腐殖酸肥对温室番茄土壤微生物及产量品质的影响

李小玉， 赵群法， 尚玉臣， 王瑞娇， 张晓丽， 孙治强

(河南农业大学园艺学院，河南 郑州 450002)

腐殖酸肥对温室番茄土壤微生物及产量品质的影响

李小玉， 赵群法， 尚玉臣， 王瑞娇， 张晓丽， 孙治强

(河南农业大学园艺学院，河南 郑州 450002)

通过田间试验研究了腐殖酸肥不同用量(300、600、1 200、1 800 kg·hm-2)对番茄土壤微生物数量、番茄植株形态指标和果实产量品质等各项指标的影响。结果表明，与对照(CK蔬菜专用复合肥)相比，施用腐殖酸肥对各处理均有增产作用；腐殖酸肥施用量过高或过低都不利于产量品质的提高，适量腐殖酸肥的施用才能显著提高番茄经济效益；1 200 kg·hm-2腐殖酸肥的追肥用量土壤微生物数量最多，植株生长状况最好，番茄产量品质最佳。

腐殖酸肥；番茄；土壤微生物；产量；品质

腐殖酸是指生物有机残体经过一系列复杂的物理、化学、生物变化之后，形成的一类褐色或黑色的高分散无定形高分子胶态复合物[1]。腐殖酸肥是20世纪末得到广泛开发利用的绿色无公害肥料。研究表明，腐殖酸肥处理植株能有效促进植物生长，显著增加植株所有形态指标，促进代谢和干物质积累，提高矿物质含量和产量[2-3]。此外，施用腐殖酸有机肥可以改善土壤的物理和化学性质，减少对地下水的潜在污染风险[4]。近年来，蔬菜生产盲目过量施肥现象非常普遍，加上化学农药的大量不合理施用，破坏了土壤结构，污染了环境，影响蔬菜安全生产。腐殖酸肥作为一种新型的有机肥料，它的作用潜力越来越得到人们的重视。中国对腐殖酸肥用量在番茄产量、品质等方面的研究已有一些报道[5-7]，多见于露地番茄，且常用作基肥，有关腐殖酸肥追肥用量对温室番茄土壤微生物数量和产量品质的影响方面却少见报道。本研究以番茄为对象，进行了腐殖酸肥追肥不同用量试验，旨在为研究适合温室番茄生长的最佳腐殖酸肥施用量，为腐殖酸肥在番茄生产上的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1试验区概况

本试验时间为2014-09-30—2015-08-01，进行了2茬。试验地为河南省郑州市蔬菜生产基地——毛庄绿园，试验点土壤前茬种植作物为生菜，供试土壤为壤质潮土，地势平坦，土壤理化性质见表1。

表1 供试土壤理化性状Table 1 The physical and chemical properties of the experimental soil

1.2供试材料

供试番茄品种为豫艺种业提供的“金粉101”和方正公司的“东方美”。试验所用腐殖酸肥为葛林美纽翠绿有机肥，其中，腐殖酸总量达4% 以上，N、P2O5和K2O分别为9.6%、6.4%和6.4%。对照(CK)为20-10-23的蔬菜专用复合肥。

1.3试验设计

试验共设置5个处理，T1、T2、T3、T4追施腐殖酸肥用量分别为300、600、1 200、1 800 kg·hm-2，CK追施蔬菜专用肥为600 kg·hm-2。每个处理重复3次，随机排列。采用宽窄行起垄定植，每个小区设4垄，每垄2行共36株，小区面积为7.7 m×5.6 m。腐殖酸肥全部用作追肥，按次数平均施入。在番茄整个生育期越冬茬(2014年)分3次追肥，分别是2014-11-25、2014-12-20、2015-01-15；春茬(2015)分4次追肥，分别是2015-05-11，2015-05-23，2015-06-05，2015-06-17。其他按常规措施管理。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测定项目与方法

1.4.1 土壤养分 试验开始前按5点取样法取试验田土，测土壤基础理化性状。每次追肥后20 d以随机多点采样法采集土样，测量土壤pH值、有机质及速效氮磷钾的含量。养分含量均为常规方法测定[8]。

1.4.2 土壤微生物数量 以随机多点采样法采集根际土样，用于土壤微生物数量测定。越冬茬(2014年)取样时间为2014-11-10、2015-01-05、2015-02-05；春茬(2015年)取样时间为2015-06-02、2015-06-26。采用稀释平板测数法测定土壤细菌、放线菌和真菌数量，细菌采用TSA固体培养基，于25～28 ℃培养5 d；放线菌采用改良高氏一号培养基，于25～28℃培养7 d；真菌采用孟加拉红培养基，于25～28 ℃培养3 d[9]。

