亓 烨,林桂玉,田素波*,丁俊洋*,国家进,程国辉,王冠杰,辛晓菲,李英杰,王凯燕,国艳春,王鲲霆,王 伟,张晓东
(1.山东省寿光蔬菜产业集团有限公司,山东寿光 262700;2.潍坊科技学院,山东寿光 262700;3.山东省蔬菜工程技术研究中心有限公司,山东寿光 262700;4.潍坊种子谷农业科技发展有限公司,山东寿光 262700;5.山东草根农业科技有限公司,山东青岛 266000)
山东省寿光市被誉为“中国蔬菜之乡”,蔬菜种植面积达4 万hm2以上,日产蔬菜约10 万kg[1]。其中番茄栽培面积约为8 000 hm2,主要品种包括‘7845’‘拉比’‘齐利达’等大红番茄,‘索菲娅’‘普罗旺斯’等大粉番茄,以及‘千禧’‘粉贝贝’‘釜山88’等樱桃番茄[2]。近年来,化肥和农药的过量使用带来了一系列问题,如使农业投入成本增加、效益下降、土壤板结退化、水体富营养化、环境污染、病虫害抗药性增加等。随着人们生活水平的提高,对农产品质量提出了更高要求,天然生物发酵、对环境危害小、见效快的生物刺激素刚好能满足要求,因此在农业生产中的应用发展迅速。
植物根系刺激素通过改善生长微环境,形成较好的团粒,提高养分有效性,从而促进根系生长,提高根系对养分的吸收利用率,改善植物发育状况[3]。植物根系刺激素在辣椒[4]、黄瓜[4]、生姜[5]、马铃薯[6]上应用效果显著,但在番茄上的应用鲜有报道。本试验以樱桃番茄为研究对象,分析了植物根系刺激素对樱桃番茄产量和品质的影响,为解决现阶段因化肥过量施用导致的土壤问题提供参考方案。
试验于2021 年2 月1 日—2021 年7 月3 日在寿光蔬菜小镇进行,底肥于2021 年2 月1 日施用;苗期施肥时间为2021 年2 月9 日;生长期施肥时间为2021 年3月22 日;结果期施肥时间为2021 年5 月11 日和2021年5 月26 日。
试验地点为中国(寿光)蔬菜小镇。试验地全年平均日照时数2 510.5 h,日照率49%,年平均气温12.9 ℃,年平均降水量593.8 mm,相对湿度66%[7],土壤类型为潮土[8]。试验地基本情况见表1。
表1 试验地基本情况Table 1 Basic information of the test site
供试樱桃番茄品种为‘釜山88’。
植物根系刺激素,张家口草根农业科技有限公司,有效成分及含量为腐植酸≥40%,枯草芽孢杆菌≥0.20亿/g,45%(N-P2O5-K2O=15-15-15)复合肥、57%(N-P2O5-K2O=19-19-19)水溶肥、57%(N-P2O5-K2O=12-5-40)水溶肥,均购自于史丹利化肥股份有限公司;菌动力微生物菌剂,山东佐田氏生物科技有限公司,有效成分为枯草芽孢杆菌≥2.0 亿/g。
本试验设3 组处理,随机区组排列,重复3 次。采取大小行起垄定植,定植前按大行距1.1 m、小行距0.3 m起垄,小区面积33 m2。
T1(CK):常规施肥,底施45%(N-P2O5-K2O=15-15-15),复合肥70 kg/667 m2,生物有机肥500 kg/667 m2;追肥3次,分别为生长期冲施57%(N-P2O5-K2O=19-19-19)水溶肥 10 kg/667 m2,结果期冲施 57%(N-P2O5-K2O=12-5-40)水溶肥10 kg/667 m2两次。
T2:以常规施肥为基础,分别在苗期、生长期各喷施菌动力微生物菌剂一次,结果期喷施菌动力微生物菌剂两次,整个生长期共施用4 次。
T3:定植前,将植物根系刺激素7.8 kg/667 m2与常规底肥搅拌均匀一起施用,并在定植后穴施植物根系刺激素7.8kg/667m2,生长期冲施植物根系刺激素7.8kg/667m2。试验地樱桃番茄于2021 年2 月1 日定植,每667 m2种植密度为2 600 株,严格按照管理要求,组织专业技术人员进行田间调查和观测。
1.5.1 产量
收获时,在每小区的北部、中部、南部各随机选取5株樱桃番茄,统计每株的结果数和花序数,计算其坐果率[9];3 个位置各随机摘取30 个樱桃番茄称质量,折算每667m2的产量。
