生物刺激素在设施番茄上的应用效果研究*

陈玉林 倪琳琳** 周园园 龚奕杰 王 珊 冯均科 唐 静 陈 颖

（1.江苏省昆山市玉山镇农业服务中心，江苏 昆山 215300；2.昆山市优来谷成科创中心，江苏 昆山 215300；3.江苏省昆山市农业技术推广中心，江苏 昆山 215300）

目前我国的番茄生产主要以设施栽培为主，番茄已成为我国设施栽培面积最大的蔬菜种类之一，设施番茄生产为江苏省重点发展的规模化农业产业[1]。近年来，化肥和农药等化学合成物质的使用，极大地提高了番茄的产量，然而化肥、农药在一定程度上的不合理使用也导致了土壤板结退化、环境污染、病虫害抗药性增强等一系列问题。生物刺激素为环境友好型天然激素[2]，是继肥料和农药之后被逐渐采用的一种能促进或调节作物生长、兼具改良土壤功能的物质。目前被国内外学者公认的生物刺激素主要有5类，即腐植酸、蛋白水解物与氨基酸、海藻提取物、微生物菌剂、壳聚糖和几丁质及其衍生物等[3]。本研究以矿源黄腐酸钾、酶解海藻精、复合氨基酸原粉、叶动力含腐殖酸水溶肥料为试验材料，探究了不同生物刺激素对设施番茄产量及品质的影响，为筛选适宜设施番茄高效绿色栽培的生物刺激素提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试生物刺激素均由山东绿陇生物科技有限公司提供，分别为矿源黄腐酸钾（黄腐酸≥50%，腐殖酸≥65%，氧化钾≥12%，pH值8~10）、酶解海藻精（腐植酸≥3.0%，N+P2O5+K2O≥20%，海藻酸≥18%，有机质≥50%，K2O≥18%）、复合氨基酸原粉（复合氨基酸≥30%，有机质≥40%，磷酸钾总养分≥22%）、叶动力含腐殖酸水溶肥料（腐殖酸≥30 g/L，N+P2O5+K2O≥200 g/L）；供试番茄品种为甜蜜蜜，由北京中研益农种苗科技有限公司提供。

1.2 试验方法

试验于2020年1~6月和2021年1~6月设在昆山玉叶蔬菜基地（位于江苏省昆山市玉山镇）的A14号大棚内。试验设5个处理。（1）矿源黄腐酸钾：间隔7~15 d冲施1次，每次每667 m2用量300~400 g；（2）酶解海藻精：500~800倍液冲施，每667 m2用量500~1 000 g；（3）复合氨基酸原粉：冲施，每667 m2用量2~10 kg；（4）叶动力含腐殖酸水溶肥料：1 000倍液喷施，分别于苗期、生长期、生长中期、果实膨大期叶面喷施；（5）不施用生物刺激素（ck）。每个处理重复3次，完全随机区组排列，各小区间设隔离行，小区面积10 m2，其他栽培管理措施按常规。每667 m2施鸡粪（N=1.03%）2 000 kg[4]、三元复合肥（15⁃15⁃15）40 kg作基肥，后期每667 m2追施尿素（N≥46%）8 kg、三元复合肥（15⁃15⁃15）8 kg。番茄苗龄约4周时人工移栽，双行种植，株距40 cm，行距50 cm，每667 m2种植3 300株。

1.3 调查统计方法

调查记录各处理番茄的生育期、株高、第一果穗高度、茎粗、叶片数、花穗数、节间距（第二穗花）、叶长、叶宽、平均单株坐果数、单果质量、单株产量等指标，折算每667 m2产量。使用PAL-1手持糖度仪测定番茄果实可溶性固形物含量、蒽酮比色法测定果实可溶性糖含量、氢氧化钠溶液滴定法测定果实可滴定酸含量、荧光法测定果实维生素C含量、高效液相色谱法测定果实番茄红素含量。番茄采收后，采用对角线五点取样法采集各小区表层（0~20 cm）土样，风干过筛后测定土壤理化性质。使用酸度计测定土壤pH值，采用重铬酸钾容量法测定土壤有机质含量、盐酸-氟化铵浸提-钼锑抗比色法测定土壤有效磷含量、醋酸铵-火焰光度计法测定土壤缓效钾含量、碱解扩散法测定土壤水解性氮含量，计算每667 m2养分投入量（纯量）和吸收量（纯量），折算肥料利用率。开花结果期调查各小区番茄植株的发病情况，计算病株率。

