黄腐酸对基质栽培番茄生长、产量及品质的影响

亓艳艳 骆洪义 公华锐 王旭鹏 庞晓燕 李国辉 朱福军

摘要：以番茄品种“金鹏11-8号”为材料进行基质盆栽试验，在营养液中各元素供应水平一致的条件下，设置6个黄腐酸添加浓度（0、50、100、150、200、250 mg/L），研究黄腐酸对番茄产量、地上部生长以及品质的影响。结果表明，在150～250 mg/L的黄腐酸添加量下，番茄单株产量显著提高。当黄腐酸浓度为100～150 mg/L时，能促进番茄植株的生长发育，株型粗壮。当黄腐酸浓度在100～200 mg/L范围时，番茄的可溶性糖、维生素C以及番茄红素含量有显著提升，硝酸盐含量显著降低。因此，本试验条件下100～200 mg/L为黄腐酸最佳添加浓度，可为设施栽培番茄的优质高效生产提供参考。

关键词：黄腐酸；番茄；产量；品质

中图分类号：S641.2文献标识号：A文章编号：1001-4942（2018）05-0087-05

Abstract The tomato variety Jinpeng 11-8 was used as substrate culture material. Under the same supply level of nutrient elements in nutrient solutions， we set 6 concentrations including 0， 50， 100， 150， 200 and 250 mg/L of fulvic acid to study the effect of fulvic acid on yield， growth and quality of tomato. The results showed that the single plant yield of tomato was significantly improved under 150～250 mg/L of fulvic acid. When the concentration of fulvic acid was in the range of 100～150 mg/L， the growth and development of tomato plants was promoted. When the concentration of fulvic acid was in the range of 100～200 mg/L， the contents of soluble sugar， VC and lycopene increased significantly， and the nitrate content was effectively controlled. Therefore， the optimum concentration of fulvic acid was 100～200 mg/L under this experiment conditions. It could provide a reference for the high quality and efficient production of tomato grown in protected cultivation.

Keywords Fulvic acid； Tomato； Yield； Quality

黄腐酸（fulvic acid，FA）是腐植酸（HA）中的一个组分，是一种从天然腐殖质中提取的能溶于酸、碱和水的芳香族类物质，可以从煤炭来源的腐植酸中分离获得或直接从泥炭、风化煤中提取（即矿源黄腐酸MFA），也可以利用生物技术的方法以农林下脚料为原料制造 （生化复合黄腐酸BFA） [1，2]。黄腐酸对农作物具有增产、提质、增强抗逆性的作用，也是一种重要的天然植物生长调节剂[3]，已经在多种作物上得到了广泛应用[4-7]。赵永峰等[8] 采用叶面喷施的方法研究了黄腐酸对马铃薯产量的影响，巴哈古力·加马力等通过在葡萄上应用黄腐酸，发现对葡萄增产有明显效果[9]。刘炳文[10]研究发现，茄子、青椒喷施黄腐酸后，不仅秧苗长得快、茎叶黑绿，而且坐果后病害发生轻，抗病力增强。适宜浓度的黄腐酸处理促进了蕹菜（又名空心菜）对氮素的吸收，减少了氮肥的损失[11] 。

目前对基质栽培条件下营养液中添加黄腐酸影响番茄生长、产量和品质的研究较少，为此，本试验以番茄为试材，通过在营养液中添加黄腐酸，研究其对番茄生长发育、产量及品质的影响，探索设施栽培番茄黄腐酸的最佳添加量。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2016年9月—2017年3月在山东省泰安市岱岳区徐家楼街道宅子村冬暖式大棚进行，地处北纬36.04°～36.25°，东经117.16°～117.21°，属暖温带季风气候，全年平均温度12.8℃，日照总量2 360 h，无霜期195 d。

1.2 供試材料

供试番茄品种为“金鹏11-8号”，由西安金鹏种苗有限公司提供。黄腐酸是由山东泉林嘉有肥料有限责任公司提供的植物源黄腐酸，含10% K2O的黄腐酸钾。

供试基质为山东商道生物科技公司提供的体积比为2∶1∶1∶1的草炭、混合发酵物、珍珠岩、蛭石灭菌复合基质，基本理化性质见表1。供试水源为蒸馏水。

1.3 试验设计

采用盆栽方式，盆上口直径40 cm，高40 cm，于2016年9月盆内放入上述复合基质，每盆放20 kg。盆内栽种两叶一心且长势一致的壮苗1株。试验共设置6个黄腐酸浓度处理：对照CK（黄腐酸浓度为0）、T1（50 mg/L）、T2（100 mg/L）、T3（150 mg/L）、T4（200 mg/L）、T5（250 mg/L）。水肥一体化营养液配方采用基于荷兰Hoagland番茄配方的N、K、Ca改良试验配方[12]，其他大量元素含量分别为P 1.5 mmol/L、K 8.4 mmol/L、Ca 4.5 mmol/L、Mg 1.0 mmol/L；微量元素用量参照Hoagland番茄配方[13]。番茄定植10 d后开始浇灌营养液，营养液现用现配，番茄生长期间共浇灌营养液29次。

