不同增效剂在特定养分供应下对番茄根系生长和活力的影响

张斌强 李任丰 张 星 张丹丹 马雪丽 郭景丽

河南心连心化学工业集团股份有限公司 新乡 453731

随着化肥行业快速发展，作物种植需求的转变，高效肥产品应运而生，颗粒、粉剂、液体可以实现多种施肥方式和用肥习惯，促根肥、促花肥、促果肥可以满足作物多种需求。高效肥的研发方式除了常规氮磷钾原料的组合，也可通过调整不同形态养分原料的配比或者添加刺激作物生长的增效剂来实现增产提质等目的[1]。为提高作物养分吸收和抗旱能力，可以通过促进作物根系生长发育和提高根系活力[2]来实现。为此通过搜集相关原料和查找文献，确定3种增效剂具备刺激作物根系的功能，为验证这3种增效剂的作用效果及对根系生长发育的影响，进行了对比试验，为高效肥产品开发提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试水源

试验方式采用水培法[3]，利于后期取样和指标测定。为模拟实际生产作物生长用水，水培使用的水源为新乡本地地下水，通过对水质化验，pH为7.37，氧化钙含量为43.2 mg/L，氧化镁含量为18.8 mg/L，总氮量为4.86 mg/L。

1.1.2 供试肥料

硝硫基15-15-15、24-5-11、15-5-25 3个不同养分层级（平衡型、高氮型、高钾型）的复混肥，由河南心连心化学工业集团股份有限公司提供，选用3种增效剂：增效剂1，中微量元素增效剂（成分为4.08%钙、2.4%硼、1.2%钼等中微量元素）；增效剂2，腐植酸增效剂（含有70%活化腐植酸，其中黄腐酸含量56%）；增效剂3，氨基酸增效剂（含有聚谷氨酸，游离氨基酸含量为100 g/L）。

1.1.3 供试作物

五叶一心时期番茄苗，品种为“莱顿3号”。

1.2 试验方法

采取水培试验，培养皿为常见直径15 cm、深12 cm的黑色不透明塑料碗，封口盖用环形刀裁剪3个直径4 cm的圆孔，均匀分布在封口盖边缘。

试验设13个处理：CK（本地地下水）；无增效剂处理，5‰硝硫基15-15-15溶液、5‰硝硫基24-5-11溶液、5‰硝硫基15-5-25溶液；增效剂1处理，5‰硝硫基15-15-15溶液+6%增效剂1、5‰硝硫基24-5-11溶液+6%增效剂1、5‰硝硫基15-5-25溶液+6%增效剂1；增效剂2处理，5‰硝硫基15-15-15溶液+6%增效剂2、5‰硝硫基24-5-11溶液+6%增效剂2、5‰硝硫基15-5-25溶液+6%增效剂2；增效剂3处理，5‰硝硫基15-15-15溶液+6%增效剂3、5‰硝硫基24-5-11溶液+6%增效剂3、5‰硝硫基15-5-25溶液+6%增效剂3。其中增效剂添加量是指在硝硫基复混肥中的添加比例，每个处理设置5个重复，处理间随机排列。

2018年10 月5 日挑选大小均匀、长势一致的五叶一心时期番茄苗，在茎基部用大小适宜的海绵块（直径略大于4 cm，高度不超过3 cm）环状包裹移栽入对应处理的培养液圆孔中，以培养液没有接触到海绵块作为移栽高度。水培种植时间为12天，每3天更换1次培养液，固定1人来配制试验过程中所有处理对应培养液，且每次更换时培养皿中溶液总量不变，整个试验培养过程在培养箱中进行，设定温度为30 ℃，湿度为30%，光照时间为13 h（24 h时间制）。

1.3 测定项目与方法

2018年10 月18 日对各处理番茄苗进行取样，并测定相应指标，即主根系长度、整株根系鲜重及干重、根系活力。测定方法具体操作如下，①主根系长度：使用常规20 cm规格的直尺测量，量取番茄茎基部到主根末端的距离，读取数值到0.1 cm；②整株根系鲜重及干重[4]：按照主根系长度测量的茎基部位置进行植株地上部和地下部分离，蒸馏水冲洗干净根系后用滤纸轻轻擦拭表面水分至没有明显水珠残留为止，操作尽量迅速，避免处理间根系在外暴露时间过长。然后用已预热半小时的万分之一天平（型号MS104TS/02）称量各处理的根系鲜重；称量全部结束后，用报纸将各处理的根系分别包裹，标记之后放到温度设定80 ℃的鼓风烘箱中，烘干时间为24 h，然后在同一万分之一的天平上称取干重数据。③根系活力：用甲烯蓝法测得根系活跃吸收面积（%），以此作为根系活力指标，仪器使用紫外-可见分光光度计（北京北分瑞利分析仪器有限公司，型号UV-1801C）。

