多效唑和兩種生物刺激素對基質培番茄生長、產量和品質的影響

方雪娟 宋夢圓 高麗紅 田永強

（中國農業(yè)大學園藝學院，設施蔬菜生長發(fā)育調控北京市重點實驗室，北京 100193）

隨著農業(yè)集約化的快速發(fā)展，土地的高強度利用及大量甚至過量施用化肥與農藥，我國設施菜田土壤發(fā)生了不同程度的退化（田恬 等，2021）。退化的土壤會產生一系列的障礙因子，包括酸化、鹽漬化和土傳病蟲害 等，從而造成蔬菜的產量和品質都大幅下降（Alliaume et al.，2013；Lal，2020）。此外，國民經濟水平的提高使人們對高品質蔬菜的需求日益增長。為了解決這些問題，采用無土栽培是一條有效的途徑（孫錦 等，2022）?；|栽培是無土栽培的模式之一，具有提質增效、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，是當今設施蔬菜產業(yè)發(fā)展的一個熱點（李婷婷 等，2013；晏瓊 等，2022）。

番茄（Lycopersicon esculentumMill.）是全世界廣泛種植的經濟作物。據FAO 統(tǒng)計數據，2020年我國番茄栽培面積為111.15 萬hm2，產量達到了6 486.58 萬t，分別約占全世界的22.00%和34.72%。通常來講，對于具有相同品種特性的番茄，氣候條件、栽培模式和水肥管理等很大程度上影響著果實的品質（田永強和高麗紅，2021）。目前，人們普遍關注通過水肥管理來調控番茄果實的品質，但是忽略了外源物質對番茄果實品質的影響（廉曉娟 等，2016；王艷丹 等，2019）。多效唑是一種植物生長調節(jié)劑，具有延緩植物生長，促進花芽分化，增強植物抗逆性和提高作物產量的作用（Baninasab & Ghobadi，2011；Desta & Amare，2021；Shalaby et al.，2022）。有研究表明，噴施濃度為50 mg·L-1的多效唑可提高辣椒幼苗的根冠比、葉綠素含量和單株產量（王雪艷 等，2021）。在番茄2 葉期噴施多效唑可明顯提高番茄幼苗的壯苗指數、葉綠素SPAD 值和根系活力（趙立群 等，2021）。此外，生物刺激素在調控植物生長方面也發(fā)揮著重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施生物刺激素對番茄幼苗高溫脅迫具有減緩作用，具體表現(xiàn)為：幼苗葉片萎蔫程度減輕，整株死亡現(xiàn)象減少，熱害指數顯著降低（李思琦 等，2021）。生物刺激素也可通過增強營養(yǎng)物質的吸收和運輸來促進植物的生長，并通過增強植物的免疫來提高植物的抗逆性（謝尚強 等，2019）?；诖耍嘈н蚝蜕锎碳に卦谠O施番茄的基質栽培中具有較大的應用潛力。

目前，關于多效唑和生物刺激素在番茄上的應用研究主要集中在幼苗階段，而對番茄后續(xù)生長、果實產量和品質影響的研究較少。因此，本試驗在前期篩選適宜濃度多效唑和兩種生物刺激素（氨基酸類和海藻類）的基礎上，探究了多效唑、生物刺激素及二者復配對基質培番茄生長、產量和品質的影響，以期為無土栽培高品質番茄提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試番茄品種為千禧，購自北京現(xiàn)代農夫種苗科技有限公司，15%多效唑可濕性粉劑由四川國光農化股份有限公司生產，兩種生物刺激素分別為富魅和活力素，有效成分分別為0.6 g·L-1氨基酸和1.4 g·L-1海藻提取物，均由廣東維生農業(yè)股份有限公司生產，栽培基質為草炭∶蛭石∶珍珠巖=2∶1∶1（體積比）。

1.2 試驗設計

試驗于2021年9月至2022年3月在廣東省佛山市廣東維生農業(yè)股份有限公司基地的連棟溫室內進行。設置6 個處理，分別為：CK（清水）、D（0.2 g·L-1多效唑）、A（0.6 g·L-1氨基酸類生物刺激素）、H（1.4 g·L-1海藻類生物刺激素）、DA（0.2 g·L-1多效唑和0.6 g·L-1氨基酸類生物刺激素復配）、DH（0.2 g·L-1多效唑和1.4 g·L-1海藻類生物刺激素復配）。