1.4 测定指标和方法

1.4.1 番茄单株产量的测定 番茄每株留四序果，每序果留3～4个，从初果期到拉秧，连续累计每株果实数量和总重量换算出株产量和单果重（番茄开始成熟后分小区连续计产）。

1.4.2 番茄生长发育指标的测定 株高：定植后10 d开始测量，采用软尺由植株基部到番茄顶端生长点的高度，每隔10 d测量一次。茎粗：定植后10 d开始测量，采用游标卡尺测量植株距离培养基质3 cm处的横茎。叶片SPAD值：采用SPAD-502便携式叶绿素仪测定。

1.4.3 番茄果实品质测定 在结果盛期每个处理随机抽取5个果实，粉碎混匀后用于测定番茄可溶性糖、硝酸盐、有机酸、维生素C、番茄红素及可溶性蛋白含量。可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，硝酸盐含量用水杨酸-H2SO4比色法测定，有机酸含量采用标准滴定法，维生素C含量采用 2，6 二氯靛酚法测定，番茄红素按照GB/T14215—2008 法測定[14]，可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝G-250 法测定[15] 。

1.5 数据分析

试验数据采用Microsoft Excel 2003、DPS、SPSS软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度黄腐酸对番茄产量的影响

由表2 可以看出，不同浓度黄腐酸处理都显著提高了番茄的单株产量。其中，T4处理番茄的单株产量最高，达到2 939.97 g，比CK增产21.40%。其次是T5处理（2 818.05 g），比CK增产16.37%， T3、T4、T5处理间产量无显著差异，但均显著高于T1和T2处理。表明，适当浓度黄腐酸对番茄有明显的增产效果，而超过一定浓度后，番茄产量呈下降趋势。

2.2 不同浓度黄腐酸对番茄地上部生长的影响

2.2.1 不同浓度黄腐酸对番茄株高的影响 由图1可知，在番茄幼苗定植初期（10 d），各处理株高无显著差异。随着黄腐酸处理天数的增加，不同处理间差异逐渐增大。定植后50 d，T3处理株高最高，平均为121.9 cm，其次为T2处理，株高平均为118.3 cm，二者均显著高于CK以及T5处理。定植后80 d，T3株高仍为最高，平均为134.67 cm，显著高于其他各处理。T1、T2、T4及CK处理间差异不显著， 但显著高于T5 处理。

2.2.2 不同浓度黄腐酸对番茄茎粗的影响 如图2 所示，在不同浓度黄腐酸处理中，随着生长时间的延长，番茄植株茎粗不断增加，且增加幅度逐渐减小。定植初期，番茄茎粗整体较低，各处理间无显著差异，至定植后80 d，T3处理植株茎粗最大，为13.35 mm，且显著高于CK 及T5 处理，但与T1、T2以及T4处理间差异不显著，说明适宜浓度的黄腐酸对番茄植株生长有促进作用，而当黄腐酸浓度过高则抑制幼苗生长。

2.2.3 不同浓度黄腐酸对番茄叶片SPAD值的影响 表3结果显示，定植后10～80 d，各处理之间番茄叶片的SPAD值差异均不显著， 其中定植后20 d，因测定时天气为阴天，故SPAD值偏低 表明黄腐酸浓度对番茄叶片的SPAD含量没有显著影响。

2.3 不同浓度黄腐酸对番茄品质的影响

番茄果实中有机酸以及可溶性糖含量的多少影响番茄的口感。由表4可知，T2处理的番茄果实有机酸含量最低，为0.19%，显著低于其他各处理，其次为T1处理（0.24%），CK、T3、T4以及T5处理间番茄果实有机酸含量差异不显著。T3、T4处理可溶性糖含量无显著差异，但T3处理显著高于其它处理。而T1处理的可溶性糖含量显著低于CK。本试验表明，当黄腐酸浓度在100～250 mg/L时，能显著提高番茄果实中可溶性糖含量，番茄口感更好。

维生素C含量是评判番茄品质的一个重要指标。从表4 看出，不同处理的维生素C含量由高到低依次为T4>T3>T2>T1>CK>T5。T4、T3、T2分别比CK处理提高27.8%、22.3%、17.9%，且差异均达到显著水平，说明施加适量浓度黄腐酸（100～200 mg/L）后，维生素C含量显著增加，大幅度提高了番茄的品质，但当黄腐酸浓度超过一定限度后，会使番茄维生素C含量降低，从而降低番茄的品质。

