樱桃番茄不同生长阶段各器官干物质积累动态及分配规律

王燕武 廖道龙 刘子凡 蒋强 曹元鑫 钟勇 杨谨瑛

(1海南大学热带作物学院海南海口570228;2海南省农业科学院蔬菜研究所海南海口571100;3百色市现代农业技术研究推广中心广西百色533612)

樱桃番茄（Lycopersicon esculentumMill.）是番茄中的特殊类型［1］，因果型小，色泽鲜亮，味清甜，口感好，维生素含量高，且含有番茄红素和谷甘肽等抗癌物质，备受消费者青睐［2］。广西百色田阳区、武鸣县及贺州市八步镇、资源县车田乡是樱桃番茄“南菜北运”和“西菜东调”的主要生产基地，仅百色田阳区樱桃番茄种植面积就高达1.33万hm2左右［3］，番茄产业已成为广西农民经济收入的主要来源之一。

干物质积累是生物产量形成的基础，花后干物质转运、分配直接影响经济产量的高低。一般来说，经济产量高的植株能积累较多的光合产物，并能在花后有效运转至收获器官。因此有必要研究作物在不同生长阶段的干物质积累、分配及其运转规律。不同生态区、不同品种的干物质积累规律与分配特性不同，虽然干物质的积累与分配规律在玉米［4］、绿豆［5］等作物上有所报道，但广西百色地区樱桃番茄干物质积累与分配规律目前尚未见报道。为此，本研究以田阳区主推的乐粉3号嫁接植株为材料，分析不同生长阶段各器官干物质积累与分配规律，为百色地区樱桃番茄的高产高效栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试樱桃品种为乐粉3号，嫁接苗购于广西田阳忠信农业科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

试验设在广西百色市现代农业技术研究推广中心示范基地。2020年10月21日种植，大垄双行，垄宽100 cm，垄上行距80 cm，垄间行距130 cm，株距25 cm。氮、磷、钾的施肥量分别为430.8、312和514.5 kg/hm2，分4次施用，比例为3∶2∶3∶2，施用时间分别为2020年10月21日、11月12日、12月8日和2021年1月19日；肥料选用尿素［m（N）＝46%］、稀土磷肥［m（P2O5）＝18%］和氯化钾［m（K2O）＝60%］，其他管理参考文献［6］。

1.2.2 指标测定

分别于2020年11月30日、12月15日、2021年1月5日、2月25日 和3月26日上午10：00—12：00选取长势均匀的代表性植株3～5株，对应的生育时期分别为苗期、开花初期、结果初期、结果盛期和结果末期。小心挖取植株，确保根系完整；带回实验室后将植株分成根、茎、叶片、果实4个部分，用蒸馏水洗净根部、纱布擦干；于105℃下杀青30 min后，以75℃烘干至恒重，称重。干物质分配率＝各器官单株干物质量/单株总干物质量×100%，干物质迁移率＝（花后器官最大干物质量－结果末期器官干物质量）/花后器官最大干物质量×100%，转运率＝（花后器官最大干物质量－结果末期器官干物质量）/果实最大干物质量×100%

同时，采取同一分枝上生长正常的倒3叶，纸重法测出叶片的面积，烘干法获得叶片干重，比叶重＝叶片干重/叶片面积；采用80%丙酮提取法测定叶片叶绿素含量［7］。

1.2.3 数据处理

采用DPS 9.05进行Logistic方程模拟［8］。

2 结果与分析

2.1 不同生长阶段各器官单株干物量积累动态变化

番茄不同部位的干物质积累量在同一生长阶段存在一定的差异；随着生育期的延长，茎、叶单株干物质量呈现出先增加后降低的趋势，在结果盛期茎、叶干物质量达到最大（表1、图1）。果实单株干物质量在结果初期至结果盛期增长较快，结果盛期至结果末期增长速度相对稳定。

图1 不同生长阶段器官单株干物质量变化

表1 不同生长阶段番茄各器官单株干物质量积累动态变化 单位：g

2.2 番茄单株干物质量的Logistic模拟与分析

对番茄不同器官单株干物质量积累进行Lo‐gistic模拟（表2）可知，R2均大于0.9，p值均小于0.05，说明方程模拟效果较佳。茎、叶和整株的单株干物质量最大增长速率出现在69.4～79.38 d，茎干物质量最大增长速率出现的天数与整株的基本重叠；茎干物质量最大增长速率明显大于根和叶，决定着整株干物质量最大增长速率。

表2 番茄不同器官单株干物质积累速率的Logistic方程回归分析

2.3 不同器官在不同生长阶段的干物质分配率及其移动率和转运率

从表3可知，番茄根干物质分配率相对比较稳定，在3.29%～7.52%。茎、叶干物质分配率呈现先增加后降低的趋势，叶干物质分配率最大值出现在开花初期至结果初期，茎干物质分配率最大值出现在结果初期至结果盛期。结果初期之后，茎干物质量占番茄总干物质量的比例较大，超过60%，说明在生殖生长之后，生长中心未完全转至生殖器官果实的生长。另外，茎、叶干物质移动率相差不大，分别为31.09%和41.33%；但从转运率来看，茎干物质转运率为90.45%，远大于叶干物质转运率。

表3 不同生长阶段番茄各器官干物质量在各器官中的分配率及其移动率和转运率 单位：%

2.4 番茄干物质在不同生长阶段比例及其积累速率

从表4可知，随着生育进程的推进，干物质占比与积累速率呈现出先增加后降低的趋势，结果初期至结果盛期干物质量占比50.76%，且该时期干物质量积累速率也最大，达4.93 g/（株·d）。

表4 不同生长阶段番茄干物质量占比及其积累速率

2.5 不同生长阶段番茄叶片比叶重与叶绿素含量

从表5可知，随着生育进程的推进，叶片的比叶重和叶绿素含量呈现出先升后降的趋势，比叶重在开花初期至结果初期时最大，达6.91 mg/cm2；叶绿素含量则在结果初期至结果盛期时最大，达2.155 mg/g。

表5 不同生长阶段番茄叶片比叶重与叶绿素含量

3 讨论与结论

协调的源库关系是促进同化物向库器官分配的关键要素［9］，茎、鞘物质移动率是反映作物“源库”关系协调程度的一个指标［10］。茎、鞘物质移动率高表明库容强大，源生产相对不足；若茎、鞘物质移动率低甚至为负值，说明库容相对不足，源生产的物质出现冗余［11］。本研究发现，茎移动率较高，说明茎物质转运与输送通畅，即“流”畅通；茎干物质转运率最大，其次为叶，说明茎对番茄果实产量影响最大，这一点与胡昌浩等［12］在玉米中的研究结果一致。但需要注意的是，物质转运贡献率应该控制在适宜比例，贡献率过低不利于果实发育，过高说明“库”对有机物质的竞争力过强。本研究中茎转运率较高，达90.45%，但由于茎的干物质量较大，且最大增长速率及其出现的时间与整株基本相重叠，说明番茄材料的“源”“库”“流”关系仍较协调。

综上，栽培上可通过提高生育期的干物质量最大增长速率，延长干物质高速率积累持续的天数，有效增加群体干物质积累量。生产过程中须控制前期生长，以免其生长过旺，遵循干物质积累的S曲线规律，减少干物质冗余，开花后要加强花期营养，保叶促茎，提高番茄产量。