不同药剂处理对番茄生长状况及品质的影响

曹 豪， 胡 莉， 李建设， 高艳明

（宁夏大学 农学院，宁夏 银川 750021）

番茄是我国设施栽培面积最大的作物之一。近年来，为满足周年生产需要，番茄生产常在气候不适宜的条件下进行[1]，夏季温度高、空气湿度大，冬季雾霾天气频繁出现，这种弱光、高温、高湿条件常会导致番茄徒长[2]。因此，在番茄种植过程中普遍使用植物生长调节剂控制植株徒长[3]，以提升番茄品质和产量[4]。多效唑和烯效唑是一种高效的植物生长延缓剂，是赤霉素生物合成抑制剂，可以起到调控植物生长发育的作用[5]。适宜浓度的多效唑和烯效唑通过抑制作物茎秆伸长生长延缓植株生长[6]，并能够提升果实品质，提高前期产量及总产量[7-8]。生产实践表明，烯效唑的活性大约是多效唑的5 倍[9]。螯合硅可以促进作物适应环境，增强植株光合作用，提高作物产量和品质，其通过使细胞壁加厚缓解细菌及真菌对农作物造成的侵害[10]；螯合钙可以防治植物因缺钙发生的各种生理学病害，显著提高作物的抗病能力，同时还可以增加果实着色度，提高果实含糖量，提升果实品质，延长果实储藏期[11]。本试验在番茄栽培中通过施用多效唑、烯效唑、螯合钙和螯合硅4 种药剂控制植株徒长，以研究不同药剂处理对番茄生长状况及品质的影响，旨在为提高番茄产量和品质提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1试验地点及供试药剂的基本特性 试验于2021 年2—7 月在宁夏园艺产业园2 号日光温室进行。供试番茄品种为京采8 号，粉果，无限生长型，早熟性好。2 月17 日定植。行距0.80 m，株距0.21 m，小区面积12 m2。栽培基质为蛭石∶珍珠岩=2∶1 的混合基质，基质基本理化性质：w（全氮）=10 g/kg，w（全磷）=2 g/kg，w（全钾）=9 g/kg，容重为0.2 g/cm3，总孔隙度为72%，w（有机质）=27.1 g/kg，pH 值为6.4，电导率为1.4 ms/cm，水分体积分数为15.6%。

1.1.2试验设计 试验采用单因素随机区组设计，共6 个处理：叶面喷施2 次多效唑（T1），根部施1次多效唑+叶面喷施2 次多效唑（T2），叶面喷施2次烯效唑（T3），根部施1 次烯效唑+叶面喷施2 次烯效唑（T4），根部施1 次螯合硅+叶面喷施1 次多效唑+叶面喷施2 次螯合硅（T5），根部施1 次螯合钙+叶面喷施1 次烯效唑+叶面喷施2 次螯合钙（T6），以不施药物处理为对照（表1）。

表1 试验设计

1.2 测定项目及方法

1.2.1生长指标的测定 定植缓苗后每14 d 测定株高、茎粗、叶面积、叶绿素等指标。株高为茎基部到茎顶端生长点的自然高度；茎粗为茎基部距离地面约1 cm 处的直径，使用游标卡尺测量；使用钢卷尺测量各生育期叶片长、宽，利用吴远潘[12]的叶面积公式计算叶面积；使用SPAD 502 叶绿素仪测定叶绿素含量。

1.2.2光合指标的测定 在盛果期，使用LI-6800 型新一代光合仪测定光合指标，包括叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）。

1.2.3产量及果实品质的测定 于番茄成熟时在每个小区随机选取6 株植株，计算平均单果质量及平均单株产量，记录小区果实个数、果实产量，折合667 m2产量。5 月18 日，在番茄第2 穗果成熟时，每个处理随机选取4～6 个生长发育、大小一致的成熟果实测定其品质。采用蒽酮比色法测定可溶性总糖质量分数；采用钼蓝比色法测定维生素C 质量比；采用水杨酸-硫酸法测定硝酸盐质量比；采用酸碱滴定法测定有机酸质量分数；使用TD-45 手持式数显糖度计测定可溶性固形物质量分数；使用果肉硬度测定仪测定果实硬度。果形指数=果实纵径/果实横径；糖酸比=可溶性总糖质量分数/有机酸质量分数。

1.2.4根系活力的测定 采用TTC 法测定根系活力。TTC 还原强度（mg·g-1·h-1）=TTC 还原量/（根质量×时间）。

1.2.5根冠比的测定 在盛果期，每个处理选取3株完整植株，将根系和地上部分割，于105 ℃下杀青30 min，再经80 ℃烘干至恒质量后称质量。根冠比=地下部干质量/地上部干质量。