多效唑用于浸種，在催芽前浸種處理8 h；生物刺激素用于葉面噴施，在番茄幼苗子葉完全展開時噴施3.5 ml·株-1。番茄幼苗于五葉一心時定植在直徑30 cm、高25 cm 的栽培袋中，栽培袋置于長13.5 m、寬25 cm、高5 cm 的栽培槽中，植株間距30 cm，栽培槽間隔80 cm。采用水肥一體滴灌系統(tǒng)進行灌溉（圖1）。每處理3 次重復，每重復15 株，隨機區(qū)組設計。

圖1 供試番茄定植情況

1.3 測定項目與方法

植株生長指標：定植后14、84 d，采用鋼卷尺測定株高，株高為莖基部到生長點的距離；采用游標卡尺測定莖粗，莖粗為子葉下方1 cm 處的莖直徑。定植后35 d，統(tǒng)計葉片數；采用TYS-4N 葉綠素儀測定葉片葉綠素含量，每株隨機測定3 處，取平均值；采用游標卡尺測定子葉上方第1 片真葉的葉長和葉寬，并通過公式LA=0.851 ×（L×W）計算實際葉面積，式中，LA為實際葉面積，L和W分別為葉長和葉寬（Blanco & Folegatti，2003）。在番茄生長周期中，記錄從定植到第1 穗果的開花時間、坐果節(jié)位、坐果時間和轉色時間，并對第1 穗和第2 穗果的轉色過程拍照。

果實產量指標：果實成熟后，每個小區(qū)隨機選取5 株番茄，記錄第1、2、3 穗果的單穗產量、單株果穗數、單株果實數和單株總產量，并采用游標卡尺測定第1、2、3 穗果全部果實的橫徑與縱徑，取平均值。

植株生物量指標：定植后84 d 拉秧，每個處理隨機選取5 株番茄，將根、莖、葉片分開，清洗干凈后置于烘箱內105 ℃殺青30 min，65 ℃烘干至恒重后稱量根部干質量、莖部干質量、葉片干質量。在采收期每個處理隨機選取20 個果實，全部清洗干凈后用同樣的方法稱量果實干質量，并計算地上部干質量和總干質量。

果實品質指標：果實成熟后，采收并分別測定植株下部、中部、上部的果實品質。測定的品質指標包括可溶性固形物含量（CNT95 高精度數顯糖度計）、可溶性糖含量（蒽酮比色法）、有機酸含量（酸堿滴定法）、VC 含量（2，6 -二氯靛酚鈉滴定法）、糖酸比（可溶性糖含量與有機酸含量的比值）。果實品質指標的測定參考李合生（2000）的方法。

1.4 數據統(tǒng)計與分析

采用Microsoft Excel 2016 軟件對數據進行記錄與整理。采用SPSS Statistics 22.0 軟件進行方差分析，使用LSD 法對數據進行多重比較（顯著性水平為P＜ 0.05）。

2 結果與分析

2.1 多效唑和生物刺激素處理對番茄生長的影響

由表1 可知，與對照相比，各處理顯著降低了番茄幼苗定植后14 d 的株高，D、DA 處理顯著降低了定植后84 d 的株高；值得注意的是，含有多效唑的處理，莖粗均顯著增加；各處理對番茄的葉面積沒有顯著影響，卻均顯著增加了葉片數，只有DH 處理顯著提高了葉綠素含量。

由表2 可知，通過浸種多效唑或噴施生物刺激素，番茄的開花時間和坐果時間均有所提前，坐果節(jié)位降低，果實轉色時間縮短，且通過二者復配使用，這種提前效應進一步增強，其中DH 處理效果最好，開花時間和坐果時間比對照分別提前6.8 d和9.0 d，坐果節(jié)位降低1.8 節(jié)，轉色時間縮短8.9 d。

表2 多效唑和生物刺激素處理對番茄第1 穗果開花、坐果與轉色的影響

根據第1、2 穗果的轉色過程發(fā)現(xiàn)，第1、2 穗果分別從第11 周和第13 周開始陸續(xù)轉色，且經過多效唑或生物刺激素處理的果實，其轉色時間明顯比對照提前（圖2）。

圖2 多效唑和生物刺激素處理下番茄第1、2 穗果的轉色過程

2.2 多效唑和生物刺激素處理對番茄果實大小、果穗數、果實數與產量的影響

由表3 可知，與對照相比，各處理對番茄第1、3穗果的橫徑和第1、2穗果的縱徑沒有顯著性影響；DH 處理顯著提高了第2 穗果的橫徑；A 和DH 處理顯著提高了第3 穗果的縱徑。

