沼液提取物与宛氏拟青霉菌复配对番茄生长和果实品质的影响

汤圆强 李涛 张丽莉 王虹云 曹守军 董泰丽

摘 要：以番茄为试验材料，通过田间试验研究沼液提取物与宛氏拟青霉菌（菌株SJ1）复配对番茄生长和果实品质的影响。结果表明，沼液提取物与宛氏拟青霉菌复配叶面肥能够促进番茄生长，提高番茄产量，可以替代化学叶面肥。其中，沼液提取物500倍液和宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1复配作叶面肥的综合效果最佳，与施用化学叶面肥处理相比，番茄植株鲜质量、干质量、壮苗指数、POD活性、开花数、坐果数、坐果率分别提高43.06%、28.43%、84.74%、28.06%～78.13%、30.30%、68.86%、29.51%。果实可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和产量分别提高28.44%、146.61%、75.13%。综上所述，沼液提取物500倍液和宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1复配作叶面肥可在生产中推广使用。

关键词：番茄;生物叶面肥;沼液提取物;宛氏拟青霉菌;生长;品质

Abstract： Effects of biogas slurry extract combined with Paecilomyces variotii （SJ1） on Tomato growth and quality were studied by a filed experiment. Compounding the biogas slurry extract with Paecilomyces variotii can improve tomato growth and fruit yield. It can replace chemical foliar fertilizer. Compared with chemical foliar fertilizer treatment， biogas slurry extract 500 times + Paecilomyces variotii 30 ng·mL-1 has the most significant effect in all aspects. It increased 43.06% in fresh weight， 28.43% in dry weight， 84.74% in strong seedling index， 28.06%-78.13% in POD activity， 30.30% in flowering number， 68.86% in fruit set number， 29.51% in fruit set rate， 75.13% in yield， 28.44% in fruit soluble protein content and 146.61% in fruit soluble sugar content. In summary， biogas slurry extract 500 times + Paecilomyces variotii 30 ng·mL-1 as foliar fertilizer can be promoted and used in production.

Key words： Tomato; Biological foliar fertilizer; Biogas slurry extract; Paecilomyces variotii; Growth; Quality

生物叶面肥是一种通过生物发酵工艺，由生物物质和动植物残体加工而成的高活性生物原液，含有植物生长发育所需的多种腐植酸、氨基酸、植物生长调节激素和微生物次级代谢物等生物活性成分，具有养分吸收快、施肥效果好、安全性能高等特点[1-3]。已有研究表明，生物叶面肥可促进植物呼吸作用和光合作用，增加植物生长量，促进植物生长[4-5];诱导植物的抗病性，防治多种病虫害[6];减少果实内可溶性酸含量，增加维生素C含量，果实品质更好[7-8];提早花期，增加坐果率，提高产量[9-10]。

沼液提取物叶面肥是由山东民和生物科技股份有限公司研制的有机生物叶面肥“新壮态”。该产品采用山东民和生物科技股份有限公司自主研发的A&T生物發酵工艺，利用天然谷物多道发酵并经过U-NRO多级透析提纯技术获得的原生态生长液，是一种绿色无污染的优质叶面肥，含有各种植物调节生长激素、酸类物质和提高植物抗逆性、抗病虫的活性物质。宛氏拟青霉菌SJ1是从野生沙棘中分离的一株内生真菌，具有促进作物生长、根系发育、提高抗冻能力、增加产量的作用[11]。虽然沼液提取物和宛氏拟青霉菌对植物生长都有促进作用，但将两者复配使用能否达到原有效果或更好效果尚未有研究报道。因此，笔者通过研究不同复配比例对番茄生长和果实品质的影响，筛选出最经济高效的复配方案，为制定沼液提取物和宛氏拟青霉菌复配叶面肥的方案提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试番茄品种为烟粉210，由山东省烟台市农业科学研究院选育。

沼液提取物（吲哚乙酸（ρ，后同）≥770 ?g·L-1，赤霉素类≥46.8 ?g·L-1，细胞分裂素类≥0.21 ?g·L-1，油菜素甾醇类和内酯类≥0.14 ?g·L-1，多胺类≥156.9 ?g·L-1，脱落酸≥288 ?g·L-1，茉莉酸≥40.1 ?g·L-1，水杨酸≥262.8 ?g·L-1）由山东民和生物科技股份有限公司生产;宛氏拟青霉菌（菌株SJ1）由山东民和生物科技股份有限公司生产;化学叶面肥为泰力隆中量元素水溶叶面肥（Ca≥560 g·L-1，Zn≥31 g·L-1，B≥3.5 g·L-1）由英国萨福派克有限公司生产。

