摘 要：通過田間小區(qū)試驗(yàn)研究了保護(hù)地不同施氮量對番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤微生物的影響。結(jié)果表明，隨施氮量的增加，番茄產(chǎn)量提高。適量施氮可使番茄果實(shí)中可溶性糖含量增加，有機(jī)酸含量下降，糖酸比增大，從而改善番茄的品質(zhì)。同時(shí)，適量施用氮肥可以提高土壤的細(xì)菌多樣性，在一定程度上改善土壤環(huán)境。

關(guān)鍵詞：保護(hù)地番茄；氮肥用量；產(chǎn)量；品質(zhì)；土壤微生物

中圖分類號：S641.206+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2012）12-0075-03

Effects of Different Nitrogen Rates on Tomato Yield， Quality

and Soil Microorganism in Greenhouse

Liu ChangQing

（Taian Agricultural Bureau， Taian 271000， China）

Abstract The plot experiment was conducted to study the effects of different N application rates on tomato yield， quality and soil microorganism in greenhouse.The results showed that the tomato yield increased along with the increase of N application rate. Appropriate N rate could increase the content of soluble sugar，reduce the content of organic acid，increase the ratio of sugar to acidity，and then the quality of tomato was improved.The application of appropriate N also could increase the soil bacterial diversity and improve the soil environment to some extent.

Key words Tomato in greenhouse；Nitrogen rate；Yield；Quality；Soil microorganism

番茄是北方地區(qū)冬季大棚保護(hù)地栽培的主要果菜種類之一，具有產(chǎn)量高、采收和供應(yīng)期長、經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)點(diǎn)。氮素作為蔬菜營養(yǎng)的三大要素之一，是植物體內(nèi)蛋白質(zhì)、酶、維生素、葉綠素以及植物堿等物質(zhì)的主要成分[1]。合理施用氮素才能在蔬菜生育期內(nèi)實(shí)現(xiàn)蔬菜氮素需求和根層氮素供應(yīng)相協(xié)調(diào)，避免氮素過多引起的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)以及氮素過少造成降低作物的生產(chǎn)力。

目前，人們對蔬菜生產(chǎn)的目標(biāo)已由單純重視產(chǎn)量，逐步轉(zhuǎn)向重視產(chǎn)品品質(zhì)的提高和無公害生產(chǎn)。番茄果實(shí)營養(yǎng)豐富、味道鮮美，且以鮮食為主，這就對其果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)和食用安全性提出了更高的要求。不同于傳統(tǒng)培養(yǎng)方法，分子生物學(xué)方法不依賴室內(nèi)培養(yǎng)，能更全面、真實(shí)地反映微生物群落結(jié)構(gòu)，其中PCR—DGGE技術(shù)可靠、重復(fù)性好、快速，已被廣泛應(yīng)用于微生物群落結(jié)構(gòu)的研究[2]。本試驗(yàn)就對不同氮肥用量水平下番茄產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)及土壤微生物菌群的變化進(jìn)行研究，以期為番茄保護(hù)地栽培確定氮肥合理施用量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

11 試驗(yàn)地基本情況及供試作物

試驗(yàn)于2011年9月至2012年3月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場進(jìn)行。供試土壤為褐土，中等肥力水平，基礎(chǔ)養(yǎng)分狀況見表1。

供試番茄品種為美國進(jìn)口中熟品種——好韋斯特。

12 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)CK、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 4個(gè)處理。氮肥為尿素，以純氮表示，用量分別為0、120、240、360 kg/hm2。小區(qū)面積25 m2，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。分為基肥與追肥兩部分，1/3做基肥，2/3做追肥。追肥分別在第一、第二、第三穗果膨大期進(jìn)行穴施，施肥量分別為追肥量的35%、35%和30%。各處理間除氮肥用量不同外，其他礦物質(zhì)養(yǎng)分的用量完全相同，各小區(qū)間設(shè)隔離行，栽培管理按常規(guī)進(jìn)行。苗齡約4周時(shí)人工移栽，雙行種植，行距70 cm，株距40 cm，種植密度約為35 000株/hm2。

