瑞香狼毒對番茄生長及土壤理化性質的影響

王均慧，安 麗，陳云坤，魏倩倩，曹 揮

（山西農業大學植物保護學院，山西太谷030801）

番茄是全球栽培最廣、消費量最大的蔬菜之一[1-2]，富含Na、K、Fe 等營養素，并含有番茄紅素和水楊酸鹽等抗氧化劑，具有很高的營養價值[3]。我國作為世界最大的番茄產區，番茄種植面積每年超過83.3 萬hm2[4]。但由于病蟲害問題，大田生產嚴重受阻，而設施生產又存在連作問題，同時加上化學投入品（化學農藥、化學肥料等）的大量使用，導致土壤根際生態環境惡化，田間生產受到嚴重影響，因此，如何減少化學投入品，尤其是在土壤中的使用量，已成為當前人們關注的焦點[5]。

植物源農藥以其可生物降解的性質和良好的安全性，在綠色革命中發揮著重要作用[6]。瑞香狼毒（Stellera chamaejasmeL.）為瑞香科狼毒屬多年生草本植物[7]，又稱一把香、饅頭花、紅火柴頭、斷腸草等[8]，廣泛分布于我國東北、西南及內蒙古、河北、甘肅、寧夏、青海等省區的高山及草原地帶[9]。瑞香狼毒的花、莖、葉、根均有毒，其中，根部的毒性最大，李時珍在《本草綱目》中記載了“狼毒根有大毒，可殺飛鳥走獸”[10]。張國洲等[11]、曹揮等[12]、楊英等[13]研究表明，瑞香狼毒提取物對作物害蟲、害螨，例如蚜蟲、水稻螟蟲、菜青蟲、山楂葉螨等具有明顯的毒殺作用；對番茄灰霉病等病原也有良好的抑制效果[14]。此外，瑞香狼毒提取物對以鐮刀菌引起的如黃瓜枯萎病、西瓜枯萎病等土傳病害有很好的抑制作用[15-16]。

瑞香狼毒也有一定的化感作用，但相關研究大多集中于對田間雜草的研究，如周淑清等[17]最早報道了瑞香狼毒根、莖、葉的水浸液對苜蓿、沙打旺、披堿草、老芒麥等多種植物的種子發芽和幼苗生長均有一定的影響；韓國君等[18]研究發現，瑞香狼毒水提物對益母草、馬齒莧幼根和幼苗生長有一定的促進作用，乙醇和丙酮提取液對其有抑制作用。但關于瑞香狼毒對番茄種子及土壤理化性質的變化未見報道。

本研究以番茄為研究對象，采用盆栽試驗法研究了瑞香狼毒粉末和提取物對番茄生長發育及其土壤理化性質的影響，評價其對番茄生長的作用，旨在為其在番茄生產中的安全使用提供指導，也為植物源農藥在農業生產上的綜合應用提供依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試番茄品種為西安PT1575，其種子及幼苗購于山西省晉中市巨鑫農業園區。瑞香狼毒根購自河北省安國市藥材市場。

1.2 試驗方法

1.2.1 瑞香狼毒粉末與提取物的制備 將瑞香狼毒根用粉碎機粉碎后過0.177 mm 篩，一部分作為瑞香狼毒粉末備用，另一部分以95%的乙醇為提取溶劑，超聲波振蕩提取后抽濾濃縮，得到原藥質量濃度為184 mg/mL 的乙醇提取物，配制成質量濃度分別為2.000、1.000、0.500、0.250、0.125 mg/mL 的溶液備用。

1.2.2 種子萌發試驗 選取大小一致、籽粒飽滿的番茄種子，用蒸餾水反復沖洗表面后用濾紙吸干表面水分；將配制好的溶液分別加入滅菌的10 mL 離心管中，每管加5 mL 提取物溶液；分別將30 粒飽滿種子浸種于裝有不同濃度瑞香狼毒提取物的離心管內浸種4 h，空白對照為無菌水，每組重復5 次。浸種后將種子放入鋪有濕潤濾紙的培養皿中，將其放入（25±1）℃恒溫培養箱進行萌芽試驗。

1.2.3 盆栽試驗 將種植的土壤充分混勻后過0.84 mm 篩，之后分裝于花盆內，每盆1.5 kg。番茄幼苗定植之前確保其處于四葉一心期且長勢相同，待其適應環境之后進行處理。

