生物有机肥水平对樱桃番茄品质和矿质养分的影响

宋甜月 郭孝宇 路强 张永林 宋红霞

关键词：生物有机肥：樱桃番茄；品质；矿质养分

生物有机肥是以畜禽粪便、城市生活垃圾、农作物秸秆、农副产品和食品加工产生的有机废弃物为原料，配以多功能发酵菌种剂，经过快速除臭、腐熟、脱水，再添加功能性微生物菌剂而加工成的含有一定量功能性微生物的有机肥料。生产中，人们为了盲目追求养分的速效与作物产量的提升，有偏好施用化肥的习惯，再加上连年种植作物，导致土壤退化、产量和品质下降等，而施用生物有机肥可以一定程度上解决这些问题。有机肥养分全面，含有大量有机质和多种植物体必需元素，既可以培肥土壤，又可以满足植物生长发育需要，同时有机肥中存在大量的微生物和酶，对改善农产品品质、保持其营养风味具有特殊作用。过量施用化肥不仅会导致经济收入下降，还易造成环境污染进而危害人类健康。因此，研究生物有机肥代替化肥对提高作物品质、改善土壤环境具有重要意义。

已有研究表明，施用生物有机肥可以改善作物品质。姜莉莉等研究表明，施加生物有机肥后番茄果实的糖酸比、维生素C和番茄红素含量分别显著提高11.1%、7.2%和12.4%。闫实等研究表明，每公顷施30t生物有机肥，不仅可以增产24.75%，还能提高果实品质，可使维生素C含量提高34.54%。虽然施加生物有机肥会改善番茄品质，但并不是施用越多越好。孙利萍等研究表明，随着施肥量的增加，番茄红素、维生素C、β-胡萝卜素含量呈先升高后降低的趋势。贺会强等研究表明，随着施肥量的增加，番茄中可溶性糖、可溶性固形物含量降低，糖酸比减小，维生素C含量呈先升高后下降的趋势。

矿质元素是果實生长发育、产量和品质形成的物质基础。研究表明，施加生物有机肥可以促进植株养分吸收与分配。魏晓兰等研究表明，配施生物有机肥能促进小白菜对氮、磷、钾的吸收，提高肥料利用率。Moyin-Jesu等在对甘蓝的研究中发现，增施有机肥可提高甘蓝产量和土壤有机质、氮、磷、钾等养分含量。

樱桃番茄（Lycopersicon escu，Lentum var.cerasiforme）是番茄属中多汁浆果1年生草本植物，可以菜果两用。其果实色泽艳丽、味道可口、营养丰富，目前已成为设施栽培最广泛的蔬菜之一。目前，关于生物有机肥在樱桃番茄上的应用效果研究相对较少，针对不同水平生物有机肥对樱桃番茄品质和矿质元素含量影响的研究尚未见报道。本试验以‘京番粉星3号为材料，研究生物有机肥施用量对樱桃番茄品质和矿质养分的影响，以期为合理施用生物有机肥、改善樱桃番茄营养品质提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验地概况与试验材料

试验于2020年9月在山西农业大学太原刘家堡基地日光温室内进行。供试土壤为壤土，施肥前耕层土壤理化性质见表1。供试品种‘京番粉星3号粉色樱桃番茄，购自京研益农（北京）种业科技有限公司。生物有机肥购自山西英皇生物科技有限公司（N+P205+K20≥5%;有机质含量≥45%；有益菌≥0.2亿/g）。

1.2试验设计与田间管理

试验共设4个生物有机肥水平：TO（不施生物有机肥）、T1（30t/hm2生物有机肥）、T2（75t/hm2生物有机肥）、T3（150t/hm2生物有机肥）。每处理重复3次，每重复8株，共12个小区，随机区组排列。宽窄行栽培，大行距90cm，小行距60cm，株距40cm。生物有机肥于定植前做基肥施人，正常大棚栽培技术管理。分别于樱桃番茄第一穗、第二穗果成熟期测定相应指标。

