生物刺激素對番茄生長及品質(zhì)的影響比較

關(guān)鍵詞：番茄；生物刺激素；產(chǎn)量；品質(zhì)；設(shè)施農(nóng)業(yè)

0 引言

番茄（LycopersiconesculentumMill.）是茄科茄屬番茄亞屬一年生或多年生草本植物，又稱西紅柿，是全球蔬菜生產(chǎn)中年產(chǎn)量最高的作物[1-2]。目前北京市密云區(qū)的番茄生產(chǎn)主要以設(shè)施栽培為主，番茄已成為密云區(qū)設(shè)施栽培面積最大的蔬菜品種之一，近年來生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴大，技術(shù)體系日漸完善。為了設(shè)施蔬菜的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，密云區(qū)政府扶持力度逐漸增大，制定了《密云區(qū)番茄特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展3年行動計劃》，以達(dá)到2025年番茄種植面積333.3hm2、日供產(chǎn)品5萬kg的目標(biāo)[3]。密云區(qū)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心組建了高品質(zhì)番茄技術(shù)團隊，深入研究番茄的高效綠色種植、技術(shù)體系，提升其質(zhì)量、產(chǎn)量、風(fēng)味和價值。

近年來，由于農(nóng)戶對化肥的過分依賴和大量施用，雖然促進(jìn)了番茄的快速增產(chǎn)，但是化肥的不合理施用也導(dǎo)致了土壤板結(jié)退化。退化的土壤會產(chǎn)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(chǎn)量和品質(zhì)大幅下降[4-5]。樊銘璽等[6]研究結(jié)果表明，沼液還田、平菇菇渣還田和沼液與菌菇渣配施處理可提高番茄產(chǎn)量和可溶性糖含量，增加土壤有機質(zhì)、速效氮、速效磷和速效鉀含量，改善番茄種植的土壤環(huán)境，提高真菌群落的多樣性，降低古菌和真菌群落的多樣性。沼液還田和沼液與菌菇渣配施處理不僅能提高番茄的產(chǎn)量，而且在一定程度上可以改良土壤基本理化性質(zhì)，改變番茄根際土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)，促進(jìn)作物對養(yǎng)分的吸收和利用。舒思晨等[7]研究結(jié)果表明，適當(dāng)濃度的外源茉莉酸甲酯和油菜素內(nèi)酯對番茄種子萌發(fā)具有促進(jìn)作用。生物刺激素是一種新型功能性肥料，種類主要包括腐植酸、幾丁質(zhì)、海藻提取物、氨基酸和蛋白水解物等。歐洲生物刺激素行業(yè)委員會（EBIC）認(rèn)為生物刺激素是包含功能性物質(zhì)或微生物及其次生代謝產(chǎn)物的一類物質(zhì)，可增加作物養(yǎng)分吸收、增強養(yǎng)分利用效率和作物抗逆性、提高農(nóng)作物質(zhì)量等[8]。本研究以植物源氨基酸、動物源氨基酸和海藻酸生物刺激素為試驗材料，探究3種生物刺激素對密云區(qū)番茄生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期為設(shè)施番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)提升提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試生物刺激素均由沃爾優(yōu)生物科技（黑龍江）有限公司提供，分別為植物源氨基酸（玉米中提取）、動物源氨基酸（魚中提取物）和海藻酸（海藻提取物）。試驗所用番茄品種為原味一號。植物源氨基酸中有機質(zhì)≥40.0%、黃腐酸鉀≥50.0%；動物源氨基酸中有機質(zhì)≥100g/L、pH值5.0～7.0、水不溶物≥50g/L；海藻酸中有機質(zhì)≥100g/L、pH值5.0～7.0、水不溶物≤50g/L。

試驗地土壤中有機質(zhì)38.66g/kg、全氮2.89g/kg、有效磷306.79mg/kg、速效鉀947mg/kg和pH值7.2。

1.2 試驗方法

試驗于2023年9月7日在密云區(qū)巨各莊鎮(zhèn)后焦家塢村130號大棚定植，撒干羊糞30t/hm2作基肥，番茄雙行種植，株距35cm、行距150cm。每處理種植700株。測產(chǎn)株單獨用紅繩作標(biāo)記。