利用1.2.1中获得cDNA，采用实时荧光定量PCR仪(Eppendorf，德国)进行候选基因时空表达水平分析。选取的内参基因为BnACTIN2，实验中检测的基因为BnCPD、BnDWF4、BnDET2、BnBRI1、BnBIN2和BnBZL2。实验所用引物序列见表1。

1.4.3 番茄植株生物指标的测定 定植后定期测定植株株高、茎粗、叶片数，以及叶绿素含量，观察番茄植株生长状况。各个处理随机抽取15株进行测量，每个小区测5株，用游标卡尺进行茎粗测量(距离地面以上10 cm处)；卷尺进行株高测量(地面至生长点)；通过目测进行叶片数的计数(叶长大于3 cm算l片叶)；叶绿素测定采用叶绿素测定仪测定。越冬茬(2014年)测量时间为2、3穗果果实膨大期，春茬(2015年)测量时间分别为2015-04-16、2015-05-10、2015-06-05。

1.4.4 番茄植株全氮磷钾养分测定 盛果期于每个小区随机选取长势一致的5株番茄，将植株整株挖起，按根、茎、叶分别用去离子水洗净，105 ℃杀青30 min，65 ℃烘干，粉碎，分别测定干质量和氮、磷、钾积累量。植株全氮用凯氏定氮仪测定；植株全磷钒钼黄比色法测定；植株全钾用火焰光度计法测定[8]。

1.4.5 番茄果实品质的测定 收获第2、3穗果时，取样测果实品质。每个处理选取成熟度一致、有代表性的果实进行有机酸、可溶性糖、硝酸盐、标准抗坏血酸含量的分析。有机酸采用0.1 mol·L-1NaOH滴定法测定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定[10]；硝态氮含量采用水杨酸比色法测定[8]；标准抗坏血酸含量采用2，6-二氯酚靛酚法测定[8]；番茄红素采用分光光度法测定[11]。

1.4.6 番茄果实产量测定 每个小区共4垄，取中间2垄。对于已经取样的小区,差额从其余2垄补齐。取平均值乘以种植密度为各小区产量，折算为hm2产量。从采收日开始累积计量。单果重测定为每穗果每个处理随机抽取5株番茄果实进行称重计算，求单果质量。

1.5数据分析

采用SAS和Microsoft Excel 2013软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1不同处理对番茄植株生物指标的影响

植物的株高、茎粗、叶片数是反映植株生长势的重要指标，叶绿素含量的高低是反映叶片生理活性变化的重要指标之一[12]。本试验中选取株高、茎粗、叶片数以及叶绿素为研究对象。

表2 不同处理对番茄植株生物指标的影响(2014)Table 2 Effects of different treatments on the biological indexes of tomato plant(2014)

注：1.测量时间为2、3穗果果实膨大期；2.数据中不同小写字母表示差异显著(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)各处理株高、茎粗和叶绿素无显著差异，追肥后则差异显著。追肥后株高2次测量均表现出随腐殖酸肥量的增加而增高，差异显著，T1和CK差异不显著；茎粗2次测量均表现为T2、T3、T4差异不显著，但以T3略高，T3显著高于CK，T1和CK无显著差异；叶绿素和茎粗表现趋势相同，也表现出T2、T3、T4差异不显著，但以T3略高，T3显著高于T1和CK，T1和CK无显著差异。

表3 不同处理对番茄植株生物指标的影响(2015)Table 3 Effects of different treatments on the biological indexes of tomato plant(2015)

2.2不同处理对土壤微生物数量的影响

土壤微生物数量及其活性是土壤肥力的重要指标之一。土壤环境因素、营养因素及作物根系分泌作用等均对土壤微生物的生长发育产生显著影响[13]。本试验分别选取土壤细菌数量、真菌数量、放线菌数量来探讨腐殖酸用量对土壤微生物的影响(表4)。

由2014年(越冬茬)数据可以看出，在追肥前，及第2、3次追肥后20 d(分别为2014-11-10、2015-01-10、2015-02-05)，不同腐殖酸追肥用量的土壤细菌数量均差异不显著(P>0.05)，但追肥后细菌数量整体表现为随腐殖酸肥追肥量增加呈先增后减趋势，T3处理细菌数量最多，腐殖酸肥各处理细菌数量都多于CK，T1和CK差异不显著；真菌和放线菌在追肥前数量均差异不大，第2、3次追肥后真菌和放线菌数量均差异显著(P<0.05)，且数量都高于追肥前。腐殖酸肥处理整体表现为随追肥量增加呈现先增加后减少趋势，T3处理真菌和放线菌数量均达到最大，显著高于其他处理，T1、T4和CK真菌和放线菌数量差异不显著。