本試驗共設3 個處理，即瑞香狼毒提取物（LDT），將質量濃度為0.500 mg/mL 的瑞香狼毒提取物灌根，每株番茄幼苗50 mL；瑞香狼毒粉末（LD），每營養缽將105 g 瑞香狼毒粉末混入1.5 kg 土中；化學對照（HX），以0.02 mg/mL 噁霉·枯菌酯可濕性粉劑作為化學藥劑對照，每株番茄幼苗50 mL。以等量的清水灌根作為空白對照（CK），每株番茄幼苗50 mL。各試驗處理于處理后10、17、24、30、38 d 進行幼苗形態指標的測定。

將處理1、25、40 d 所得番茄土壤按五點取樣法選取采樣點采集土壤，將所取土壤混勻后放入無菌自封袋中，用冰盒帶回實驗室，保存于4 ℃冰箱，用于土壤理化性質及酶活性的測定和分析。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 種子發芽指標測定 每天觀察并記錄種子的發芽狀況，直到種子不再萌發。以胚根長2 mm 作為萌芽標志。

其中，Ga為試驗結束時發芽種子數；Gn為供試種子數；Gm為前3 d 種子的發芽數；Gt為當天發芽種子數；Dt為相應的發芽天數。

1.3.2 幼苗生長指標測定 在處理后的不同時間分別測量植株的株高、莖粗。株高為莖基部到生長點之間的長度，莖粗統一測量莖基部距基質1 cm 處。

1.3.3 土壤理化性質及酶活性測定 全氮采用半微量凱氏蒸餾法測定；全磷采用氫氧化鈉熔融- 鉬銻抗比色法測定；全鉀采用氫氧化鈉熔融- 火焰光度法測定；速效鉀采用醋酸銨浸提- 火焰光度法測定；有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提- 鉬銻抗比色法測定；有機質采用重鉻酸鉀外加熱法測定；銨態氮采用苯酚- 次氯酸鹽比色法測定；硝態氮采用紫外分光光度法測定；土壤含水量采用烘干法測定。土壤蔗糖酶采用3，5- 二硝基水楊酸比色法測定，以24 h 內水解生成1 mg 葡萄糖表示一個酶活單位；土壤脲酶采用苯酚鈉- 次氯酸鈉比色法測定，以24 h 內水解生成1 mg NH3-N 表示一個酶活單位[19]。

1.4 統計分析

數據采用Excel 和SPSS 軟件進行處理，并用新復極差法進行差異顯著分析（P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同瑞香狼毒處理對番茄種子萌發的影響

從表1 可以看出，隨著瑞香狼毒提取物（LDT）質量濃度的增加，番茄種子發芽率、發芽勢、發芽指數均呈現出先升高后下降的趨勢，在0.500 mg/mL時番茄種子發芽率、發芽勢和發芽指數均最高，分別為80.00%、40.83%、19.65，其中，番茄種子發芽率較對照增加了1.67 百分點，番茄種子發芽勢較對照增加了63.32%，番茄種子發芽指數增加了30.05%，均差異顯著。在2.000 mg/mL 時，番茄種子發芽率較對照減少了9.61%，差異不顯著。當提取物質量濃度＜0.500 mg/mL 時，番茄種子發芽勢、發芽率、發芽指數隨提取物質量濃度增加均呈現上升的趨勢；當提取物質量濃度≥0.500 mg/mL 時，番茄種子發芽率、發芽勢、發芽指數隨提取物質量濃度增加均呈現下降的趨勢。

表1 不同質量濃度瑞香狼毒處理對番茄種子發芽勢、發芽指數及發芽率的影響

2.2 不同瑞香狼毒處理對番茄植株生長指標的影響

從圖1、2 可以看出，隨著番茄生長時間的延長，瑞香狼毒乙醇提取物（LDT）處理的番茄植株莖粗和株高都呈現增加趨勢。番茄植株莖粗在處理30 d 之前無顯著差異，但在處理30、38 d 時，呈現促進作用，分別較空白對照增加了12.74%、9.93%，且差異顯著，而化學藥劑處理（HX）與之無顯著差異。

