番茄筋腐病抗、感材料葉片和果實中主要礦質營養元素的分析

2018-05-30 04:52:57李文麗

江蘇農業科學 2018年9期

宋佳，王輝，李文麗，王富

(青島農業大學園藝學院，山東青島 266109)

番茄(Solanumesculentum)，又稱西紅柿，屬于喜溫、喜光性蔬菜，營養豐富，是一年生或多年生草本植物[1]。如今隨著人們對番茄需求量的增加，番茄栽培面積也隨之增大，病蟲害問題日趨嚴重，其中番茄筋腐病是番茄生產中普遍發生的生理性病害之一[2]，嚴重影響了番茄果實的品質和產量，造成了嚴重的經濟損失[3]。

番茄筋腐病，又稱條腐病或帶腐病，無論是保護地還是露地種植都會發生，在冬季、春季的番茄生產上較常見[4]。1926年Bewley首次提到這種病害[5]，隨后世界上許多國家都進行研究報道，但是由于發病原因復雜，研究結果顯示人們對于此病的發病原因有著不同的理解與看法[6-7]。Bewley等研究得出缺鉀是致使番茄筋腐病發生的主要原因之一[5]。但同時其他研究表明，僅僅增施鉀肥并不能徹底解決番茄筋腐病的發生[8]。1958年，日本農業學家首次在日本發現番茄筋腐病，此后森俊人等對番茄筋腐病進行了許多研究，日本的農業學家一致認為有多種因素會影響番茄筋腐病的發生，其中一個關鍵因素就是保護地的長期連作[7]。

本研究以番茄筋腐病易感高代自交系C285和抗病高代自交系P31為試驗材料，對這2種材料在不同時期的果實和葉片中氮、磷、鉀、鈣、鎂的含量進行測定，研究不同品種番茄葉片與果實中的礦質營養元素含量及變化規律，以期為研究番茄筋腐病的發生與營養之間的關系規律提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為番茄筋腐病易感高代自交系C285和抗病高代自交系P31，2份材料均由青島農業大學園藝學院提供。其中，2份材料的水、肥管理相同(常規管理)，番茄長勢良好。每份材料均取不同時期(綠熟期、轉色期、紅熟期)中番茄的第1穗果實與第1穗果實上的第1組葉片作為分析測試樣品，每份材料均重復3次。采回葉片與果實材料后，及時將表面用蒸餾水擦拭干凈，于105 ℃烘箱中烘30 min后，降溫至65～80 ℃烘至恒質量，烘干后研磨成粉，備用[9]。

1.2 主要儀器

等離子體發射光譜儀(ICP-OES-Optima 8×00光譜儀，購自美國PE公司)、凱氏定氮儀(FOSS-2100，購自瑞典FOSS公司)。

1.3 試驗方法

精確稱取1.0 g樣品粉末，放入消化管，加入0.3 g硫酸銅、3.0 g硫酸鈉以及12 mL硫酸消煮至藍綠色后用凱氏定氮儀蒸餾，用鹽酸滴定法測定葉片與果實的氮含量[10]。精確稱取0.5 g樣品粉末，放入錐形瓶，加入10 mL硝酸、2 mL高氯酸過夜，在控溫消煮儀上消解至溶液為1 mL左右，冷卻，加入 10 mL 左右去離子水，繼續加熱趕酸后無損轉移至容量瓶定容，用等離子體發射光譜儀分別測定磷、鉀、鈣、鎂的含量[11-12]。

1.4 數據處理

采用Excel對試驗數據進行計算，然后對數據進行LSD法差異顯著性測驗。

2 結果與分析

2.1 番茄抗、感筋腐病材料功能葉片中主要礦質營養元素的比較與分析

由圖1可知，抗病材料P31的功能葉片在不同時期中的氮含量相對較穩定，在2.25%～2.42%之間；感病材料C285的氮含量變化也比較穩定，分布在1.66%～1.91%之間。隨著時間的推移，葉片中的氮含量逐漸降低，在3個時期中P31葉片中的氮含量均極顯著高于C285(P<0.01)。

