硅肥對(duì)番茄生長及基質(zhì)理化性質(zhì)的影響

收稿日期：2024-02-27

基金項(xiàng)目：甘肅省科技重大專項(xiàng)（22ZD6NA009）；甘肅省拔尖領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目（GSBJLJ-2021-14）；中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項(xiàng) （23ZYQA0322）；甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)伏羲青年英才項(xiàng)目（GAUfx-04Y03）；甘肅省優(yōu)秀博士生項(xiàng)目 （22JR5RA842）

作者簡介：劉梓桐（2000-），女，湖北襄陽人，碩士研究生，主要從事蔬菜學(xué)研究。（E-mail）liuzitong2000@126.com

通訊作者：呂 劍，（E-mail）lvjiangs@126.com

摘要： 為了明確施用硅肥對(duì)基質(zhì)栽培番茄植株生長的影響，本試驗(yàn)以京番501號(hào)番茄為試驗(yàn)材料，研究根施不同濃度硅肥對(duì)番茄生長、生理生化特性、基質(zhì)酶活性和理化性狀的影響。結(jié)果表明，與不施用外源硅對(duì)照（CK）相比，根施1 mmol/L的硅肥可以顯著提高番茄植株株高、莖粗和葉面積，顯著提高葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量；抑制番茄葉片超氧陰離子（O^·-2）、丙二醛和脯氨酸積累；顯著提高過氧化物酶和過氧化氫酶活性。同時(shí)，根施1 mmol/L硅肥，基質(zhì)蔗糖酶、磷酸酶活性均顯著高于CK。結(jié)合主成分分析，根施1 mmol/L硅肥可通過提高光合色素含量、抗氧化酶活性和土壤酶活性，降低番茄膜脂過氧化，同時(shí)改善基質(zhì)理化性質(zhì)，有效促進(jìn)番茄生長發(fā)育。本研究結(jié)果可為基質(zhì)栽培番茄的高效管理提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 番茄；硅肥；生理生化；基質(zhì)理化性質(zhì)

中圖分類號(hào)： S143.7；S641.2"" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A"" 文章編號(hào)： 1000-4440（2024）10-1914-09

Effects of silicon fertilizer on tomato growth and physicochemical properties of substrate

LIU Zitong， JIN Ning， MENG Xin， JIN Li， XU Zhiqi， WANG Yingying， ZHANG Fuxin， YU Jihua，LYU Jian

（College of Horticulture， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， China）

Abstract：" In order to clarify the effects of silicon fertilizer on the growth of tomato plants cultivated in substrates， this study used Jingfan 501 tomato as the experimental material to study the effects of root application of different concentrations of silicon fertilizer on tomato growth， physiological and biochemical characteristics， substrate enzyme activity and physical and chemical properties. The results showed that compared with no exogenous silicon control （CK）， root application of 1 mmol/L silicon fertilizer could significantly increase the plant height， stem diameter and leaf area of tomato plants， significantly increase the contents of chlorophyll a， chlorophyll b and total chlorophyll， inhibit the accumulation of superoxide anion （O2^·-）， malondialdehyde and proline in tomato leaves， and significantly increase the activities of peroxidase and catalase. At the same time， the activities of sucrase and phosphatase in the substrate treated with 1 mmol/L silicon fertilizer were significantly higher than those in CK. Combined with principal component analysis， root application of 1 mmol/L silicon fertilizer could effectively promote tomato growth and development by increasing photosynthetic pigment content， antioxidant enzyme activity and soil enzyme activity， reducing tomato membrane lipid peroxidation， and improving the physical and chemical properties of the substrate. The results of this study can provide a scientific basis for the efficient management of tomatoes cultivated in substrates.

Key words： Solanum lycopersicum L.；silicon fertilizer；physiology and biochemistry；substrate physicochemical properties

