張楠楠 李樂 張麗娟 高艷明 李建設



摘要:為研究適用于櫻桃番茄控旺的生長調節劑,為露地櫻桃番茄在生產中生長調節劑的合理使用提供參考,采用穴盤育苗、露地栽植的方法,研究了5種生長調節劑葉綠素、揚彩、花果安、矮壯素、丙環唑對番茄生長的影響,確定了最適宜的生長調節劑。結果表明,在當前番茄生產中,各處理均對番茄幼苗生長有明顯抑制作用,但在定植后T1(葉綠素)、T4(矮壯素)的控旺效果最為明顯。從番茄品質綜合來看,T1(葉綠素)、T2(揚彩)的維生素C、可溶性糖、可溶性固形物含量較高,可用于改善番茄的品質,適合在番茄育苗生產中推廣應用。從產量來看,葉綠素(T1)、花果安(T3)產量較高,適合推廣應用。
關鍵詞:生長調節劑;櫻桃番茄;控旺;品質;產量
中圖分類號:S641.204?文獻標志碼:A?文章編號:1002-1302(2020)21-0154-06
櫻桃番茄是一種具有優良營養價值的果蔬,以其小巧鮮艷的果實、酸甜濃郁的風味和較高的營養價值,贏得了消費者的青睞[1]。櫻桃番茄是普通番茄的一個變種。果實玲瓏可愛,形狀如櫻桃、李、梨等,是菜中佳肴,果中珍品,可菜果兼用,具有食用和觀賞價值。其品質優良,風味獨特,成熟果實的糖度明顯高于普通大果鮮食番茄2百分點以上。果汁中含有甘汞,對肝臟疾病有療效,也有利尿效果。果皮能分泌少量蕓甘,可降低血壓預防動脈硬化和解毒,同時果實中含有豐富的維生素和胡蘿卜素等[2]。隨著人民生活水平的提高,對櫻桃番茄的需求也逐年增加,由于露地番茄栽培受環境影響較大,因此在番茄種植過程中普遍存在使用植物生長調節劑以起到控制番茄徒長,從而提升番茄品質、提高產量的作用[3]。
植物生長調節劑又稱植物外源激素,是一類人工合成的具有植物天然激素活性、對作物生長發育具有明顯調控作用的有機化合物。植物生長調節劑已在蔬菜生產中得到廣泛應用[4],但因其有一定的毒性,不合理使用植物生長調節劑,可能導致果蔬品質下降、植物生長調節劑殘留超標等問題,因此在我國屬于農藥管理范圍[5]。國際上對植物生長調節劑的殘留限量標準越來越嚴[6],成為各國政府設置貿易壁壘的手段[7]。但在適宜的濃度下,可以起到抑制植物徒長、促進植物健壯生長的作用,是集約化育苗關鍵技術之一[8]。因此,本試驗選用5種生長調節劑(葉綠素、揚彩、花果安、矮壯素和丙環唑),在番茄二葉一心、四葉一心及生長期進行葉面噴施處理,對比研究其對番茄生長發育的影響,結合番茄的株高、莖粗、品質及產量等表型數據,選擇利于番茄生長發育的更優生長調節劑種類、最適處理時期,從而探討不同生長調節劑處理對番茄生長發育的影響[9]。
1 材料與方法
1.1 試驗材料與處理
試驗于2019年3—10月在寧夏巨日現代農業科技有限公司進行,供試番茄品種為香妃5號。選用72穴盤育苗,5個處理,1個對照,每個處理1盤3次重復,共18盤。5月13日定植,每個處理定植3畦,行距0.8 m,株距0.4 m,小區面積8 m2,定植后澆透清水促進緩苗。試驗所用生長調節劑見表1。
1.2 測定項目與方法
1.2.1 植株生長發育指標的測定 每處理選取9株番茄,每隔14 d測量株高、莖粗、葉綠素及葉面積等指標。株高用鋼卷尺測量,莖粗用游標卡尺測量。葉面積測量葉長、葉寬后分生育期代入吳遠潘的葉面積公式[6]進行計算。用SPAD 502葉綠素儀測定番茄中部長勢一致的3張葉子的葉綠素含量。番茄第一穗果采收初期用GFS-3000光合儀測定植株中部功能葉片的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度等光合指標。
1.2.2 產量及果實品質的測定 記載采收日期,各處理的產量按小區實測。記錄小區果實質量、果實個數,計算平均單果質量及平均單株產量,最后折合畝產。
盛果期每小區隨機采6個果實測定番茄品質。可溶性總糖含量的測定用蒽酮比色法;維生素C含量的測定用鉬藍比色法;硝酸鹽含量用水楊酸-硫酸法測定;有機酸含量用酸堿滴定法測定;分級指標由番茄選果機測定;可溶性固形物含量用TD-45手持式數顯糖度計測定。
1.2.3 植株養分的測定 全氮含量的測定用凱式定氮法(UDK-129)[10];全磷含量測定用H2SO4-H2O2消煮、鉬銻抗比色法[11];全鉀含量測定用火焰光度計法(Model 410 Flame photometer)[12]。
1.3 數據處理及分析
