生物刺激素對番茄生長及品質的影響比較

關鍵詞：番茄；生物刺激素；產量；品質；設施農業

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，是全球蔬菜生產中年產量最高的作物[1-2]。目前北京市密云區的番茄生產主要以設施栽培為主，番茄已成為密云區設施栽培面積最大的蔬菜品種之一，近年來生產規模逐漸擴大，技術體系日漸完善。為了設施蔬菜的產業發展，密云區政府扶持力度逐漸增大，制定了《密云區番茄特色產業發展3年行動計劃》，以達到2025年番茄種植面積333.3hm2、日供產品5萬kg的目標[3]。密云區農業服務中心組建了高品質番茄技術團隊，深入研究番茄的高效綠色種植、技術體系，提升其質量、產量、風味和價值。

近年來，由于農戶對化肥的過分依賴和大量施用，雖然促進了番茄的快速增產，但是化肥的不合理施用也導致了土壤板結退化。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大幅下降[4-5]。樊銘璽等[6]研究結果表明，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量和可溶性糖含量，增加土壤有機質、速效氮、速效磷和速效鉀含量，改善番茄種植的土壤環境，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量，而且在一定程度上可以改良土壤基本理化性質，改變番茄根際土壤中微生物群落結構，促進作物對養分的吸收和利用。舒思晨等[7]研究結果表明，適當濃度的外源茉莉酸甲酯和油菜素內酯對番茄種子萌發具有促進作用。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、海藻提取物、氨基酸和蛋白水解物等。歐洲生物刺激素行業委員會（EBIC）認為生物刺激素是包含功能性物質或微生物及其次生代謝產物的一類物質，可增加作物養分吸收、增強養分利用效率和作物抗逆性、提高農作物質量等[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番茄生長、產量及品質的影響，以期為設施番茄的產量和品質提升提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試生物刺激素均由沃爾優生物科技（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≥40.0%、黃腐酸鉀≥50.0%；動物源氨基酸中有機質≥100g/L、pH值5.0～7.0、水不溶物≥50g/L；海藻酸中有機質≥100g/L、pH值5.0～7.0、水不溶物≤50g/L。

試驗地土壤中有機質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日在密云區巨各莊鎮后焦家塢村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。測產株單獨用紅繩作標記。

試驗共設4個處理，常規對照（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，各小區隨機排列。從番茄授粉前最后一次灌溉開始進行上述處理，每種氨基酸生物刺激素用量1.5kg，灌溉用水1000kg，共處理3次，常規對照不添加生物刺激素，其他田間水肥和環境管理均保持一致。

1.3 指標測定及調查統計方法

（1）生長指標。在3次處理結束時測定生長指標，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游標卡尺測量莖粗。平均每隔1個月測量1次。

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

（3）品質指標。采用鉬藍比色法測定果實中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G–250染色法測定可溶性蛋白含量。

（4）數據處理。采用Excel進行數據處理和分析。

2 調查結果與試驗分析

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處理單果質量顯著或者極顯著高于CK處理，T2處理的單株產量極顯著高于CK處理，顯著高于T1、T3處理。T1、T3處理單果質量及單株產量高于CK處理。折合單位產量，CK、T1、T2和T3處理分別為4.412、4.909、6.039和5.027kg/m2；T2處理單位產量極顯著高于CK處理，顯著高于T1、T3處理；T1、T3處理單位產量顯著高于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，測定了植株的鮮質量，晾干后測干質量，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量、干質量均極顯著高于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處理的鮮質量、干質量分別較CK處理提高28.6%和39.1%，T1處理的鮮質量、干質量分別較CK處理提高14.4%和22.4%，T3處理的鮮質量、干質量分別較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的影響

測定第4穂果可滴定酸、可溶性糖、VC、蛋白質和番茄紅素含量，測定結果如表4所示。3種生物刺激素的作用下，VC、蛋白質、番茄紅素含量等品質極顯著高于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是糖酸比，T2處理的糖酸比最高，經過現場品嘗，T2處理的成熟番茄，口感更甜、風味更佳。

2.5 試驗結論及討論

本研究3種生物刺激素對番茄生長、產量和品質均有不同程度的促進作用。在促進番茄增產方面，動物源氨基酸效果最為明顯，單位產量達到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、糖酸比及蛋白質含量方面均有顯著提升。特別是糖酸比，是提升番茄口感風味重要的因素，T2處理指標比其他處理都高。通過3種氨基酸生物刺激素對比分析結果表明，動物源氨基酸生物刺激素，在番茄生長、產量、品質提升方面效果更為明顯。這與已有生物刺激素對果蔬生長、產量、品質的影響研究結果基本一致。

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植株生長發育、提高產量、改善品質。陳琪等[10]研究表明，氨基酸肥處理過的番茄地上部鮮質量和干質量顯著增加、產量顯著增加。李方勇等[11]研究表明，魚蛋白水溶肥可以促進松花菜生長和提升產量。李杰等[12]研究表明，在烤煙上施用魚蛋白有機肥，產量增加。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，生菜鮮質量增加。林承平等[14]研究表明，施用魚蛋白肥料使辣椒產量增加22.2%。葉優良等[15]利用魚蛋白作農用肥料，不但可以提供作物所需的養分，還能促進作物產量增加。李婷等[16]對比分析了甘氨酸和魚蛋白在網紋甜瓜上應用效果，結果表明，魚蛋白對網紋甜瓜提質效果好，可在生產過程中推廣應用。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 結束語

番茄高產是種植農戶追求的目標，本研究結果可能不具有實際生產的代表性，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生病果，無法具體統計，測產只是在調查時以好果為參考的統計。在實際生產過程中，因為整個環境不能均衡保持一致，靠近門口，溫度低一些，靠近風口的位置通風效果好一些。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口的位置，通風透光效果好，長勢明顯優于其他處理，病株率低，可能會對本研究帶來偏差，在后續研究中，可以把此因素考慮進去，綜合分析。

綜上所述，動物源氨基酸（魚中提取）肥料可在番茄上推廣使用，但還需進一步研究。