番茄（Solanum lycopersicum L.）果實(shí)風(fēng)味濃郁，富含維生素C、胡蘿卜素、番茄紅素等營養(yǎng)物質(zhì)。目前中國種植的番茄年產(chǎn)量超過5.5×10⁷ t，占世界總產(chǎn)量的30%以上，位居世界第一^[1]。設(shè)施栽培是中國番茄栽培的主要方式^[2]。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展及蔬菜產(chǎn)品需求量的持續(xù)增加，有機(jī)基質(zhì)無土栽培因不受土壤條件限制已經(jīng)成為許多設(shè)施生產(chǎn)的主要栽培方式^[3]。有機(jī)基質(zhì)主要由有機(jī)廢棄物如秸稈、椰糠、菇渣、稻殼、腐葉、鋸末、畜禽糞便等經(jīng)發(fā)酵或高溫處理而成^[4-5]。近年來在中國西北戈壁、荒漠等非耕地區(qū)域大面積應(yīng)用基質(zhì)栽培，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)完全不依賴土壤，然而，基質(zhì)栽培作為一種根域限制性栽培方式，其根際環(huán)境對(duì)水分、鹽度、溫度等因子的緩沖能力較差，基質(zhì)理化性質(zhì)波動(dòng)大，穩(wěn)定性不足，對(duì)植株的生長、果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量影響較大，且長期單一栽培模式會(huì)造成養(yǎng)分失調(diào)、基質(zhì)理化性質(zhì)惡化、微生態(tài)環(huán)境改變和病蟲害加劇等問題^[6]。

硅（Si）在地殼中的含量僅次于氧，居第2位，是自然界第8大元素^[7]，在植物生態(tài)系統(tǒng)中主要分布在植被、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤礦物質(zhì)和土壤溶液中。土壤中有效Si的含量僅有50～250 mg/kg，全球每年有2.10×10¹⁰～2.40×10¹⁰ t Si被植物吸收^[8]。Si在提高作物抗逆性^[9-10]、增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)等方面發(fā)揮著重要作用^[11]。通過增施Si肥能夠增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量和陽離子交換量，促進(jìn)水稻莖葉和籽粒中養(yǎng)分的積累，以及有效穗數(shù)和穗粒數(shù)的增加，從而促進(jìn)水稻增產(chǎn)^[12]。在經(jīng)濟(jì)作物栽培中，施用液態(tài)Si肥后韭菜中總多酚、總黃酮、可溶性蛋白質(zhì)和可溶性糖的含量均顯著增加^[13]。此外，Si肥的應(yīng)用還可以提高煙葉香氣物質(zhì)含量和香氣質(zhì)量，有效降低煙堿含量，降低病害發(fā)生率，提高煙葉產(chǎn)量^[14]。在番茄上的研究結(jié)果表明，Si肥有明顯的增產(chǎn)效果，可減輕病害和白粉虱的危害，有效提高果實(shí)品質(zhì)^[15]。

綜上，硅對(duì)土壤栽培條件下植物的有益作用在多種作物上已被證實(shí)^[16-18]，但是在基質(zhì)無土栽培條件下施用效果鮮有報(bào)道。因此，本試驗(yàn)以京番501號(hào)番茄品種為試驗(yàn)材料，探究不同濃度Si肥對(duì)基質(zhì)栽培條件下番茄生長、生理生化和基質(zhì)理化性質(zhì)的影響，以期為番茄基質(zhì)無土栽培模式的優(yōu)化提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)玻璃溫室和園藝學(xué)院設(shè)施作物栽培生理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。京番501號(hào)屬于紅果番茄雜交種，中早熟，無限生長型，長勢強(qiáng)，株形清秀，果實(shí)圓形，色澤亮麗，果實(shí)硬度高，連續(xù)坐果能力強(qiáng)，豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好。種子購自京研益農(nóng)種業(yè)科技有限公司。外源硅為九水偏硅酸鈉（Na2SiO3·9H2O），購自上海源葉生物科技有限公司。栽培基質(zhì)由爐渣、菌渣、牛糞、雞糞、玉米秸稈按體積比13∶5∶5∶2∶14混合而成?；|(zhì)總鉀含量為11.78 g/kg，總磷含量為1.31 g/kg，總氮含量為0.51 g/kg，有效磷含量為82.81 mg/kg，有效鉀含量為63.17 mg/kg，電導(dǎo)率（EC）為1 683.67 μS/cm，pH值為6.37。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

