高温环境下微生物菌剂对设施番茄生长发育的影响

Effects of Microbial Agents on Growth and Development of Greenhouse Tomatoes under High Temperature

张鑫杨  陈兰

摘要：在夏季高温条件下，采用喷施及淋施等方法处理设施大棚番茄，研究微生物菌剂对设施番茄的生长、产量及品质的影响。通过研究表明在定植42d后经微生物菌剂处理的番茄的茎粗、最大叶长、叶厚比对照组提高了0.70%、1.55%、13.12%，而株高降低了6.48%；百果重、亩产比对照组分别提高8.99%、17.66%；总糖提高22.93%，还原性糖显著提高19.49%，可滴定总酸降低5.19%，糖酸比提高0.87，硝酸盐降低24.06%，番茄果实的营养品质优于对照组。

关键词：微生物菌剂 番茄 生长  产量  营养品质

Abstract: Under high temperature in summer, greenhouse tomatoes were treated by spraying , and the effects of microbial agents on the growth, yield and quality of greenhouse tomatoes were studied. The results showed that the stem diameter, maximum leaf length and leaf thickness of tomato treated with microbial agent increased by 0.70%, 1.55%, 13.12% and plant height decreased by 6.48% compared with the control group after 42 days of planting, the 100 fruit weight and yield per mu increased by 8.99% and 17.66% respectively, the total sugar increased by 22.93%, the reducing sugar increased by 19.49%, the titratable total acid decreased by 5.19%, the sugar-acid ratio increased by 0.87, and the nitrate decreased by 24.06%. The nutritional quality of tomato fruit was better than that of control group.

 Key word : microbial inoculums  tomato  growth  yield   nutritional quality

番茄是喜温性蔬菜，是设施栽培的主要果菜之一，最适宜的生长发育温度为15℃-29℃， 温度过高不利于番茄的生长和发育，会发生生理性脱水的“中暑”症状^[1]。微生物菌剂是利用环境友好型的微生物或促进微生物生长的物质经发酵制成的活的生物菌剂，是生物技术一项重大发展，近年来在农业的发展中愈来愈受重视。它一般含有两种或两种以上的微生物，能够分泌一些具有解磷、解钾、固氮的生物活性物质，可促进土壤中难溶的钾、磷化合物等养分转化，有效缓解因传统的化肥设施农业造成的土壤板结、肥效下降等，弥补植物生长所需的养分，促进营养物质的吸收，从而提高果蔬中营养物质的转化、改善果蔬的生长、产量及营养品质^[2]。本试验拟通过微生物菌剂处理设施番茄，研究微生物菌剂对番茄生长状况、经济产量及营养品质的影响，旨在微生物菌剂在番茄产量及品质改善上的应用及技术推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2017年5月，在即墨农业高新技术开发区的日光温室大棚番茄种植基地进行。该地位于即墨西部，该地年平均气温12℃，极端最高气温36℃，极端最低气温-10℃，年降水量为750mm。农业日光温室大棚的环境空气温度一般比室外温度高2-5℃。耕作土壤为砂壤土，土壤沙化但不严重，板结团结粒较大；地块相对较平整，肥力大小均一。前茬作物为辣椒。

本次试验采用番茄TA0 100品种为研究对象，由即墨农业高新技术开发区惠赠；所采用的微生物菌剂均由大连隆基微生态学应用研究院惠赠

1.2方法

1.2.1试验设计

试验设两处处理为试验区和对照区，各处理均不设重复。处理区总计约45m²，其中试验区所用的耕种面积为22.5m²；于定植后至苗期旺盛阶段每隔7天喷施“靓果提糖型”菌剂/水，施用量为（3.5mL/ 1kg）/区，叶面喷施共3次；之后根据植株生长特点将“靓果提糖型”菌剂/水的使用比例调整为，施用量为（7mL/ 2kg）/区，至采收结束叶面喷施共9次；在番茄的第二穗果同鸡蛋卵黄大小时，施用“壹加壹”菌剂，与水的比例按照﹝（8.5mL+2.5g）/2.5kg﹞/区，每隔1个月施用一次，均匀淋湿番茄的根部，至采收阶段，共施用2次。对照区所用的耕种面积为22.5m²，用等量的水处理。不同处理一般在当天下午17:00左右。

1.2.2种植规格

试验区和对照区种植均采用开沟沟垄种植，每畦的规格为1.5m*7.5m，株距50cm、垄宽150 cm、行间距50 -75cm，每畦栽植两行共29株，施行双行交错种植，行种植数为15/14株，均采取南北行向栽植4-5叶期的番茄幼苗。

1.2.3种植管理

在番茄进入开花坐果期期时每周打一次侧芽、侧枝、花序花朵、摘果等。当番茄在结果期时出病虫害时，及时摘除老叶、病叶、黄叶、病果等。

植株在开花坐果期及结果期，根据植株的生长发育的特点及病虫害的发生规律、特征、为害状况等，在对照区、试验区统一及时喷施防治斑潜蝇、白粉虱、烟粉虱、棉铃虫等药剂。

2 项目测定

2.1 环境温度

自定植7d日起，每隔7d，用温度计测量日光温室大棚内设施番茄生长（苗期至盛果期）的环境温度，共进行8次。

2.2 生长指标

自定植至42d日，每隔14 d，共进行4次。对试验区、对照区定垄（行）定株采样，共取8株，测量其株高、茎粗、最大叶长、叶厚等。

2.3 经济指标

（1）在番茄结果期的各个采摘阶段（成熟果），在试验区、对照区对成熟果总计重。

（2）于果实采摘期，在试验区、对照区随机采样，随机取第一至第三花序间的第一穗果至第三穗果的番茄成熟果共计100个，计量采摘果的平均单果重、百果重。

2.4  营养指标

分别选取成熟度、大小、外观品质一致的成熟的第三穗果5个，果级均为中果（100≤单果重＜150g），用3,5-二硝基水杨酸法测定可溶性总糖、还原性糖的含量；参照GB12293水果、蔬菜制品可滴定酸度的测定方法测定番茄果实中可滴定酸；参照NYT1279-2007蔬菜、水果中硝酸盐的测定方法测定硝酸盐。