13 番茄樣品采集及項(xiàng)目測定

在番茄成熟期，每小區(qū)取代表性植株12株，準(zhǔn)確查出有效果實(shí)個(gè)數(shù)、平均單株結(jié)果數(shù)；每小區(qū)取80個(gè)紅熟商品番茄稱重，求平均單果重。并在以后的采摘中分小區(qū)分別記錄實(shí)際收獲量。

在第一穗果成熟時(shí)每小區(qū)取10個(gè)成熟番茄，進(jìn)行維生素C、可溶性糖和有機(jī)酸含量等果實(shí)品質(zhì)的測定。

番茄果實(shí)可溶性糖分的測定采用蒽酮比色法[3]，維生素C含量的測定采用6- 二氯酚靛酚法[3]，有機(jī)酸含量的測定采用NaOH滴定法[3]。

14 土壤樣品的采集與DGGE菌群分析[4]

土樣采集：在番茄盛果期采集0～20 cm耕層土樣，多點(diǎn)土樣混合后采用四分法取樣，重復(fù)3次，混勻后置于液氮罐內(nèi)保存。

樣品總DNA的提?。翰捎眉?xì)菌DNA提取試劑盒進(jìn)行，細(xì)菌DNA提取試劑盒購自北京博凌科為生物技術(shù)有限公司。

PCR擴(kuò)增：采用嵌套PCR，用細(xì)菌通用引物For/Dev擴(kuò)增全長的16S rDNA。反應(yīng)體系（25 μl）：25 mmol/L dNTPs 28 μl，10×Buffer 35 μl，Taq酶1U，引物各3 pmol。反應(yīng)程序：94℃ 5 min；94℃ 60 s，65℃（前20個(gè)循環(huán)每個(gè)循環(huán)降05℃降至55℃）45 s，72℃ 120 s（后10個(gè)循環(huán)每個(gè)循環(huán)增加1 s），共30個(gè)循環(huán)；72℃ 5 min。

DGGE菌群分析：采用Bio.Rad電泳系統(tǒng)。變性劑梯度為45%～60%的8%聚丙烯酰胺凝膠，60℃、70 V條件下電泳16 h。膠用sybrgreen I染色30 min，DGGE條帶用Quantity One軟件分析。

15 數(shù)據(jù)分析

用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

21 不同氮肥用量對番茄平均單果重及產(chǎn)量的影響

從表2可知，番茄平均單果重在不同用量氮肥水平的處理中無顯著差異，但各處理間單株結(jié)果數(shù)和平均產(chǎn)量是有差異的，隨著氮肥用量的增大，番茄產(chǎn)量也在逐漸增加，且均與對照組差異達(dá)顯著性水平，處理Ⅱ和處理Ⅲ與處理I產(chǎn)量相比也達(dá)差異顯著性水平（P<005），說明施氮可以顯著增加番茄產(chǎn)量，且在試驗(yàn)氮肥施用量范圍內(nèi)隨施用量的增加產(chǎn)量呈遞增趨勢。

22 不同氮肥用量對番茄紅熟果實(shí)品質(zhì)的影響

試驗(yàn)結(jié)果顯示，與對照相比，不同氮肥用量對第一果穗紅熟番茄果實(shí)VC含量影響顯著（表3），施氮各處理間差異不顯著，但處理Ⅲ的VC含量較處理Ⅰ和處理Ⅱ低，表明施肥過程中不施氮或施氮過多均可導(dǎo)致果實(shí)中抗壞血酸含量的降低。

糖度和酸度能夠調(diào)節(jié)番茄果實(shí)的口味，是評

價(jià)番茄果實(shí)品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，各處理間的可溶性糖含量并沒有顯著性差異，但不施氮肥CK和氮肥用量最大的處理Ⅲ的可溶性糖含量相對較低，且有機(jī)酸的含量較高，對照糖酸比僅為496，處理Ⅰ和處理Ⅱ的糖酸比分別達(dá)到640和622，均有效地改善了番茄果實(shí)的風(fēng)味，處理Ⅲ的糖酸比反而降低，說明施氮量過大可能會降低番茄的風(fēng)味。