1.2 试验设计

试验产品为沼液提取物叶面肥及沼液提取物与宛氏拟青霉菌复配叶面肥，对照产品为化学叶面肥。沼液提取物叶面肥使用浓度为300倍、500倍;宛氏拟青霉菌使用浓度分别为10、20、30 ng·mL-1;化学叶面肥使用浓度为4000倍。试验共设置9个处理，分别为：

①中量元素水溶肥4000倍液（CK1）;

②沼液提取物300倍液（CK2）;

③沼液提取物300倍液+宛氏拟青霉菌10 ng·mL-1（X300T10）;

④沼液提取物300倍液+宛氏拟青霉菌20 ng·mL-1（X300T20）;

⑤沼液提取物300倍液+宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1（X300T30）;

⑥沼液提取物500倍液（CK3）;

⑦沼液提取物500倍液+宛氏拟青霉菌10 ng·mL-1（X500T10）;

⑧沼液提取物500倍液+宛氏拟青霉菌20 ng·mL-1（X500T20）;

⑨沼液提取物500倍液+宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1（X500T30）。

所有处理在定植后每周施用1次，每次每株用气压式喷壶均匀喷洒5 s，至采收结束。

1.3 方法

试验于2019年8月21日至12月20日在山东省烟台市农业科学研究院蔬菜温室中进行。试验培养槽为外径×内径×底径为30 cm×27.4 cm×22.5 cm规格的塑料花盆，每个培养槽内装填厚度约12 cm（约5.88 dm3）的椰糠基质。每个培养槽种植1株番茄，采用随机区组试验设计，每个处理种植3株，3次重复，株距55～60 cm。试验使用的营养液为番茄水培专用营养液，按A肥0.305 g·L-1、B肥0.760 g·L-1混合而成，根据天气情况和番茄不同生长阶段需求进行浇灌，各处理水肥管理水平一致。

1.4 指标测定方法

在番茄幼苗期（定植后28～30 d）、初果期（定植后47～48 d）和盛果期（定植后79～80 d）分别测量株高、茎粗等生长指标，以及叶绿素含量、光合速率、保护酶活性等生理指标。每处理测9株，取平均值，株高用卷尺测量，茎粗用游标卡尺测量。超氧化物歧化酶（SOD）活性用氮藍四唑光化还原法测定，过氧化氢酶（CAT）活性用紫外吸收法测定，过氧化物酶（POD）活性用愈创木酚法测定，叶绿素含量用95%乙醇萃取法测定[12]。自始花期开始对所有处理开花数和坐果数进行统计记录，在盛果期随机选取相同穗上成熟度一致的番茄进行果实品质及货架期的测定。可溶性糖含量用蒽酮比色法测定[13]、维生素C含量用2，6-二氯靛酚滴定法测定[14]、可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝G-250染色法测定[15]、番茄红素含量用高效液相色谱法测定[16]。拉秧后对各处理植株的地上部分和地下部分进行干鲜质量称量，计算根冠比和壮苗指数。

1.5 数据处理

采用SSPS 24.0和Excel 2010处理数据和作图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对番茄生长指标的影响

由表1可知，不同生长时期，各处理间番茄株高和茎粗均没有显著差异。其中沼液提取物300倍液和宛氏拟青霉菌复配，X300T30处理3个时期株高分别比X300T20处理降低了2.00%、5.52%和14.24%。可见，在沼液提取物300倍液处理下，宛氏拟青霉菌质量浓度超过20 ng·mL-1会对番茄植株高度产生负作用。在沼液和宛氏拟青霉菌复配处理下，各生长时期均表现为X500T30处理茎粗值最大，因而以沼液提取物500倍液+宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1处理效果最佳。

