多效唑和两种生物刺激素对基质培番茄生长、产量和品质的影响

方雪娟 宋梦圆 高丽红 田永强

（中国农业大学园艺学院，设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室，北京 100193）

随着农业集约化的快速发展，土地的高强度利用及大量甚至过量施用化肥与农药，我国设施菜田土壤发生了不同程度的退化（田恬 等，2021）。退化的土壤会产生一系列的障碍因子，包括酸化、盐渍化和土传病虫害 等，从而造成蔬菜的产量和品质都大幅下降（Alliaume et al.，2013；Lal，2020）。此外，国民经济水平的提高使人们对高品质蔬菜的需求日益增长。为了解决这些问题，采用无土栽培是一条有效的途径（孙锦 等，2022）。基质栽培是无土栽培的模式之一，具有提质增效、节能环保等优点，是当今设施蔬菜产业发展的一个热点（李婷婷 等，2013；晏琼 等，2022）。

番茄（Lycopersicon esculentumMill.）是全世界广泛种植的经济作物。据FAO 统计数据，2020年我国番茄栽培面积为111.15 万hm2，产量达到了6 486.58 万t，分别约占全世界的22.00%和34.72%。通常来讲，对于具有相同品种特性的番茄，气候条件、栽培模式和水肥管理等很大程度上影响着果实的品质（田永强和高丽红，2021）。目前，人们普遍关注通过水肥管理来调控番茄果实的品质，但是忽略了外源物质对番茄果实品质的影响（廉晓娟 等，2016；王艳丹 等，2019）。多效唑是一种植物生长调节剂，具有延缓植物生长，促进花芽分化，增强植物抗逆性和提高作物产量的作用（Baninasab & Ghobadi，2011；Desta & Amare，2021；Shalaby et al.，2022）。有研究表明，喷施浓度为50 mg·L-1的多效唑可提高辣椒幼苗的根冠比、叶绿素含量和单株产量（王雪艳 等，2021）。在番茄2 叶期喷施多效唑可明显提高番茄幼苗的壮苗指数、叶绿素SPAD 值和根系活力（赵立群 等，2021）。此外，生物刺激素在调控植物生长方面也发挥着重要的作用。研究发现，叶面喷施生物刺激素对番茄幼苗高温胁迫具有减缓作用，具体表现为：幼苗叶片萎蔫程度减轻，整株死亡现象减少，热害指数显著降低（李思琦 等，2021）。生物刺激素也可通过增强营养物质的吸收和运输来促进植物的生长，并通过增强植物的免疫来提高植物的抗逆性（谢尚强 等，2019）。基于此，多效唑和生物刺激素在设施番茄的基质栽培中具有较大的应用潜力。

目前，关于多效唑和生物刺激素在番茄上的应用研究主要集中在幼苗阶段，而对番茄后续生长、果实产量和品质影响的研究较少。因此，本试验在前期筛选适宜浓度多效唑和两种生物刺激素（氨基酸类和海藻类）的基础上，探究了多效唑、生物刺激素及二者复配对基质培番茄生长、产量和品质的影响，以期为无土栽培高品质番茄提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试番茄品种为千禧，购自北京现代农夫种苗科技有限公司，15%多效唑可湿性粉剂由四川国光农化股份有限公司生产，两种生物刺激素分别为富魅和活力素，有效成分分别为0.6 g·L-1氨基酸和1.4 g·L-1海藻提取物，均由广东维生农业股份有限公司生产，栽培基质为草炭∶蛭石∶珍珠岩=2∶1∶1（体积比）。

1.2 试验设计

试验于2021年9月至2022年3月在广东省佛山市广东维生农业股份有限公司基地的连栋温室内进行。设置6 个处理，分别为：CK（清水）、D（0.2 g·L-1多效唑）、A（0.6 g·L-1氨基酸类生物刺激素）、H（1.4 g·L-1海藻类生物刺激素）、DA（0.2 g·L-1多效唑和0.6 g·L-1氨基酸类生物刺激素复配）、DH（0.2 g·L-1多效唑和1.4 g·L-1海藻类生物刺激素复配）。

