番茄种植进阶讨论

精芬的芬兰人

作者按：本文最早在bilibili专栏投稿，原标题是《被汪淑芬带入坑的：番茄种植进阶讨论》（cv7508754），“汪淑芬”是一位B站的up主
（@汪淑芬的小阳台），视频风格有趣幽默，大家可以去瞧瞧。
   
以下是原文
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up主按：对淑芬没有提到的内容进行一些补充。引发大家的讨论交流是我作此文的目的~~~因为纯粹是我在理论上的认识，所以如果与实际种植有出入，甚至是错误的，还请大家轻喷！愿大家（我）都能吃到自己的番茄宝宝！~~

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不少人对她的第一反应是“转基因番茄”，实际上这是古老的传家宝（Heirloom）番茄品种，可以理解成没有经过过多的人为选育驯化的“野生番茄”，遗传性状稳定，可自留种。五颜六色，奇形怪状才体现了番茄真正的基因多样性和丰富的性状特征。

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在正式讨论之前，首先给大家递上论坛老前辈的经典教学贴文：

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原文第4次更新：20201004——归纳总结：
我个人认为一棵番茄最好的花盆大小是10美加仑，施1000g+有机肥，10g复合肥（15-15-15），15g过磷酸钙做底肥。理论上这种条件下的养分供应和地栽无异。
传家宝不一定好吃，但现代商品番茄品种几乎没有一些传家宝的味儿，因为现代育种为了番茄的商品性是忽略、甚至放弃了风味的，现代番茄的确丢失了很多与风味密切相关的等位基因，而且尚还不说是不是催熟的，是不是冷藏的……（冷藏影响挥发物含量，影响番茄风味）
最好吃的番茄品种是Maglia ROSA Cherry，St.pierre，BloodyButcher（这个番茄偏酸）。尤其是ROSA，各项风味指标排名第一。

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Tieman et al.,Science 355,391–394(2017)

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各项风味指标排名第一的是Maglia ROSA Cherry

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Maglia ROSA Cherry

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The flavor of any food is the sum of interactions between taste and olfaction. For the tomato, sugars and acids activate taste receptors,while a diverse set of volatile compounds activate olfactory receptors (2–4). Volatiles, in particular,are essential for good flavor. For example, the removal of specific carotenoid-derived volatiles results in significant reductions in consumer liking(5). Refrigeration also selectively alters the volatile content of fruit without altering sugars and acids,resulting in reduced consumer liking (6). Flavor phenotyping is expensive, subject to environmental variation, not amenable to high-throughput assays,and beyond the means of most breeding programs.Therefore, most breeders focus on yield, disease resistance, and firmness, which are essential for shipping, long-term storage, and external appearance rather than flavor quality. Flavor-associated volatiles are present at picomolar to nanomolar concentrations in fruits and are extremely difficult to quantify. Thus, these chemicals have largely been ignored, and an emphasis on production traits has inadvertently led to a decline in flavor quality.

However, sugars, which correlate highly with consumer liking, are present in millimolar concentrations, so increasing their content will only be achievable at the cost of reduced fruit size. We identified multiple loci with potential for increasing fruit sugar content . For example , reintroduction of the alternate Lin5 should result in higher sugar content. Although in most cases, higher sugar content is associated with a reduction in the size of a fruit, consumers do not prefer large fruit and are very willing to purchase minimally smaller fruit with superior taste (16). One possible solution to this trade-off between higher sugar and smaller size is based on our observations that certain fruit volatiles significantly enhance the perception of sweetness (2, 5).

Modern commercial tomatoes do not have the flavor of older varieties. Postharvest practices, such as refrigeration, can irreversibly damage flavor

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机器翻译：
任何食物的味道都是味觉和嗅觉之间相互作用的总和。 对于番茄来说，糖和酸能激活味觉感受器，而各种挥发性化合物能激活嗅觉感受器(2-4)。 特别是挥发物，对于良好的味道是必不可少的。 例如，去除特定的类胡萝卜素衍生的挥发物会显著降低消费者的喜好(5)。 冷藏也会选择性地改变水果的挥发物含量，而不改变糖和酸，导致消费者的喜爱度降低(6)。 因此，大多数育种者将注意力集中在产量、抗病性和紧实度上，这对运输、长期贮藏和外观至关重要，而不是风味质量。 与风味相关的挥发物在水果中以皮摩尔到纳摩尔的浓度存在，而且极难量化。 因此，这些化学物质在很大程度上被忽视，对生产性状的强调无意中导致了风味品质的下降。

然而，与消费者喜好高度相关的糖类以毫摩尔浓度存在，因此增加其含量只能以降低果实大小为代价。 我们发现了多个具有增加水果糖含量潜力的位点。 例如 ，重新引入交替的Lin5应该会导致更高的糖含量。 虽然在大多数情况下，更高的糖含量与水果的大小减少相关联，消费者不喜欢大的水果，并且非常愿意购买最小的小水果与优越的口味（16）。 一个可能的解决方案是基于我们的观察，即某些水果挥发物显著增强甜味的感知（2，5），以解决这种较高的糖和较小尺寸之间的权衡。