由表2可知，与化学叶面肥（CK1）处理相比，喷施沼液提取物叶面肥处理提高了番茄鲜质量、根冠比和含水率，鲜质量较CK1处理提高了17.37%～43.06%，根冠比较CK1处理提高了6.96%～91.65%，含水率较CK1处理提高了2.41%～4.73%。在沼液提取物和宛氏拟青霉菌复配叶面肥处理下，沼液提取物浓度相同时，随宛氏拟青霉菌浓度增加，番茄植株鲜质量、干质量、根冠比和壮苗指数均呈上升趋势，但上升趋势不显著;在宛氏拟青霉菌添加量相同的情况下，沼液提取物500倍液处理的植株鲜质量、干质量、根冠比、壮苗指数均高于沼液提取物300倍液处理。以上结果表明，沼液提取物与宛氏拟青霉菌复配有利于提高番茄植株鲜质量、根冠比;沼液提取物500倍液更有利于番茄植株生长，其中沼液提取物500倍液+宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1处理效果最佳，壮苗指数较其他处理提高了9.72%～93.65%。

2.2 不同处理对番茄生理指标的影响

由表3可知，在沼液提取物500倍液与宛氏拟青霉菌复配处理下，随宛氏拟青霉菌浓度的增加，各时期叶绿素含量均呈上升趋势。但在幼苗期和初果期，沼液提取物300倍液处理下，复配宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1处理叶绿素含量较20 ng·mL-1处理分别降低了45.51%和29.01%，表明在沼液提取物300倍液处理下，施用宛氏拟青霉菌超过20 ng·mL-1会抑制幼苗期和初果期叶绿素合成。

由表4可知，在沼液提取物和宛氏拟青霉菌复配处理下，番茄初果期和盛果期植株SOD活性均显著高于CK1和CK3，在初果期比CK1提高了24.44%～33.19%，比CK3提高了54.70～65.56%，在盛果期比CK1提高了25.19%～33.79%，比CK3提高了56.31～67.04%。其中沼液提取物300倍液与宛氏拟青霉菌复配处理下，番茄同一生长时期SOD活性随宛氏拟青霉菌浓度增加而升高，但在沼液提取物500倍液处理下，在番茄同一生长时期，除幼果期X500T30处理外，其他处理SOD活性均随宛氏拟青霉菌浓度增加呈降低趋势。在沼液提取物500倍液处理下，番茄同一生长时期，POD活性随宛氏拟青霉菌含量的增加而升高。沼液提取物500倍液与宛氏拟青霉菌复配处理下，随宛氏拟青霉菌含量增加，CAT活性呈上升趋势。由此可见，施用宛氏拟青霉菌有利于增强番茄植株的抗逆性。

2.3 不同处理对番茄产量的影响

由表5可知，在各处理中，沼液提取物500倍液和宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1复配处理下番茄开花数最高，比其他处理提高了14.40%～30.30%。在沼液提取物和宛氏拟青霉菌复配叶面肥处理下，相同沼液提取物浓度随宛氏拟青霉菌浓度增加，番茄开花数呈上升趋势，添加宛氏拟青霉菌可以提高番茄的坐果数和坐果率，但在沼液提取物300倍液与宛氏拟青霉菌复配处理下，宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1处理下坐果数和坐果率比20 ng·mL-1处理分别降低了10.97%和13.11%，可见在沼液提取物300倍液处理下，宛氏拟青霉菌质量浓度超过20 ng·mL-1会对番茄坐果数和坐果率产生负作用。以上表明，宛氏拟青霉菌有利于提高番茄开花数、坐果数和坐果率，但在高浓度沼液提取物处理下，施用宛氏拟青霉菌质量浓度高于20 ng·mL-1会产生相反作用，所有处理中沼液提取物500倍液+宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1处理效果最佳。

在沼液提取物和宛氏拟青霉菌复配叶面肥处理下，沼液提取物500倍液处理下随宛氏拟青霉菌浓度增加，番茄单株产量呈上升趋势。但沼液提取物300倍液下，宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1处理产量比20 ng·mL-1处理降低了19.41%，表明在沼液提取物300倍液处理下，宛氏拟青霉菌质量浓度超过20 ng·mL-1会造成番茄单株产量的下降。所有处理中，以沼液提取物500倍液+宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1处理产量最高，比其他处理增产17.68%～79.38%。

2.4 不同处理对番茄果实品质的影响

由图1可知，与喷施化学叶面肥处理（CK1）相比，喷施沼液提取物叶面肥各处理的番茄货架期比CK1处理延长了2.32%～72.85%，可见喷施沼液提取物叶面肥有利于延长番茄货架期。其中，不施用宛氏拟青霉菌处理的货架期比施用宛氏拟青霉菌处理的长，可见添加宛氏拟青霉菌会缩短番茄的货架期。