1.3测定指标及方法

1.3.1形态指标的测定

樱桃番茄第一穗果成熟期用卷尺测量株高，用游标卡尺测量茎粗。

1.3.2果实品质的测定

采收樱桃番茄第二穗成熟果实进行品质测定，包括可溶性糖、可滴定酸、维生素C、可溶性蛋白、可溶性固形物含量和糖酸比（可溶性糖／可滴定酸）。可溶性糖、可滴定酸和维生素C含量分别采用蒽酮比色法、酸碱滴定法和钼蓝比色法测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定，可溶性固形物含量采用PAL-1手持式折光仪测定。

1.3.3矿质元素的测定第二穗果成熟采收时，分别摘取叶、果、根部分杀菌并烘干后用研钵充分研磨，过筛后称取0.2g样品用浓H2S04和H202混合液消煮。用钼锑抗吸光光度法测定全磷含量，火焰原子吸收分光光度法（AA-6200型原子吸收分光光度计）测定Ca、K、Mg、Na含量。

1.4数据处理与分析

运用Microsoft Excel 2010整理数据和绘图，采用SPSS 22.0进行统计分析，Duncan's法分析处理差异显著性，皮尔逊系数法分析相关性，隶属函数法对各处理进行综合评价。

2结果与分析

2.1生物有机肥水平对樱桃番茄植株性状的影响

由图1可知．T1处理樱桃番茄植株最高，且显著高于T0、T2、T3，分别较T0、T2、T3处理增加15.3%、2.4%、8.7%。T3处理茎粗值最大，为13.9mm，与T0、T1差异显著，与T2差异不显著。T1、T2、T3处理茎粗均显著高于T0，分别较T0处理增加28.9%、30.9%、43.3%。由此可知，本试验条件下增施有机肥均显著提高樱桃番茄株高和茎粗，综合植株性状看，T1处理效果最好，T2、T3处理可能在一定程度上造成营养过剩和浪费。

2.2生物有机肥水平对樱桃番茄品质的影响

由表2可知，樱桃番茄可溶性糖、维生素C含量及糖酸比均随生物有机肥施用量的增加而呈先增加后降低的趋势，最大值均出现在T2处理，且均显著高于T0，分别为6.57%、262.9mg/kg、44.03%。可滴定酸含量随着生物有机肥施用量的增加而降低，T3处理较CK显著降低30%。T1处理可溶性蛋白含量最高，且显著高于T0，较T0增加55.24%。T2处理与T0可溶性固形物含量相同，为8.03%，且均显著高于T1、T3处理。综上可知，T2处理樱桃番茄的可溶性糖、维生素C、可溶性固形物含量及糖酸比最高，品质较好。

2.3生物有机肥水平对樱桃番茄矿质养分的影响

由表3可知，T1处理果实中的P、Ca、K、Mg含量最高，分别为3.89、0.59、24.10、1.39g/kg，其中P、K、Mg显著高于T0。T2处理Na含量最高，为2.16g/kg，显著高于T0。T3处理叶片中的P、K、Mg、Na含量最高，分别为2.69、26.20、5.96、3.25g/kg。T1处理Ca含量最高，为2.87g/kg，较T0增加13.89%。在根部，T2处理P、Ca、K含量最高，分别为9.69、3.74、12.14g/kg，T3处理Mg、Na含量最高，分别较T0增加47.41%、10.54%。

2.4樱桃番茄果实矿质养分间的相关性分析

如表4所示，果实P含量与Ca含量之间呈显著正相关，与Na含量呈极显著正相关：Ca含量与K含量之间呈极显著负相关．与Mg含量呈显著正相关，与Na含量呈极显著正相关；K含量与Na含量之间呈显著负相关。综上可知，P与Ca、Na之间存在增效作用：Ca与K之间存在拮抗作用，与Mg.Na之间存在增效作用；K与Na之间存在拮抗作用。因此，樱桃番茄生产过程中，钙肥的施用会促进番茄对P、Mg、Na矿质元素的吸收，对钾元素的吸收则会有一定的抑制作用。

2.5樱桃番茄果实品质性状与矿质养分含量的相关性分析

由表5可知，樱桃番茄果实品质与矿质养分含量之间存在一定的相关性。其中，可溶性糖与Na含量之间呈显著正相关，可滴定酸与K呈显著负相关，糖酸比与K呈显著正相关。由此可知，樱桃番茄果实品质的形成一定程度上受到矿质养分含量的影响。