3 结果与分析

3.1 环境温度

本实验处于夏季较高温的时节，经调查发现环境温度最高在39℃，最低环境温度在30℃，日平均气温在34.9℃。根据调查结果显示番茄生长发育的环境温度均高于其最佳生长的环境温度，在此温度变化范围内番茄植株虽然能够生长，但不是番茄生长发育的最佳环境温度。

3.2 微生物菌剂对番茄生长的影响

 由表1可以看出经不同处理后，第42d试验区比对照区平均株高低8.37cm，降低6.48%；而试验区的平均茎粗比对照区高0.09cm，提高0.70%；试验区的最大叶长的平均值比对照区高0.28cm，提高1.55%；试验区叶片的平均厚度略比对照区高0.045mm，提高13.12%。所有处理差别并不显著，说明微生物菌剂可有效改善植株细胞的横纵向分裂及叶绿素的含量，改善叶片光合能力，调节植株生长。

3.3 微生物菌剂对番茄经济产量的影响

据调查结果表明在经使用微生态制剂处理的试验区的百果重、区产等均比对照组高，其中百果重净增1.09kg，净增率为8.99%；区产净增5.18kg，亩产净增153.49kg，净增率17.66%。表明微生态制剂能调节和促进作物的生长发育，提高其产量。

3.4 微生物菌剂对番茄营养生长的影响

经检测，试验区比对照区的总糖高2.61mmol/100g，提高22.93%，差异不显著；还原性糖高3.00mmol/100g（见表2），显著提高19.49%；可滴定总酸减少0.19 mmol/100g，降低5.19%，差异并不显著；糖酸比值增加了0.8；试验区的总硝酸含量比对照区低83.5 mg/kg，降低24.06%

4 小结与讨论

番茄的生长状况一般受地域条件、环境气候、日照条件的影响。良好的生长条件是植物进行生长代谢、生长发育必不可少的，当植株处于最佳生长环境时，其各项代谢机制能够得到合理的优化，本实验在日平均气温34.9℃条件下进行，其生长环境若长期处于高温条件下，这不仅会使得花期缩短，花器发育不良，花粉生活力下降，授粉受精不正常，落花、落果严重，产生畸形果；还会使得植株的呼吸速率增快，加快植株的营养物质消耗，使得植株干物质减少，降低番茄产量。

经微生物菌剂处理第42d后；试验区的茎粗、最大叶长及叶片的平均厚度比对照组分别提高0.70%、1.55%、13.12%，而株高比对照区降低6.48%。说明在不良的生长环境下微生物菌剂可以使植株向健康状态生长，这可能与微生态制剂中的微生物或其他组分可使得植株分泌一些生长激素，从而改善横向细胞与纵向细胞分裂的速率比相关，此结果有待进一步研究。 

植物的生长易受环境的影响，通过试验表明微生物菌剂可提高对不良环境的抵抗力，其百果重、亩产等分别比对照组提高8.99%、 17.66%。在高温环境下这与微生物各种生理性活性物质及其防治机制有关，可调节和促进作物的生长发育，提高其产量。 

通过微生态制剂在设施番茄上的应用调查发现其总糖提高22.93%，可滴定总酸降低5.19%，呈增长的趋势；还原性糖提高19.49%，糖酸比提高0.87。本研究认为微生态制剂对还原性糖、糖酸比的作用效果较大，从侧面反应了微生态制剂可促进其糖代谢的合成、有机酸代谢的降解，此结果还有待进一步研究。氮素是果蔬生长过程中所必须的大量元素之一，可构成蔬菜体内的蛋白质、核酸、内源激素或其前体物质，但，番茄果实中含有过多的硝酸盐会危害人体健康。而对硝酸盐的检测结果分析表明降低24.06%，硝酸还原酶的活性有一定的抑制作用，即促进NO₃^-向NH₄⁺转化，降低硝酸盐的含量，这在农业种植上具有较好的推广价值。

5 展望

我国是一个农业大国，通过试验表明施用微生物菌剂不仅在农产品性状和品质改善上作用明显，此外微生物菌剂作为一种微生物肥料还降低了化肥、农药等对环境的危害，二者将会有更紧密的结合随着生态农业的不断发展。因此合理的调整菌剂的配施方式、甄选适宜菌剂的类型等，不仅可以使番茄的成苗呈健康的生长状态，同时获得较高的经济产量，而且具有较高的营养品质，为农民农业增收及在生态农业上的应用具有广阔的前景

参考文献：

[1] 张海利，陈勇兵，胡丽秋，王诚. 番茄高温性“中暑”症发生规律及防治技术[J].长江蔬菜,2009,7:30.

[2]王明友, 李光忠等.小麦、玉米施用微生物接种剂增产效应初报 [J]. 土壤肥料， 2001,3:44-47.