沼液提取物與宛氏擬青霉菌復配對番茄生長和果實品質的影響

湯圓強 李濤 張麗莉 王虹云 曹守軍 董泰麗

摘 要：以番茄為試驗材料，通過田間試驗研究沼液提取物與宛氏擬青霉菌（菌株SJ1）復配對番茄生長和果實品質的影響。結果表明，沼液提取物與宛氏擬青霉菌復配葉面肥能夠促進番茄生長，提高番茄產量，可以替代化學葉面肥。其中，沼液提取物500倍液和宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1復配作葉面肥的綜合效果最佳，與施用化學葉面肥處理相比，番茄植株鮮質量、干質量、壯苗指數、POD活性、開花數、坐果數、坐果率分別提高43.06%、28.43%、84.74%、28.06%～78.13%、30.30%、68.86%、29.51%。果實可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和產量分別提高28.44%、146.61%、75.13%。綜上所述，沼液提取物500倍液和宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1復配作葉面肥可在生產中推廣使用。

關鍵詞：番茄;生物葉面肥;沼液提取物;宛氏擬青霉菌;生長;品質

Abstract： Effects of biogas slurry extract combined with Paecilomyces variotii （SJ1） on Tomato growth and quality were studied by a filed experiment. Compounding the biogas slurry extract with Paecilomyces variotii can improve tomato growth and fruit yield. It can replace chemical foliar fertilizer. Compared with chemical foliar fertilizer treatment， biogas slurry extract 500 times + Paecilomyces variotii 30 ng·mL-1 has the most significant effect in all aspects. It increased 43.06% in fresh weight， 28.43% in dry weight， 84.74% in strong seedling index， 28.06%-78.13% in POD activity， 30.30% in flowering number， 68.86% in fruit set number， 29.51% in fruit set rate， 75.13% in yield， 28.44% in fruit soluble protein content and 146.61% in fruit soluble sugar content. In summary， biogas slurry extract 500 times + Paecilomyces variotii 30 ng·mL-1 as foliar fertilizer can be promoted and used in production.

Key words： Tomato; Biological foliar fertilizer; Biogas slurry extract; Paecilomyces variotii; Growth; Quality

生物葉面肥是一種通過生物發酵工藝，由生物物質和動植物殘體加工而成的高活性生物原液，含有植物生長發育所需的多種腐植酸、氨基酸、植物生長調節激素和微生物次級代謝物等生物活性成分，具有養分吸收快、施肥效果好、安全性能高等特點[1-3]。已有研究表明，生物葉面肥可促進植物呼吸作用和光合作用，增加植物生長量，促進植物生長[4-5];誘導植物的抗病性，防治多種病蟲害[6];減少果實內可溶性酸含量，增加維生素C含量，果實品質更好[7-8];提早花期，增加坐果率，提高產量[9-10]。

沼液提取物葉面肥是由山東民和生物科技股份有限公司研制的有機生物葉面肥“新壯態”。該產品采用山東民和生物科技股份有限公司自主研發的A&T生物發酵工藝，利用天然谷物多道發酵并經過U-NRO多級透析提純技術獲得的原生態生長液，是一種綠色無污染的優質葉面肥，含有各種植物調節生長激素、酸類物質和提高植物抗逆性、抗病蟲的活性物質。宛氏擬青霉菌SJ1是從野生沙棘中分離的一株內生真菌，具有促進作物生長、根系發育、提高抗凍能力、增加產量的作用[11]。雖然沼液提取物和宛氏擬青霉菌對植物生長都有促進作用，但將兩者復配使用能否達到原有效果或更好效果尚未有研究報道。因此，筆者通過研究不同復配比例對番茄生長和果實品質的影響，篩選出最經濟高效的復配方案，為制定沼液提取物和宛氏擬青霉菌復配葉面肥的方案提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試番茄品種為煙粉210，由山東省煙臺市農業科學研究院選育。

沼液提取物（吲哚乙酸（ρ，后同）≥770 ?g·L-1，赤霉素類≥46.8 ?g·L-1，細胞分裂素類≥0.21 ?g·L-1，油菜素甾醇類和內酯類≥0.14 ?g·L-1，多胺類≥156.9 ?g·L-1，脫落酸≥288 ?g·L-1，茉莉酸≥40.1 ?g·L-1，水楊酸≥262.8 ?g·L-1）由山東民和生物科技股份有限公司生產;宛氏擬青霉菌（菌株SJ1）由山東民和生物科技股份有限公司生產;化學葉面肥為泰力隆中量元素水溶葉面肥（Ca≥560 g·L-1，Zn≥31 g·L-1，B≥3.5 g·L-1）由英國薩福派克有限公司生產。

