鋅鉀營養對溫室無土栽培番茄生理和品質的影響

侯廣欣武占會劉明池梁 浩季延海趙 敏*

（1河北工程大學園林與生態工程學院，河北邯鄲 056038；2北京市農林科學院蔬菜研究中心，北京100097；3農業部華北都市農業重點實驗室，北京100097）

鉀是植物生長必需的營養元素，能夠維持細胞內物質正常代謝、提高酶活性、促進光合作用，在產物的運輸和蛋白質合成等方面發揮著重要作用（謝建昌和周健民，2000；張恩平 等，2005；張繼澍，2006）。番茄吸鉀量居各營養元素首位（吳國喜，2007）。研究表明，施用鉀肥可以顯著增加番茄產量（張炎和馬海剛，2008）；施用鉀肥還可以提高番茄品質，果實中可溶性糖和可溶性固形物含量顯著提高，而對有機酸含量影響不大，因而糖酸比提高（李彥 等，2004）。鋅是植物必需的微量營養元素之一，參與植物體內生長素的合成，當植物缺鋅時，生長處于停滯狀態，植株矮小（Tsui，1948）；同時鋅也是許多酶的組成成分，對植物光合作用和抗逆性均有一定影響（蔡永萍，2008）。適宜的鋅肥濃度能夠提高番茄幼苗的葉綠素含量（韓瑾 等，2009），基施鋅肥可以改善番茄果實品質（劉建新，2005）。本試驗在封閉式循環無土栽培系統下，研究同時提高鉀和鋅含量對番茄生長、品質、產量的影響，以期為番茄優質、高效生產模式下的施肥管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2017年9月至2018年1月在北京市農林科學院蔬菜研究中心連棟溫室中進行，供試番茄品種為豐收（北京京研益農科技發展中心）。采用北京市農林科學院蔬菜研究中心自主研發的封閉式無機基質槽培系統。營養液基礎配方采用北京市農林科學院蔬菜研究中心番茄改良配方（K+8.00 mmol·L-1，Ca2+4.32 mmol·L-1，NH4+0.25 mmol·L-1，Mg2+2.05 mmol·L-1，Zn2+0.77μmol·L-1）。

1.2 試驗設計

番茄于2017年8月14日播種，9月14日四葉一心時定植，采用雙行栽培，株距35 cm，小行距30 cm，大行距150 cm。試驗共設4個處理（表1），T1：增施 ZnSO4·7H2O；T2：增施 ZnSO4·7H2O和KCl；T3：增施KCl；對照只施用營養液配方。每個處理3次重復。于第1穗花開花時進行處理，第3穗果后摘心，處理前均以番茄改良配方進行供液。pH值保持在6.3±0.2，定期對營養液進行調整和更換。其他栽培管理方式按日常田間管理進行。

表1 試驗處理

1.3 測定項目

1.3.1 形態指標測定 每重復選取長勢一致的6株番茄進行株高、莖粗、葉片數等形態指標測定，每14 d測1次。株高為從基部到生長點的長度，采用卷尺測量；莖粗是第1片真葉到子葉之間的橫徑，使用日本Mitutoyo電子數顯游標卡尺測量；葉片數的計算以葉片展開（＞3 cm）為標準。

1.3.2 生理指標測定 采用乙醇浸提比色法測定葉片光合色素含量（李合生，2000）。

1.3.3 光合指標測定 在番茄盛果期晴天上午10：00左右用LI-6400XT便攜式光合儀測定植株上部第4片葉的光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導度（Gs）等光合參數。每重復測定長勢一致的3株植株，取平均值。

1.3.4 果實性狀和品質測定 采收期取各處理第2穗番茄果實，分別選取成熟度一致的果實進行果實性狀和品質測定，果實性狀指標包括：單果質量、果形指數、橫徑、縱徑；果實品質指標包括：VC含量（蔡慶生，2013）、可溶性固形物含量、有機酸含量和可溶性糖含量（張以順 等，2009）。