1.3 数据处理及分析

本试验采用Microsoft Office Excel 2016 整理数据并作图，利用IBM SPSS Statistics 20 对数据进行单因素显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同药剂处理对番茄株高、茎粗的影响

由图1 可知，各处理的株高、茎粗随着生育期的推移呈现逐渐增长的趋势。在3 月1 日第1 次喷施药剂，4 月17 日各处理的株高基本达到了最大值，各处理的株高大小依次为CK、T1、T6、T5、T3、T4、T2，各处理均与CK 差异显著，其中T2 和T4 的增长幅度分别是CK 的56.78%和51.55%。各处理的茎粗大小依次为T6、T5、T2、T4、T3、T1、CK，T2、T4、T5、T6 与CK 差异显著。喷施药剂后，T6 的茎粗增幅最大，到4 月17 日增长了142%，CK 的增幅最小，增长了84%。可见，各药剂处理对番茄株高均有抑制作用，其中T2 和T4 的抑制效果较明显；而T6 对植株茎粗增长的作用更大。这说明喷施多效唑或烯效唑，可以使植株矮壮，有效控制植株徒长。

图1 不同药剂处理对番茄株高、茎粗的影响

2.2 不同药剂处理对番茄叶面积、叶绿素SPAD值的影响

由图2 可知，各处理的叶面积随着生育期的推移逐渐增大。 4 月17 日叶面积达到了峰值，各处理的叶面积大小依次为CK、T1、T5、T6、T3、T4、T2，各处理均与CK 差异显著，而T1 与T3 之间差异不显著，T2 与T4 之间差异不显著，T5 与T6 之间差异不显著。 各处理叶绿素SPAD 值的波动趋势相似，4月17 日各处理SPAD 值的大小依次为T4、T2、T3、T6、T5、T1、CK，各处理均与CK 差异显著。 其中，SPAD 值最高的为T2 和T4，分别比CK 高39.39%和39.73%。可见，各药剂处理对番茄叶面积均有不同程度的抑制作用，而对叶片的光合性能产生促进作用。

图2 不同药剂处理对番茄叶面积、叶绿素含量的影响

2.3 不同药剂处理对番茄光合作用的影响

在5 月29 日10：00 测量叶片的蒸腾速率、净光合速率、胞间CO2浓度和气孔导度。 由表2 可知，T1—T6 处理叶片的蒸腾速率比CK 分别高84.96%、30.44%、9.91%、47.26%、70.09%、42.12%，净光合速率分别低8.21%、23.20%、9.09%、42.94%、37.11%、25.51%， 胞间CO2浓度分别高11.84%、17.90%、9.65%、20.85%、12.60%、10.55%。 方差分析表明，T1、T3 的蒸腾速率与CK 差异不显著，但与其他处理差异显著；T2、T4、T5、T6 的净光合速率与CK 差异显著，其中T4 最低；各处理的胞间CO2浓度均与CK 差异显著；除T3 外，其他处理的气孔导度均与CK 差异显著，其中T4 的气孔导度最大，其次为T2、T5。 可见，各处理叶片光合作用积累的有机物均有所降低。

表2 不同药剂处理对番茄叶片光合作用的影响

2.4 不同药剂处理对番茄品质的影响

如表3 所示，T1—T6 处理的可溶性总糖质量分数分别比CK 低38.58%、13.27%、17.14%、6.30%、7.85%、8.28%；有机酸质量分数分别低25.43%、25.43%、27.12%、11.86%、32.20%、3.39%。 方差分析表明，T1 和T3 的可溶性糖质量分数与CK 差异显著； 除T6 外， 其他处理的有机酸质量分数均与CK 差异显著，其中T5 最低。 各处理的维生素C 质量比大小依次为T5、T6、CK、T3、T4、T1、T2； 硝酸盐质量比大小依次为T1、T3、CK、T6、T2、T5、T4；T3 的可溶性固形物质量分数最高， 与T6、T5、T2 无显著差异， 但显著高于其他处理；T6 的糖酸比最高，T2、T3 次之，T1 最低；T6 的果实硬度最大， 显著高于T1、T2 和T3，而与其他处理差异不显著；CK 的果形指数最大，T4 最小，各处理间差异均不显著。 可见，T5 和T6 处理果实的品质更好。

表3 不同药剂处理对番茄品质的影响

2.5 不同药剂处理对番茄根部TTC 还原强度的影响

根系是植物吸收水分和养分的主要器官，其活力直接影响植物地上部的生长状况，根系活力越大作物生长越旺盛。各处理的根系活力较CK 有所增强（图3）。其中，T5 处理的根系活力最强，为310.99 μg/（g·h），与其他各处理差异显著，较根系活力最低的CK 增加了65.8%，T2、T4 与T6 之间差异不显著。可见，施用多效唑、烯效唑有助于增强作物根系活力。