1.2 試驗設計

試驗產品為沼液提取物葉面肥及沼液提取物與宛氏擬青霉菌復配葉面肥，對照產品為化學葉面肥。沼液提取物葉面肥使用濃度為300倍、500倍;宛氏擬青霉菌使用濃度分別為10、20、30 ng·mL-1;化學葉面肥使用濃度為4000倍。試驗共設置9個處理，分別為：

①中量元素水溶肥4000倍液（CK1）;

②沼液提取物300倍液（CK2）;

③沼液提取物300倍液+宛氏擬青霉菌10 ng·mL-1（X300T10）;

④沼液提取物300倍液+宛氏擬青霉菌20 ng·mL-1（X300T20）;

⑤沼液提取物300倍液+宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1（X300T30）;

⑥沼液提取物500倍液（CK3）;

⑦沼液提取物500倍液+宛氏擬青霉菌10 ng·mL-1（X500T10）;

⑧沼液提取物500倍液+宛氏擬青霉菌20 ng·mL-1（X500T20）;

⑨沼液提取物500倍液+宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1（X500T30）。

所有處理在定植后每周施用1次，每次每株用氣壓式噴壺均勻噴灑5 s，至采收結束。

1.3 方法

試驗于2019年8月21日至12月20日在山東省煙臺市農業科學研究院蔬菜溫室中進行。試驗培養槽為外徑×內徑×底徑為30 cm×27.4 cm×22.5 cm規格的塑料花盆，每個培養槽內裝填厚度約12 cm（約5.88 dm3）的椰糠基質。每個培養槽種植1株番茄，采用隨機區組試驗設計，每個處理種植3株，3次重復，株距55～60 cm。試驗使用的營養液為番茄水培專用營養液，按A肥0.305 g·L-1、B肥0.760 g·L-1混合而成，根據天氣情況和番茄不同生長階段需求進行澆灌，各處理水肥管理水平一致。

1.4 指標測定方法

在番茄幼苗期（定植后28～30 d）、初果期（定植后47～48 d）和盛果期（定植后79～80 d）分別測量株高、莖粗等生長指標，以及葉綠素含量、光合速率、保護酶活性等生理指標。每處理測9株，取平均值，株高用卷尺測量，莖粗用游標卡尺測量。超氧化物歧化酶（SOD）活性用氮藍四唑光化還原法測定，過氧化氫酶（CAT）活性用紫外吸收法測定，過氧化物酶（POD）活性用愈創木酚法測定，葉綠素含量用95%乙醇萃取法測定[12]。自始花期開始對所有處理開花數和坐果數進行統計記錄，在盛果期隨機選取相同穗上成熟度一致的番茄進行果實品質及貨架期的測定。可溶性糖含量用蒽酮比色法測定[13]、維生素C含量用2，6-二氯靛酚滴定法測定[14]、可溶性蛋白含量用考馬斯亮藍G-250染色法測定[15]、番茄紅素含量用高效液相色譜法測定[16]。拉秧后對各處理植株的地上部分和地下部分進行干鮮質量稱量，計算根冠比和壯苗指數。

1.5 數據處理

采用SSPS 24.0和Excel 2010處理數據和作圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理對番茄生長指標的影響

由表1可知，不同生長時期，各處理間番茄株高和莖粗均沒有顯著差異。其中沼液提取物300倍液和宛氏擬青霉菌復配，X300T30處理3個時期株高分別比X300T20處理降低了2.00%、5.52%和14.24%。可見，在沼液提取物300倍液處理下，宛氏擬青霉菌質量濃度超過20 ng·mL-1會對番茄植株高度產生負作用。在沼液和宛氏擬青霉菌復配處理下，各生長時期均表現為X500T30處理莖粗值最大，因而以沼液提取物500倍液+宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1處理效果最佳。

