张楠楠 李乐 张丽娟 高艳明 李建设
摘要:为研究适用于樱桃番茄控旺的生长调节剂,为露地樱桃番茄在生产中生长调节剂的合理使用提供参考,采用穴盘育苗、露地栽植的方法,研究了5种生长调节剂叶绿素、扬彩、花果安、矮壮素、丙环唑对番茄生长的影响,确定了最适宜的生长调节剂。结果表明,在当前番茄生产中,各处理均对番茄幼苗生长有明显抑制作用,但在定植后T1(叶绿素)、T4(矮壮素)的控旺效果最为明显。从番茄品质综合来看,T1(叶绿素)、T2(扬彩)的维生素C、可溶性糖、可溶性固形物含量较高,可用于改善番茄的品质,适合在番茄育苗生产中推广应用。从产量来看,叶绿素(T1)、花果安(T3)产量较高,适合推广应用。
关键词:生长调节剂;樱桃番茄;控旺;品质;产量
中图分类号:S641.204 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2020)21-0154-06
樱桃番茄是一种具有优良营养价值的果蔬,以其小巧鲜艳的果实、酸甜浓郁的风味和较高的营养价值,赢得了消费者的青睐[1]。樱桃番茄是普通番茄的一个变种。果实玲珑可爱,形状如樱桃、李、梨等,是菜中佳肴,果中珍品,可菜果兼用,具有食用和观赏价值。其品质优良,风味独特,成熟果实的糖度明显高于普通大果鲜食番茄2百分点以上。果汁中含有甘汞,对肝脏疾病有疗效,也有利尿效果。果皮能分泌少量芸甘,可降低血压预防动脉硬化和解毒,同时果实中含有丰富的维生素和胡萝卜素等[2]。随着人民生活水平的提高,对樱桃番茄的需求也逐年增加,由于露地番茄栽培受环境影响较大,因此在番茄种植过程中普遍存在使用植物生长调节剂以起到控制番茄徒长,从而提升番茄品质、提高产量的作用[3]。
植物生长调节剂又称植物外源激素,是一类人工合成的具有植物天然激素活性、对作物生长发育具有明显调控作用的有机化合物。植物生长调节剂已在蔬菜生产中得到广泛应用[4],但因其有一定的毒性,不合理使用植物生长调节剂,可能导致果蔬品质下降、植物生长调节剂残留超标等问题,因此在我国属于农药管理范围[5]。国际上对植物生长调节剂的残留限量标准越来越严[6],成为各国政府设置贸易壁垒的手段[7]。但在适宜的浓度下,可以起到抑制植物徒长、促进植物健壮生长的作用,是集约化育苗关键技术之一[8]。因此,本试验选用5种生长调节剂(叶绿素、扬彩、花果安、矮壮素和丙环唑),在番茄二叶一心、四叶一心及生长期进行叶面喷施处理,对比研究其对番茄生长发育的影响,结合番茄的株高、茎粗、品质及产量等表型数据,选择利于番茄生长发育的更优生长调节剂种类、最适处理时期,从而探讨不同生长调节剂处理对番茄生长发育的影响[9]。
1 材料与方法
1.1 试验材料与处理
试验于2019年3—10月在宁夏巨日现代农业科技有限公司进行,供试番茄品种为香妃5号。选用72穴盘育苗,5个处理,1个对照,每个处理1盘3次重复,共18盘。5月13日定植,每个处理定植3畦,行距0.8 m,株距0.4 m,小区面积8 m2,定植后浇透清水促进缓苗。试验所用生长调节剂见表1。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 植株生长发育指标的测定 每处理选取9株番茄,每隔14 d测量株高、茎粗、叶绿素及叶面积等指标。株高用钢卷尺测量,茎粗用游标卡尺测量。叶面积测量叶长、叶宽后分生育期代入吴远潘的叶面积公式[6]进行计算。用SPAD 502叶绿素仪测定番茄中部长势一致的3张叶子的叶绿素含量。番茄第一穗果采收初期用GFS-3000光合仪测定植株中部功能叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等光合指标。
1.2.2 产量及果实品质的测定 记载采收日期,各处理的产量按小区实测。记录小区果实质量、果实个数,计算平均单果质量及平均单株产量,最后折合亩产。
盛果期每小区随机采6个果实测定番茄品质。可溶性总糖含量的测定用蒽酮比色法;维生素C含量的测定用钼蓝比色法;硝酸盐含量用水杨酸-硫酸法测定;有机酸含量用酸碱滴定法测定;分级指标由番茄选果机测定;可溶性固形物含量用TD-45手持式数显糖度计测定。
1.2.3 植株养分的测定 全氮含量的测定用凯式定氮法(UDK-129)[10];全磷含量测定用H2SO4-H2O2消煮、钼锑抗比色法[11];全钾含量测定用火焰光度计法(Model 410 Flame photometer)[12]。
