李靜 李世瑩 李青松

摘要：以番茄‘金鵬M6’為材料，采用盆栽試驗方式，研究不同用量黃腐酸對番茄生長、養(yǎng)分吸收、碳氮代謝、產(chǎn)量及品質的影響。結果表明，黃腐酸用量為30 mg/kg時能促進苗期番茄植株生長，增加根系體積及表面積，促進植株氮磷鉀養(yǎng)分吸收，提高可溶性蛋白、可溶性糖及谷氨酰胺合成酶含量，番茄各項指標達到最高值；與對照不施加黃腐酸相比，番茄可溶性糖和Vc分別增加了43.9%和35.4%，番茄產(chǎn)量提高28.1%。黃腐酸用量為3000 mg/kg時，番茄相關指標與對照相比無顯著異。綜合材料成本和各項指標，本研究推薦黃腐酸最佳用量為30 mg/kg。

關鍵詞：番茄；黃腐酸；產(chǎn)量；品質；碳氮代謝

中圖分類號：S143.8文獻標志碼：A論文編號：cjas2020-0002

Effects of Different Amounts of Fulvic Acid on Tomato Yield and Quality

LI Jing， LI Shiying， LI Qingsong

（College of Resource and Environment， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， Henan， China）

Abstract： In this study， tomato variety‘Jinpeng M6’was used as the material and pot experiments were conducted to study the effects of different amounts of fulvic acid on tomato growth， nutrient absorption， carbon and nitrogen metabolism， and yield and quality. The results showed that the dosage of fulvic acid at 30 mg/kg could promote the growth of tomato plants at the seedling stage， increase the root volume and surface area， promote the absorption of nitrogen， phosphorus and potassium， and increase the content of soluble protein， soluble sugar and glutamine synthase， and the indexes of tomato reached the highest value. Compared with the control （fulvic acid was not applied）， soluble sugar and vitamin C in tomato increased by 43.9% and 35.4%， respectively， and tomato yield increased by 28.1%. When the amount of fulvic acid was 3000 mg/kg， there was no significant difference of tomato-related indexes between the treatment and the control. Based on material cost and various indexes， the optimal dosage of fulvic acid is 30 mg/kg.

Keywords： tomato； fulvic acid； yield； quality； carbon and nitrogen metabolism

0引言

腐植酸（humic acid）是動植物殘骸經(jīng)微生物分解和轉化，以及一系列的地球化學過程形成的一類成分復雜的天然有機高分子混合物[1]，廣泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及煤炭中。按主要來源可以分為3類，即土壤腐植酸、水體腐植酸和煤炭腐植酸。腐植酸類物質在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要應用于改良土壤的結構、提高養(yǎng)分利用率、刺激作物生理代謝、增強作物抗逆性和改善作物品質等方面，對作物產(chǎn)量和品質提高具有重要的作用[2-5]。

黃腐酸（fulvic acid）是腐植酸中的分子量較小、活性較大的全水溶有機芳香族類物質[6]。研究表明，施用黃腐酸可以促進根系發(fā)育，提高根系活力，減少作物葉片蒸騰速率，提高植物光合強度，提高植物體內多種合成酶活性和葉綠素含量[7]。另外黃腐酸作為一種重要的植物生長調節(jié)劑[8-9]，可通過誘導碳氮代謝的方式促進植物生長和改善產(chǎn)量和品質。同時黃腐酸與氮、磷、鉀肥配施能夠達到協(xié)同增效的效果，可以改善土壤結構、提高地力、提高肥料利用率[10-15]。研究表明，控釋尿素配施黃腐酸可以更好地滿足小麥玉米氮素利用率，顯著提高小麥玉米的產(chǎn)量及肥料利用率[16-18]。對夏玉米噴施不同濃度黃腐酸鋅，對穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均有明顯的促進作用[19]。

盡管前期關于黃腐酸對作物生長、產(chǎn)量和氮素吸收等方面開展了較多研究，但研究多圍繞玉米、小麥等大田作物[20-23]，且多集中于黃腐酸與肥料配施，或作為葉面肥對農(nóng)作物生長和養(yǎng)分吸收的影響方面。關于黃腐酸施用量對番茄幼苗和產(chǎn)量品質及相關指標的影響研究較少。為推廣黃腐酸在番茄生產(chǎn)上的廣泛應用，本研究通過設置黃腐酸在番茄上的不同施用量試驗，確定黃腐酸在番茄上的最佳施用量，以期為黃腐酸在番茄生產(chǎn)上的推廣使用提供科學依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗時間、地點

試驗于2018年7—10月在河南農(nóng)業(yè)大學科教園區(qū)盆栽實驗場采用盆栽試驗進行，供試土壤為輕壤質潮土。土壤有機質含量為24.57 g/kg，全氮1.73 g/kg，速效磷30.52 mg/kg，速效鉀96.37 mg/kg，pH 7.12。