由表2可知，與化學葉面肥（CK1）處理相比，噴施沼液提取物葉面肥處理提高了番茄鮮質量、根冠比和含水率，鮮質量較CK1處理提高了17.37%～43.06%，根冠比較CK1處理提高了6.96%～91.65%，含水率較CK1處理提高了2.41%～4.73%。在沼液提取物和宛氏擬青霉菌復配葉面肥處理下，沼液提取物濃度相同時，隨宛氏擬青霉菌濃度增加，番茄植株鮮質量、干質量、根冠比和壯苗指數均呈上升趨勢，但上升趨勢不顯著;在宛氏擬青霉菌添加量相同的情況下，沼液提取物500倍液處理的植株鮮質量、干質量、根冠比、壯苗指數均高于沼液提取物300倍液處理。以上結果表明，沼液提取物與宛氏擬青霉菌復配有利于提高番茄植株鮮質量、根冠比;沼液提取物500倍液更有利于番茄植株生長，其中沼液提取物500倍液+宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1處理效果最佳，壯苗指數較其他處理提高了9.72%～93.65%。

2.2 不同處理對番茄生理指標的影響

由表3可知，在沼液提取物500倍液與宛氏擬青霉菌復配處理下，隨宛氏擬青霉菌濃度的增加，各時期葉綠素含量均呈上升趨勢。但在幼苗期和初果期，沼液提取物300倍液處理下，復配宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1處理葉綠素含量較20 ng·mL-1處理分別降低了45.51%和29.01%，表明在沼液提取物300倍液處理下，施用宛氏擬青霉菌超過20 ng·mL-1會抑制幼苗期和初果期葉綠素合成。

由表4可知，在沼液提取物和宛氏擬青霉菌復配處理下，番茄初果期和盛果期植株SOD活性均顯著高于CK1和CK3，在初果期比CK1提高了24.44%～33.19%，比CK3提高了54.70～65.56%，在盛果期比CK1提高了25.19%～33.79%，比CK3提高了56.31～67.04%。其中沼液提取物300倍液與宛氏擬青霉菌復配處理下，番茄同一生長時期SOD活性隨宛氏擬青霉菌濃度增加而升高，但在沼液提取物500倍液處理下，在番茄同一生長時期，除幼果期X500T30處理外，其他處理SOD活性均隨宛氏擬青霉菌濃度增加呈降低趨勢。在沼液提取物500倍液處理下，番茄同一生長時期，POD活性隨宛氏擬青霉菌含量的增加而升高。沼液提取物500倍液與宛氏擬青霉菌復配處理下，隨宛氏擬青霉菌含量增加，CAT活性呈上升趨勢。由此可見，施用宛氏擬青霉菌有利于增強番茄植株的抗逆性。

2.3 不同處理對番茄產量的影響

由表5可知，在各處理中，沼液提取物500倍液和宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1復配處理下番茄開花數最高，比其他處理提高了14.40%～30.30%。在沼液提取物和宛氏擬青霉菌復配葉面肥處理下，相同沼液提取物濃度隨宛氏擬青霉菌濃度增加，番茄開花數呈上升趨勢，添加宛氏擬青霉菌可以提高番茄的坐果數和坐果率，但在沼液提取物300倍液與宛氏擬青霉菌復配處理下，宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1處理下坐果數和坐果率比20 ng·mL-1處理分別降低了10.97%和13.11%，可見在沼液提取物300倍液處理下，宛氏擬青霉菌質量濃度超過20 ng·mL-1會對番茄坐果數和坐果率產生負作用。以上表明，宛氏擬青霉菌有利于提高番茄開花數、坐果數和坐果率，但在高濃度沼液提取物處理下，施用宛氏擬青霉菌質量濃度高于20 ng·mL-1會產生相反作用，所有處理中沼液提取物500倍液+宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1處理效果最佳。

在沼液提取物和宛氏擬青霉菌復配葉面肥處理下，沼液提取物500倍液處理下隨宛氏擬青霉菌濃度增加，番茄單株產量呈上升趨勢。但沼液提取物300倍液下，宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1處理產量比20 ng·mL-1處理降低了19.41%，表明在沼液提取物300倍液處理下，宛氏擬青霉菌質量濃度超過20 ng·mL-1會造成番茄單株產量的下降。所有處理中，以沼液提取物500倍液+宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1處理產量最高，比其他處理增產17.68%～79.38%。

2.4 不同處理對番茄果實品質的影響

由圖1可知，與噴施化學葉面肥處理（CK1）相比，噴施沼液提取物葉面肥各處理的番茄貨架期比CK1處理延長了2.32%～72.85%，可見噴施沼液提取物葉面肥有利于延長番茄貨架期。其中，不施用宛氏擬青霉菌處理的貨架期比施用宛氏擬青霉菌處理的長，可見添加宛氏擬青霉菌會縮短番茄的貨架期。