现代商业番茄没有老品种的味道。 收获后的做法，如冷藏，可以不可逆地破坏风味。

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原论文发表在《Science》2017刊上

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土壤和栽培基质
植物和土壤是一个相互作用的有机整体，而不是割裂开来的单一组成元素。土壤是植物生长的载体，土壤的好坏将直接影响植物生长的好坏。长久以来，人们的注意力过度关注于土壤对植物的养分供应，而忽略了土壤本身理化性能的改良和维持。过量使用化肥，而忽视了有机肥的重要性，导致了土壤的理化性质日益恶化，进而导致了次生盐渍化，土壤酸化，土壤板结，土壤通透性，保水保肥能力下降，有益微生物活动减少，病原微生物增多，地力减弱，土壤贫瘠，最终粮食减产，甚至绝收。
上述现象，本质上都是对土壤和植物之间相互作用的过度简化概括——土壤仅仅只是为植物提供无机营养，因此只需给植物补充无机营养，也就是化肥。实际上，土壤的成分相当复杂，有着各种能被植物直接吸收的刺激生长的有机物，与植物互利共生的内生菌根（AM丛枝菌根等），拮抗病菌起到防治作用、固氮解磷解钾的有益菌（比如淑芬提到的哈茨木霉菌，还有淡紫拟青霉，芽孢杆菌，放线菌，酵母菌，乳酸杆菌等……）、刺激促进植物生长的根际促生菌（PGPR）各种起到分解催化作用的酶……这些都能显著影响植物的生长。比如高毒农药“阿维菌素”（原药高毒，低浓度中毒或低毒）用的就是特定的链霉菌菌株发酵得到的呢，可想而知有益菌对病菌的抑制作用能有多强。

根际促生菌（PRPG）
①种类繁多据近些年的资料，已报道的使用菌种主要有几十科之多。即在微生物分类上，涉及不同的科、属。随着工作的深入，报道具有PGPR作用的种类还会不断增加。
②作用机理多样可以概括为：A.分泌植物促生物质。研究发现许多PGPR种类能分泌不同的促生物质，包括植物激素、维生素、氨基酸、其它活性有机小分子及衍生物等。B.改善植物根际的营养环境。PGPR在植物根际的聚集，它们旺盛的代谢作用加强了土壤中有机物的分解，促进了植物营养元素的矿化，增加了对作物营养的供应。C.对作物病害的生物控制作用。这是近几年倍受科学家关注的一个热点。已有的研究证实PGPR具有减轻、降低许多作物病害发生的作用。PGPR的生物病害调控机制主要是能够产生抗生素、胞外溶解酶、氰化物和铁载体，还有可能是改变根圈微环境平衡，促进作物生长。也发现一些作物接种PGPR后，有关作物病害防御的化合物水平上升。

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平板对峙实验：
左：致病镰刀菌
右：哈茨木霉菌

可见哈茨木霉菌的增殖速度远大于镰刀菌，最终镰刀菌的菌落被哈茨木霉菌吞噬，有很强的溶菌作用。

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各种菌的简介

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qkydi

顶起

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土壤的有机质是优良土壤结构形成的基础和条件
土壤的理化性能，尤其是优良的团粒结构，将决定着土壤的保水保肥，通透性，排水的能力。优良的团粒结构能使土壤的水热气肥得到协调，植物根系发达健康，从而使植物生长茁壮，抗逆性增强，进而影响作物的产量和品质。而团粒结构的基础“团聚体”的形成与土壤有机质密切相关，土壤有机质含量下降将直接导致土壤结构的恶化（有机-无机复合体，菌丝体，根系）。土壤有机质含量极易受环境影响而变化。耕作、轮作将导致土壤有机质的下降，若不重视有机质的补充将直接导致土地退化。

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土壤是一种类生命体，化肥不能提高土壤肥力，有机肥既是植物的养分，也是土壤的养分。
因此，大家要有改良土壤的概念和意识，尤其是对于我们这些阳台盆栽陶渊明，本来空间就受限，土壤还不好，这就让番茄难上加难……实际上，改良土壤的一项重要指标就是土壤有机质的含量，土壤的有机质含量越高，土壤的肥力越好，理化性能越优秀。因此，最经济的方法就是在土里埋枯枝烂叶堆肥一阵子，充分腐熟就成为了优质腐植土。有条件的，在腐熟过程中补充有益菌（枯草芽孢杆菌，EM菌等……）效果更好。氮源的补充可能是必须的（微生物分解需要的碳氮比约为25：1，而枯枝烂叶的碳氮比往往很高，可能高达75：1，甚至100以上，所以微生物需要从土壤获取额外的氮素）。我国耕地土壤有机质平均含量很低，地力贫瘠，只有0.5%左右。而美国高产田土壤有机质的含量竟然能高达3%-5%（当然不能这么比）。农民长期滥用化肥，用地而不养地，化肥不能提高土壤肥力，土壤入不敷出便会退化。有机质才是土壤的食物，滥用化肥将会使土壤“饿死”。因此我国是世界上化肥施用量最多的国家之一，且化肥利用率很低，耕地退化很严重。化肥单一施用会让土地越种越瘦，而有机肥甚至可以让土地越种越肥、保持良好性能。