肥料利用率（%）=（各处理养分吸收量-对照处理养分吸收量）/养分投入量×100

病株率（%）=（发病株数/调查总株数）×100

2 结果与分析

2.1 不同生物刺激素对番茄生育期的影响

不同生物刺激素对番茄生育期的影响见表1。

表1 不同生物刺激素对番茄生育期的影响

由表1可知，连续2年叶动力含腐殖酸水溶肥料处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）处理番茄的始花期最晚（4月10日）、始收期最晚（5月11日）；矿源黄腐酸钾处理番茄的终收期较晚（7月14日），不施用生物刺激素（ck）和复合氨基酸原粉处理番茄的终收期较早（7月12日），酶解海藻精、叶动力含腐殖酸水溶肥料处理番茄的终收期居中（7月13日）。

2.2 不同生物刺激素对设施番茄植物学性状的影响

不同生物刺激素对设施番茄植物学性状的影响见表2。

表2 不同生物刺激素对设施番茄植物学性状的影响

由表2可知，不同处理间番茄的株高、茎粗、第一果穗高度、节间距、叶片数、叶长和叶宽均存在差异。矿源黄腐酸钾和叶动力含腐殖酸水溶肥料处理番茄的株高和茎粗显著高于其他处理；不施用生物刺激素（ck）处理番茄的第一果穗高度显著高于其他处理，矿源黄腐酸钾、叶动力含腐殖酸水溶肥料处理番茄的第一果穗高度较低；复合氨基酸原粉处理番茄的节间距显著高于其他处理；矿源黄腐酸钾、叶动力含腐殖酸水溶肥料处理番茄的叶片较多、叶长和叶宽显著高于其他处理。

2.3 不同生物刺激素对设施番茄产量的影响

不同生物刺激素对设施番茄产量的影响见表3。

表3 不同生物刺激素对设施番茄产量的影响

由表3可知，不同处理间番茄的花穗数、单株结果数、单果质量、单株产量均存在差异。矿源黄腐酸钾、酶解海藻精、叶动力含腐殖酸水溶肥料处理番茄的花穗数较多，显著多于不施用生物刺激素（ck）和复合氨基酸原粉处理；矿源黄腐酸钾和叶动力含腐殖酸水溶肥料处理番茄的单株坐果数较多，显著高于其他处理，复合氨基酸原粉处理番茄的单株坐果数较少；矿源黄腐酸钾、叶动力含腐殖酸水溶肥料处理番茄的单果质量较大，酶解海藻精和复合氨基酸原粉处理番茄的单果质量次之，不施用生物刺激素（ck）处理番茄的单果质量较小；矿源黄腐酸钾处理番茄的产量最高，平均667 m2产量达4 462.1 kg，比不施用生物刺激素（ck）处理提高34.4%，其次为叶动力含腐殖酸水溶肥料处理，平均667 m2产量达4 355.6 kg，比不施用生物刺激素（ck）提高31.2%，酶解海藻精和复合氨基酸原粉处理番茄的产量显著低于矿源黄腐酸钾和叶动力含腐殖酸水溶肥料处理，但显著高于不施用生物刺激素（ck）。

2.4 不同生物刺激素对设施番茄品质的影响

不同生物刺激素对设施番茄品质的影响见表4。

表4 不同生物刺激素对设施番茄品质的影响

由表4可知，不同处理间番茄果实的可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、维生素C含量和番茄红素含量均存在差异。矿源黄腐酸钾、叶动力含腐殖酸水溶肥料处理番茄的可溶性固形物含量较高，复合氨基酸原粉和不施用生物刺激素（ck）处理次之，酶解海藻精处理最低；矿源黄腐酸钾处理番茄的可溶性糖含量最高，酶解海藻精、叶动力含腐殖酸水溶肥料和复合氨基酸原粉处理次之，不施用生物刺激素（ck）处理最低；不施用生物刺激素（ck）、叶动力含腐殖酸水溶肥料、复合氨基酸原粉处理番茄的可滴定酸含量较高，矿源黄腐酸钾和酶解海藻精处理较低；各生物刺激素处理番茄的维生素C含量均显著高于不施用生物刺激素（ck）处理；矿源黄腐酸钾处理番茄的糖酸比和番茄红素含量最高，且显著高于其他处理，不施用生物刺激素（ck）处理番茄的糖酸比和番茄红素含量最低。