試驗共設(shè)4個處理，常規(guī)對照（CK處理）、植物源氨基酸（T1處理）、動物源氨基酸（T2處理）和海藻酸（T3處理）；每個處理3次重復(fù)，各小區(qū)隨機排列。從番茄授粉前最后一次灌溉開始進(jìn)行上述處理，每種氨基酸生物刺激素用量1.5kg，灌溉用水1000kg，共處理3次，常規(guī)對照不添加生物刺激素，其他田間水肥和環(huán)境管理均保持一致。

1.3 指標(biāo)測定及調(diào)查統(tǒng)計方法

（1）生長指標(biāo)。在3次處理結(jié)束時測定生長指標(biāo)，使用最小刻度0.1cm的卷尺測量番茄的株高及葉片長和寬；使用0.1mm游標(biāo)卡尺測量莖粗。平均每隔1個月測量1次。

（2）產(chǎn)量指標(biāo)。選定長勢一致的作為測產(chǎn)株標(biāo)記，用最小精度0.01g的電子秤測量每穂的果實質(zhì)量和植株的鮮干質(zhì)量。測量不同處理1～7穂果的單果質(zhì)量，記錄每穗果個數(shù)、計算單株產(chǎn)量，再折算每平方米的產(chǎn)量。在植株拉秧期，記錄測產(chǎn)株的鮮質(zhì)量，以及晾干后的干質(zhì)量，計算植株含水量。

（3）品質(zhì)指標(biāo)。采用鉬藍(lán)比色法測定果實中VC含量；采用NaOH滴定法測定可滴定酸含量；采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量；采用分光光度法測定番茄紅素含量；采用考馬斯亮藍(lán)G–250染色法測定可溶性蛋白含量。

（4）數(shù)據(jù)處理。采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 調(diào)查結(jié)果與試驗分析

2.1 不同生物刺激素對番茄植株生長的影響

由表1可知，2023年12月20日、2024年1月24日和2024年2月27日分別測定了植株的高度、莖粗和葉片面積，3種生物刺激素處理對番茄的植株高度、莖粗和葉片面積均有促進(jìn)作用。T1、T2、T3處理的植株高度極顯著高于CK處理；T2處理的莖粗顯著或者極顯著高于CK處理，T1、T3處理相比于CK處理增長不顯著；T2處理的葉片面積均極顯著高于CK處理。說明T2處理對植株的高度、莖粗和葉片面積有明顯的促生長作用。

2.2 不同生物刺激素對番茄產(chǎn)量的影響

由表2可知，原味一號番茄在不同處理下，T3處理單果質(zhì)量顯著或者極顯著高于CK處理，T2處理的單株產(chǎn)量極顯著高于CK處理，顯著高于T1、T3處理。T1、T3處理單果質(zhì)量及單株產(chǎn)量高于CK處理。折合單位產(chǎn)量，CK、T1、T2和T3處理分別為4.412、4.909、6.039和5.027kg/m2；T2處理單位產(chǎn)量極顯著高于CK處理，顯著高于T1、T3處理；T1、T3處理單位產(chǎn)量顯著高于CK處理。T1、T2和T3處理較對照的增幅分別為11.3%、36.9%和13.9%，T2處理增幅最高。

2.3 不同生物刺激素對番茄生物量的影響

在拉秧期，測定了植株的鮮質(zhì)量，晾干后測干質(zhì)量，測算生物量。

由表3可知，原味一號番茄在3種生物刺激素的處理下，T1、T2和T3處理的植株地上部鮮質(zhì)量、干質(zhì)量均極顯著高于CK處理。T1、T2和T3處理的含水量較CK處理低，說明番茄在不同生物刺激素的處理下，對地上部生物量影響不同，含水量也較不施用生物刺激素的低。T2處理的含水量最低，T2處理的鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別較CK處理提高28.6%和39.1%，T1處理的鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別較CK處理提高14.4%和22.4%，T3處理的鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別較CK處理分別提高13.1%和18.8%。T2處理增幅最高。