23 土壤微生物的變化

DGGE圖譜（圖1）顯示，各處理之間優(yōu)勢菌群種類差異較大（圖中黑色條帶為優(yōu)勢菌群），施肥處理較對照細(xì)菌多樣性高，且各施肥處理的細(xì)菌多樣性也不盡相同，表明適量施用氮肥更有利于微生物的棲息，且氮肥的用量不同對土壤微生物組成也有一定的影響。

3 結(jié)論與討論

31 氮肥用量對蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等都有影響，因此科學(xué)施用氮肥具有重要的意義。目前資料大多認(rèn)為：氮素影響作物產(chǎn)量的效果最大[5]，李昌貴試驗(yàn)表明：適度的氮素能夠促進(jìn)番茄根系的發(fā)育、改善番茄根系的營養(yǎng)狀況，從而增加番茄的產(chǎn)量[6]，這與本試驗(yàn)結(jié)果是一致的。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，施氮可以顯著地增加番茄的產(chǎn)量，且在一定施用量范圍內(nèi)隨施用量的增加產(chǎn)量呈遞增趨勢。

32 除產(chǎn)量外，番茄品質(zhì)與氮肥供應(yīng)之間也有很大的關(guān)系，生產(chǎn)上對于不同施肥處理對果實(shí)品質(zhì)的影響也是評價(jià)施肥量合適與否的標(biāo)準(zhǔn)。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，不同氮肥處理可以提高第一果穗紅熟番茄果實(shí)VC含量，但施用量并不是越大越好，過多施用反而會降低番茄中VC的含量。李昌貴認(rèn)為隨施氮量變化，番茄鮮果中VC含量呈先升高后降低的拋物線變化趨勢，這與本試驗(yàn)結(jié)果也基本一致[6]。

糖度或酸度過大會影響番茄口味，所以人們常用糖酸比來衡量番茄的口味，糖酸比是目前國際上較為常用的評價(jià)番茄品質(zhì)的標(biāo)志。本試驗(yàn)結(jié)果顯示適量施用氮肥可以有效地提高番茄紅熟果實(shí)的糖酸比，從而大大改善番茄的風(fēng)味。

33 土壤微生物是土壤有機(jī)、無機(jī)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的作用者，在土壤生態(tài)系統(tǒng)中對養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化吸收和根系的生長有獨(dú)特的作用。土壤微生物數(shù)量增加可以固定氮素提供給植物吸收，提高植物的氮營養(yǎng)；同時(shí)對磷、鉀和其它營養(yǎng)元素也有固定作用，從而創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境促進(jìn)番茄的生長發(fā)育。分子生物學(xué)方法可以克服傳統(tǒng)培養(yǎng)方法的缺陷，可以有效避免在傳統(tǒng)培養(yǎng)、分離等過程中造成的微生物遺傳多樣性信息的丟失，使得分析結(jié)果更全面、真實(shí)地反映微生物群落結(jié)構(gòu)。本試驗(yàn)采用PCR-DGGE技術(shù)對各試驗(yàn)處理土壤菌群進(jìn)行了初步分析，結(jié)果顯示，各施肥處理的細(xì)菌多樣性均較對照組高，說明適量施用氮肥會為微生物活動(dòng)提供合適的土壤環(huán)境，促進(jìn)微生物的繁殖，增加土壤微生物數(shù)量，在一定程度上改善了土壤環(huán)境，從而促進(jìn)了番茄果實(shí)的生長發(fā)育。至于土壤中具體的微生物種類，則需要對DGGE圖譜中的條帶進(jìn)行回收測序并進(jìn)一步進(jìn)行試驗(yàn)分析。參 考 文 獻(xiàn)：

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[3] 張憲政 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M] 沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1994

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