本試驗數據使用Microsoft Office Excel 2003進行統計,使用IBM SPSS Statistics 20軟件進行分析,Excel和origin進行處理和作圖。
2 結果與分析
2.1 對番茄株高、莖粗的影響
由圖1可知,番茄植株的株高、莖粗隨著生育期的延長逐漸增加。5月2日進行第1次噴施,由圖1-A 可以看出,6月8日至6月23日之間,植株的株高大幅度增長,至7月18日各處理株高大小順序為T2>T5>CK>T3>T1>T4。由圖1-B可以看出,5月25日至6月8日之間,植株的莖粗大幅度增長,此后,增長放緩。6月8日至6月23日T1、T2、T3、T4、T5、CK株高依次分別增加了138.22%、125.63%、149.86%、137.63%、111.22%、136.31%,其中,T5對植株株高的抑制作用最大,與CK對照差異顯著。5月25日至6月8日,T1、T2、T3、T4、T5、CK莖粗依次分別增加了92.86%、120.45%、97.73%、102.27%、106.25%、106.82%,各處理莖粗的大小順序為T5>T2>CK>T4>T3>T1。在苗期,各處理對植株的株高均有抑制作用,T3對株高的抑制作用最為明顯;定植后T4對于株高有明顯的抑制作用,T1對于莖粗有明顯的抑制作用。
2.2 對番茄葉面積、葉綠素含量的影響
由圖2-A可知,各處理葉面積變化后期較前期增長迅速。7月18日葉面積大小表現為T4>T3>T2>T5>T1>CK,T2、T3和T4處理增大了葉片的葉面積,與CK對照差異顯著,T1與CK對照之間差異不顯著。葉綠素是光合作用的重要部分,其含量多少直接影響光合作用的強弱。由圖2-B可知,5月2日至5月25日,葉綠素含量呈現遞減趨勢,T1、T2、T3、T4與對照差異顯著;6月8日,葉綠素含量為最高值,隨著生長期的延長,葉綠素含量逐漸降低,至7月18日,T2、T3處理與CK對照差異顯著。T2能夠提高葉綠素的含量,T3和T4次之。
2.3 不同處理對番茄光合作用變化的影響
表2為葉片的蒸騰速率、氣孔導度、凈光合速率和胞間CO2濃度,由表2可知,各處理蒸騰速率大小順序為T3>T4>T1>CK>T2>T5,方差分析表明,T3、T4處理顯著高于其他處理,T3最高,說明T3處理可以提高葉片的蒸騰速率,而T5明顯低于其他處理,說明T5處理不利于提高葉片的蒸騰速率。而從氣孔導度來看,T4處理最高,T1次之,T2最小,T5處理雖蒸騰速率最低,但氣孔導度相較于其他處理則處于中等水平。凈光合速率中,T4處理值為最高,CK最低,說明T4處理有助于提高葉片凈光合速率,而CK則不利于凈光合速率的產生。胞間CO2濃度與光合速率呈正相關,如表2所示,T4處理胞間CO2濃度最高,T2最低。
2.4 不同處理對番茄熒光作用變化的影響
由表3可知,Ft中,各處理與CK對照相比差異顯著;Fo中,T3、T4、T5與CK對照差異顯著;T3熒光產量最大,T5最小;Fv/Fm中,T3為最高值,說明T3光化學效率最高,捕獲能量的傳遞效率最高;Fs中,T1、T2、T3、T4、T5與CK對照相比差異顯著,大小順序依次為CK>T2>T1>T3>T5>T4。
2.5 不同處理對番茄植株干質量、鮮質量及養分的影響
由圖3可知,在噴施生長調節劑之后,T4、T5地上鮮質量較大,與CK對照差異不顯著,T3地上鮮質量最小;地下鮮質量均高于對照,差異顯著,有利于促進根的發育。從干質量看,T2、T3地上干質量與CK對照差異顯著,并小于CK對照。干質量根冠比表現為T3、T4、T5顯著大于CK對照,大小順序為T3>T5>T4>T2>CK>T1。
由圖4-A可知,T1處理葉片全氮含量最大,T2處理葉片全氮含量最小,T5與CK對照間差異不明顯。根、莖全氮含量變化基本趨勢一致,T2處理根部全氮含量最大,T5最小。莖部各處理全氮含量大小表現為T1>T3>T2>T4>CK>T5。由圖4-B可知,葉、莖變化趨勢一致,葉片全磷含量表現為T4最高,T3次之,T2最低,T1、T2、T5均低于CK對照。莖部全磷含量T1最高,T2最低,T1、T3、T4高于CK對照。根部全磷含量T1最高,T5次之,T3最低。由圖4-C可知,葉片全鉀含量T2對照最高,各處理大小順序為T2>CK>T3>T5>T1>T4,與CK相比差異明顯。莖、根變化趨勢基本一致,根中T1最高,T5最低;莖中T3最高,T1最低,T3、T4與CK對照相比差異明顯。
