAG J H, MA L L, LI J M. Effects of all-organic nutrient solution and water coupling on quality, yield and water use efficiency of tomato., 2018, 51(14): 2788-2798. (in Chinese)

[20] 谷端银, 王秀峰, 杨凤娟, 焦娟, 魏珉, 史庆华. 纯化腐植酸对低氮胁迫下黄瓜幼苗生长及养分吸收的影响. 应用生态学报, 2016, 27(8): 2535-2542.

GU D Y, WANG X F, YANG F J, JIAO J, WEI M, SHI Q H. Effects of purified humic acid on growth and nutrient absorption of cucumber () seedlings under low nitrogen stress., 2016, 27(8): 2535-2542. (in Chinese)

[21] 刘德兴, 荆鑫, 焦娟, 魏珉, 隋申利, 赵利华, 李艳玮, 赵娜, 巩彪, 史庆华. 嫁接对番茄产量、品质及耐盐性影响的综合评价. 园艺学报, 2017, 44(6): 1094-1104.

LIU D X, JING X, JIAO J, WEI M, SUI S L, ZHAO L H, LI Y W, ZHAO N, GONG B, SHI Q H. Comprehensive evaluation of yield, quality and salt tolerance in grafting tomato., 2017, 44(6): 1094-1104. (in Chinese)

[22] GONG B, WEN D, WANG X F, WEI M, YANG F J, LI Y, SHI Q H. S-nitrosoglutathione reductase-modulated redox signaling controls sodic alkaline stress responses inL.., 2015, 56(4): 790-802.

[23] 张瑜, 王若楠, 邱小倩, 杨金水, 李宝珍, 袁红莉. 生物刺激素腐植酸对植物生理代谢的影响. 腐植酸, 2019(3): 1-6, 33.

ZHANG Y, WANG R N, QIU X Q, YANG J S, LI B Z, YUAN H L. Effects of biostimulant humic acid on physiological metabolism of plant., 2019(3): 1-6, 33. (in Chinese)

[24] ZHANG X Z, SCHMIDT R E. Hormone-containing products' impact on antioxidant status of tall fescue and creeping bentgrass subjected to drought., 2000, 40(5): 1344-1349.

[25] 回振龙, 李朝周, 史文煊, 张俊莲, 王蒂. 黄腐酸改善连作马铃薯生长发育及抗性生理的研究. 草业学报, 2013, 22(4): 130-136.

HUI Z L, LI C Z, SHI W X, ZHANG J L, WANG D. A study on the use of fulvic acid to improve growth and resistance in continuous cropping of potato., 2013, 22(4): 130-136. (in Chinese)

[26] 杨凯, 关连珠, 颜丽, 朱教君, 贺婧. 外源腐殖酸对三种土壤磷吸附与解吸特性的影响. 生态学杂志, 2009, 28(7): 1303-1307.

YANG K, GUAN L Z, YAN L, ZHU J J, HE J. Effects of exogenous humic acids on soil phosphorus adsorption and desorption., 2009, 28(7): 1303-1307. (in Chinese)

[27] 李粉茹, 于群英, 邹长明. 设施菜地土壤pH值、酶活性和氮磷养分含量的变化. 农业工程学报, 2009, 25(1): 217-222.

LI F R, YU Q Y, ZOU C M. Variations of pH value, enzyme activity and nitrogen phosphorus content in protected vegetable soils., 2009, 25(1): 217-222. (in Chinese)

[28] 陈宝成, 周华敏, 梁海, 王桂伟, 韩哲, 满晟群. 黄腐酸复合肥对盐碱地小麦生长、产量、效益及土壤理化性质的影响. 腐植酸, 2019(3): 19-24.

CHEN B C, ZHOU H M, LIANG H, WANG G W, HAN Z, MAN S Q. Effects of fulvic acid compound fertilizer on growth, yield, benefit of wheat and soil physicochemical properties in saline-alkali soil., 2019(3): 19-24. (in Chinese)

[29] 王艳丹, 方海东, 李建查, 张明忠, 岳学文, 张雷, 潘志贤, 李坤, 史亮涛. 不同水肥管理对番茄品质和产量的影响. 农学学报, 2019, 9(6): 39-45.

