腐殖酸肥對溫室番茄土壤微生物及產(chǎn)量品質(zhì)的影響

李小玉， 趙群法， 尚玉臣， 王瑞嬌， 張曉麗， 孫治強

(河南農(nóng)業(yè)大學園藝學院，河南 鄭州 450002)

腐殖酸肥對溫室番茄土壤微生物及產(chǎn)量品質(zhì)的影響

李小玉， 趙群法， 尚玉臣， 王瑞嬌， 張曉麗， 孫治強

(河南農(nóng)業(yè)大學園藝學院，河南 鄭州 450002)

通過田間試驗研究了腐殖酸肥不同用量(300、600、1 200、1 800 kg·hm-2)對番茄土壤微生物數(shù)量、番茄植株形態(tài)指標和果實產(chǎn)量品質(zhì)等各項指標的影響。結(jié)果表明，與對照(CK蔬菜專用復合肥)相比，施用腐殖酸肥對各處理均有增產(chǎn)作用；腐殖酸肥施用量過高或過低都不利于產(chǎn)量品質(zhì)的提高，適量腐殖酸肥的施用才能顯著提高番茄經(jīng)濟效益；1 200 kg·hm-2腐殖酸肥的追肥用量土壤微生物數(shù)量最多，植株生長狀況最好，番茄產(chǎn)量品質(zhì)最佳。

腐殖酸肥；番茄；土壤微生物；產(chǎn)量；品質(zhì)

腐殖酸是指生物有機殘體經(jīng)過一系列復雜的物理、化學、生物變化之后，形成的一類褐色或黑色的高分散無定形高分子膠態(tài)復合物[1]。腐殖酸肥是20世紀末得到廣泛開發(fā)利用的綠色無公害肥料。研究表明，腐殖酸肥處理植株能有效促進植物生長，顯著增加植株所有形態(tài)指標，促進代謝和干物質(zhì)積累，提高礦物質(zhì)含量和產(chǎn)量[2-3]。此外，施用腐殖酸有機肥可以改善土壤的物理和化學性質(zhì)，減少對地下水的潛在污染風險[4]。近年來，蔬菜生產(chǎn)盲目過量施肥現(xiàn)象非常普遍，加上化學農(nóng)藥的大量不合理施用，破壞了土壤結(jié)構(gòu)，污染了環(huán)境，影響蔬菜安全生產(chǎn)。腐殖酸肥作為一種新型的有機肥料，它的作用潛力越來越得到人們的重視。中國對腐殖酸肥用量在番茄產(chǎn)量、品質(zhì)等方面的研究已有一些報道[5-7]，多見于露地番茄，且常用作基肥，有關腐殖酸肥追肥用量對溫室番茄土壤微生物數(shù)量和產(chǎn)量品質(zhì)的影響方面卻少見報道。本研究以番茄為對象，進行了腐殖酸肥追肥不同用量試驗，旨在為研究適合溫室番茄生長的最佳腐殖酸肥施用量，為腐殖酸肥在番茄生產(chǎn)上的應用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗區(qū)概況

本試驗時間為2014-09-30—2015-08-01，進行了2茬。試驗地為河南省鄭州市蔬菜生產(chǎn)基地——毛莊綠園，試驗點土壤前茬種植作物為生菜，供試土壤為壤質(zhì)潮土，地勢平坦，土壤理化性質(zhì)見表1。

表1 供試土壤理化性狀Table 1 The physical and chemical properties of the experimental soil

1.2供試材料

供試番茄品種為豫藝種業(yè)提供的“金粉101”和方正公司的“東方美”。試驗所用腐殖酸肥為葛林美紐翠綠有機肥，其中，腐殖酸總量達4% 以上，N、P2O5和K2O分別為9.6%、6.4%和6.4%。對照(CK)為20-10-23的蔬菜專用復合肥。

1.3試驗設計

試驗共設置5個處理，T1、T2、T3、T4追施腐殖酸肥用量分別為300、600、1 200、1 800 kg·hm-2，CK追施蔬菜專用肥為600 kg·hm-2。每個處理重復3次，隨機排列。采用寬窄行起壟定植，每個小區(qū)設4壟，每壟2行共36株，小區(qū)面積為7.7 m×5.6 m。腐殖酸肥全部用作追肥，按次數(shù)平均施入。在番茄整個生育期越冬茬(2014年)分3次追肥，分別是2014-11-25、2014-12-20、2015-01-15；春茬(2015)分4次追肥，分別是2015-05-11，2015-05-23，2015-06-05，2015-06-17。其他按常規(guī)措施管理。第1茬番茄于2014-09-30定植，2015-03-10拉秧，第2茬于2015-03-30定植，2015-08-01拉秧。均留五穗果。

