生物多肽在番茄上的抗病促生试验研究

王 胤，宁钧晖，刘 丹，曹金娟，王晓青，李云龙，胡 彬，孙 海，郑建秋，张爱环

（1.北京市植物保护站，北京 100029；2.北京农学院植物科学技术学院，北京 102206）

蛋白质、多肽、氨基酸不仅是动物所需要的能源，而且是植物所需的精华物质。通常情况下，人们将多于100个肽键相连接的氨基酸称作蛋白质，2个以上、100个以下肽键相连接的氨基酸称作多肽[1-4]。早在20世纪初，作为植物体内天然存在的一类生理活性物质——多肽就已经被人类发现[5]，但直到1991年化学家Pearce报道了多肽与植物伤害信号有关之后，人们才开始对多肽进行系统的研究[5-6]。近年来，人们通过对植物体内多肽物质分析发现：植物体内的多肽类物质，有促进细胞活性，加速作物伤口愈合的作用[7-8]；并且多肽信号分子在植物的生长发育、生殖，以及对外界环境的效应中具有重要的调节作用[9-10]。

番茄作为京郊百姓喜食的茄果类蔬菜，在顺义、密云、房山等区大面积种植。针对可供参考的在番茄上施用多肽研究资料较少的问题，作者以番茄作为供试作物，在设施内开展多肽不同使用浓度对番茄抗病促生的试验，意在明确多肽对番茄的抗病促生效果，掌握其最佳田间使用方法，为其解决番茄实际生产问题提供理论依据，并为推广提供数据指导。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试番茄品种为天丰5号，购于顺义北石槽供销社赵全营化肥站；供试药剂为齐民多肽，由中农齐民（北京）科技发展有限公司提供。

1.2 试验地点

试验在北京市顺义区北务镇郭家务村北京新地绿源番茄种植专业合作社春秋棚内进行，前茬作物为生菜，棚室面积667 m2，番茄每667 m2种植2 000株，行株距50 cm×66 cm。

1.3 试验处理及田间设计

2017年5月9日，番茄3穗花开花期叶面喷施多肽400、700、1 000倍稀释液为处理组，设清水对照组，试验共计4个处理组，各组3次重复，共12个试验小区，小区面积45 m2，各小区用水量为6 L，多肽400、700、1 000倍稀释液用药量分别为15.0、8.5、6.0 mL。

1.4 调查内容及统计方法

在各小区内采用5点取样法，每点3株，共调查15株，2017年5月31日测量番茄株高、开花数量、开花直径、叶长和叶宽。

2017年7月7日，在番茄采收期，各小区内5点取样法摘收大小相近的番茄30个，测定单果质量及还原糖含量。

2017年7月28日，番茄生产结束后，调查番茄地上部鲜质量。

2017年5月9日和30日，在番茄3穗花开花期和坐果期调查番茄病害发生情况，每小区随机调查30株，每株5片叶，每片叶按病斑面积占整片叶面积的百分率分级，记录各级病叶数。0级：无病斑；1级：病斑面积占整个叶面积的5%以下；3级：病斑面积占整个叶面积的6%～10%；5级：病斑面积占整个叶面积的11%～20%；7级：病斑面积占整个叶面积的21%～40%；9级：病斑面积占整个叶面积的40%以上。按以下公式计算病株率、病情指数和防治效果。

2 结果与分析

2.1 不同浓度多肽对番茄营养生长的影响

试验结果见表1和图1，在番茄3穗花开花期施用多肽，处理组番茄株高、叶片长、叶片宽和地上部鲜质量均高于对照组，说明多肽对番茄生长有较好的促进作用。多肽700倍液处理组番茄株高最高为141.5 cm，较对照组（126.9 cm）增高11.5%，多肽400、700倍液2个处理组番茄株高与对照组间存在显著性差异；多肽1 000倍液处理组番茄株高与对照组间不存在显著性差异。多肽400倍液处理组番茄叶片长15.5 cm、宽7.7 cm，优于其他各组，与多肽700、1 000倍液2个处理组无显著性差异，与对照组存在显著性差异。番茄生产结束后，对番茄地上部鲜质量调查，多肽700倍液处理组番茄地上部鲜质量为1 483.4 g，较对照组（1 067.7 g）增重38.9%；其次为多肽1 000倍液处理组番茄鲜质量为1 319.8 g；多肽400倍液处理组番茄鲜质量最低，为1 257.9 g，但高于对照组。

表1 番茄长势比较 cm

图1 番茄地上部鲜质量比较

2.2 不同浓度多肽对番茄生殖生长的影响

由表2可知，在对番茄3、4穗花开花数量及3穗花开花直径的调查中发现，多肽处理组番茄开花数量多于对照组，开花直径较长，说明多肽对番茄开花有较好的促进作用。多肽700倍液处理组3、4穗花开花数量最多，平均开花数量为10.4朵，开花直径为2.9 cm，较对照组3、4穗花开花数量多开2.7朵，开花数量增加35.1%；其次是多肽1 000倍液处理组，开花数量为9.5朵，开花直径为1.9 cm；多肽700倍液与对照组存在显著性差异。