1.3.5 產量測定 每重復選擇長勢一致的12株植株掛牌標記，成熟時記錄采收時間和單株產量。

1.4 數據統計與分析

采用SPSS 19.0和Excel 2003軟件進行數據處理、統計分析和繪圖。

2 結果與分析

2.1 鋅肥和鉀肥對番茄植株生長的影響

由表2可以看出，處理0 d和14 d后，番茄植株的株高、莖粗和葉片數沒有顯著差異。處理42 d后，T1、T2、T3處理的株高、莖粗、葉片數均顯著高于CK，其中T2處理對番茄植株生長的促進作用最明顯。

表2 鋅肥和鉀肥對番茄植株生長的影響

2.2 鋅肥和鉀肥對番茄葉片光合色素含量的影響

由表3可以看出，T2和T3處理的葉綠素a、葉綠素a+b含量均顯著高于CK和T1處理；各處理間葉綠素b含量差異不顯著；T2處理的類胡蘿卜素含量顯著高于其他處理，比CK、T1、T3處理分別提高73.68%、43.48%和17.86%。

2.3 鋅肥和鉀肥對番茄光合特性指標影響

由表4可以看出，增施鉀肥或鋅肥處理有利于番茄植株的光合作用。T2和T3處理的葉片凈光合速率分別比CK顯著增加了22.42%和10.89%；T2處理的蒸騰速率和氣孔導度均顯著高于其他處理；T2處理的胞間CO2濃度最高，其次是T3、T1處理，均顯著高于CK。

2.4 鋅肥和鉀肥對番茄品質的影響

由表5可以看出，T2與T3處理的VC、可溶性固形物、可溶性糖含量均顯著高于CK和T1處理；T2和T3處理的可滴定酸含量顯著高于CK；各處理的糖酸比均顯著高于CK，但處理間差異不顯著。

2.5 鋅肥和鉀肥對番茄果實性狀和產量的影響

由表6可以看出，T2處理的單果質量、果實橫徑、縱徑和單株產量均顯著高于其他處理，單果質量較CK、T1、T3處理分別提高了16.8%、12.29%、3.42%，單株產量則分別提高了24.3%、14.6%、7.9%；其次為T3處理。CK和T1處理的果形指數顯著高于T2和T3處理。

表3 鋅肥和鉀肥對番茄葉片光合色素含量的影響

表4 鋅肥和鉀肥對番茄光合特性指標的影響

表5 鋅肥和鉀肥對番茄品質的影響

表6 鋅肥和鉀肥對番茄果實性狀和產量的影響

3 結論與討論

鉀、鋅肥的施用可以促進番茄植株生長（田偉等，2014）。本試驗結果表明，單獨施用鉀肥、鋅肥以及鉀鋅同施均能提高番茄植株的株高、莖粗、葉片數。鉀鋅同施的效果優于單獨施用，且鉀肥對番茄生長指標的影響更大。

增施鉀肥可以提高番茄葉片的凈光合速率（李俊，2013）。本試驗中，增施鉀肥番茄植株葉片凈光合速率較CK顯著提高10.89%；蒸騰速率和氣孔導度均高于增施鋅肥處理，表明鉀肥比鋅肥對番茄葉片氣孔開放的促進作用更明顯。

鉬鋅配施可以顯著提高大白菜的可溶性糖含量（段曉琴，2010）；鋅素可以提高蕹菜可溶性固形物含量（王彩霞 等，2014）；施用鋅肥可以提高番茄果實中VC含量，降低總酸含量（岳煥芳 等，2016）。本試驗中，增施鋅肥和鋅肥均能提高番茄果實中VC、可溶性固形物、可溶性糖含量和糖酸比，與前人研究結果相似，鉀鋅同施的效果優于單獨施用，且鉀肥對果實品質指標的影響更大。

本試驗中，增施鋅肥和鉀肥均能顯著提高番茄的單果質量和單株產量，同時增施鉀肥和鋅肥番茄的產量最高，單株產量可達3.68 kg。說明鉀肥和鋅肥配施對植株的生長具有較好的協同作用，但具體的配施濃度有待進一步研究。