1.2試驗材料

供試番茄品種為‘金鵬M6’，購自西安金鵬種子產(chǎn)業(yè)。黃腐酸來源為河南黑色生態(tài)科技有限公司。

1.3試驗設計

試驗中黃腐酸的用量分5個水平，分別為風干土加入量黃腐酸0 mg/kg（T1）、3 mg/kg（T2）、30 mg/kg（T3）、300 mg/kg（T4）、3000 mg/kg（T5）。試驗前先育苗，選取飽滿、大小一致的番茄種子提前在50℃溫水中浸種2 h，再在室溫下浸種22 h，將浸種后種子播種于苗盤中，每穴1粒種子，在28℃溫室中培養(yǎng)，取長勢健壯一致的幼苗（兩葉一心）移栽于盆缽中，每盆裝入風干土9 kg。在裝盆前，按每盆12 g的施肥量均勻混入配方為N：P2O5：K2O=15：15：15的復合肥料。同時加入黃腐酸，用量根據(jù)試驗設計隨水沖施。在整個生育期內，另外分4次追肥，每結一層果追施一次，到結第4層果時封頂。追肥配方為N：P2O5：K2O=15：5：25的復合肥料，每次追肥量為每盆2 g，期間不再添加黃腐酸。試驗期間盆缽的擺放采用隨機區(qū)組排列，重復9次。期間及時灌水和進行病蟲害防治。

1.4樣品的采集、測定指標與方法

1.4.1植株苗期相關樣品采集于苗期30天測定植物的分枝數(shù)、葉綠素含量，并收獲整株樣品，用于根系生長相關指標的測定。然后將一半的植株于105℃殺青30 min，65℃恒溫干燥箱中烘干至恒重，粉碎并完全過20目尼龍篩備用，用于植株氮磷鉀含量的測定；另一半樣品的葉片用錫箔紙包裹，存放于-80℃冰箱，用于谷氨酰胺合成酶（GS）、可溶性蛋白和葉綠素含量的測定。

1.4.2根系形態(tài)指標的測定采用WinRHIZO根系分析系統(tǒng)分別測定單株番茄的總根長、根系面積、根系平均直徑和根體積。各處理3個重復。

1.4.3產(chǎn)量、品質相關指標的采集產(chǎn)量測定在8月中旬開始第一穗果成熟后進行。平均每周采摘一次，記錄每株的結果數(shù)和單果重，9月中旬結束，共收獲4次。收獲第4穗果時，取樣測定果實中的有機酸、可溶性糖和Vc含量。

1.4.4植株氮磷鉀含量的測定用濃H2SO4-H2O2消煮植株后，采用半微量凱氏定氮法測定植株全氮含量，采用釩鉬黃法測定植株全磷含量，采用火焰光度計法測定植株全鉀含量。

1.4.5植株相關生理指標的測定采用分光光度法測定葉綠素測含量，考馬斯亮藍法測定葉片可溶性蛋白質，試劑盒測定谷氨酰胺合成酶（GS）活性。

1.4.6果實品質相關指標的測定采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量，采用堿溶液滴定法測定有機酸含量，采用鉬藍比色法測定Vc含量。

1.5數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016進行數(shù)據(jù)計算及作圖；采用SPSS 20進行差異顯著性檢驗（P<0.05）。

2結果與分析

2.1不同用量黃腐酸對番茄苗期生長相關指標的影響

由表1可知，隨著黃腐酸用量的增加，番茄分枝數(shù)、葉綠素含量和總干物質重呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。黃腐酸用量為30 mg/kg時，番茄的分枝數(shù)、葉綠素含量和干物質重最高，分別為8.6枝/株、1.2 mg/g和2.0 g/株。與T1相比，黃腐酸用量在3～300 mg/kg時均可促進上述指標提高，黃腐酸用量為3000 mg/kg對番茄上述指標沒有顯著影響。

2.2不同用量黃腐酸對番茄植株氮磷鉀養(yǎng)分積累量的影響

由圖1可知，隨著黃腐酸用量的增加，番茄氮磷鉀積累量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。黃腐酸用量為30 mg/kg時氮磷鉀積累量最高，與T1相比，氮磷鉀積累量分別顯著增加了73%、73%和59%。與T1相比，黃腐酸用量為30 mg/kg，番茄氮磷鉀積累量差異顯著；黃腐酸用量為300 mg/kg，氮鉀積累量差異顯著；黃腐酸用量為3000 mg/kg時，氮磷鉀積累量沒有顯著影響。

2.3不同用量黃腐酸對番茄幼苗根系生長的影響

由表2可知，隨著黃腐酸用量的增加，番茄各根系相關指標呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。與T1相比，黃腐酸用量為30 mg/kg時，番茄幼苗總根長、根系面積和根體積分別顯著增加26.62%、20.10%和35.04%。黃腐酸用量在3～300 mg/kg時均可促進番茄根系生長。與T1相比，黃腐酸用量為3000 mg/kg對番茄幼苗總根長、根系面積和根系平均直徑?jīng)]有顯著性影響。