2.3 不同浓度多肽对番茄产量的影响

试验结果见表3，在对番茄3穗果单果质量、单果直径和番茄单株产量的调查中发现，多肽处理组番茄增产效果明显。多肽700倍液处理组番茄单果质量高于其他各处理组，为260.83 g，较对照组（224.40 g）增加16.2%；其次为多肽1 000倍液处理组，单果质量为255.96 g，两者间不存在显著性差异，且均与对照组有显著性差异。多肽700、1 000倍液单果直径较长，分别为82.71 mm和81.62 mm，较对照组单果直径增长4.91 mm和3.82 mm，两者间不存在显著性差异。对番茄单株产量调查结果显示，多肽700倍液单株产量最高，为4 250.6 g，较对照组（3 619.8 g）增加17.4%。

表2 番茄开花效果比较

表3 番茄增产效果比较

表4 番茄病害调查表

2.4 不同浓度多肽对番茄抗病性的影响

试验结果见表4，番茄3穗花开花期、坐果期的2次病害情况调查中发现有灰霉病和细菌性病害发生，多肽400倍和700倍液处理组番茄无病害发生，说明多肽对番茄具有诱导抗病性，可在番茄生长期内降低病害发生。多肽1 000倍液病株率分别为5.19%和6.41%，低于对照组1.15和1.38个百分点，病情指数分别为1.29和2.72，低于对照组病情指数（1.74和3.14）。

2.5 不同浓度多肽对番茄糖度的影响

试验结果见图2，对番茄糖度值检测结果表明，多肽可提高番茄糖度，改善番茄品质。多肽400倍液处理组番茄糖度值最高为4.80，其次为多肽700倍液处理组，多肽1 000倍液处理和对照组糖度值相同均为4.63，多肽400倍液处理组糖度值较对照组提高3.7%。

图2 番茄糖度比较

3 结论与讨论

试验结果表明，在番茄3穗花开花期，采用叶面喷施的方式施用不同浓度的多肽，多肽各处理组番茄植株粗壮、叶片面积增加、开花数量增多、花朵直径增长，多肽700倍液处理组番茄株高增加11.5%，开花数量增加35.1%，说明多肽对番茄生长、开花有较好的促进作用。根据试验结果显示，在番茄苗期，施用多肽400、700倍液，可促进番茄营养生长，植株更高、叶片更大，帮助番茄更好地进行光合作用和吸收养分，在番茄花期施用多肽700、1 000倍液，促进番茄开花，增加开花数量和花朵直径。

在对番茄增产效果调查中，多肽处理后的番茄3穗果果实个大、果形周正、颜色红润，单果质量和成熟度均好于对照组，单果质量增加16.2%，具有明显的增产效果，这与前人在荔枝、花生、玉米等作物上开展的多肽研究结果相似[12-17]。以北京地区春季番茄生产为例，按照每667 m2番茄增产15%计算，番茄667 m2产量约为4 000～5 000 kg，番茄售价约为0.75元/kg，施用多肽后，可增加经济收益约2 000元。北京地区春季温度回暖，病虫害发生较轻，连续低温、寡照、雾霾天气较少，适宜番茄等蔬菜作物生长，在此时间施用多肽，可更好地激发作物生长，促进作物进行光合作用，吸收养分，作物提早成熟，提早采收，抢占市场先机，势必增加种植户经济收益。

在对番茄品质的检测中，多肽400倍液处理组番茄糖度值较对照提高3.7%，番茄品质得到改善。此次试验因人员不足，经费短缺等因素影响，仅对番茄糖度值一项指标进行测定，下一步可申请相关试验经费，委托专业检测机构对番茄还原糖、VC含量、总酸等多项指标进行检测，进而明确多肽对改善番茄品质的效果。

在对番茄3穗果开花期和坐果期2次病害调查中，多肽处理组番茄总体发病较轻，400和700倍液处理组无病害发生，1 000倍液处理组病株率和病情指数低于对照组，说明多肽可以诱导番茄产生抗病性。根据研究发现，多肽能够提高农作物的免疫能力，提高作物抗逆性，当植物处于不良环境中，可以用来调节不同基因表达产生“胁迫蛋白”，以适应各种不良环境[18]。在番茄生产中，还应建立起“预防为主、综合防控”的理念，从选用抗病品种，应用种苗消毒技术，培育出无病虫种苗，到产前使用20%辣根素水乳剂等高效低毒生物源药剂，进行棚室表面和土壤消毒，达到源头控制病虫害发生，降低病原菌数量的目的，再到产中科学防控，综合应用色板诱杀、防虫网、高效施药技术、天敌昆虫等技术，监测和预防病虫害发生；最后，在生产结束后应使用垃圾残体处理机等现代化设备，将植株病残体无害化处理，保证食品质量安全，最终生产出绿色安全的番茄产品[19-21]。

通过此次试验初步明确了多肽700倍液为番茄的最佳施用浓度，且多肽对番茄生长、开花具有较好的促进作用及增产增收效果，可极大提高农户经济收益；同时，多肽可诱导番茄抗病，抵抗不良环境，降低病害发生，显著降低化学农药使用，保护种植区农业生态环境。在试验中，多肽400倍液对番茄生产安全，番茄无药斑以及发黄、植株矮化等药害现象发生。施用多肽后，熊蜂可在番茄上正常授粉，田间无死蜂现象发生，说明多肽可配合熊蜂授粉技术应用，是一项绿色安全的新型植保产品。

综上所述，多肽在田间具有较好的应用前景和推广价值，此次试验仅为在北京地区春季的一次番茄试验研究，试验结果仅供为日后开展多肽相关试验研究提供数据参考，下一步还应针对不同地点、不同番茄种植茬口、不同番茄品种等问题开展多肽研究工作，进一步验证多肽对番茄的作用效果。