2.6不同生物有机肥水平下樱桃番茄果实品质性状及矿质养分含量的综合评价

本研究采用隶属函数法对不同水平生物有机肥处理进行综合评价，结果（表6）为施加生物有机肥处理（T1、T2、T3）各指标综合评价评分均高于未施肥（TO），其中T2处理综合评分最高，其次为T1、T3。

3讨论

3.1施用生物有机肥对樱桃番茄品质的影响

多项研究表明，施用有机肥可以提高番茄品质。本研究结果表明，施用生物有机肥处理樱桃番茄品质优于未施肥，可以提高可溶性糖、维生素C、可溶性蛋白含量及糖酸比。这与李恕艳等的研究结果一致，可能是因为生物有机肥富含有机质、有益菌及多种中微量元素，部分中微量元素直接或间接参与了维生素、氨基酸等营养成分的组成：有益微生物还能够改善土壤理化性质及微生态系统，便于土壤中有效养分被植物吸收利用。本试验结果表明，生物有机肥施用量并非越多越好，樱桃番茄可溶性糖、维生素C含量及糖酸比均随着生物有机肥施用量的增加而呈现先增加后下降的变化，且最大值均出现在T2处理。这与杨世梅、王光梅等的研究结果一致，即中肥处理对提高番茄品质的效果最好。

3.2施用生物有机肥对樱桃番茄矿质养分含量的影响

李菊等研究表明，配施12t/hm2生物有机肥处理的松花菜养分吸收积累量略低于6t/hm2处理。本研究表明，生物有机肥处理樱桃番茄总体上较未施肥处理的矿质元素含量高，果实中P、Ca、Mg、Na含量均随生物有机肥施用量的增加而呈现先增加后降低的变化，最大值都出现在T1处理。分析其原因可能是，当生物有机肥施用量达到一定程度时，植株营养吸收达到最高值，过量施用生物有机肥只会造成肥料的浪费。通过各矿质元素含量之间的相关性分析可知，Ca含量与P、Mg含量呈显著正相关。金莉等的研究发现，Ca与P呈显著正相关；宋少华等研究结果显示，Ca与Mg呈极显著正相关。这说明Ca与P、Mg之间存在增效作用。因此，生产中可以通过增施Ca肥来促进樱桃番茄对P、Mg元素的吸收。

3.3樱桃番茄果实矿质养分含量与品质性状的相关性

本研究结果表明，果实K含量与可滴定酸含量呈显著负相关，和糖酸比呈显著正相关，Na含量与可溶性糖含量呈显著正相关。金莉等研究表明番茄果实中K含量与可溶性固形物含量和糖酸比呈显著正相关，与可溶性糖含量和可溶性蛋白含量呈极显著正相关。张立新等研究表明，果实K含量与糖含量呈显著正相关，与本研究结果基本一致。因此，樱桃番茄生产可以适当增施钾肥，协调好各种矿质元素的施用比例，以有效改善樱桃番茄的口感，提高果实品质，实现优质高效生产。

3.4不同生物有机肥水平处理的综合评价

隶属函数法可以将不同度量单位的测定值转化为纯数值，对多个指标进行综合分析，避免单一指标的片面性，提高筛选的准确性。本研究的综合评价表明，75t/hm2生物有机肥在提高樱桃番茄品质和促进养分吸收方面效果最佳。可能是因为生物有机肥含有大量功能性微生物，这些微生物进入土壤后改善了植物根际土壤微生物菌群的结构和数量，激活了土壤酶活性，提高了土壤养分的供给能力，具体机制有待进一步研究。

4結论

综上所述，增施生物有机肥可以显著增加樱桃番茄的株高和茎粗，促进养分吸收、提高樱桃番茄品质。本试验条件下，30t/hm2生物有机肥即可显著提高果实品质，改善矿质养分含量；75t/hm2生物有机肥促进养分吸收和改善品质的效果最佳：150t/hm2处理可能由于过量施用而对植株产生逆境，导致果实养分和营养品质下降，生产中不宜采用。生产中可综合考虑施用30～75t/hm2生物有机肥，实现樱桃番茄的提质增效种植。