多效唑用于浸种，在催芽前浸种处理8 h；生物刺激素用于叶面喷施，在番茄幼苗子叶完全展开时喷施3.5 ml·株-1。番茄幼苗于五叶一心时定植在直径30 cm、高25 cm 的栽培袋中，栽培袋置于长13.5 m、宽25 cm、高5 cm 的栽培槽中，植株间距30 cm，栽培槽间隔80 cm。采用水肥一体滴灌系统进行灌溉（图1）。每处理3 次重复，每重复15 株，随机区组设计。

图1 供试番茄定植情况

1.3 测定项目与方法

植株生长指标：定植后14、84 d，采用钢卷尺测定株高，株高为茎基部到生长点的距离；采用游标卡尺测定茎粗，茎粗为子叶下方1 cm 处的茎直径。定植后35 d，统计叶片数；采用TYS-4N 叶绿素仪测定叶片叶绿素含量，每株随机测定3 处，取平均值；采用游标卡尺测定子叶上方第1 片真叶的叶长和叶宽，并通过公式LA=0.851 ×（L×W）计算实际叶面积，式中，LA为实际叶面积，L和W分别为叶长和叶宽（Blanco & Folegatti，2003）。在番茄生长周期中，记录从定植到第1 穗果的开花时间、坐果节位、坐果时间和转色时间，并对第1 穗和第2 穗果的转色过程拍照。

果实产量指标：果实成熟后，每个小区随机选取5 株番茄，记录第1、2、3 穗果的单穗产量、单株果穗数、单株果实数和单株总产量，并采用游标卡尺测定第1、2、3 穗果全部果实的横径与纵径，取平均值。

植株生物量指标：定植后84 d 拉秧，每个处理随机选取5 株番茄，将根、茎、叶片分开，清洗干净后置于烘箱内105 ℃杀青30 min，65 ℃烘干至恒重后称量根部干质量、茎部干质量、叶片干质量。在采收期每个处理随机选取20 个果实，全部清洗干净后用同样的方法称量果实干质量，并计算地上部干质量和总干质量。

果实品质指标：果实成熟后，采收并分别测定植株下部、中部、上部的果实品质。测定的品质指标包括可溶性固形物含量（CNT95 高精度数显糖度计）、可溶性糖含量（蒽酮比色法）、有机酸含量（酸碱滴定法）、VC 含量（2，6 -二氯靛酚钠滴定法）、糖酸比（可溶性糖含量与有机酸含量的比值）。果实品质指标的测定参考李合生（2000）的方法。

1.4 数据统计与分析

采用Microsoft Excel 2016 软件对数据进行记录与整理。采用SPSS Statistics 22.0 软件进行方差分析，使用LSD 法对数据进行多重比较（显著性水平为P＜ 0.05）。

2 结果与分析

2.1 多效唑和生物刺激素处理对番茄生长的影响

由表1 可知，与对照相比，各处理显著降低了番茄幼苗定植后14 d 的株高，D、DA 处理显著降低了定植后84 d 的株高；值得注意的是，含有多效唑的处理，茎粗均显著增加；各处理对番茄的叶面积没有显著影响，却均显著增加了叶片数，只有DH 处理显著提高了叶绿素含量。

由表2 可知，通过浸种多效唑或喷施生物刺激素，番茄的开花时间和坐果时间均有所提前，坐果节位降低，果实转色时间缩短，且通过二者复配使用，这种提前效应进一步增强，其中DH 处理效果最好，开花时间和坐果时间比对照分别提前6.8 d和9.0 d，坐果节位降低1.8 节，转色时间缩短8.9 d。

表2 多效唑和生物刺激素处理对番茄第1 穗果开花、坐果与转色的影响

根据第1、2 穗果的转色过程发现，第1、2 穗果分别从第11 周和第13 周开始陆续转色，且经过多效唑或生物刺激素处理的果实，其转色时间明显比对照提前（图2）。

图2 多效唑和生物刺激素处理下番茄第1、2 穗果的转色过程

2.2 多效唑和生物刺激素处理对番茄果实大小、果穗数、果实数与产量的影响

由表3 可知，与对照相比，各处理对番茄第1、3穗果的横径和第1、2穗果的纵径没有显著性影响；DH 处理显著提高了第2 穗果的横径；A 和DH 处理显著提高了第3 穗果的纵径。