2.4不同用量黃腐酸對番茄碳氮代謝的影響

由圖2可知，隨著黃腐酸用量的提高，番茄可溶性蛋白、可溶性糖及谷氨酰胺合成酶呈先升高后下降趨勢，黃腐酸用量為30 mg/kg時，與T1相比，黃腐酸可溶性蛋白、可溶性糖及谷氨酰胺合成酶含量分別顯著增加了68.24%、54.02%和49.81%。與T1相比，黃腐酸用量為3000 mg/kg對番茄上述指標沒有顯著性影響。

2.5不同用量黃腐酸對番茄產(chǎn)量的影響

由表3可知，隨黃腐酸用量的提高，番茄產(chǎn)量、單株結果數(shù)、單果重呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，黃腐酸用量為30 mg/kg，增產(chǎn)率最高為28.1%。與T1相比，番茄產(chǎn)量、單株結果數(shù)、單果重分別為458.4 g/株、11.0個/株、47.4 g/個。與T1相比，黃腐酸用量為3000 mg/kg對番茄上述指標沒有顯著性影響。

2.6不同用量黃腐酸對番茄品質的影響

由圖3可知，隨著黃腐酸用量的增加，番茄可溶性糖、糖酸比和Vc含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。番茄有機酸含量呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。黃腐酸用量為30 mg/kg時，與T1相比，番茄的可溶性糖、糖酸度和Vc含量分別顯著增加了43.9%、81.3%和35.4%，有機酸含量顯著降低21.8%。與T1相比，黃腐酸用量為3000 mg/kg時對番茄可溶性糖有顯著影響，其余指標沒有顯著性影響。

3結論

施用30 mg/kg的黃腐酸有效提高了番茄的產(chǎn)量和品質，番茄養(yǎng)分積累量、可溶性蛋白、可溶性糖和谷氨酰胺合成酶與不添加黃腐酸處理相比有顯著提高。另外在施用量為3～300 mg/kg時，番茄苗期根系相關指標、葉綠素含量、干物質重和與對照不施加黃腐酸相比也有不同程度的提高，其中以施用30 mg/kg黃腐酸用量最佳。本試驗是在番茄上進行的，由于試驗條件、栽培方式、氣溫和土壤條件可能存在差異，黃腐酸的不同用量在其他果蔬生產(chǎn)中使用的效果還需要進一步研究。

4討論

黃腐酸是腐植酸中分子量較小的成分，作為一種生長刺激素，對植物的作用早已引起人們的關注。黃腐酸對于植物有較強的刺激作用，能直接或間接通過IAA刺激植物生長[25]?；卣颀埖萚26]研究發(fā)現(xiàn)，在不同外源黃腐酸處理下，紫花苜蓿的種子發(fā)芽率、幼苗生物量都有一定程度提高。徐福樂等[27]發(fā)現(xiàn)，添加外源黃腐酸處理對低溫脅迫下的甜椒幼苗生長具有很好的保護作用，可以提高甜椒的抗寒性，緩解鹽害，促進甜椒的生長。本試驗研究表明，施加適量的黃腐酸可以增加番茄的分枝數(shù)及干物質重，提高養(yǎng)分含量，且以30 mg/kg濃度的黃腐酸用量效果最好。可能的原因是小分子黃腐酸很容易達到根部的質膜，更有利于根部吸收利用。另外黃腐酸含有許多活性基團，刺激組織細胞的分裂和增長，使幼苗生根快而多，有利于根量增加和根系伸長，使作物體內酶的活性增強，作物養(yǎng)分供應量增加[31]。

黃腐酸對作物具有穩(wěn)定的增產(chǎn)提質作用。盧林綱[32]研究指出，在正常氣候和干旱、病害等逆境條件下黃腐酸均可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。周傳余等[33]姚東偉等[34]研究表明，在正常施用肥料的情況下，噴施或底施一定量的黃腐酸類肥料可以顯著提高番茄的Vc含量，減低番茄的有機酸含量，從而使番茄品質得到改善，且產(chǎn)量增加。本試驗研究表明，施用黃腐酸可以增加番茄的可溶性糖、可溶性蛋白和Vc含量，降低有機酸含量。原因是黃腐酸可以提高細胞膜透性，促進淀粉磷酸化酶和一些蛋白質酶的活性，從而有利于蛋白質、維生素等物質累積[34]。另外黃腐酸作為一種生物刺激素[35]，表現(xiàn)為低濃度促進、高濃度抑制。本試驗與前人研究結果類似，隨著黃腐酸用量的增加，番茄的品質和產(chǎn)量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，且以30 mg/kg濃度的黃腐酸用量對番茄的增產(chǎn)提質效果最佳?？赡艿脑蚴屈S腐酸促進植株生長的功能與根系水傳導率的顯著增加有關，而高濃度的黃腐酸分子會在植株的根表面積累和聚集，堵塞了根細胞壁的孔隙，從而導致根水傳導能力的下降[36-37]。

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