1.3 数据处理及分析
本试验数据使用Microsoft Office Excel 2003进行统计,使用IBM SPSS Statistics 20软件进行分析,Excel和origin进行处理和作图。
2 结果与分析
2.1 对番茄株高、茎粗的影响
由图1可知,番茄植株的株高、茎粗随着生育期的延长逐渐增加。5月2日进行第1次喷施,由图1-A 可以看出,6月8日至6月23日之间,植株的株高大幅度增长,至7月18日各处理株高大小顺序为T2>T5>CK>T3>T1>T4。由图1-B可以看出,5月25日至6月8日之间,植株的茎粗大幅度增长,此后,增长放缓。6月8日至6月23日T1、T2、T3、T4、T5、CK株高依次分别增加了138.22%、125.63%、149.86%、137.63%、111.22%、136.31%,其中,T5对植株株高的抑制作用最大,与CK对照差异显著。5月25日至6月8日,T1、T2、T3、T4、T5、CK茎粗依次分别增加了92.86%、120.45%、97.73%、102.27%、106.25%、106.82%,各处理茎粗的大小顺序为T5>T2>CK>T4>T3>T1。在苗期,各處理对植株的株高均有抑制作用,T3对株高的抑制作用最为明显;定植后T4对于株高有明显的抑制作用,T1对于茎粗有明显的抑制作用。
2.2 对番茄叶面积、叶绿素含量的影响
由图2-A可知,各处理叶面积变化后期较前期增长迅速。7月18日叶面积大小表现为T4>T3>T2>T5>T1>CK,T2、T3和T4处理增大了叶片的叶面积,与CK对照差异显著,T1与CK对照之间差异不显著。叶绿素是光合作用的重要部分,其含量多少直接影响光合作用的强弱。由图2-B可知,5月2日至5月25日,叶绿素含量呈现递减趋势,T1、T2、T3、T4与对照差异显著;6月8日,叶绿素含量为最高值,随着生长期的延长,叶绿素含量逐渐降低,至7月18日,T2、T3处理与CK对照差异显著。T2能够提高叶绿素的含量,T3和T4次之。
2.3 不同处理对番茄光合作用变化的影响
表2为叶片的蒸腾速率、气孔导度、净光合速率和胞间CO2浓度,由表2可知,各处理蒸腾速率大小顺序为T3>T4>T1>CK>T2>T5,方差分析表明,T3、T4处理显著高于其他处理,T3最高,说明T3处理可以提高叶片的蒸腾速率,而T5明显低于其他处理,说明T5处理不利于提高叶片的蒸腾速率。而从气孔导度来看,T4处理最高,T1次之,T2最小,T5处理虽蒸腾速率最低,但气孔导度相较于其他处理则处于中等水平。净光合速率中,T4处理值为最高,CK最低,说明T4处理有助于提高叶片净光合速率,而CK则不利于净光合速率的产生。胞间CO2浓度与光合速率呈正相关,如表2所示,T4处理胞间CO2浓度最高,T2最低。
2.4 不同处理对番茄荧光作用变化的影响
由表3可知,Ft中,各处理与CK对照相比差异显著;Fo中,T3、T4、T5与CK对照差异显著;T3荧光产量最大,T5最小;Fv/Fm中,T3为最高值,说明T3光化学效率最高,捕获能量的传递效率最高;Fs中,T1、T2、T3、T4、T5与CK对照相比差异显著,大小顺序依次为CK>T2>T1>T3>T5>T4。
2.5 不同處理对番茄植株干质量、鲜质量及养分的影响
由图3可知,在喷施生长调节剂之后,T4、T5地上鲜质量较大,与CK对照差异不显著,T3地上鲜质量最小;地下鲜质量均高于对照,差异显著,有利于促进根的发育。从干质量看,T2、T3地上干质量与CK对照差异显著,并小于CK对照。干质量根冠比表现为T3、T4、T5显著大于CK对照,大小顺序为T3>T5>T4>T2>CK>T1。
由图4-A可知,T1处理叶片全氮含量最大,T2处理叶片全氮含量最小,T5与CK对照间差异不明显。根、茎全氮含量变化基本趋势一致,T2处理根部全氮含量最大,T5最小。茎部各处理全氮含量大小表现为T1>T3>T2>T4>CK>T5。由图4-B可知,叶、茎变化趋势一致,叶片全磷含量表现为T4最高,T3次之,T2最低,T1、T2、T5均低于CK对照。茎部全磷含量T1最高,T2最低,T1、T3、T4高于CK对照。根部全磷含量T1最高,T5次之,T3最低。由图4-C可知,叶片全钾含量T2对照最高,各处理大小顺序为T2>CK>T3>T5>T1>T4,与CK相比差异明显。茎、根变化趋势基本一致,根中T1最高,T5最低;茎中T3最高,T1最低,T3、T4与CK对照相比差异明显。