WANG Y D, FANG H D, LI J C, ZHANG M Z, YUE X W, ZHANG L, PAN Z X, LI K, SHI L T. Effects of water and fertilizer management modes on quality and yield of tomato., 2019, 9(6): 39-45. (in Chinese)

[30] 李邵, 苏炜宣, 宋少恒, 孙小进, 丁小明, 常军盛, 李树辉. 光温耦合对日光温室番茄生长、产量与品质的影响. 中国农学通报, 2019, 35(6): 122-128.

LI S, SU W X, SONG S H, SUN X J, DING X M, CHANG J S, LI S H. Effects of light-temperature coupling on growth, yield and quality of tomato in solar greenhouse., 2019, 35(6): 122-128. (in Chinese)

[31] 黄立华, 梁正伟, 陈渊. 苏打盐碱胁迫对番茄果实品质的影响. 吉林农业大学学报, 2007, 29(1): 74-77.

HUANG L H, LIANG Z W, CHEN Y. Effect of saline-sodic stress on quality of tomato fruit., 2007, 29(1): 74-77. (in Chinese)

Application of Fulvic Acid and Phosphorus Fertilizer on Tomato Growth, Development, and Phosphorus Utilization in Neutral and Alkaline Soil

ZHANG LiLi, SHI QingHua, GONG Biao

(College of Horticultural Science and Engineering, Shandong Agricultural University/State Key Laboratory of Crop Biology/Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops in Huang-Huai Region, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Tai’an 271018, Shandong)

【】The phosphorus uptake and utilization of plants are reduced in alkaline soil. Fulvic acid (FA) application has effect on activating the hard-soluble phosphorus in soil. This study used FA to improve the utilization rate of phosphorus fertilizer in alkaline soil, so as to provide a new approach to reduce phosphorus fertilizer application. 【】The tomato (L.) cultivar of Luo La was used as plant material, which were cultivated in the big pots with two kinds soil. Two levels of soil pH (6.5 and 8.0) with four levels of phosphorus (P2O5) fertilizer application (0, 0.1325, 0.265 and 0.53 g·kg-1, separately marked as 0% P, 25% P, 50% P and 100% P), with or without 0.08 g·kg-1FA were set in this experiment. Then, it was studied the effectsof 0.08 g·kg-1FA and phosphorus fertilizer on plant growth, yield, fruit quality and phosphorus utilization in neutral and alkaline soil. 【】The tomato plant growth, yield, phosphorus concentrations, phosphorus uptake and fertilizer contribution were significantly reduced in alkaline soil. However, the tomato fruit quality was improved in alkaline soil. The tomato plant growth, yield and fruit quality, as well as phosphorus concentrations, phosphorus uptake and fertilizer contribution were also reduced by reducing phosphorus application. However, the phosphorus fertilizer utilization was improved in lower phosphorus levels. Application of FA had significant effects on improving phosphorus uptake and concentrations, which promoted the plant growth, yield and quality formation. Application of FA had little effect on phosphorus fertilizer utilization, which reduced fertilizer contribution in neutral soil. However, the phosphorus fertilizer utilization and fertilizer contribution were significantly enhanced by FA treatment in alkaline soil. In addition, application of FA increased levels of tomato growth and yield under 50% P treatment to that under 100% P treatment, while this enhanced effect was more significant in high pH soil. Application of FA to 100% P treatment had significant effects on improving tomato plant growth, yield in alkaline soil, which showed similar effects on that in 0% P without FA treatment in neutral soil.【】Application of FA could improve phosphorus utilization, tomato plant growth, yield and fruit quality, which hit the mark of reducing phosphorus fertilizer application. Additionally, phosphorus fertilizer with FA application had mitigative effect of tomato growth and yield inhibition in alkaline soil.

tomato; fulvic acid; growth; yield; quality; phosphorus utilization

10.3864/j.issn.0578-1752.2020.17.013

2020-01-19；

2020-05-09

国家自然科学基金（U1903105）、山东省“渤海粮仓”科技示范工程升级版项目（2019BHLC005）、山东省重点研发计划（2019GNC106047）

张丽丽，E-mail：z1551931811@163.com。通信作者巩彪，E-mail：gongbiao@sdau.edu.cn

（责任编辑 赵伶俐）