2.4 不同生物刺激素對番茄品質(zhì)的影響

測定第4穂果可滴定酸、可溶性糖、VC、蛋白質(zhì)和番茄紅素含量，測定結(jié)果如表4所示。3種生物刺激素的作用下，VC、蛋白質(zhì)、番茄紅素含量等品質(zhì)極顯著高于CK處理，T1、T3處理的糖酸比提升不顯著。T2處理的糖酸比、VC含量、蛋白質(zhì)含量和番茄紅素含量均明顯高于其他處理。衡量原味一號番茄口感的一個重要指標(biāo)是糖酸比，T2處理的糖酸比最高，經(jīng)過現(xiàn)場品嘗，T2處理的成熟番茄，口感更甜、風(fēng)味更佳。

2.5 試驗結(jié)論及討論

本研究3種生物刺激素對番茄生長、產(chǎn)量和品質(zhì)均有不同程度的促進(jìn)作用。在促進(jìn)番茄增產(chǎn)方面，動物源氨基酸效果最為明顯，單位產(chǎn)量達(dá)到6.039kg/m2、增幅36.9%。3種生物刺激素處理的原味一號番茄在VC、番茄紅素、糖酸比及蛋白質(zhì)含量方面均有顯著提升。特別是糖酸比，是提升番茄口感風(fēng)味重要的因素，T2處理指標(biāo)比其他處理都高。通過3種氨基酸生物刺激素對比分析結(jié)果表明，動物源氨基酸生物刺激素，在番茄生長、產(chǎn)量、品質(zhì)提升方面效果更為明顯。這與已有生物刺激素對果蔬生長、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響研究結(jié)果基本一致。

陳玉林等[9]研究表明，番茄生長過程中施用生物刺激素在一定程度上促進(jìn)植株生長發(fā)育、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)。陳琪等[10]研究表明，氨基酸肥處理過的番茄地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量顯著增加、產(chǎn)量顯著增加。李方勇等[11]研究表明，魚蛋白水溶肥可以促進(jìn)松花菜生長和提升產(chǎn)量。李杰等[12]研究表明，在烤煙上施用魚蛋白有機肥，產(chǎn)量增加。范雅姝等[13]研究表明，通過在無土栽培生菜上施用魚蛋白肥料，生菜鮮質(zhì)量增加。林承平等[14]研究表明，施用魚蛋白肥料使辣椒產(chǎn)量增加22.2%。葉優(yōu)良等[15]利用魚蛋白作農(nóng)用肥料，不但可以提供作物所需的養(yǎng)分，還能促進(jìn)作物產(chǎn)量增加。李婷等[16]對比分析了甘氨酸和魚蛋白在網(wǎng)紋甜瓜上應(yīng)用效果，結(jié)果表明，魚蛋白對網(wǎng)紋甜瓜提質(zhì)效果好，可在生產(chǎn)過程中推廣應(yīng)用。谷旭琳[17]研究表明，深海魚蛋白水溶肥在溫室草莓上具有提高草莓抗性的作用。

3 結(jié)束語

番茄高產(chǎn)是種植農(nóng)戶追求的目標(biāo)，本研究結(jié)果可能不具有實際生產(chǎn)的代表性，因在生長過程中，特別是原味一號番茄受溫濕度影響極大，從1～7穂果就會采摘，在這段時間，會因各種因素尤其是溫濕度原因會發(fā)生病果，無法具體統(tǒng)計，測產(chǎn)只是在調(diào)查時以好果為參考的統(tǒng)計。在實際生產(chǎn)過程中，因為整個環(huán)境不能均衡保持一致，靠近門口，溫度低一些，靠近風(fēng)口的位置通風(fēng)效果好一些。動物源氨基酸生物刺激素處理的原味一號番茄，正好在溫室中間又處于風(fēng)口的位置，通風(fēng)透光效果好，長勢明顯優(yōu)于其他處理，病株率低，可能會對本研究帶來偏差，在后續(xù)研究中，可以把此因素考慮進(jìn)去，綜合分析。

綜上所述，動物源氨基酸（魚中提?。┓柿峡稍诜焉贤茝V使用，但還需進(jìn)一步研究。