2.6 不同处理对番茄品质的影响
由表4可知,与CK对照相比,T1、T2、T3、T4、T5处理的番茄可溶性糖含量分别提高了27.30%、17.59%、19.73%、11.55%和13.50%;可溶性固形物含量分别降低了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处理与CK对照差异不显著,T1处理的可溶性糖均值最大;可溶性固形物方差表明,T1、T3、T4、T5处理与CK对照差异显著,T1最低;各处理维生素C含量大小顺序依次为T1>CK>T3>T5>T2>T4;各处理有机酸大小顺序依次为T1>T4>T3>T5>CK>T2,说明T1有助于提高番茄的维生素C和有机酸含量;各处理硝酸盐大小顺序依次为T3>CK>T1>T5>T2>T4;糖酸比各处理与CK对照处理差异显著,大小顺序依次为T2>CK>T5>T3>T1>T4;果形指数T3、T5与CK对照差异显著。综合可见,T1、T2、T3处理的番茄风味口感更好,果型较大,有利于番茄品质的改善。
2.7 不同处理对番茄产量的影响
如表5所示,各处理相比,T3平均单株产量最高、平均单果质量最重,T1、T3、T5与CK对照差异显著,各处理间产量大小顺序依次为T3>T1>T5>T4>T2>CK,说明使用叶绿素、花果安、丙环唑能够提高番茄的产量。使用生长调节剂可代替肥料的使用,降低成本,提高收入,综合来讲,T3收到的经济效益最大。
2.8 不同处理对番茄果实分级指标的影响
如表6可知,在番茄分级中,T1、T4处理番茄质量均大于10 g;T1、T2、T3处理中10~13 g番茄数量均多于CK对照;14~17 g的番茄其各处理大小顺序依次为T1>CK>T2>T3>T4>T5,说明T1有利于控制番茄的质量,利于包装,商品化较高;T2、T3、T5处理下18~22 g的番茄数量多于CK对照。综合来看,各处理在14~17 g质量范围内的番茄最多,T2、T4、T5处理下大果较多,说明T2、T4、T5有利于番茄果实的膨大。
3 小结与讨论
不同植物生长调节剂对植物生长发育影响的研究多有报道[13],本试验以香妃五号樱桃番茄为材料,分别喷洒5种生长调节剂:叶绿素(T1)、杨彩(T2)、花果安(T3)、矮壮素(T4)、丙环唑(T5),以不喷洒任何调节剂为对照(CK),研究不同植物生长调节剂对樱桃番茄生长、果实品质、产量、光合、干鲜质量和植株养分等的影响[14]。
在前人的研究中,控制植株徒长,有利于增加植株间的通透性,从而达到增产,本研究发现:T1、T2、T3、T4和T5处理在苗期对番茄幼苗株高、茎粗、叶面积均有抑制作用,这与王亚慧等的研究[15-17]一致;但随着生长期的延长,各处理间的差异逐渐拉大,在成熟期表现为T1、T3和T4处理对番茄植株株高的影响最大,较CK对照分别降低了10.05%、3.70%和13.27%,对叶绿素的影响表现为先降低后升高再降低。刘小玲等表明植物生长调节剂可以促进光能利用率[18],T4处理下表现为蒸腾速率、气孔导度、净光合速率最大,说明T4处理有利于提高植株的光合作用,与其研究一致。在荧光参数下,T3光化学效率最高,捕获能量的传递效率最高[19]。试验中T1处理下氮、磷含量最高,钾含量最低,说明T1能够提高植株氮、磷含量,对钾元素有抑制作用,T3能够提高植株钾含量,氮、磷含量则处于平稳水平[20]。喷施生长调节剂有利于提高番茄的品质,其中T1处理维生素C、可溶性糖、有机酸最高,高于其他处理,T2处理可以改善糖酸比,提高果实品质,这与兰珊珊等的研究[3]一致。T3处理平均单果质量显著大于CK,小区产量和单位面积产量均为最高,经济效益最大。T1果实较为均匀,没有小于10 g的小果,中果最多,形态较好,更利于包装,T5处理果实大果较多,产量较好。
综合分析,叶绿素(T1)、杨彩(T2)、花果安(T3)、矮壮素(T4)和丙环唑(T5)均对番茄幼苗有抑制作用,可用来育苗,但在定植后T1(叶绿素)和T4(矮壮素)的控旺效果最为明显。从番茄品质综合来看,叶绿素(T1)、扬彩(T2)的维生素C、可溶性糖、可溶性固形物含量较高,可用于改善番茄的品质,丙环唑(T5)品质较差,不建议广泛应用。花果安(T3)处理则产量最高,杨彩(T2)处理大果最多,经济效益较高。
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