挑選飽滿一致的番茄種子進(jìn)行55 ℃溫湯浸種，然后置于28 ℃氣候箱黑暗條件下催芽，80%種子露白后挑選發(fā)芽整齊一致的種子播于50孔育苗穴盤中，每穴播種1～2粒，苗期進(jìn)行常規(guī)管理，待植株長出4～5片真葉后選擇長勢一致的植株定植于栽培基質(zhì)中。試驗(yàn)一共設(shè)置5個(gè)處理，硅（Si）施用濃度分別為0 mmol/L（CK）、1 mmol/L（A）、2 mmol/L（B）、3 mmol/L（C）、4 mmol/L（D），每個(gè)處理20株。采用根施方式，每隔5 d每株澆灌1 L偏硅酸鈉溶液。溫室每天進(jìn)行通風(fēng)換氣，監(jiān)測室內(nèi)溫度，預(yù)防番茄幼苗染病，確保植株健康生長。每隔7 d對(duì)番茄植株株高、莖粗、葉面積進(jìn)行測量，共檢測3次（檢測日期分別為2023年7月25日、2023年8月1日和2023年8月8日），從第1次施硅肥后的第30 d取樣進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測定。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 生長指標(biāo)的測定 每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取5株番茄幼苗，用直尺測量株高，從子葉下方1 cm處至植株生長點(diǎn)進(jìn)行測量；用電子游標(biāo)卡尺測量莖粗，從子葉下方1 cm處測量；用直尺測量葉片長（L）和寬（W），并按公式計(jì)算葉面積（A=14.16-5.0×L＋0.94×L2＋0.47×W＋0.63×W2-0.62×L×W^[19]）；將番茄新鮮幼苗在105 ℃殺青15 min，75 ℃烘干至恒重后測量幼苗干重。

1.3.2 生理生化指標(biāo)的測定 應(yīng)用鄒奇^[20]的方法檢測光合色素含量，采用羥氨氧化法測定超氧陰離子（O2^·-）含量^[21]，采用Su等^[22]的方法測定過氧化氫（H2O2）含量，采用TBA法（硫代巴比妥酸法）測定丙二醛（MDA）含量，采用磺基水楊酸提取法測定脯氨酸（Pro）含量^[23-24]，采用愈創(chuàng)木酚法測定過氧化物酶（POD）活性，采用紫外吸收法測定過氧化氫酶（CAT）活性^[25]。

1.3.3 基質(zhì)酶活性和理化性質(zhì)的測定 基質(zhì)堿性磷酸酶活性采用對(duì)硝基苯酚鈉比色法測定，基質(zhì)脲酶活性采用苯酚鈉比色法測定，基質(zhì)蔗糖酶活性采用3，5-二硝基水楊酸比色法測定^[26]?；|(zhì)容重與孔隙度采用環(huán)刀法測定^[27]，pH和電導(dǎo)率（EC）分別用pHS-25型pH計(jì)和雷磁DDBJ-350F型電導(dǎo)率測定儀進(jìn)行測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2010和SPSS 17.0軟件處理分析數(shù)據(jù)，采用Duncan’s多重比較法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和差異顯著性檢驗(yàn)（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 硅肥對(duì)番茄幼苗生長的影響

2.1.1 硅肥對(duì)番茄幼苗株高、莖粗和葉面積的影響 由圖1可知，番茄植株的株高、莖粗和葉面積隨著硅濃度的逐漸增加呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。相較于CK，A處理所測定的3次株高顯著提高了12.72%、13.54%、12.98%；莖粗顯著提高了27.60%、24.01%、20.00%；葉面積顯著增加了33.56%、32.37%、28.30%。說明較低濃度的硅（1 mmol/L）促進(jìn)番茄植株生長效果較好，而3～4 mmol/L的硅濃度對(duì)番茄植株并無顯著的促進(jìn)作用。

2.1.2 硅肥根施對(duì)番茄根和地上部干鮮重的影響 由表1可知，番茄根和地上部干、鮮重隨硅濃度的增加呈先增加后降低趨勢，A處理地上部干重和地上部鮮重相較于CK分別顯著增加57.79%和19.31%，根干重和根鮮重相較于CK分別顯著增加41.88%和55.16%；B處理番茄地上部干重與CK相比也顯著增加36.63%。

2.2 硅肥對(duì)番茄葉片光合色素含量的影響

由表2可知，A處理葉片光合色素含量為各組中最高，葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量分別較CK顯著提高了7.41%、39.22%和20.71%。綜上可知，1 mmol/L 硅肥處理有利于番茄葉片光合色素的合成。

