V.N.别帝里琴科,V.N.捷列恩科夫,S.V.罗京诺夫,O.S.杜尔金娜,M.Y.斯图卡洛夫
(全俄蔬菜科学研究所)
在保护地栽培条件下,植物生长调节剂对提高作物产量和品质起着重要作用。近年来,植物生长调节剂的种类不断增加,市场上出现了新的调节剂类型[1]。生长调节剂因能增强作物的免疫力、提高产量,在作物生产中的应用越来越广泛,是一种很有前景的提高作物对各种非生物和生物胁迫因子抗性的方法。然而,鉴于该组调节剂作用机制的极端复杂性,虽然已完成了其生理、生化和遗传水平过程的变化研究,但是其实际应用的策略和策略的制定应当基于对其相互作用的所有特征的彻底的、深入的研究[2,3]。植物生长调节剂可通过提高植物和种子的植物激素如生长素、细胞分裂素和赤霉素含量来调节生长过程,还能提高植物对真菌和细菌性疾病的抗性,增强植物抗逆性,帮助植物克服干旱、杀虫剂和其他不利因素或环境的影响。总之,它们具有生长调节、免疫调节、抗应激等能力,尤其是在极端条件下,非常有助于植物的正常发育[4~6]。生长调节剂还有提高蔬菜作物产量的作用,这类调节剂主要是由生物活性硅和生长素的合成物制备而成。当前,对这类调节剂的使用研究甚少,在作物生产中的应用尚未见报道[4,7]。本文通过研究有机硅及其他生长调节剂对番茄生长发育和品质的影响,旨在确定植物生长调节剂对罗斯托夫地区主栽番茄品种Couplet(F1)的产量、果实营养成分的作用效果,为下一步推广应用提供理论指导。
供试验番茄品种是Couplet(F1),从荷兰种子公司购买;试验在罗斯托夫州伏尔加顿斯克区的拉古特尼基科学选种种植中心的塑料薄膜温室中进行。试验地土壤为黑壤土,氮磷钾含量分别为:35、56、64mg/kg,pH 值 6.8。2 月播种,4 月移栽,株行距70cm×50cm。
使用的生长调节剂有7种,分别为WMD、EPIN、 Krezatsin、Cilatin、 EnergyMeters (Energy-M)、Darina和 Lignohumate,其中WMD是泥炭和化肥的混合物, 由 Буйским Химзаводом 化工厂生产;Darina是从湖水腐泥中提取的生长调节剂;Lignohumate是从木材腐烂废料当中提取的生长调节剂;EPIN是合成植物生长调节剂;Krezatsin是促进植物发芽、生长和发育的生长调节剂;Cilatin是有机硅生长调节剂;Energy-M是有机硅植物生长调节剂。 EPIN、Krezatsin、Cilatin、Energy-M、Darina和 Lignohumate均由 ООО Флора-Си 公司生产,7种生长调节剂都是从俄罗斯企业购买,还没有在中国推广,只是在试验阶段,暂时没有中文名称。试验设计4次重复,各小区面积100m2,随机排列。
植物生长调节剂试验的试验田用Perekopku作基肥,使用当地目前生产中常用的生长调节剂WMD作为对照。各生长调节剂的用量详见表1,均按表中的用量对水10L在番茄4~5片真叶期和萌芽-开花期进行叶面喷施处理,每个时期喷施1次。
可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法。VC含量测定采用靛酚滴定法。可溶性固形物含量用手持式糖度计测定。硝酸盐测定采用紫外分光光度法。微量元素和重金属测定采用火焰分光光度法。根据B.A.Dospekhov(1985)(参考数据书籍《ТСХА》)理论,
表1 试验处理及使用剂量
表2 植物生长调节剂对番茄Couplet产量的影响
表3 植物生长调节剂对番茄果实品质的影响
采用分散和相关方法对所得结果进行统计学分析。
由表2可以看出,相比对照,其他处理番茄产量均有不同程度的增加,且均达到极显著差异水平,其中增产幅度最大的是处理5,即Energia-M处理,与对照相比增产5.6kg/m2,增产率44.8%;其次是处理 6,使用 Darina增产 5.4kg/m2,增产率43.2%;使用Lignohumate增产5.3kg/m2,增产率42.7%;使用 Cilatin的品种增产 4.9kg/m2,而使用Krezatsin的品种增产3.4kg/m2,增产率分别为39.2%和27.2%。使用EPIN 的品种增产1.0 kg/m2,增产率8.4%。
由表3可知,相比CK,不同生长调节剂处理都能不同程度提高番茄果实品质,Krezatsin、Cilatin和Energy-M使干物质含量增加12%~17%,糖含量增加26%~61%,VC含量增加43%~86%,硝酸盐含量减少17%~28%。试验结果表明,使用Energy-M处理番茄果实品质最佳,可溶性固形物含量为6.1%,糖含量为3.7%,VC含量为39%,硝酸盐含量(干质量)为87 mg/kg。用腐殖质肥料(Darina)和木质腐殖质(Lignohumate)处理的番茄可溶性固形物含量分别为5.9%和5.7%,糖含量分别为2.7%和2.8%,VC含量分别为30、29 mg/100 g,硝酸盐含量分别为110、111 mg/kg,相比对照,两者对果实品质有一定的提升效果。而使用合成植物生长调节剂EPIN处理的番茄可溶性固形物含量为5.6%,可溶性糖含量为2.8%,VC含量为27 mg/100 g,硝酸盐含量(干质量)114 mg/kg。由此可见,应用植物生长调节剂对果实品质有很大的影响。
表4结果表明,有机硅制剂处理(Energia-M)的番茄果实的微量元素和重金属含量变化最明显,其能使番茄果实的Si含量增加71%~85%,B、Zn、Cu、Co、Mo等微量元素含量略有下降;显著降低番茄果实中的重金属,相比CK,Pb、Co和Cd等重金属的含量分别减少61.5%、35.3%和56.2%,Pb含量降至0.010 mg/kg,Cd含量降至0.007 mg/kg。2种腐殖质肥料Darina和Lignohumate对番茄果实中Si的含量几乎没有影响,但能一定程度上增加B、Zn、Cu和Mo含量,较大幅度降低Pb、Co和Cd等重金属的含量,均分别减少50.0%和25.0%。
通过连续3 a对罗斯托夫地区薄膜温室番茄使用植物生长调节剂,筛选出效果最好的调节剂为Energy-M,其能使番茄增产44.8%,提高果实品质,并且Pb、Co和Cd等重金属含量大幅降低,在35%以上,为蔬菜基地重金属污染治理提供技术支撑。有机硅植物生长调节剂Energy-M用量小(0.15 g/100 m2),对环境安全,这为设施蔬菜生产的环境友好型可持续发展提供了技术保障。