由表6可知，番茄維生素C含量和番茄可溶性蛋白含量各處理無明顯規律。番茄可溶性糖除沼液提取物300倍液+宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1處理外，其他處理比化學葉面肥處理（CK1）提高了21.19%～197.46%。番茄紅素含量除X300T30處理外，相同濃度沼液提取物其他處理隨宛氏擬青霉菌濃度增加，番茄紅素含量呈上升趨勢。可見高濃度處理下，宛氏擬青霉菌質量濃度超過20 ng·mL-1會降低番茄果實可溶性糖含量。以上表明，噴施沼液提取物葉面肥有利于提升番茄果實品質，但各處理優勢不同。

3 討論與結論

植株生長量是植物生長過程中的重要指標，是植物獲取能量、合成有機物質、增加產量和提升品質的重要保障[4]。通過對不同處理不同時期的番茄生長量測定，發現沼液提取物和宛氏擬青霉菌復配葉面肥在促進番茄植株鮮質量方面顯著高于化學葉面肥，干質量、根冠比、含水率和壯苗指數也普遍高于化學葉面肥，株高、莖粗和葉綠素含量則與常用的化學葉面肥差異不大。其主要原因是沼液提取物不僅含有大量植物所需的營養元素，還含有各種植物調節生長激素，對細胞的分裂和伸長有促進作用[17]。劉魯峰等研究表明，吲哚乙酸、赤霉素、細胞分裂素類物質可以促進植物根、莖、葉的生長[18-20]。試驗結果發現，在適宜的濃度范圍內，宛氏擬青霉菌濃度越高，植物生長越好，這與阿爾梅里亞大學研究員Moreno-Gavíra 等[21]和Lu等[22]研究的宛氏擬青霉菌可促進植物生長的結果相一致。沼液提取物300倍液與宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1復配會造成番茄生長量下降，其原因可能是高濃度沼液提取物與宛氏擬青霉菌產生了拮抗作用，其拮抗產物對番茄生長有影響，具體原因還有待于進一步的研究。

植物體內保護酶活性是顯示植株抗逆性的重要指標，具有高保護酶活性的植株對外界脅迫有更好適應性。劉芳宏等研究表明，茉莉酸類物質、腐植酸、氨基酸類物質具有誘導植物抗性機制的作用，可提高植株抗逆性[23-24]。通過對不同時期不同處理下番茄SOD活性、POD活性、CAT活性的測定，發現沼液提取物和宛氏擬青霉菌復配在初果期和盛果期有利于提高番茄植株SOD活性，在幼苗期和初果期有利于提高POD活性，在盛果期POD活性也普遍高于化學葉面肥，與王曉琪等[25-26]的研究結果相一致，這與沼液提取物中含有大量酸類物質和抗病蟲活性物質有關。

不同處理中宛氏擬青霉菌濃度的增加有利于番茄產量的提升，這與賈春花等[27-28]在櫻桃蘿卜和玉米中的研究結果相一致。但同時也發現施用宛氏擬青霉菌會縮短番茄的貨架期，具體原因還有待于進一步研究。

綜上所述，沼液提取物和宛氏擬青霉菌復配與化學葉面肥相比，有利于提升番茄植株部分生長指標，提升保護酶中POD、SOD活性，增加番茄果實產量。綜合效果以沼液提取物500倍液+宛氏擬青霉菌30 ng·mL-1處理最佳。沼液提取物和宛氏擬青霉菌復配葉面肥可以在確保番茄產量和品質不降低的前提下代替化學肥料葉面肥，不但能減輕化學肥料使用對環境的污染，還可以增加產品的安全性，有利于農業的綠色可持續發展，具有顯著的經濟與生態效益。

參考文獻

[1] 楊俊雪，石如岳.氨基酸葉面肥應用現狀[J].農村經濟與科技，2019，30（24）：28.

[2] 羌松，曹騫，王雷，等.生物葉面肥對紅地球葡萄果實品質的影響[J].新疆農業大學學報，2012，35（4）：298-301.

[3] 古麗比熱·克依木，吐爾遜古麗·艾比布拉.氨基酸液肥對溫室葡萄果實性狀的影響[J].北方果樹，2008（4）：15.