2.3 硅肥對(duì)番茄膜脂過氧化和抗氧化系統(tǒng)的影響

2.3.1 硅肥對(duì)番茄葉片H2O2和O2^·-含量的影響 根施硅肥對(duì)番茄H2O2 及O2^·-的影響如圖2所示，A～D處理的番茄葉片O2^·-和H2O2含量隨硅濃度的增加呈上升趨勢。與CK相比，A、B、C處理顯著降低了番茄葉片O2^·-含量，其中A處理O2^·-含量較CK顯著降低48.00%。但隨著硅濃度增加，O2^·-和H2O2含量逐漸回升，C處理和D處理的H2O2含量與CK相比顯著上升35.55%和61.65%。

2.3.2 硅肥對(duì)番茄葉片MDA和Pro含量的影響 由圖3可知，A～C處理隨著硅濃度的增加番茄葉片MDA含量逐漸上升，隨后保持平穩(wěn)；A～D處理隨著硅濃度的增加，番茄葉片Pro含量呈升高的趨勢。各處理MDA含量相較于CK分別顯著下降了33.85%、17.71%、15.10%、15.10%；A處理Pro含量較CK顯著降低了36.82%，B、C、D處理與CK相比反而顯著提高了番茄葉片Pro含量，增幅分別為39.81%、43.57%和76.35%。

2.3.3 硅肥對(duì)番茄葉片CAT和POD活性的影響 由圖4可知，隨著硅濃度升高CAT和POD活性呈先升高后降低的趨勢。與CK相比，根施Si肥各處理CAT和POD活性均以A處理最高，與CK相比增幅分別為55.72%和75.62%，B處理POD活性較CK顯著上升64.31%， C處理和D處理CAT和POD活性與CK相比無顯著差異。綜上可知，根施1 mmol/L硅肥有利于提高番茄葉片抗氧化酶活性。

2.4 硅肥對(duì)基質(zhì)酶活性的影響

如圖5所示，隨著硅濃度升高蔗糖酶活性和磷酸酶活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。A、B處理的基質(zhì)蔗糖酶活性較CK分別顯著增加93.80%、34.84%，但D處理的蔗糖酶活性較CK顯著降低。與CK相比，A～D處理磷酸酶活性均顯著提高，增幅分別為72.52%、46.16%、44.79%、44.18%，且A處理的磷酸酶活性最高。脲酶活性整體處于1.58～1.82 mg/g區(qū)間內(nèi)，A～C處理脲酶活性與CK無顯著差異，D處理脲酶活性顯著低于CK，由此可見，當(dāng)硅濃度為4 mmol/L時(shí)，對(duì)脲酶活性呈現(xiàn)一定程度的抑制作用。

2.5 硅肥對(duì)基質(zhì)理化性質(zhì)的影響

由表3可知，B、D處理EC值較CK分別顯著增加了47.99%、78.05%。A～D處理均顯著提高了基質(zhì)的孔隙度和容重，其中孔隙度相較于CK提高了41.98%～75.12%；容重相比CK提高了7.04%～11.28%。

2.6 硅肥對(duì)番茄植株生理生化及基質(zhì)性質(zhì)影響的主成分分析

2.6.1 硅肥對(duì)番茄植株影響的主成分分析 圖6為基于主成分分析的不同濃度硅對(duì)番茄植株生理生化指標(biāo)的分類模型。使用 PCA 對(duì)變量分離進(jìn)行了研究，并突出區(qū)分5個(gè)處理的生理生化指標(biāo)差異，可見兩個(gè)主成分解釋了92.3%的總方差，其中PC1和PC2分別占84.3%和8.0%。基于番茄植株生理生化指標(biāo)5個(gè)處理被良好分離，CK以及C、D、A、B處理被PC1明顯分離。

2.6.2 硅肥對(duì)基質(zhì)理化性質(zhì)和酶活性的主成分分析 圖 7為基于主成分分析的不同濃度硅根施下基質(zhì)理化性質(zhì)和酶活性的分類模型。使用 PCA 對(duì)變量分離進(jìn)行了研究，并突出區(qū)分5個(gè)處理的基質(zhì)理化性質(zhì)和酶活性差異，可見兩個(gè)主成分解釋了94.4%的總方差，其中 PC1 和 PC2 分別占49.6%和44.8%?；诨|(zhì)理化性質(zhì)和酶活性指標(biāo)5個(gè)處理被明顯分離，CK和A、B、C、D 處理被 PC1 明顯分離。