由2015年(春茬)数据知，细菌、真菌和放线菌在2次追肥后差异显著，且4个处理细菌、放线菌数量都显著高于CK，以T3处理含量最多；真菌数量T2、T3无显著差异，但显著高于其他3个处理，T1、T4处理真菌数量高于CK，但和CK差异不显著。

表4 不同处理对番茄根际土壤微生物种群的影响Table 4 The effect of different treatments on soil microbial population of tomato

2.3不同处理对番茄果实品质的影响

可溶性糖、有机酸、Vc、番茄红素和糖酸比都是反映番茄营养品质的重要指标，而硝酸盐的含量是评价蔬菜安全品质的重要指标。不同处理对番茄品质的影响见表5。糖酸比为可溶性糖/有机酸。

从表5可以看出，腐殖酸肥各处理对番茄果实可溶性糖、番茄红素、Vc、有机酸、硝酸盐和糖酸比均有显著影响，且整体表现出相似的规律。随着腐殖酸肥施肥量的增加，可溶性糖、番茄红素、Vc、有机酸都表现出先增加后减少的趋势，糖酸比也基本符合这个趋势，且腐殖酸肥各处理果实品质指标基本都优于CK。硝酸盐含量则表现为与腐殖酸肥施肥量呈正相关，T1、T2、T3和CK硝酸盐含量无显著差异，T1、T2还略小于CK，且各处理番茄果实硝酸盐含量均远小于国家允许量0.432 g·kg-1[14]。

从2014年数据来看，T3处理番茄果实Vc、番茄红素、可溶性糖和有机酸含量都显著高于其他4个处理，T2次之，T1和CK差异不显著。糖酸也比T2、T3处理相对较大。从2015年数据来看，T3处理番茄果实Vc、番茄红素、可溶性糖含量均是最高，显著高于其他处理，有机酸含量适宜，糖酸比最大，品质最好。T2处理番茄果实Vc、番茄红素、可溶性糖含量仅次于T3，有机酸含量最高，糖酸比略低，品质次于T3。T1、T4和CK品质略差。

表5 不同处理对番茄果实品质的影响Table 5 Effects of different treatments on the quality of tomato fruit

2.4不同处理对番茄产量的影响

由表6可知，各施肥处理产量顺序为T3>T2>T4>T1>CK，腐殖酸肥各处理都比对照有明显的增产作用，而且从T1到T3，番茄产量、单果重逐渐增加，到T4单果重仍在增加但产量明显下降。其中，T3产量最高，显著高于其他几个处理，且比CK增产10.26%。T2产量次之，显著高于T1、T4和CK，较CK增产8.24%。T1和T4差异不显著，显著高于CK；单果重T4显著高于T1、T2和CK，但和T3无显著差异。综上所述，T3在产量、单果重上相对均最高。

表6 不同处理对番茄产量的影响(2015)Table 6 Effects of different treatments on the yield of tomato

3 结论与讨论

1)T3处理(腐殖酸肥1 200 kg·hm-2)在提高番茄植株生物量方面效果较好。这可能是因为施用一定量的腐殖酸能促进植株根系发育和营养能力的增强，提高番茄净光合速率，而超过这个量对这些促进作用不明显或起一定抑制作用。

2)施用腐殖酸后，根际土壤细菌、真菌和放线菌的数量均比对照有不同程度的提高，这与前人研究结果一致[15]。腐殖酸肥相较于无机复合肥对细菌、放线菌的生长繁殖有促进作用，且T3处理促进作用最大；施入一定量的腐殖酸肥能增加土壤微生物有机能源供应、促进土壤真菌营养增殖，而少量或过量施入腐殖酸肥相较于化肥对真菌的生长增殖促进作用不明显或起一定抑制作用。综上，T3处理微生物数量最多，这说明T3处理最有利于土壤细菌、真菌、放线菌的生长繁殖。

3)增施腐殖酸肥可以提高番茄果实中可溶性糖、番茄红素、Vc、有机酸的含量，从而提高番茄品质，而过量施肥会在一定程度上降低番茄品质。这与侯伟娜等[16]研究结果一致，与董洁等[17]有机酸含量随施肥量增加成正相关增加不一致，而硝酸盐含量与施肥量成正相关与两者都一致[16-17]，这可能是由于肥料性质不同所致。T3处理下番茄果实可溶性糖、番茄红素、Vc、有机酸、糖酸比均较高，番茄风味佳，安全品质也符合标准，品质最佳。