由表6可知，番茄維生素C含量和番茄可溶性蛋白含量各处理无明显规律。番茄可溶性糖除沼液提取物300倍液+宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1处理外，其他处理比化学叶面肥处理（CK1）提高了21.19%～197.46%。番茄红素含量除X300T30处理外，相同浓度沼液提取物其他处理随宛氏拟青霉菌浓度增加，番茄红素含量呈上升趋势。可见高浓度处理下，宛氏拟青霉菌质量浓度超过20 ng·mL-1会降低番茄果实可溶性糖含量。以上表明，喷施沼液提取物叶面肥有利于提升番茄果实品质，但各处理优势不同。

3 讨论与结论

植株生长量是植物生长过程中的重要指标，是植物获取能量、合成有机物质、增加产量和提升品质的重要保障[4]。通过对不同处理不同时期的番茄生长量测定，发现沼液提取物和宛氏拟青霉菌复配叶面肥在促进番茄植株鲜质量方面显著高于化学叶面肥，干质量、根冠比、含水率和壮苗指数也普遍高于化学叶面肥，株高、茎粗和叶绿素含量则与常用的化学叶面肥差异不大。其主要原因是沼液提取物不仅含有大量植物所需的营养元素，还含有各种植物调节生长激素，对细胞的分裂和伸长有促进作用[17]。刘鲁峰等研究表明，吲哚乙酸、赤霉素、细胞分裂素类物质可以促进植物根、茎、叶的生长[18-20]。试验结果发现，在适宜的浓度范围内，宛氏拟青霉菌浓度越高，植物生长越好，这与阿尔梅里亚大学研究员Moreno-Gavíra 等[21]和Lu等[22]研究的宛氏拟青霉菌可促进植物生长的结果相一致。沼液提取物300倍液与宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1复配会造成番茄生长量下降，其原因可能是高浓度沼液提取物与宛氏拟青霉菌产生了拮抗作用，其拮抗产物对番茄生长有影响，具体原因还有待于进一步的研究。

植物体内保护酶活性是显示植株抗逆性的重要指标，具有高保护酶活性的植株对外界胁迫有更好适应性。刘芳宏等研究表明，茉莉酸类物质、腐植酸、氨基酸类物质具有诱导植物抗性机制的作用，可提高植株抗逆性[23-24]。通过对不同时期不同处理下番茄SOD活性、POD活性、CAT活性的测定，发现沼液提取物和宛氏拟青霉菌复配在初果期和盛果期有利于提高番茄植株SOD活性，在幼苗期和初果期有利于提高POD活性，在盛果期POD活性也普遍高于化学叶面肥，与王晓琪等[25-26]的研究结果相一致，这与沼液提取物中含有大量酸类物质和抗病虫活性物质有关。

不同处理中宛氏拟青霉菌浓度的增加有利于番茄产量的提升，这与贾春花等[27-28]在樱桃萝卜和玉米中的研究结果相一致。但同时也发现施用宛氏拟青霉菌会缩短番茄的货架期，具体原因还有待于进一步研究。

综上所述，沼液提取物和宛氏拟青霉菌复配与化学叶面肥相比，有利于提升番茄植株部分生长指标，提升保护酶中POD、SOD活性，增加番茄果实产量。综合效果以沼液提取物500倍液+宛氏拟青霉菌30 ng·mL-1处理最佳。沼液提取物和宛氏拟青霉菌复配叶面肥可以在确保番茄产量和品质不降低的前提下代替化学肥料叶面肥，不但能减轻化学肥料使用对环境的污染，还可以增加产品的安全性，有利于农业的绿色可持续发展，具有显著的经济与生态效益。

参考文献

[1] 杨俊雪，石如岳.氨基酸叶面肥应用现状[J].农村经济与科技，2019，30（24）：28.

[2] 羌松，曹骞，王雷，等.生物叶面肥对红地球葡萄果实品质的影响[J].新疆农业大学学报，2012，35（4）：298-301.

[3] 古丽比热·克依木，吐尔逊古丽·艾比布拉.氨基酸液肥对温室葡萄果实性状的影响[J].北方果树，2008（4）：15.