3 討論

據(jù)報(bào)道，合理施用硅肥可以減輕植物中的一些非生物脅迫因素的壓力，包括干旱、鹽脅迫、重金屬毒性和養(yǎng)分失衡^[28]，同時(shí)在促進(jìn)作物生長發(fā)育和增產(chǎn)方面也有不同程度的效果。因此，本試驗(yàn)采用基質(zhì)栽培，研究根施不同濃度硅對(duì)番茄幼苗的生理生化指標(biāo)及基質(zhì)理化性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，根施1 mmol/L 硅可顯著提高番茄株高、莖粗和葉面積，增強(qiáng)植株長勢。陶建波等^[29]的研究結(jié)果表明，適量施用硅肥對(duì)苦蕎形態(tài)的改良有非常好的效果，可以顯著增加苦蕎莖稈抗折力，降低株高、中心高，有效增加莖稈壁厚度，提高莖稈機(jī)械強(qiáng)度，使苦蕎抗倒伏能力大大增強(qiáng)。本研究同樣觀察到，根施1 mmol/L的硅顯著增加了番茄的莖粗。陳卓等^[30]在辣椒上的研究結(jié)果表明，在正常田間管理的基礎(chǔ)上加施硅肥后可使辣椒植株生長旺盛、果實(shí)發(fā)育良好，植株開展度、單果重以及結(jié)果數(shù)都有顯著增加。在本研究中，根施濃度為1 mmol/L硅與CK相比，顯著提高了番茄植株的地上和地下部分干、鮮重。但當(dāng)硅濃度達(dá)到3～4 mmol/L時(shí)，對(duì)番茄植株干、鮮重的影響不理想，甚至出現(xiàn)抑制作用，這與小麥^[31]、玉米^[32]、黃瓜^[33-34]上的研究結(jié)果一致，可見外源硅對(duì)植物存在劑量效應(yīng)，施用適量外源硅可以促進(jìn)番茄生長，施用過量則會(huì)抑制其生長，不過硅肥施用的劑量效應(yīng)是否與番茄植株吸收硅的能力有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。

脂質(zhì)過氧化是活性氧（ROS）與生物膜的一系列復(fù)雜的氧化反應(yīng)，是改變生物膜結(jié)構(gòu)和功能的過程^[35]。正常條件下，通過植物自身的調(diào)節(jié)，其體內(nèi)ROS含量處于平衡狀態(tài)，不易發(fā)生膜脂過氧化現(xiàn)象。但在外界環(huán)境條件變得惡劣時(shí)，植物體內(nèi)ROS含量會(huì)迅速上升，抗氧化酶活性下降，導(dǎo)致細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化^[36-37]，一系列生理生化代謝紊亂，植株生長和生殖發(fā)育受到影響^[38]。硅被發(fā)現(xiàn)在許多作物中能緩解膜脂過氧化現(xiàn)象，提高作物抗逆性，促進(jìn)植株生長。Shi等^[39]對(duì)芍藥研究發(fā)現(xiàn)，施用低濃度硅可使芍藥中MDA、H2O2和O2^·-迅速轉(zhuǎn)化，最終減少細(xì)胞氧化損傷，提高幼苗耐鹽性，促進(jìn)芍藥幼苗生長。趙培培^[40]通過研究低溫對(duì)兩種小麥種子萌發(fā)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加外源硅可以顯著降低小麥MDA和Pro含量，清除多余的活性氧自由基，有效緩解低溫對(duì)小麥的傷害。郭樹勛等^[41]研究發(fā)現(xiàn)，外源硅降低了低溫脅迫下番茄植株體內(nèi)H2O2和O2^·-含量，緩解活性氧積累，增強(qiáng)番茄抵抗低溫脅迫的能力。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在基質(zhì)栽培番茄過程中，根施1 mmol/L硅可顯著提高番茄葉片CAT和POD活性，顯著降低MDA和O2^·-含量。