不同處理對番茄植株株高的影響差異較為明顯，其中，瑞香狼毒提取物（LDT）處理的植株株高在10、17、24、30、38 d 處理后較空白對照分別增加27.43%、22.76%、23.56%、11.13%、5.89%，除30、38 d外均差異顯著；而瑞香狼毒粉末（LD）處理在24 d前，對番茄植株株高僅有稍許促進，與對照相比并無顯著差異，但在處理30 d 之后有一定的抑制生長作用。化學藥劑（HX）處理的番茄植株株高在24 d前較對照都有一定的促進作用，但處理30 d 后，表現出了較小的抑制作用。

與瑞香狼毒粉末（LD）相比，瑞香狼毒提取物（LDT）要易于植物吸收，見效較快，而瑞香狼毒粉末在施用過程中需要分解才能被植物所吸收，因此，見效時間應該較長。但由于本試驗受到試驗條件和時間的限制，瑞香狼毒粉末處理對番茄植株生長長期的影響還需進一步研究。

2.3 不同瑞香狼毒處理對土壤理化性質的影響

2.3.1 不同瑞香狼毒處理對土壤氮含量的影響從圖3、4、5 可以看出，不同處理對土壤中氮含量的影響不同。各處理的銨態氮與對照均隨時間增加呈現降低趨勢，從變化量來看，空白對照的減少量要大于各試驗組。瑞香狼毒提取物（LDT）處理的土壤中銨態氮含量并無顯著差異，在番茄生長的前25 d，均稍低于空白對照，但40 d 時，較空白對照增加13.49%。瑞香狼毒根部粉末（LD）處理的番茄土壤中銨態氮的含量與瑞香狼毒提取物（LDT）處理呈相同變化趨勢，處理第1、25 天較空白對照分別減少19.44%、15.92%，但在處理第40 天時，較空白對照增加了13.85%。化學處理（HX）的番茄土壤中的銨態氮含量隨著時間的推移呈現逐漸減少的趨勢。結果表明，瑞香狼毒不同處理在一定時間之后（如植株生長40 d 后）對土壤銨態氮的含量無明顯抑制作用，優于化學藥劑噁霉·枯菌酯可濕性粉劑。

在不同處理對土壤中全氮含量的影響中，各處理與對照的番茄土壤中的全氮含量均沒有明顯變化趨勢，以瑞香狼毒粉末處理（LD）后的全氮含量最高，在處理第40 天時與LDT、HX 處理間差異顯著（P＜0.05）。

不同處理后土壤硝態氮含量隨著時間的推移都呈現增加的趨勢，但瑞香狼毒粉末處理（LD）的土壤中硝態氮含量在不同處理時間下均顯著低于其他處理，特別是較空白對照第1、25、40 天分別降低了56.07%、63.04%、41.60%。

2.3.2 不同瑞香狼毒處理對土壤中磷含量的影響從圖6、7 可以看出，不同處理在3 個取樣期對土壤全磷含量影響無顯著性差異，同一時期不同處理間的土壤全磷含量也不存在顯著性差異。瑞香狼毒粉末處理（LD）對土壤速效磷含量的影響在25 d 時顯著低于瑞香狼毒提取物處理（LDT）及化學處理（HX），分別減少了15.15%、14.51%，處理第40 天時，速效磷含量顯著低于空白對照、狼毒提取物處理（LDT）、化學處理（HX），分別減少了15.51%、12.17%、13.26%。而空白對照、LDT 處理及HX 處理之間無顯著性差異。

2.3.3 不同瑞香狼毒處理對土壤中鉀含量的影響從圖8、9 可以看出，處理25、40 d 后，3 種處理對全鉀含量的影響并無明顯差異。3 種處理對速效鉀含量的影響均大于對照，其中，以瑞香狼毒粉末（LD）處理的含量最高，在處理1、25、40 d 時，土壤中速效鉀含量較空白對照分別高14.36%、15.61%、14.94%；瑞香狼毒提取物（LDT）和化學藥劑（HX）處理與空白對照土壤中速效鉀含量間無顯著差異。