对于舍得费心思的同学，还可以使用一些栽培介质来增加土壤的透气排水性能，比如蛭石，珍珠岩、沸石、膨润土等。我们应当注意的是，番茄很不耐涝，排水性不好的话很容易沤根导致根系腐烂，植物早衰……除了我们可以从土壤下手以外，还可以买淑芬推荐的漏成筛子的花盆，以及在盆底垫上一层陶粒石头以防积水。家里有矿的甚至可以买现成的配制好的营养土，这些通常是由泥炭、椰糠、少量椰壳、蛭石、珍珠岩和（控释）肥料组成。不过，严谨的说，这些都只能算是“栽培基质”，属于无土栽培，一般商业化种植考虑到成本只会拿“营养土”来育苗，不知道番茄最终在“营养土”上定植会不会效果更好，这还有待证实。【本人不是特别赞成用营养土，但只停留在怀疑的阶段，没有实证证据】

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番茄的需肥规律
和淑芬说的不一样，我这边接触到的资料全部都认为番茄对磷的需肥量最少，反而钾的需求量是最大的，其次是氮。实际上，这种需求比例很常见，比如西瓜香瓜黄瓜玉米都也是这样，对磷的需求量最少。氮肥非常非常重要，尤其是在以营养生长为主的初期，氮肥是否充足决定了苗期番茄的长势，以及盛果期植株是否早衰，进而影响了最终番茄的产量和品质。（主流资料认为大多数瓜果对钾需求量最大，氮其次，磷最少）。但氮肥过多的害处是显而易见的，那就是徒长——光长叶子，不开花或开花少，果子不好吃，风味差；根系弱，枝干细长，易倒伏；生长过旺，生殖生长受抑制

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施肥该施多少？该用多大的盆？
在此，我提供两种计算的方法，这两种都有一定的参考价值，任何一种都不应该被忽略。

一：单位面积
实际农业生产中，肥料的使用量就是按照单位面积而定的。比如：每亩用5000kg腐熟农家肥，20kg尿素，50kg过磷酸钙，10kg硫酸钾作为底肥，撒施，深翻，整地，做畦……

对于花盆而言，也可以如法炮制。因为一亩=6,666,666cm，然后将上述的用量除以6,666,666就能得到每cm的用量。比如对于有机肥而言，5000kg/亩≈0.75g/cm，然后将花盆的表面积计算出来，再乘以单位用量即可得到总施肥量。化肥同上。

校正系数：因为最常见的耕作深度是20-30cm，也就是说肥料通常分布在0-20（30）cm的土层中，所以对于深度不够的花盆，我们还需要加上一个校正系数：k=(盆高cm/20cm)。实际生产中，20cm的翻耕深度是最常见的，所以就用20。

二：单位植株
因为种种原因，花盆的大小通常是受到限制的。因此通过第一种方法计算出来的底肥用量就会受到盆的大小限制，但单位面积内施用的肥料过多会导致烧根烧苗产生肥害。

番茄一般每亩种植3000-4000株，因此将上述的每亩肥料施用量除以每亩种植株数，就能得到每一棵番茄的需肥量。比如有机肥一棵番茄就至少需要约1000g的有机肥作为底肥。化肥同上。



联立第一种和第二种的计算方程还可以求解种植番茄理想的花盆大小。我算出来的是容积以美制加仑10加仑为最好。

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实际上，我们在花盆施肥的计算中考虑深度的影响是为了防止肥料过浓导致的肥害，所以如果是30-40cm深的花盆可以不用校正系数（k）或者酌情多施一点点。不管怎么说，养分就是集中在20-30cm的耕作土层中，因此植物的根系主要也是分布在这个范围，哪怕在地栽条件下植物的根系能扎的很深。



施肥的原则就是：底肥为主，追肥为辅；有机肥为主，化肥为辅。但是因为花盆大小限制了底肥施用量，所以只能“底肥不够，追肥来凑”。底肥尽可能要施足，底肥原则上应该占总施肥量的60-80%，甚至有达到90%的。底肥不足，我们可以通过增加追肥次数来补偿。底肥足够的情况下，番茄只用追2-3次肥（皆为壮果肥）。我们可以在苗期的时候增施“提苗肥”“促花肥”，有能力的同学甚至还可以施种肥。具体需要增施的追肥量可以通过你计算出来的缺口来决定。



能否用有机肥追肥？这个不一定，还是得看你所在的环境和肥料的种类。有的时候撒在土表的有机肥是不招小黑飞的。有些大水大肥的种植甚至是把有机肥随水冲施到田里作追肥的！……但小黑飞幼虫会啃食植物根系，所以还是得谨慎一些。（我的好几个火龙果就是被小黑飞啃烂的/(ㄒoㄒ)/~~）

如果有同学想要更进一步，你可以去寻找番茄全生命期所需要的纯氮，纯钾（K2O），纯磷（P2O5），中量元素的量的相关资料，然后再根据你的施肥量来计算出养分缺口，然后再把这些缺口分摊到你计划的增施追肥中去。（肥料也需要折合成有效养分含量）

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