韩传坤 1 徐伟敏 1 马雨佳 1 宋秩宇 2 范学明 3 栾 桢 2 李志芳 1 陈 清 4 高丽红 1 张文娜 1*

1.中国农业大学 园艺学院/设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室，北京 100193；

2.北京氢润科技有限公司，北京 101100；

3.山东诸城市浩辰生物科技有限公司，山东 诸城 262200；

4.中国农业大学 资源与环境学院/农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室，北京 100193

摘 要

为探究富氢水、微生物菌剂和生物刺激剂（有机钙、甜菊苷）联合施用对作物品质及土壤改良的应用效果，以‘京采 8 号’番茄为试验品种，在大棚中种植春秋 2 茬，于番茄生长过程中联合施用上述物质，测定番茄生长指标、果实品质及土壤理化性质。

结果表明：

1）富氢水+微生物菌剂（HM）处理较自来水对照（CK1）显著提高春茬定植初期株高、果实维生素 C、可溶性固形物含量及土壤速效磷和全氮含量（P<0. 05），提升秋茬定植后期茎粗、坐果率、糖酸比及土壤速效钾含量。

2）富氢水+微生物菌剂+有机钙复配（HMC）处理较对照、菌剂处理（M）、富氢水+微生物菌剂处理显著提高春茬果实维生素 C 含量和 2 茬土壤中速效钾和全氮含量（P<0. 05），降低土壤中的 pH 和EC 值。

综上，富氢水与微生物菌剂复配能有效促进番茄生长，改善特定穗位果实品质，并提升速效养分改良土壤。在添加菌剂的基础上联合施用生物刺激剂，富氢水、微生物菌剂与有机钙复配对促进番茄植株生长、提升多穗位果实维 C 含量及改良土壤理化性质的效果最优。

关键词: 番茄；富氢水；生物刺激剂；品质；土壤改良

本研究在前人研究的基础上拟将富氢水、微生物菌剂和不同生物刺激剂进行组合，旨在探究复配施用对番茄生长发育、品质和土壤质量的影响，以期为生产上的品质提升技术提供参考。

1　材料与方法

1. 1　试验材料

本试验选用的番茄品种为‘京采8号’中小型番茄，该番茄购自京研益农（北京）种业科技有限公司。微生物菌剂由本实验室以丛枝菌根真菌为主要微生物配制而成，有益活菌数>2亿/g。有机钙为白色粉末，有效含量>90%。甜菊苷为黄褐色液体。富氢水装置由北京氢润/玖龙氢科技有限公司提供，自来水通过装置处理后成为富氢水输出。富氢水机器中活性制氢装置的原料为 60%~80% 硅酸盐粘结剂、10%~20% 电气石粉、5%~10% 纳米稀土氧化物、5%~10% 低温助熔剂和 2%~10% 远红外陶瓷粉。过滤系统的孔径范围为 0. 2~5 μm，中位孔径为 0. 5 μm。使用功率范围为 50~100 W的流型紫外线管进行灭菌。

1. 2　试验设计

本试验于 2024 年北京市通州区车屯蔬菜科技小院塑料大棚进行。设置春茬和秋茬 2 次种植茬口，春茬种植时间为 4 月初~7 月末，留 5 穗果打顶；秋茬种植时间为 8 月末~11 月末，留 2 穗果打顶。试验区属于暖温带半湿润半干旱季风气候区，夏季高温多雨（6~8 月），冬季寒冷干燥，春秋季短促。降水季节分配不均匀，约 80% 的年降水量集中在夏季，呈现雨热同季特征。本试验所用塑料大棚为南北走向，长 70 m，宽10 m，面积约 700 m2 。试验大棚土壤的基本理化性质 ：土 壤 pH 为7，为弱碱性土壤。种植前所有处理都施加鸡粪肥 1 000kg/667 m2 ，施用后充分旋耕土地。

1. 2. 1　微生物菌剂和富氢水联合施用试验

以自来水灌溉作为对照（CK1），设置自来水+微生物菌剂（M）、富氢水+微生物菌剂（HM）在内的 3 个试验处理 ，3 次重复 。 小区长 4. 6 m，宽0 m，面积 41. 4 m2 ，随机区组排列。在番茄定植前，对 M 和 HM 处理施用微生物菌剂作为基肥，施用方法为穴施，施用量 3 g/穴。在番茄整个生长期内进行统一的环境调控和植株管理措施，HM 处理中以富氢水灌溉替代常规灌溉水 ，每周灌溉 2~3 次 ，每 次 3 h。 在番茄生长过程中 ，所有处理每 2 周追 1 次氮磷钾大量元素肥。