饒立華等^[42]研究結(jié)果表明，施硅肥能減小水稻植株莖、葉之間的夾角，從而改善植物個(gè)體與群體的光照條件，同時(shí)葉肉細(xì)胞中的葉綠體增大、基粒增多，更有利于光合作用；施硅肥還可以提高植物根系活力，增加葉片和根系中的ATP含量，促進(jìn)根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收。劉嬌等^[43]研究結(jié)果表明，施用外源硅后烤煙光合色素含量增加，抗氧化酶活性提高，抗干旱能力增強(qiáng)。黃浩等^[44]在玉米上研究發(fā)現(xiàn)，施用外源硅能顯著增加玉米植株的生物量，提高抗氧化酶活性，并能促進(jìn)植物光合色素的合成，降低活性氧的積累。郭樹勛等^[45]研究結(jié)果表明，噴施納米硅可使番茄幼苗葉片光合色素含量增加，加快光合速率，并且能使根系細(xì)胞活力增強(qiáng)，可溶性糖、果糖、蔗糖和淀粉含量也相應(yīng)增加。本研究同樣發(fā)現(xiàn)根施1 mmol/L硅顯著提高了番茄葉綠素含量，可有效促進(jìn)番茄幼苗的光合作用。

土壤結(jié)構(gòu)和土壤酶活性是植株生長環(huán)節(jié)中至關(guān)重要的因素，中國作為設(shè)施栽培大國，集約化生產(chǎn)已逐漸趨于成熟，但長期單一栽培模式造成了土壤養(yǎng)分缺乏、理化性質(zhì)的惡化以及各種酶活性下降，土壤透氣性和吸水性差，導(dǎo)致作物生長受限，品質(zhì)降低^[46-48]。王永剛等^[49]研究發(fā)現(xiàn)，施硅肥可有效提高各種土壤酶的活性，促進(jìn)土壤中有機(jī)成分的轉(zhuǎn)化利用，改善土壤生物化學(xué)環(huán)境。張偉偉^[50]研究結(jié)果表明，土壤中蔗糖酶對(duì)增加土壤中易溶性營養(yǎng)物質(zhì)起著重要作用，能反映土壤的生物化學(xué)活性；楊艷菊等^[51]研究結(jié)果表明，土壤磷酸酶參與有機(jī)磷的礦化、水解等過程，是有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為無機(jī)磷過程中的關(guān)鍵酶。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與CK相比根施1～4 mmol/L硅顯著提高了基質(zhì)磷酸酶活性，根施1～2 mmol/L硅顯著提高了基質(zhì)蔗糖酶活性，可能影響基質(zhì)中營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和吸收，為番茄生長提供更好的土壤環(huán)境，從而促進(jìn)番茄植株生長。此外，本試驗(yàn)中施用硅肥還改善了基質(zhì)的理化性質(zhì)，其中基質(zhì)容重和孔隙度與CK相比顯著提高，這為番茄植株生長提供了良好的根系環(huán)境。賈茜茹^[52]在黃瓜上的研究結(jié)果表明，添加外源硅有效提高了鎘脅迫下土壤堿性磷酸酶和脲酶的活性；鄭仁兵等^[53]研究認(rèn)為，施用含硅土壤調(diào)理劑有助于提高水稻土壤pH值，改善土壤酸性環(huán)境。這些研究結(jié)果與本試驗(yàn)部分結(jié)果相似，但軋宗杰^[54]發(fā)現(xiàn)施用硅調(diào)理劑降低了土壤的容重，這可能與栽培方式、栽培介質(zhì)、外源硅的來源和施入方式以及基質(zhì)管理方式不同等因素有關(guān)。另外，在本研究中，較低濃度的硅對(duì)基質(zhì)酶活性有一定的提升作用，而濃度過高則出現(xiàn)了抑制作用；從基質(zhì)理化性質(zhì)來看，根施硅肥整體改善了基質(zhì)理化性質(zhì)，綜合番茄生長及生理生化指標(biāo)及主成分分析結(jié)果來看，硅肥的最佳施用濃度為1 mmol/L。

4 結(jié)論

本研究通過根施不同濃度硅肥，綜合番茄植株生理生化和基質(zhì)理化性質(zhì)兩個(gè)方面評(píng)估硅肥的潛在價(jià)值。結(jié)果表明，與CK相比，基質(zhì)栽培條件下根施1 mmol/L的硅能顯著改善栽培基質(zhì)的孔隙度和容重；顯著提高基質(zhì)蔗糖酶和磷酸酶活性等理化性質(zhì)；番茄葉片光合色素含量顯著增加，光合作用能力增強(qiáng)；顯著提升番茄植株對(duì)氧化應(yīng)激的耐受力，番茄植株生長狀況得到顯著改善。本研究結(jié)果可為硅肥在番茄基質(zhì)栽培中的應(yīng)用提供理論支撐。

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（責(zé)任編輯：黃克玲）