图3 不同药剂处理对番茄根部TTC 还原强度的影响

2.6 不同药剂处理对植株干质量、鲜质量及根冠比的影响

根冠比是反映植物根系与地上部分生长协调的重要指标。由表4 可知，喷施多效唑、烯效唑使植株地上部鲜质量普遍降低（除T3 外），T1、T5、T6 与CK差异显著。T4 植株的地下部鲜质量最小，T1 最大，且均与CK 差异显著。T1 的鲜质量根冠比最大，其次是T6，方差分析表明T1 和T6 显著高于CK，而其他处理与CK 差异不显著。T3 的地下部干质量和地上部干质量均最大。T1 和T5 的干质量根冠比较其他处理差异显著。

表4 不同药剂处理对番茄植株干质量、鲜质量及根冠比的影响

2.7 不同药剂处理对番茄产量的影响

如表5 所示，CK 的平均单株产量最高，T1、T2最低，各处理与CK 差异显著；各处理的小区产量大小依次为CK、T5、T6、T4、T3、T1、T2，各处理的折合产量较CK 分别低38.69%、41.98%、20.08%、14.60%、24.46%、26.65%。可见，喷施多效唑、烯效唑后番茄产量有所降低。

表5 不同药剂处理对番茄产量的影响

3 讨论

多效唑、烯效唑能抑制植物体内赤霉素的生物合成，提高IAA 氧化酶活性，降低内源IAA 水平，使外源IAA 促进植物生长的效果明显降低[13]，从而导致植物出现生理性矮化[14]。 赵立群等[15]研究发现，喷施植物生长调节剂后番茄幼苗叶绿素SPAD 值和根系活力显著提高。 史俊喜[16]对黄金梨喷施质量比为600 mg/kg 的多效唑，使其营养生长受到极显著抑制。螯合钙和螯合硅可以促进农作物对营养物质的吸收， 并缓解土壤重金属离子对植株的损害，对预防番茄病害有重要作用[17]。 周君等[18]研究发现，在黄金梨幼果期喷施氨基酸钙，果实钙素营养得到补充，叶片光合性能和果实品质得以提升。 本试验结果表明，施用多效唑或烯效唑，番茄植株地上部的伸长生长受到抑制，主要表现为株高增长减缓、茎秆增粗、叶面积减小、根冠比增大，植株更加矮壮，从而植株间的透气性增大。 这与前人[19-21]的研究结果相符。其中，T2、T4 处理对番茄长势的抑制效果较明显，其株高增长幅度分别是CK 的56.78%和51.55% ， 叶 面 积 分 别 是CK 的47.66% 和47.33%，叶绿素SPAD 值较CK 增加明显。 原因可能是在番茄幼苗定植20 d 后， 向T2、T4 处理根部灌施了1 次多效唑和烯效唑，这使得番茄生长周期中T2、T4 处理的试验药剂累计用量最高。多效唑和螯合硅搭配施用，对番茄根系活力的促进效果明显，有利于根系对矿物质、有机质等的吸收。

本试验中，各处理的可溶性糖含量、净光合速率和果实小区产量较CK 均有所下降，这与刘小玲等[22]的研究结果不一致。 原因可能是多效唑、烯效唑质量浓度过高或累积用量过高，这使得植株生长受到过分抑制，叶片光合面积增长幅度小，有机物积累和果实膨大受到影响。在番茄生长早期叶片就发生了皱缩甚至畸形，到后期叶片卷曲，从而减少了营养物质的积累。喷施生长调节剂有利于提高番茄果实品质，T5 处理的维生素C 质量比、T3 处理的可溶性固形物质量分数均高于其他处理，这与兰珊珊等[23]的研究结果一致。

4 结论

番茄栽培中施用多效唑、烯效唑、螯合钙和螯合硅，可有效缓解植株徒长，使植物更加矮壮，还可以增加叶绿素SPAD 值，增强植株根系活力，提高植株光合性能， 促进根系对水分和有机质的吸收；但是，番茄的总产量有所下降。根部施1 次螯合硅+叶面喷施1 次多效唑+叶面喷施2 次螯合硅、 根部施1 次螯合钙+叶面喷施1 次多效唑+叶面喷施2次螯合钙处理，既可以达到控旺效果，又可以提高果实的维生素C 和可溶性固形物含量，建议在与本试验条件类似的情况下应用这2 组药剂。