1. 2. 2　生物刺激剂和富氢水联合施用试验

在试验一的处理基础上添加生物刺激剂作为追肥，设计自来水灌溉且无其他处理（CK2）、自来水+微生物菌剂+有机钙（MC）、自来水+微生物菌剂+甜菊苷（MK）、富氢水+微生物菌剂+有机钙（HMC）、富氢水+微生物菌剂+甜菊苷（HMK）共 5 个试验处理，共 3次重复。甜菊苷K）和有机钙（C）作为追肥在番茄开花坐果后随水冲施，施用量为每 667 m2 施用5 kg，每隔10 d用1次，连施2~3次。包含微生物菌剂的处理均在定植前穴施 3 g菌剂作为底肥。包含富氢水的处理施用富氢水灌溉替代常规灌溉水，每周灌溉2~3 次，每次 3 h。在番茄生长过程中，所有处理每 2周追 1 次氮磷钾大量元素肥。

1. 3　测量指标及方法

1. 3. 1　番茄生长指标的测定

番茄定植缓苗后每隔一段时间测定植株的株高（番茄茎基部到番茄顶部生长点的距离）、茎粗（2、3 片叶之间的茎粗）等生长指标，在闷尖后测定叶片数、叶绿素含量、节间距（株高与节间数的比值）和花序间距（第 2、3 花穗之间的茎长度）。为保证测定结果的准确性，每个处理随机选取 15 株番茄进行测量，结果取测量平均值。番茄拉秧后每个小区选取 5 株番茄带回实验室，将植株根、茎和叶分离，称鲜重后放入烘箱，105 ℃杀青 30 min，75 ℃烘干至恒重后测定植株干重，计算生物量［27］ 。

1. 3. 2　番茄果实品质的测定

番茄结果期，在各小区采收 5 个以上达到食用成熟度的番茄，测定果实果形指数和硬度；然后用榨汁机将果实样品充分混合均匀并打碎成番茄果浆后，测定果实维生素 C 含量（2，6-二氯靛酚滴定法）［28］ 、可溶性糖含量（蒽酮比色法）［28］ 、可滴定酸含量（0. 05 mol/L NaOH 滴定法）［28］ 、可溶性固形物含量（折光计法）［28］ ，并计算糖酸比。每个处理 3 次重复，每个重复的结果取平均值。

1. 3. 3　番茄果实品质综合指数

鉴于番茄品质指标较多，单一指标无法准确的评价果实综合品质，因此引用实验室建立的番茄果实综合评价指数［29］来评价番茄果实综合品质。首先对各指标进行无量纲处理，以消除各指标单位差异带来的影响。计算公式如下：T=（y-m）/ (s-m)(1)

式中：T 为各指标无量纲化后得分值，y 表示实际测定值，s 和 m 分别表示每个指标中所测得的最大值和最小值。无量纲值均介于 0~1。

番茄品质综合指标计算公式如下：TQI =∑i = nnTi(2)

式中：TQI 为各指标得分值相加后的果实品质综合指数；T 为各指标得分值，由式（1）计算获得。

1. 3. 4　土壤指标的测定

拉秧后 ，在每个小区随机选择 10 个点取 0~30 cm 土壤，取样的土壤应均匀无团状的大颗粒，充分混匀后保存在自封袋中，待土壤自然风干后过2 mm 网筛，测定土壤的 pH（电位法）、EC 值（电导法）、有机质（重铬酸钾氧化-容量法）、全氮（半微量凯氏法）、速效磷（碳酸氢钠浸提-钼锑抗指示剂比色法）、速效钾（醋酸铵浸提-火焰光度计法）［28］ 。

1. 4　数据分析

采用 Microsoft Excel 2019 软件进行数据记录、整理；采用 SPSS Statistics 27. 0 软件进行单因素方差分析，并用 Duncan 法对具有差异显著性的数据多重比较 ，P<0. 05 表示差异显著 ；使 用 GraphPadPrism10 进行图表制作。