2.6 不同處理對番茄品質的影響
由表4可知,與CK對照相比,T1、T2、T3、T4、T5處理的番茄可溶性糖含量分別提高了27.30%、17.59%、19.73%、11.55%和13.50%;可溶性固形物含量分別降低了15.42%、3.25%、12.29%、13.25%和6.63%。可溶性糖做方差分析表明,T1、T2、T3、T4、T5處理與CK對照差異不顯著,T1處理的可溶性糖均值最大;可溶性固形物方差表明,T1、T3、T4、T5處理與CK對照差異顯著,T1最低;各處理維生素C含量大小順序依次為T1>CK>T3>T5>T2>T4;各處理有機酸大小順序依次為T1>T4>T3>T5>CK>T2,說明T1有助于提高番茄的維生素C和有機酸含量;各處理硝酸鹽大小順序依次為T3>CK>T1>T5>T2>T4;糖酸比各處理與CK對照處理差異顯著,大小順序依次為T2>CK>T5>T3>T1>T4;果形指數T3、T5與CK對照差異顯著。綜合可見,T1、T2、T3處理的番茄風味口感更好,果型較大,有利于番茄品質的改善。
2.7 不同處理對番茄產量的影響
如表5所示,各處理相比,T3平均單株產量最高、平均單果質量最重,T1、T3、T5與CK對照差異顯著,各處理間產量大小順序依次為T3>T1>T5>T4>T2>CK,說明使用葉綠素、花果安、丙環唑能夠提高番茄的產量。使用生長調節劑可代替肥料的使用,降低成本,提高收入,綜合來講,T3收到的經濟效益最大。
2.8 不同處理對番茄果實分級指標的影響
如表6可知,在番茄分級中,T1、T4處理番茄質量均大于10 g;T1、T2、T3處理中10~13 g番茄數量均多于CK對照;14~17 g的番茄其各處理大小順序依次為T1>CK>T2>T3>T4>T5,說明T1有利于控制番茄的質量,利于包裝,商品化較高;T2、T3、T5處理下18~22 g的番茄數量多于CK對照。綜合來看,各處理在14~17 g質量范圍內的番茄最多,T2、T4、T5處理下大果較多,說明T2、T4、T5有利于番茄果實的膨大。
3 小結與討論
不同植物生長調節劑對植物生長發育影響的研究多有報道[13],本試驗以香妃五號櫻桃番茄為材料,分別噴灑5種生長調節劑:葉綠素(T1)、楊彩(T2)、花果安(T3)、矮壯素(T4)、丙環唑(T5),以不噴灑任何調節劑為對照(CK),研究不同植物生長調節劑對櫻桃番茄生長、果實品質、產量、光合、干鮮質量和植株養分等的影響[14]。
在前人的研究中,控制植株徒長,有利于增加植株間的通透性,從而達到增產,本研究發現:T1、T2、T3、T4和T5處理在苗期對番茄幼苗株高、莖粗、葉面積均有抑制作用,這與王亞慧等的研究[15-17]一致;但隨著生長期的延長,各處理間的差異逐漸拉大,在成熟期表現為T1、T3和T4處理對番茄植株株高的影響最大,較CK對照分別降低了10.05%、3.70%和13.27%,對葉綠素的影響表現為先降低后升高再降低。劉小玲等表明植物生長調節劑可以促進光能利用率[18],T4處理下表現為蒸騰速率、氣孔導度、凈光合速率最大,說明T4處理有利于提高植株的光合作用,與其研究一致。在熒光參數下,T3光化學效率最高,捕獲能量的傳遞效率最高[19]。試驗中T1處理下氮、磷含量最高,鉀含量最低,說明T1能夠提高植株氮、磷含量,對鉀元素有抑制作用,T3能夠提高植株鉀含量,氮、磷含量則處于平穩水平[20]。噴施生長調節劑有利于提高番茄的品質,其中T1處理維生素C、可溶性糖、有機酸最高,高于其他處理,T2處理可以改善糖酸比,提高果實品質,這與蘭珊珊等的研究[3]一致。T3處理平均單果質量顯著大于CK,小區產量和單位面積產量均為最高,經濟效益最大。T1果實較為均勻,沒有小于10 g的小果,中果最多,形態較好,更利于包裝,T5處理果實大果較多,產量較好。
綜合分析,葉綠素(T1)、楊彩(T2)、花果安(T3)、矮壯素(T4)和丙環唑(T5)均對番茄幼苗有抑制作用,可用來育苗,但在定植后T1(葉綠素)和T4(矮壯素)的控旺效果最為明顯。從番茄品質綜合來看,葉綠素(T1)、揚彩(T2)的維生素C、可溶性糖、可溶性固形物含量較高,可用于改善番茄的品質,丙環唑(T5)品質較差,不建議廣泛應用。花果安(T3)處理則產量最高,楊彩(T2)處理大果最多,經濟效益較高。
參考文獻:
[1]廖長貴,陳 潔. 有機櫻桃番茄栽培技術[J]. 長江蔬菜,2019(11):39-40.