[4] 胡晨曦，張永吉，李子恒，等.不同葉面肥噴施時期對櫻桃番茄生長和產量的影響[J].長江蔬菜，2020（10）：66-69.

[5] 張洪山，陳德清，任士偉，等.氨基寡糖素對番茄生長的影響[J].現代農業科技，2018（6）：63.

[6] RABEA E I， BADAWY M E，STEVENS C V，et al.Chitosan as antimicrobial agent：applications and mode of action[J].Biomacromolecules，2003，4（6）：1457-65.

[7] 姚建剛，李濤，張麗莉，等.雞糞發酵提取液對番茄產量和品質的影響[J].山東農業科學，2017，49（7）：104-106.

[8] 姚建剛，牟曉璐，李濤，等.雞糞發酵提取液對黃瓜生長及品質的影響[J].北方園藝，2019（14）：48-52.

[9] 鄧啟亮，羅銀樹，丘土興.番茄噴施含氨基酸水溶肥料的效果研究[J].現代農業科技，2014（12）：63.

[10] 高志建，湯曉昀，何帥，等.新型葉面肥愛谷素對加工番茄光合作用及產量的影響[J].安徽農業科學，2016，44（24）：136-137.

[11] 孔波，程麗娜，耿全政，等.一種宛氏擬青霉菌株SJ1及其應用：CN104745483A[P].2015-07-01.

[12] 李合生.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社，2000.

[13] 李紅崢，曹紅霞，郭莉杰，等.溝灌方式和灌水量對溫室番茄綜合品質與產量的影響[J].中國農業科學，2016，49（21）：4179-4191.

[14] 李小方，張志良.植物生理學試驗指導[M].北京：高等教育出版社，2016：246.

[15] 焦潔.考馬斯亮藍G-250染色法測定苜蓿中可溶性蛋白含量[J].農業工程技術，2016，36（17）： 33-34.

[16] 中華人民共和國農業部.蔬菜及制品中番茄紅素的測定 高效液相色譜法：NY/T 1651-2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[17] 王康，吳家旺，戴輝，等.沼液葉面肥對水稻生長的影響[J].江蘇農業科學，2019，47（15）：126-129.

[18] 劉魯峰，狄義寧，何麗蓮，等.內生枯草芽孢桿菌B9促生長效果及產吲哚乙酸（IAA）能力研究[J].云南農業大學學報（自然科學），2020，35（2）：227-234.

[19] 王飛，王明，蔣小軍，等.赤霉素對陸18S不同發育進度群體莖葉及穗部性狀的影響[J].湖南農業科學，2018（4）：27-30.

[20] 徐映萍.生長素和細胞分裂素對荸薺離體植株再生的影響[D].杭州：浙江大學，2019.

[21] MORENO-GAV?RA A，DI?NEZ F，S?NCHEZ-MONTESINOS B，et al.Paecilomyces variotii as a plant-growth promoter in horticulture[J].Agronomy，2020，10（4）：597.

[22] LU C C，LIU H F，JIANG D P， et al.Paecilomyces variotii extracts（ZNC）enhance plant immunity and promote plant growth[J].Plant and Soil，2019，441（1/2）：383-397.

[23] 劉芳宏，曾凱芳，鄧麗莉.茉莉酸類物質誘導果蔬抗性機制研究進展[J].食品工業科技，2015，36（7）：392-395.

[24] 馬金昭，張民，劉之廣，等.含氨基酸銅基葉面肥對芹菜產量、品質和防病效果的影響[J].植物營養與肥料學報，2019，25（12）：2152-2161.

[25] 王曉琪，姚媛媛，劉之廣，等.宛氏擬青霉提取物對鹽脅迫下水稻幼苗的生理適應性[J].農業資源與環境學報，2020，37（1）：98-105.

[26] 王曉琪，姚媛媛，陳寶成，等.宛氏擬青霉提取物增強水稻抗低溫脅迫的最佳施用水平[J].植物營養與肥料學報，2019，25（12）：2133-2141.

[27] 賈春花，劉之廣，張民，等.宛氏擬青霉提取物對櫻桃蘿卜產量及品質的影響[J].農業資源與環境學報，2019，36（2）：176-183.

[28] CHEN Q，LI Z L，QU Z M，et al.Maize yield and root morphological characteristics affected by controlled-release diammonium phosphate and Paecilomyces variotii extracts[J].Field Crops Research，2020，255：107862.