1.4測定項目與方法

1.4.1 土壤養(yǎng)分 試驗開始前按5點取樣法取試驗田土，測土壤基礎理化性狀。每次追肥后20 d以隨機多點采樣法采集土樣，測量土壤pH值、有機質(zhì)及速效氮磷鉀的含量。養(yǎng)分含量均為常規(guī)方法測定[8]。

1.4.2 土壤微生物數(shù)量 以隨機多點采樣法采集根際土樣，用于土壤微生物數(shù)量測定。越冬茬(2014年)取樣時間為2014-11-10、2015-01-05、2015-02-05；春茬(2015年)取樣時間為2015-06-02、2015-06-26。采用稀釋平板測數(shù)法測定土壤細菌、放線菌和真菌數(shù)量，細菌采用TSA固體培養(yǎng)基，于25～28 ℃培養(yǎng)5 d；放線菌采用改良高氏一號培養(yǎng)基，于25～28℃培養(yǎng)7 d；真菌采用孟加拉紅培養(yǎng)基，于25～28 ℃培養(yǎng)3 d[9]。

利用1.2.1中獲得cDNA，采用實時熒光定量PCR儀(Eppendorf，德國)進行候選基因時空表達水平分析。選取的內(nèi)參基因為BnACTIN2，實驗中檢測的基因為BnCPD、BnDWF4、BnDET2、BnBRI1、BnBIN2和BnBZL2。實驗所用引物序列見表1。

1.4.3 番茄植株生物指標的測定 定植后定期測定植株株高、莖粗、葉片數(shù)，以及葉綠素含量，觀察番茄植株生長狀況。各個處理隨機抽取15株進行測量，每個小區(qū)測5株，用游標卡尺進行莖粗測量(距離地面以上10 cm處)；卷尺進行株高測量(地面至生長點)；通過目測進行葉片數(shù)的計數(shù)(葉長大于3 cm算l片葉)；葉綠素測定采用葉綠素測定儀測定。越冬茬(2014年)測量時間為2、3穗果果實膨大期，春茬(2015年)測量時間分別為2015-04-16、2015-05-10、2015-06-05。

1.4.4 番茄植株全氮磷鉀養(yǎng)分測定 盛果期于每個小區(qū)隨機選取長勢一致的5株番茄，將植株整株挖起，按根、莖、葉分別用去離子水洗凈，105 ℃殺青30 min，65 ℃烘干，粉碎，分別測定干質(zhì)量和氮、磷、鉀積累量。植株全氮用凱氏定氮儀測定；植株全磷釩鉬黃比色法測定；植株全鉀用火焰光度計法測定[8]。

1.4.5 番茄果實品質(zhì)的測定 收獲第2、3穗果時，取樣測果實品質(zhì)。每個處理選取成熟度一致、有代表性的果實進行有機酸、可溶性糖、硝酸鹽、標準抗壞血酸含量的分析。有機酸采用0.1 mol·L-1NaOH滴定法測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定[10]；硝態(tài)氮含量采用水楊酸比色法測定[8]；標準抗壞血酸含量采用2，6-二氯酚靛酚法測定[8]；番茄紅素采用分光光度法測定[11]。

1.4.6 番茄果實產(chǎn)量測定 每個小區(qū)共4壟，取中間2壟。對于已經(jīng)取樣的小區(qū),差額從其余2壟補齊。取平均值乘以種植密度為各小區(qū)產(chǎn)量，折算為hm2產(chǎn)量。從采收日開始累積計量。單果重測定為每穗果每個處理隨機抽取5株番茄果實進行稱重計算，求單果質(zhì)量。

1.5數(shù)據(jù)分析

采用SAS和Microsoft Excel 2013軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同處理對番茄植株生物指標的影響

植物的株高、莖粗、葉片數(shù)是反映植株生長勢的重要指標，葉綠素含量的高低是反映葉片生理活性變化的重要指標之一[12]。本試驗中選取株高、莖粗、葉片數(shù)以及葉綠素為研究對象。

表2 不同處理對番茄植株生物指標的影響(2014)Table 2 Effects of different treatments on the biological indexes of tomato plant(2014)

注：1.測量時間為2、3穗果果實膨大期；2.數(shù)據(jù)中不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。下同。

Note:1. The measuring time is the second or third ear fruit enlargement period; 2.The different lowercase letters indicate significant difference at 0.05 level.The same as below.