由圖2可知，P31在不同時期功能葉片中的磷含量相對較穩定，而C285功能葉片中的磷含量則有一定變化，其中轉色期的磷含量最小，為2.37 mg/g。另外，在3個時期中C285葉片中的磷含量均顯著高于P31(P<0.05)。

由圖3、圖4、圖5可知，P31在果實發育過程中隨著時間的推移，其功能葉片中鉀的含量逐漸減少；而C285在轉色期與紅熟期葉片中鉀、鈣的含量均低于綠熟期，且轉色期時鉀、鈣的含量最低。在同一時期，P31葉片中的鉀含量均高于C285，而P31葉片中的鈣含量均低于C285；在綠熟期時，P31葉片中的鎂含量高于C285，而在轉色期與紅熟期時，P31葉片中的鎂含量均低于C285，且在紅熟期時差異顯著(P<0.05)。

2.2 番茄抗、感筋腐病材料果實中主要礦質營養元素的比較與分析

由圖6可知，P31隨著時間的推移，果實中氮含量逐漸減少。在果實發育過程中，在綠熟期與轉色期時，P31果實中氮含量均極顯著高于C285；在紅熟期時，P31果實中氮含量極顯著低于C285(P<0.01)。

由圖7可知，P31在果實發育過程中，在轉色期時果實中磷含量最低，為2.54 mg/g，在紅熟期時最高，為3.06 mg/g；C285果實中磷的含量在3個時期均高于P31，且在紅熟期時差異顯著(P<0.05)。

由圖8、圖9、圖10可知，果實中鉀含量與磷含量的變化趨勢相似，P31果實中鉀含量在轉色期時最低，為 33.02 mg/g，在紅熟期時最高，為42.01 mg/g；2份材料在果實發育過程中隨著時間的推移，其果實中鉀的含量呈逐漸增加的趨勢，且P31果實中的鉀含量顯著低于C285果實中的鉀含量(P<0.05)。P31、C285這2份材料在果實發育過程中，鈣含量均是在轉色期時最低，且各個時期P31果實中的鈣含量均低于C285。在果實發育的3個時期中，C285果實中鎂含量均高于P31，且2份材料均在轉色期時鎂的含量最低，紅熟期時鎂的含量最高。

2.3 番茄抗、感筋腐病葉片與果實中主要礦質營養元素的比較與分析

分別對2份材料同一時期功能葉片和果實中大量元素氮、磷、鉀的含量進行比較與分析，由表1可知，P31在果實發育過程中，其功能葉片中氮含量均極顯著高于果實中氮含量(P<0.01)；而C285果實中氮含量極顯著高于葉片中氮含量(P<0.01)。P31在果實發育過程中其果實中磷含量均高于葉片；C285在綠熟期果實中磷含量低于葉片，但在轉色期和紅熟期時均高于葉片中磷含量。2份材料果實中鉀的含量均極顯著高于葉片中鉀的含量(P<0.01)。

同時也分別對2份材料同一時期功能葉片和果實中大量元素鈣、鎂的含量進行比較與分析，由表2可知，2份材料果實中鈣、鎂的含量均極顯著低于葉片中鈣、鎂的含量(P<0.01)。

3 結論與討論

本研究針對番茄筋腐病抗病材料P31和感病材料C285果實發育過程中，對應功能葉和果實中主要礦質元素含量進行測定與分析。C285功能葉片中氮、鉀的含量在發育的每個階段均普遍低于P31； C285果實中氮含量在綠熟期與轉色期時均極顯著低于P31，而紅熟期時極顯著高于P31(P<0.01)。C285果實中鉀含量均顯著高于P31果實中的鉀含量(P<0.05)。C285果實中鎂含量在果實發育的每個階段均高于P31，且在綠熟與轉色期時差異極顯著(P<0.01)。P31在果實發育過程中其功能葉片中氮含量極顯著高于果實；而C285果實中氮含量極顯著高于葉片(P<0.01)。抗、感筋腐病2份材料果實中鈣、鎂的含量均極顯著低于葉片中鈣、鎂的含量(P<0.01)，而果實中鉀含量均極顯著高于葉片中鉀含量(P<0.01)。