表3 多效唑和生物刺激素处理对番茄果实大小的影响

由表4 可知，各处理均显著提高了番茄第1 穗果的产量，但对第2、3 穗果的产量、单株果穗数、单株果实数均无显著性影响。DH 处理显著提高了单株总产量。总体来看，DH 处理对番茄果实大小和产量产生了一定的影响。

表4 多效唑和生物刺激素处理对番茄果穗数、果实数与产量的影响

2.3 多效唑和生物刺激素处理对番茄植株干质量的影响

由表5 可知，与对照相比，D 处理显著提高了番茄植株的根干质量，各处理均显著提高了茎、叶片、地上部干质量和总干质量，相比于多效唑或生物刺激素单一处理，二者复配处理更有利于叶片干质量的提高。除根干质量外，其他干质量指标均以DH 处理排第一。

2.4 多效唑和生物刺激素处理对番茄果实品质的影响

由表6 可知，与对照相比，各处理番茄果实的可溶性固形物、有机酸和VC含量均无显著性差异，中、下部果实可溶性糖含量有所提高，其中D、A、DA、DH 处理下部果实达到显著水平，DA 处理中部果实达到显著水平；由于可溶性糖含量的提高，各处理的糖酸比也随之提高，中、下部果实达到显著水平。

表6 多效唑和生物刺激素处理对番茄果实品质的影响

3 讨论与结论

本试验中，在番茄定植后14 d，多效唑、生物刺激素及二者复配处理均不同程度降低了株高，说明多效唑和生物刺激素均可有效抑制番茄苗期的徒长。值得关注的是，在定植后14 d 和84 d，无论是否喷施生物刺激素，经过多效唑浸种处理后植株茎粗均增加，表明多效唑更有利于培育番茄壮苗。另外，多效唑和生物刺激素对番茄植株叶片数增加也具有促进作用。二者对番茄植株生长的调控作用，很可能是因为多效唑抑制了植株体内赤霉素的生物合成，从而减缓了植株分生组织细胞的分裂与伸长，最终抑制了茎的伸长（白丽君和尹淑霞，2014；Gazara et al.，2019）；而氨基酸类生物刺激素可调控多种酶的活力，进而调节植物的新陈代谢和生理生化反应，增强植株对营养物质的吸收（Ertani et al.，2016；谢尚强 等，2019）；海藻类生物刺激素可调节植株体内生长素、赤霉素等多种激素的生物合成，进而调控植株的生长发育（Wally et al.，2013；Calvo et al.，2014）。在番茄生殖生长期，多效唑和两种生物刺激素均能够不同程度的促进番茄的开花、结果和转色，表明在番茄生产过程中，可通过浸种多效唑或喷施生物刺激素的方法来调控果实的成熟时间，以满足市场的需要。

多效唑和生物刺激素可通过改变养分利用效率，优化植株的营养性能来促进植物更好的生长（Hamedani et al.，2020；Silva et al.，2020）。 本试验中，多效唑和生物刺激素处理均提高了番茄的干质量，这与前人的研究结果一致（Seleguini et al.，2016；Cozzolino et al.，2021；Mzibra et al.，2021）。值得注意的是，只有DH 处理下番茄单株总产量显著提高，产生这一结果的原因可能是多效唑与海藻类生物刺激素的协同作用更强，它们协同改善植株的生长状态，从而提高番茄的产量。有研究表明，多效唑可调控苹果果实的碳—氮营养（Sha et al.，2021），还可降低番茄果实的酸度，提高VC 的含量（Seleguini et al.，2011）；使用生物刺激素可提高番茄果实的可溶性固形物、VC 含量和抗氧化活性（Cozzolino et al.，2021）。本试验中，D、A、DA、DH 处理均显著提高了番茄植株下部果实的可溶性糖含量，而DA 处理还显著提高了中部果实的可溶性糖含量，所有处理均显著提高了下部和中部果实的糖酸比，而对上部果实的所有品质指标无显著性影响。这可能是因为多效唑和生物刺激素均在番茄生育前期使用，随着时间的推移，它们对番茄后期果实品质的影响越来越小。

综上，多效唑浸种或在苗期喷施生物刺激素可有效改善基质培番茄植株的生长，促进开花、坐果和转色，多效唑与生物刺激素配合使用更有利于提高番茄的产量和品质。