[2]曲喜云,郭 雷,劉曉娟. 櫻桃番茄春季露地優質種植技術[J]. 吉林蔬菜,2017,11(11):3-4.
[3]蘭珊珊,鄒艷虹,沙凌杰,等. 云南優勢水果中植物生長調節劑殘留的膳食攝入與風險評估[J]. 食品安全質量檢測學報,2018,9(23):6313-6319.
[4]王迪軒. 多效唑在蔬菜生產上的應用[J]. 蔬菜,2000(10):17.
[5]宋 雯,徐 浩,汪 雯,等. 蔬菜中植物生長調節劑殘留的膳食攝入風險評估——以江浙地區為例[J]. 農產品質量與安全,2017(1):9-14,20.
[6]徐愛東. 我國蔬菜中常用植物生長調節劑的毒性及殘留問題研究進展[J]. 中國蔬菜,2009(8):1-6.
[7]張偉國,儲曉剛,李重九. 氣相色譜/離子阱質譜-選擇離子方法同時檢測大米中百種農藥殘留[J]. 分析化學,2006,34(4):484-488.
[8]劉志強,韓靖玲. 多效唑對羽衣甘藍幼苗株高的影響[J]. 現代農業科技,2012(14):132-133.
[9]趙立群. 不同生長調節劑對辣椒幼苗生長發育影響到研究[J]. 溫室園藝,2017(12):62-64.
[10]苗雪雪,龔浩如,陶曙華,等. 微波消解-鉬銻抗光度法測定蔬菜中總磷[J]. 中國測試,2017,43(12):45-49.
[11]馬福林,王微芝,張淑琴,等. 火焰光度法快速測定鉀肥中的鉀含量[J]. 磷肥與復肥,2017,32(2):45-47.
[12]汪建飛,董彩霞,沈其榮. 氮素不同形態配比對菠菜體內游離氨基酸含量和相關酶活性的影響[J]. 植物營養與肥料學報,2007,13(4):664-670.
[13]武春明,邢風光,王 霞,等. 不同生長調節劑對番茄幼苗生長的影響[J]. 農業科技通訊,2019(6):186-188.
[14]Karlen D L,Sadler E J,Camp C R. Dry matter,nitrogen,phosphorus,and potassium accumulation rates by corn on Norfolk loamy sand[J]. Agronomy Journal,1987,79(4):649-656.
[15]王亞慧. 嘧菌酯對番茄的調控機理研究[D]. 長春:吉林農業大學,2015:13-14.
[16]黃健祥,葉 倩,陳漢才,等. 丙環唑對普通白菜株高和產量的影響及其殘留研究[J]. 熱帶作物學報,2018,39(7):1290-1296.
[17]郝 嶺,邢嘉鵬,段留生,等. 丙環唑對玉米幼苗生長的調控及其相關機制[J]. 作物學報,2017,43(11):1603-1610.
[18]劉小玲,張 亨,陳 文,等. 3種植物生長調節劑對楝葉吳萸葉綠素熒光和根系生長的影響[J]. 林業與環境科學,2019,35(4):71-78.
[19]秦江南. 氮肥與甲哌鎓耦合對核桃土壤養分、光合特性及產量品質的影響[D]. 阿拉爾:塔里木大學,2019:40-47.
[20]劉中良,高俊杰,谷端銀,等. 施氮量對設施基質栽培番茄品質、產量及養分吸收的影響[J]. 干旱區資源與環境,2019,33(7):163-167.高煒城?Muhammad Azeem?孫吉翠,等. 沼液與化肥配施對蘋果生長及土壤理化性狀的影響——以煙臺紅富士蘋果為例[J]. 江蘇農業科學,2020,48(21):160-165.