表3 多效唑和生物刺激素處理對番茄果實大小的影響

由表4 可知，各處理均顯著提高了番茄第1 穗果的產量，但對第2、3 穗果的產量、單株果穗數、單株果實數均無顯著性影響。DH 處理顯著提高了單株總產量?？傮w來看，DH 處理對番茄果實大小和產量產生了一定的影響。

表4 多效唑和生物刺激素處理對番茄果穗數、果實數與產量的影響

2.3 多效唑和生物刺激素處理對番茄植株干質量的影響

由表5 可知，與對照相比，D 處理顯著提高了番茄植株的根干質量，各處理均顯著提高了莖、葉片、地上部干質量和總干質量，相比于多效唑或生物刺激素單一處理，二者復配處理更有利于葉片干質量的提高。除根干質量外，其他干質量指標均以DH 處理排第一。

2.4 多效唑和生物刺激素處理對番茄果實品質的影響

由表6 可知，與對照相比，各處理番茄果實的可溶性固形物、有機酸和VC含量均無顯著性差異，中、下部果實可溶性糖含量有所提高，其中D、A、DA、DH 處理下部果實達到顯著水平，DA 處理中部果實達到顯著水平；由于可溶性糖含量的提高，各處理的糖酸比也隨之提高，中、下部果實達到顯著水平。

表6 多效唑和生物刺激素處理對番茄果實品質的影響

3 討論與結論

本試驗中，在番茄定植后14 d，多效唑、生物刺激素及二者復配處理均不同程度降低了株高，說明多效唑和生物刺激素均可有效抑制番茄苗期的徒長。值得關注的是，在定植后14 d 和84 d，無論是否噴施生物刺激素，經過多效唑浸種處理后植株莖粗均增加，表明多效唑更有利于培育番茄壯苗。另外，多效唑和生物刺激素對番茄植株葉片數增加也具有促進作用。二者對番茄植株生長的調控作用，很可能是因為多效唑抑制了植株體內赤霉素的生物合成，從而減緩了植株分生組織細胞的分裂與伸長，最終抑制了莖的伸長（白麗君和尹淑霞，2014；Gazara et al.，2019）；而氨基酸類生物刺激素可調控多種酶的活力，進而調節(jié)植物的新陳代謝和生理生化反應，增強植株對營養(yǎng)物質的吸收（Ertani et al.，2016；謝尚強 等，2019）；海藻類生物刺激素可調節(jié)植株體內生長素、赤霉素等多種激素的生物合成，進而調控植株的生長發(fā)育（Wally et al.，2013；Calvo et al.，2014）。在番茄生殖生長期，多效唑和兩種生物刺激素均能夠不同程度的促進番茄的開花、結果和轉色，表明在番茄生產過程中，可通過浸種多效唑或噴施生物刺激素的方法來調控果實的成熟時間，以滿足市場的需要。

多效唑和生物刺激素可通過改變養(yǎng)分利用效率，優(yōu)化植株的營養(yǎng)性能來促進植物更好的生長（Hamedani et al.，2020；Silva et al.，2020）。 本試驗中，多效唑和生物刺激素處理均提高了番茄的干質量，這與前人的研究結果一致（Seleguini et al.，2016；Cozzolino et al.，2021；Mzibra et al.，2021）。值得注意的是，只有DH 處理下番茄單株總產量顯著提高，產生這一結果的原因可能是多效唑與海藻類生物刺激素的協(xié)同作用更強，它們協(xié)同改善植株的生長狀態(tài)，從而提高番茄的產量。有研究表明，多效唑可調控蘋果果實的碳—氮營養(yǎng)（Sha et al.，2021），還可降低番茄果實的酸度，提高VC 的含量（Seleguini et al.，2011）；使用生物刺激素可提高番茄果實的可溶性固形物、VC 含量和抗氧化活性（Cozzolino et al.，2021）。本試驗中，D、A、DA、DH 處理均顯著提高了番茄植株下部果實的可溶性糖含量，而DA 處理還顯著提高了中部果實的可溶性糖含量，所有處理均顯著提高了下部和中部果實的糖酸比，而對上部果實的所有品質指標無顯著性影響。這可能是因為多效唑和生物刺激素均在番茄生育前期使用，隨著時間的推移，它們對番茄后期果實品質的影響越來越小。

綜上，多效唑浸種或在苗期噴施生物刺激素可有效改善基質培番茄植株的生長，促進開花、坐果和轉色，多效唑與生物刺激素配合使用更有利于提高番茄的產量和品質。