2.5 不同生物刺激素对土壤理化性质的影响

不同生物刺激素对土壤理化性质的影响见表5。

表5 不同生物刺激素对土壤理化性质的影响

由表5可知，不同处理间土壤的pH值及有机质、有效磷、缓效钾和水解性氮的含量均存在差异。各处理土壤的pH值为6.6~7.4，均为中性土壤；各处理土壤的有机质含量为28.4~37.6 g/kg，其中酶解海藻精处理土壤的有机质含量最高，不施用生物刺激素（ck）处理土壤的有机质含量最低；各处理土壤有效磷含量为21.0~33.9 mg/kg，有效磷含量排序依次为不施用生物刺激素（ck）＞矿源黄腐酸钾＞酶解海藻精＝叶动力含腐殖酸水溶肥料＞复合氨基酸原粉；各处理土壤的缓效钾含量为416~479 mg/kg，其中矿源黄腐酸钾处理土壤的缓效钾含量最高，不施用生物刺激素（ck）处理土壤的缓效钾含量最低；各处理土壤的水解性氮含量为120~179 mg/kg，其中叶动力含腐殖酸水溶肥料处理土壤的水解性氮含量最高，矿源黄腐酸钾处理次之，不施用生物刺激素（ck）、酶解海藻精、复合氨基酸原粉处理土壤的水解性氮含量较低。

2.6 不同生物刺激素对番茄吸收氮磷钾的量及肥料利用率的影响

不同生物刺激素对番茄吸收氮磷钾的量及肥料利用率的影响见表6。

表6 不同生物刺激素对番茄吸收氮磷钾的量及肥料利用率的影响

由表6可知，在养分投入量相等的情况下，各生物刺激素处理的氮磷钾吸收量均高于不施用生物刺激素（ck）处理，其中矿源黄腐酸钾和叶动力含腐殖酸水溶肥料处理番茄对氮、磷、钾的吸收量较高，肥料利用率也较高，分别为47.6%、79.3%、88.7%，43.2%、71.9%、80.4%。

2.7 不同生物刺激素对番茄抗病性的影响

不同生物刺激素对番茄抗病性的影响见表7。

由表7可知，不同处理间番茄晚疫病、青枯病、病毒病的病株率均存在差异。叶动力含腐殖酸水溶肥料、不施用生物刺激素（ck）处理番茄的晚疫病病株率较高，且显著高于酶解海藻精、矿源黄腐酸钾处理；不施用生物刺激素（ck）处理番茄的青枯病病株率最高，矿源黄腐酸钾、复合氨基酸原粉处理次之，酶解海藻精处理的番茄未发生青枯病；不施用生物刺激素（ck）处理番茄的病毒病病株率显著高于其他处理，复合氨基酸原粉和酶解海藻精处理番茄的病毒病病株率较低。

3 结论与讨论

番茄生长过程中施用生物刺激素能在一定程度上促进植株生长发育、提高产量、改善品质。试验结果表明，叶动力含腐殖酸水溶肥料和矿源黄腐酸钾处理番茄植株长势较旺、开花较早，采收期比未施生物刺激素处理早9~10 d；矿源黄腐酸钾处理番茄产量最高（每667 m2产量达4 462.1 kg），其次为叶动力含腐殖酸水溶肥处理（每667 m2产量4 355.6 kg）；矿源黄腐酸钾处理番茄果实的可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比值和番茄红素含量较高，品质较好。

除叶动力含腐殖酸水溶肥料外，矿源黄腐酸钾、酶解海藻精、复合氨基酸原粉均能不同程度地改良土壤理化性状，提高土壤有机质含量。其中，矿源黄腐酸钾和叶动力含腐殖酸水溶肥料处理土壤水解氮含量显著高于其他处理，氮肥利用率高于其他两种生物刺激素处理。可见，含腐殖酸类物质可促进土壤中氮素的积累，提高氮素利用率，这与裴瑞杰等[5]在玉米上的研究结果一致。矿源黄腐酸钾和叶动力含腐殖酸水溶肥料提高肥料利用率的效果最为明显，该结果与刘方春等[6]、梁太波等[7]的研究结果一致。

4种生物刺激素均能不同程度地降低番茄发病率，其中酶解海藻精处理的番茄晚疫病、病毒病、青枯病发病率均显著低于其他处理。这与崔维香等[8]在黄瓜、番茄上的研究结果一致。

综上所述，番茄种植过程中施用矿源黄腐酸钾不仅能改良土壤理化性状、提高肥料利用率，还能促进番茄植株的生长发育、提早9 d采收、提高番茄产量（每667 m2产量达4 462.1 kg，较空白对照提高31.2%）、改善番茄品质；施用叶动力含腐殖酸水溶肥料，采收期可提早10 d，番茄每667 m2产量4 355.6 kg（较空白对照提高31.2%），且可提高肥料利用率，但对土壤改良效果不明显；施用酶解海藻精可增强番茄植株的抗病能力。