1.5.2 感官评价
组织15 人的感官评价小组,对每组处理的樱桃番茄,从颜色、气味、甜度、酸度和水分5 方面综合评分,每项占比均为20%,综合评分采用10 分制,去掉最低分和最高分后取平均值[10]。具体评分细则见表2。感官评分计算公式见公式(1)。
表2 樱桃番茄感官评分细则Table 2 Sensory evaluation scoring rules of cherry tomatoes
1.5.3 果实品质指标的测定方法
可溶性固形物含量:用手持式糖度计测定。
VC 含量:从每个处理樱桃番茄植株上随机摘取20个成熟果实,去皮、去籽后匀浆,采用2,6-二氯酚靛酚方法测定[11]。
番茄红素含量:将番茄样品匀浆后,采用比色法测定[12]。
可溶性糖含量:将番茄样品匀浆后,采用蒽酮比色法测定。
总酸度:番茄匀浆后,用纱布过滤出番茄汁,然后采用0.1 mol/L NaOH 中和滴定法进行测定。
糖酸比为可溶性糖和总酸度含量的比值。
利用Microsoft Excel 2010 和SPSS 20.0 软件进行数据处理和统计分析。
表3 显示了不同处理下樱桃番茄的生物学特征。由表知,使用植物根系刺激素后,樱桃番茄叶色深绿色,果色红色光亮,无畸形果、空心果。樱桃番茄的各处理单株结果数、单果质量和感官评分与对照差异显著。其中,T3与T2 相比,单株结果数增加13.01 个,单果质量增加0.51 g,感官评分增加0.91;T3 与T1 相比,单株结果数增加5.23 个,单果质量增加1.34 g,感官评分增加1.59。由此可见,樱桃番茄在定植和生长期使用植物根系刺激素后,促进了番茄果实生物量的积累。
表3 不同处理对樱桃番茄生物学特性的影响Table 3 Effects of different treatments on biological characteristics of cherry tomatoes
由表4 可知,使用根系刺激素后,樱桃番茄坐果率略有提高,但差异不显著。T3 与T2 相比,每667 m2增产476.83 kg,增产率为16.35%,T3 与T1 相比,667 m2增产569.18 kg,增产率为20.15%。可见,使用植物根系刺激素可以显著提高樱桃番茄的产量。
表4 不同处理对樱桃番茄产量的影响Table 4 Effects of different treatments on the yield of cherry tomatoes
由表5 可知,使用植物根系刺激素的樱桃番茄果实中VC 含量、番茄红素含量、可溶性糖含量和糖酸比均与对照存在显著差异,总酸度较对照差异不显著。其中,T3较T1、T2 可溶性固形物含量分别提高1.35%和0.38%,VC 含量分别增加7.26 mg/100 g·FW 和3.84 mg/100 g·FW,番茄红素含量分别增加33.39 μg/g·FW 和24.15 μg/g·FW,可溶性糖含量分别提高4.43%和2.55%,总酸度分别减少0.03%和0.02%,糖酸比分别提高63.1%和31.1%。由此可见,使用植物根系刺激素可以提高樱桃番茄果实品质,改善果实口味。
表5 不同处理对樱桃番茄果实品质的影响Table 5 Effects of different treatments on fruit quality of cherry tomatoes
通过试验可以得出,植物根系刺激素在樱桃番茄植株生长和结果方面具有明显的改善作用,能够明显促进樱桃番茄苗期根系和叶片的生长,提高樱桃番茄的产量和品质。使用植物根系刺激素后,相比常规施肥,樱桃番茄果实可溶性固形物含量增加1.35%、VC 含量增加7.26 mg/100 g·FW、番茄红素含量增加33.39 μg/g·FW、糖酸比增加63.1%,感官评分增加1.59 分,较未使用根系刺激素的樱桃番茄增产20.15%,此实验为后期植物根系刺激素在番茄上的推广应用提供参考。