1.4 数据处理与分析

数据用Microsoft Excel 2007软件处理和作图，用SPSS软件对试验数据进行差异显著性分析和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同增效剂对番茄主根长度的影响

通过分析主根长度，来评价不同增效剂对于根系向下扎根能力的影响[5]。表1为不同增效剂对番茄主根长度的影响。由表可以看出，在相同硝硫基养分配比下，不同增效剂处理对番茄主根长度的影响结果不一样，整体分析以增效剂2对番茄苗期根系长度影响效果最大，在硝硫基15-15-15条件下，增效剂2与增效剂1差异显著；其他2种硝硫基养分配比条件下，增效剂2较增效剂1、增效剂3差异显著；添加同一增效剂到不同硝硫基养分配比中时对番茄的主根长度影响效果也不一样，综合分析均以硝硫基15-15-15添加增效剂时对主根长度影响效果较大，在此养分配比的基础上，添加增效剂2较增效剂1、增效剂3分别增加0.62、0.16 cm。

表1 不同增效剂对番茄主根长度的影响Tab.1 Effects of different synergists on the axial root length of tomato cm

2.2 不同增效剂对番茄根系鲜重和干重的影响

分析番茄根系物质积累可以用来评价增效剂对根系营养物质吸收能力的影响。表2和表3分别为不同增效剂对番茄根系鲜重和干重的影响。由2个表可以看出，番茄根系鲜重与干重数据趋势一致，在相同硝硫基养分配比下，不同增效剂对番茄的根系鲜重及干重影响结果不一样，整体分析以添加增效剂2时对番茄苗期根系鲜重及干重影响效果最大，较增效剂1、增效剂3差异显著；在添加同一增效剂到不同硝硫基养分配比中时对番茄根系鲜重及干重的影响效果不一样，综合分析均以硝硫基15-15-15添加增效剂时对根系鲜重及干重的影响效果较大，在此养分配比的基础上，添加增效剂2较增效剂1、增效剂3在番茄鲜重和干重上分别增加1.0811、0.2735克/株和0.4157、0.0852克/株。

表2 不同增效剂对番茄根系鲜重的影响Tab.2 Effects of different synergists on the root fresh weight of tomato 克 /株

表3 不同增效剂对番茄根系干重的影响Tab.3 Effects of different synergists on the root dry weight of tomato 克 /株

2.3 不同增效剂对番茄根系活力的影响

分析3种硝硫基养分配比下，不同增效剂对番茄苗期根系活力的影响，评价根系对环境改变的适应能力[6，7]。表4为不同增效剂对番茄根系活力的影响。由表可以看出，在相同硝硫基养分配比下，添加不同增效剂对番茄根系活力的影响结果不一样，整体分析以添加增效剂2时对番茄苗期根系活力影响效果最大，在硝硫基15-15-15条件下，增效剂2与增效剂1差异显著；其他2种硝硫基养分配比条件下，增效剂2较增效剂1、增效剂3差异显著，其中添加增效剂1时对番茄根系活力影响效果最小；在添加同一增效剂到不同硝硫基养分配比中时对番茄的根系活力影响结果也不一样，综合分析均以硝硫基15-15-15添加增效剂时对根系活力影响效果较大，在此养分配比的基础上，添加增效剂2较增效剂1、增效剂3在根系活力指标上分别提高10.31%、0.96%。

表4 不同增效剂对番茄根系活力的影响Tab.4 Effects of different synergists on the root activity of tomato %

3 讨论与结论

不同增效剂对番茄根系生长发育在水培方式下有不同的影响作用，单独使用腐植酸、氨基酸或中微量元素从不同程度上可以促进作物根系生长，但三者与不同养分配比的复混肥复配效果对比研究较少，该试验严格控制试验环境，保持增效剂和复混肥两因素外其他水平一致，通过对主根长度，根系鲜重、干重及根系活力指标的测定，分析了不同增效剂添加到不同硝硫基养分配比营养液中对水培番茄根系影响的途径。从此次试验数据观察，主根长度与根系鲜重不完全是正相关关系，这可能与番茄毛细根数量有关；根系活力与根系鲜重是正相关关系，根系鲜重数值越大，根系活力值越高。

3种增效剂在水培条件下对苗期番茄根系生长整体上有促进作用，可以提高番茄根系主根长度、干物质积累及根系活力，其中，添加增效剂2的硝硫基15-15-15养分配比可以将根系活力提高到58.9%，较不添加增效剂的硝硫基15-15-15养分配比溶液根系活力提高幅度22.68%。3种养分配比中以硝硫基15-15-15中添加效果最明显。本试验结果可对促根高效肥增效剂选择提供数据指导，3种养分条件下的影响效果差异也对高效肥养分配比有指导作用。