2.3.4 不同瑞香狼毒處理對土壤中有機質含量的影響 土壤中有機質含量可以直接反映土壤肥力，是植物營養的主要來源之一，能促進植物的生長發育。從圖10 可以看出，在處理的第1、25、40 天，瑞香狼毒粉末（LD）處理的土壤有機質含量顯著高于空白對照，分別較空白對照高24.78%、31.16%、34.29%，除第40 天外差異顯著。處理25、40 d 后瑞香狼毒提取物（LDT）處理的土壤有機質含量較空白對照分別低10.68%、23.05%；化學藥劑（HX）處理第1 天較空白對照減少11.11%，差異顯著，在處理25 d 后與空白對照間無顯著差異。在不同處理時間，空白對照及瑞香狼毒粉末（LD）處理的土壤有機質沒有明顯變化，但隨著時間的推移，瑞香狼毒提取物（LDT）處理的土壤有機質含量呈現逐漸降低的趨勢。

2.4 不同瑞香狼毒處理對土壤酶活性的影響

從圖11 可以看出，瑞香狼毒粉末（LD）處理的土壤蔗糖酶活性在不同時間均顯著高于其他處理（P＜0.05），并隨著處理時間的增加，蔗糖酶活性也在增加；其他處理與空白對照間無顯著差異。

從圖12 可以看出，不同瑞香狼毒處理對土壤中脲酶活性的影響并不明顯，只在處理1 d 時，瑞香狼毒粉末（LD）處理的土壤脲酶活性顯著高于對照，處理40 d 后，瑞香狼毒粉末處理的土壤脲酶活性顯著低于其他處理（P＜0.05）。

3 結論與討論

植物源農藥除具殺蟲抑菌活性外，常會有促進作物生長、改善農產品品質等作用[10]。瑞香狼毒的農藥活性已被人們所熟知，但它對作物生長及土壤的影響研究甚少。本研究結果表明，在所有處理中，番茄種子的發芽勢及發芽率均在瑞香狼毒提取物質量濃度為0.500 mg/mL 處理時為最優值，說明該濃度對于番茄種子有良好的促萌發作用，總體表現出了低濃度（≤0.500 mg/mL）促進、高濃度（＞0.500 mg/mL）抑制的作用，這一結果與張君霞等[20]的研究結果一致。

從對番茄植株生長指標的影響來看，瑞香狼毒提取物與其他處理相比，在處理30 d 后，可顯著增加番茄的株高和莖粗。株高是冠層結構對水肥響應的主要體現指標，也是反映作物個體生長狀況的重要參數[21]。番茄增產的一項重要指標是莖粗，莖稈的粗細決定了產量的高低[22]。這表明瑞香狼毒提取物中可能含有植物激素類活性物質或其他物質，對番茄的生長發育有良好的促進作用，并且提取液中的活性物質比粉末中的更易于作物吸收。

不同處理對土壤理化性質的影響集中在瑞香狼毒粉末對土壤中硝態氮和有機質含量的變化，其他指標變化不明顯。植物粉末本身就是有機質，可增加土壤有機質的含量，而硝態氮含量在瑞香狼毒粉末處理后減少的原因可能是其抑制了相關微生物的活性，硝化作用降低，減少了硝酸態氮化合物的合成。氮是植物生長發育過程中的重要組分之一，但從番茄生長的情況來看，與對照組相比，不同處理對土壤中不同形式的氮含量無顯著抑制作用，甚至表現出增加的趨勢。

從土壤酶活性的變化來看，瑞香狼毒粉末處理的土壤蔗糖酶活性明顯高于空白對照和其他2 種處理，說明其促進了土壤碳循環。這可能與植物粉末本身所含的纖維素、半纖維素等多糖類化合物的分解有關。

土壤病害是植物的頑疾，是導致作物不能連續種植的主要原因。在各種土壤病害中，以鐮刀菌引起的枯萎病最為嚴重，是農業生產中最為棘手的問題之一，而瑞香狼毒提取物表現了很好的抗枯萎病效果。本試驗結果表明，瑞香狼毒提取物和粉末對番茄植株安全，其提取物可促進番茄種子的萌發、植株的生長，而相應濃度與殺菌濃度也基本相同[14]，粉末可明顯提高土壤有機質含量和相關酶活性，這對增強作物的抗病性、改善土壤環境、減少土壤病害的發生會起到重要的作用，也對作物枯萎病的防控提供了新的思路與對策。