硝酸盐含量是衡量果蔬品质指标的重要因素之一。由表4可以看出， T1处理硝酸盐含量最高，达 1 004.00 mg/kg ，T3、T4、T5处理之间无显著差异但显著低于其他处理。对硝酸盐含量的分析表明，各处理硝酸盐含量均在安全食用范围内，可以放心食用。同时，由表4看出，不同浓度黄腐酸对番茄果实中可溶性蛋白含量没有显著影响。

番茄红素是植物中含有的一种天然色素，主要存在于番茄的成熟果实中，具有极强的抗氧化性，能清除侵害人体自身免疫系统的单线态氧和氧自由基，是衡量番茄果实品质的重要指标之一。由表4可以看出，不同处理的番茄果实中番茄红素含量由高到低依次为：T4>T3>T2>T5>T1>CK，T4处理的番茄红素含量显著高于其他处理，且比CK增加61.08%，T2、T3处理之间差异不显著，但都显著高于T5、T1及CK，且比CK增加44.75%、47.54%。本试验表明，随着黄腐酸浓度的增加，番茄果实中番茄红素含量随之提高，但当黄腐酸浓度超过一定限度（200 mg/L）后，番茄红素含量下降，从而降低番茄果实品质。

3 讨论与结论

本试验中，150～250 mg/L黄腐酸对番茄有明显的增产效果，这与前人的研究结论相一致。有研究表明，黄腐酸对多种作物都表现出稳定的增产性能。孙福萍等通过在玉米生产中施入黄腐酸发现可缩短穗的秃尖长度，增加粒重、穗长，提玉米高产量[16]。盖学峰等建议在水稻生产中施用黄腐酸水溶性有机肥，可以增加水稻产量，降低水稻生产成本[17]。李秀花等对生物黄腐酸肥料在茶叶上的应用研究认为，通过合理施用嘉有黄腐酸水溶肥料，可以提高茶叶产量，从而增加茶园生产效益[18]。卢林纲在对黄腐酸的应用研究中指出，在正常气候下黄腐酸可提高农作物产量8%～15%，在干旱、冷害、病害等逆境条件下可达10%～30%，同时提高产品品质[19]。葛少彬[20]对含黄腐酸有机水溶肥料在番茄上的应用研究认为，番茄喷施含黄腐酸有机水溶肥料有利于改善番茄的农艺性状，增加产量。高伟等[21]研究表明，在正常施用有机肥和化肥的基础上底施黄腐酸钾肥料可有效提高番茄产量，这与本试验结果也是一致的。

黄腐酸是一种优良的络合剂，具有一定的阳离子交换、络合、螯合以及吸附能力，能络合微量元素，形成黄腐酸-微量元素复合体，提高植物对微量元素的吸收和运转能力，减少土壤中微量元素的流失，提高微量元素的利用率[22-26]，同时，黄腐酸作为腐植酸的一种，是土壤有机质的重要组成部分，通过促进土壤的保水持水能力，影响土壤结构，释放土壤中的营养元素，促进土壤肥力。黄腐酸能对肥料中的氮、磷、钾等元素起到一定的控释作用， 使其缓慢释放，减少了营养物质的浪费[27-29]，促进作物吸收较多的水分和养料，提高作物产量。黄腐酸对于植物有较强的刺激作用，既能直接刺激植物生长，也能通过改变IAA间接刺激生长，有生长素的作用[30]。陈玉玲等[31]发现黄腐酸能使 IAA、ABA 水平增加，从而促进作物生长。杨轶囡等[32]通过对玉米幼苗进行沙培试验，研究了新疆风化煤黄腐酸对玉米幼苗生长发育的影响，经过适宜浓度的黄腐酸处理后，不同程度的增加了玉米的株高，促进了玉米植株的生长发育。本试验也有类似结果，100～150 mg/L黄腐酸浓度下，番茄的株高和茎粗都比对照有显著提高。

黄腐酸可促进作物体内糖转化酶、淀粉磷酸化酶及一些与蛋白质、脂肪合成有关的酶活性，使糖分、淀粉、蛋白质、脂肪、核酸、维生素等物质的合成、累积增加，并促进转移酶的活性，加速各种代谢产物从茎叶或根部向果实和籽粒运转，对于提高作物品质有积极作用[33]。本研究中，黄腐酸对番茄果实品质影响显著，当黄腐酸浓度在100～200 mg/L时，番茄果实中可溶性糖、番茄红素以及维生素C含量显著提升。各黄腐酸添加处理都显著降低了番茄果实中的硝酸盐含量，黄腐酸浓度为100 mg/L时，番茄果实中有机酸含量显著低于其他各处理。因此本试验条件下100～200 mg/L为黄腐酸最佳添加浓度，这可为设施栽培番茄的优质高效生产提供参考。

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