(4)增加施肥量可以提高番茄产量，而过量追施时增产作用不明显，这与许多学者研究结果一致[18-22]。各处理都比对照有明显的增产作用，这可能是因为土壤对无机复合肥中速效养分的固定多一些，而腐殖酸肥(养分多为螯合态)中养分不易被土壤固定从而被植株吸收利用多所致。T3处理产量最佳，这与最佳品质、微生物含量等结果一致。

[1] LORENC G E, GRYGLEWICZ G. Adsorption of lignite-derived humic acids on coal-based Mesoporous activated carbons[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2005, 284(2):416-423

[2] HALA S M E, BAKRY A B, AMANY A E A, et al. Physiological role of humic acid and nicotinamide on improving plant growth, yield, and mineral nutrient of wheat (Triticumdurum) grown under newly reclaimed sandy soil[J]. Agricultural Sciences, 2014, 5 (8):687-700

[3] 武延安，蔺海明，曹占凤，等．腐殖酸类有机肥对当归物质生产及品质的影响[J]．中国中药杂志，2008，33(3)：251-255．

[4] LIU F C, XING S J, DUAN C H. Nitrate nitrogen leaching and residue of humic acid fertilizer in field soil. [J]. Environmental Science，2010，31 (7)：1619-1624．

[5] 周崇峻，邹德乙，王春枝，等．腐殖酸液肥在无土栽培中应用对番茄产量和品质的影响初报[J]．辽宁农业科学，2000(6)：45-47．

[6] 王彪，金汉帅，付延军．腐植酸有机肥对番茄产量和品质的影响[J]．吉林蔬菜，2014(12)：51-52．

[7] 胡瑞民，李广成，杨进平，等．露地番茄腐植酸肥不同用量试验研究[J]．宁夏农林科技，2011，52(12):22-23．

[8] 鲍士旦．土壤农化分析[M]．北京：中国农业出版社，2000：30-363．

[9] 姚槐应，黄昌勇．土壤微生物生态学及其试验技术[M]．北京：科学出版社，2006：135-136．

[10] 张志良，瞿伟菁，李小方．植物生理学实验指导[M]．北京：高等教育出版社，2009：260-261．

[11] 杨定清，谢永红，王棚,等. 番茄中番茄红素检测方法的改进[J].西南农业学报，2010，23(1)：277-279

[12] 杨芳，田俊岭，杨盼盼，等．高效光合细菌菌剂对番茄品质、土壤肥力及微生物特性的影响[J]．华南农业大学学报，2014，35(1)：49-54．

[13] 陈华癸，樊庆笙．微生物学[M]．北京：中国农业出版社，1996：23-67．

[14] 张显东，王培顺，王兴远，等．腐植酸有机肥对菜豆产量和品质的影响 [J]．现代农业科技，2011(13)：279-283．

[15] 叶协锋， 凌爱芬， 张斌，等．腐殖酸对烤烟土壤性状及烟叶品质的影响 [J]．华北农学报，2009，24(5)：170-173．

[16] 侯伟娜，刘旭，何翠，等．不同水肥处理对日光温室番茄品质及产量的影响[J]．河南农业大学学报，2014，48(1)：25-28．

[17] 董洁，邹志荣，燕飞，等．不同施肥水平对大棚番茄产量和品质的影响[J]．北方园艺，2009( 12) : 38-41．

[18] 姚东伟. 黄腐酸对番茄生长、产量及光合特性的影响[D]. 山西:山西农业大学，2003.

[19] 董洁，邹志荣，燕飞，等．不同施肥处理对大棚番茄养分吸收的影响[J]．西北农业学报，2010，19(2)：155-158．

[20] 何传龙，郭熙盛，王文军，等．春甘蓝-玉米-冬甘蓝轮作制下氮肥施用量研究[J]．中国农业科学，2007，40(11)：2527-2534．

[21] 袁宇霞，张富仓，张燕，等．滴灌施肥灌水下限和施肥量对温室番茄生长、产量和生理特性的影响[J]．干旱地区农业研究，2014，32(2):206-212．

[22] 张燕，张富仓，袁宇霞，等．灌水和施肥对温室滴灌施肥番茄生长和品质的影响[J]．干旱地区农业研究，2013，31(1):76-83．

(责任编辑：李莹)

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

国家现代农业产业技术体系专项资金项目(CARS25C06)

李小玉(1990-)，女，河南开封人，硕士研究生，主要从事蔬菜栽培生理生态研究。

孙治强(1956-)，男，河南郑州人，教授，博士研究生导师。

1000-2340(2016)02-0203-06