由表3可知，在追肥前(04-16)各處理株高、莖粗和葉綠素無顯著差異，追肥后則差異顯著。追肥后株高2次測量均表現(xiàn)出隨腐殖酸肥量的增加而增高，差異顯著，T1和CK差異不顯著；莖粗2次測量均表現(xiàn)為T2、T3、T4差異不顯著，但以T3略高，T3顯著高于CK，T1和CK無顯著差異；葉綠素和莖粗表現(xiàn)趨勢相同，也表現(xiàn)出T2、T3、T4差異不顯著，但以T3略高，T3顯著高于T1和CK，T1和CK無顯著差異。

表3 不同處理對番茄植株生物指標的影響(2015)Table 3 Effects of different treatments on the biological indexes of tomato plant(2015)

2.2不同處理對土壤微生物數(shù)量的影響

土壤微生物數(shù)量及其活性是土壤肥力的重要指標之一。土壤環(huán)境因素、營養(yǎng)因素及作物根系分泌作用等均對土壤微生物的生長發(fā)育產(chǎn)生顯著影響[13]。本試驗分別選取土壤細菌數(shù)量、真菌數(shù)量、放線菌數(shù)量來探討腐殖酸用量對土壤微生物的影響(表4)。

由2014年(越冬茬)數(shù)據(jù)可以看出，在追肥前，及第2、3次追肥后20 d(分別為2014-11-10、2015-01-10、2015-02-05)，不同腐殖酸追肥用量的土壤細菌數(shù)量均差異不顯著(P>0.05)，但追肥后細菌數(shù)量整體表現(xiàn)為隨腐殖酸肥追肥量增加呈先增后減趨勢，T3處理細菌數(shù)量最多，腐殖酸肥各處理細菌數(shù)量都多于CK，T1和CK差異不顯著；真菌和放線菌在追肥前數(shù)量均差異不大，第2、3次追肥后真菌和放線菌數(shù)量均差異顯著(P<0.05)，且數(shù)量都高于追肥前。腐殖酸肥處理整體表現(xiàn)為隨追肥量增加呈現(xiàn)先增加后減少趨勢，T3處理真菌和放線菌數(shù)量均達到最大，顯著高于其他處理，T1、T4和CK真菌和放線菌數(shù)量差異不顯著。

由2015年(春茬)數(shù)據(jù)知，細菌、真菌和放線菌在2次追肥后差異顯著，且4個處理細菌、放線菌數(shù)量都顯著高于CK，以T3處理含量最多；真菌數(shù)量T2、T3無顯著差異，但顯著高于其他3個處理，T1、T4處理真菌數(shù)量高于CK，但和CK差異不顯著。

表4 不同處理對番茄根際土壤微生物種群的影響Table 4 The effect of different treatments on soil microbial population of tomato

2.3不同處理對番茄果實品質(zhì)的影響

可溶性糖、有機酸、Vc、番茄紅素和糖酸比都是反映番茄營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標，而硝酸鹽的含量是評價蔬菜安全品質(zhì)的重要指標。不同處理對番茄品質(zhì)的影響見表5。糖酸比為可溶性糖/有機酸。

從表5可以看出，腐殖酸肥各處理對番茄果實可溶性糖、番茄紅素、Vc、有機酸、硝酸鹽和糖酸比均有顯著影響，且整體表現(xiàn)出相似的規(guī)律。隨著腐殖酸肥施肥量的增加，可溶性糖、番茄紅素、Vc、有機酸都表現(xiàn)出先增加后減少的趨勢，糖酸比也基本符合這個趨勢，且腐殖酸肥各處理果實品質(zhì)指標基本都優(yōu)于CK。硝酸鹽含量則表現(xiàn)為與腐殖酸肥施肥量呈正相關，T1、T2、T3和CK硝酸鹽含量無顯著差異，T1、T2還略小于CK，且各處理番茄果實硝酸鹽含量均遠小于國家允許量0.432 g·kg-1[14]。

從2014年數(shù)據(jù)來看，T3處理番茄果實Vc、番茄紅素、可溶性糖和有機酸含量都顯著高于其他4個處理，T2次之，T1和CK差異不顯著。糖酸也比T2、T3處理相對較大。從2015年數(shù)據(jù)來看，T3處理番茄果實Vc、番茄紅素、可溶性糖含量均是最高，顯著高于其他處理，有機酸含量適宜，糖酸比最大，品質(zhì)最好。T2處理番茄果實Vc、番茄紅素、可溶性糖含量僅次于T3，有機酸含量最高，糖酸比略低，品質(zhì)次于T3。T1、T4和CK品質(zhì)略差。

表5 不同處理對番茄果實品質(zhì)的影響Table 5 Effects of different treatments on the quality of tomato fruit