[4] 胡晨曦，张永吉，李子恒，等.不同叶面肥喷施时期对樱桃番茄生长和产量的影响[J].长江蔬菜，2020（10）：66-69.

[5] 张洪山，陈德清，任士伟，等.氨基寡糖素对番茄生长的影响[J].现代农业科技，2018（6）：63.

[6] RABEA E I， BADAWY M E，STEVENS C V，et al.Chitosan as antimicrobial agent：applications and mode of action[J].Biomacromolecules，2003，4（6）：1457-65.

[7] 姚建剛，李涛，张丽莉，等.鸡粪发酵提取液对番茄产量和品质的影响[J].山东农业科学，2017，49（7）：104-106.

[8] 姚建刚，牟晓璐，李涛，等.鸡粪发酵提取液对黄瓜生长及品质的影响[J].北方园艺，2019（14）：48-52.

[9] 邓启亮，罗银树，丘土兴.番茄喷施含氨基酸水溶肥料的效果研究[J].现代农业科技，2014（12）：63.

[10] 高志建，汤晓昀，何帅，等.新型叶面肥爱谷素对加工番茄光合作用及产量的影响[J].安徽农业科学，2016，44（24）：136-137.

[11] 孔波，程丽娜，耿全政，等.一种宛氏拟青霉菌株SJ1及其应用：CN104745483A[P].2015-07-01.

[12] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2000.

[13] 李红峥，曹红霞，郭莉杰，等.沟灌方式和灌水量对温室番茄综合品质与产量的影响[J].中国农业科学，2016，49（21）：4179-4191.

[14] 李小方，张志良.植物生理学试验指导[M].北京：高等教育出版社，2016：246.

[15] 焦洁.考马斯亮蓝G-250染色法测定苜蓿中可溶性蛋白含量[J].农业工程技术，2016，36（17）： 33-34.

[16] 中华人民共和国农业部.蔬菜及制品中番茄红素的测定 高效液相色谱法：NY/T 1651-2008[S].北京：中国标准出版社，2008.

[17] 王康，吴家旺，戴辉，等.沼液叶面肥对水稻生长的影响[J].江苏农业科学，2019，47（15）：126-129.

[18] 刘鲁峰，狄义宁，何丽莲，等.内生枯草芽孢杆菌B9促生长效果及产吲哚乙酸（IAA）能力研究[J].云南农业大学学报（自然科学），2020，35（2）：227-234.

[19] 王飞，王明，蒋小军，等.赤霉素对陆18S不同发育进度群体茎叶及穗部性状的影响[J].湖南农业科学，2018（4）：27-30.

[20] 徐映萍.生长素和细胞分裂素对荸荠离体植株再生的影响[D].杭州：浙江大学，2019.

[21] MORENO-GAV?RA A，DI?NEZ F，S?NCHEZ-MONTESINOS B，et al.Paecilomyces variotii as a plant-growth promoter in horticulture[J].Agronomy，2020，10（4）：597.

[22] LU C C，LIU H F，JIANG D P， et al.Paecilomyces variotii extracts（ZNC）enhance plant immunity and promote plant growth[J].Plant and Soil，2019，441（1/2）：383-397.

[23] 刘芳宏，曾凯芳，邓丽莉.茉莉酸类物质诱导果蔬抗性机制研究进展[J].食品工业科技，2015，36（7）：392-395.

[24] 马金昭，张民，刘之广，等.含氨基酸铜基叶面肥对芹菜产量、品质和防病效果的影响[J].植物营养与肥料学报，2019，25（12）：2152-2161.

[25] 王晓琪，姚媛媛，刘之广，等.宛氏拟青霉提取物对盐胁迫下水稻幼苗的生理适应性[J].农业资源与环境学报，2020，37（1）：98-105.

[26] 王晓琪，姚媛媛，陈宝成，等.宛氏拟青霉提取物增强水稻抗低温胁迫的最佳施用水平[J].植物营养与肥料学报，2019，25（12）：2133-2141.

[27] 贾春花，刘之广，张民，等.宛氏拟青霉提取物对樱桃萝卜产量及品质的影响[J].农业资源与环境学报，2019，36（2）：176-183.

[28] CHEN Q，LI Z L，QU Z M，et al.Maize yield and root morphological characteristics affected by controlled-release diammonium phosphate and Paecilomyces variotii extracts[J].Field Crops Research，2020，255：107862.