2.4不同處理對番茄產(chǎn)量的影響

由表6可知，各施肥處理產(chǎn)量順序為T3>T2>T4>T1>CK，腐殖酸肥各處理都比對照有明顯的增產(chǎn)作用，而且從T1到T3，番茄產(chǎn)量、單果重逐漸增加，到T4單果重仍在增加但產(chǎn)量明顯下降。其中，T3產(chǎn)量最高，顯著高于其他幾個處理，且比CK增產(chǎn)10.26%。T2產(chǎn)量次之，顯著高于T1、T4和CK，較CK增產(chǎn)8.24%。T1和T4差異不顯著，顯著高于CK；單果重T4顯著高于T1、T2和CK，但和T3無顯著差異。綜上所述，T3在產(chǎn)量、單果重上相對均最高。

表6 不同處理對番茄產(chǎn)量的影響(2015)Table 6 Effects of different treatments on the yield of tomato

3 結(jié)論與討論

1)T3處理(腐殖酸肥1 200 kg·hm-2)在提高番茄植株生物量方面效果較好。這可能是因為施用一定量的腐殖酸能促進植株根系發(fā)育和營養(yǎng)能力的增強，提高番茄凈光合速率，而超過這個量對這些促進作用不明顯或起一定抑制作用。

2)施用腐殖酸后，根際土壤細菌、真菌和放線菌的數(shù)量均比對照有不同程度的提高，這與前人研究結(jié)果一致[15]。腐殖酸肥相較于無機復合肥對細菌、放線菌的生長繁殖有促進作用，且T3處理促進作用最大；施入一定量的腐殖酸肥能增加土壤微生物有機能源供應、促進土壤真菌營養(yǎng)增殖，而少量或過量施入腐殖酸肥相較于化肥對真菌的生長增殖促進作用不明顯或起一定抑制作用。綜上，T3處理微生物數(shù)量最多，這說明T3處理最有利于土壤細菌、真菌、放線菌的生長繁殖。

3)增施腐殖酸肥可以提高番茄果實中可溶性糖、番茄紅素、Vc、有機酸的含量，從而提高番茄品質(zhì)，而過量施肥會在一定程度上降低番茄品質(zhì)。這與侯偉娜等[16]研究結(jié)果一致，與董潔等[17]有機酸含量隨施肥量增加成正相關增加不一致，而硝酸鹽含量與施肥量成正相關與兩者都一致[16-17]，這可能是由于肥料性質(zhì)不同所致。T3處理下番茄果實可溶性糖、番茄紅素、Vc、有機酸、糖酸比均較高，番茄風味佳，安全品質(zhì)也符合標準，品質(zhì)最佳。

(4)增加施肥量可以提高番茄產(chǎn)量，而過量追施時增產(chǎn)作用不明顯，這與許多學者研究結(jié)果一致[18-22]。各處理都比對照有明顯的增產(chǎn)作用，這可能是因為土壤對無機復合肥中速效養(yǎng)分的固定多一些，而腐殖酸肥(養(yǎng)分多為螯合態(tài))中養(yǎng)分不易被土壤固定從而被植株吸收利用多所致。T3處理產(chǎn)量最佳，這與最佳品質(zhì)、微生物含量等結(jié)果一致。

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(責任編輯：李瑩)

Effectsofhumicacidfertilizeronsoilmicrobialpopulation,yield,andqualityoftomatoingreenhouse

LI Xiaoyu, ZHAO Qunfa, SHANG Yuchen, WANG Ruijiao, ZHANG Xiaoli, SUN Zhiqiang

(College of Horticulture, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)

In order to investigate the optimum fertilizer rate of humic acid fertilizer in the tomato production, field experiments were carried out to study the effect of humic acid fertilizer rates(300,600,1200,1800 kg·hm-2) on soil microbial population, tomato plant morphological indicators, fruit yield and quality. The results showed that: humic acid fertilizer treatments had increasing effect compared to the control. Humic acid fertilizer was not conducive to the improvement of yield and quality at a higher or lower application rate. An appropriate amount of humic acid fertilizer can significantly improve the economic benefits of tomato. At the rate of 1200 kg·hm-2, the soil microbial population showed the largest number, the plant growth condition,yield and quality was the best.

humic acid fertilizer; tomato; soil microbial population; yield; quality

S634.1

：A

2015-10-27

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系專項資金項目(CARS25C06)

李小玉(1990-)，女，河南開封人，碩士研究生，主要從事蔬菜栽培生理生態(tài)研究。

孫治強(1956-)，男，河南鄭州人，教授，博士研究生導師。

1000-2340(2016)02-0203-06