徐梦珠,杨小慧,刘 燕,石 玉,宋红霞,张 毅
(1.山西农业大学 园艺学院,山西 太谷 030801;2.内蒙古自治区农牧业科学院 蔬菜研究所,内蒙古 呼和浩特 010031)
钙(Ca)作为植物生长必需的营养元素,在植物生长发育和应对环境胁迫中处于中心调控地位,同时也是重要的胞内信号分子,参与植物体内多种生理生化过程的调控[1-3]。番茄(Solanum lycopersicumL.)是典型的喜钙蔬菜,整个生长发育过程都离不开钙,尤其是在果实膨大期,番茄对钙的需求量最大[2,4]。缺钙会导致番茄生长发育不良,出现各种病害,从而降低番茄的产量和品质;施用钙肥可以增加番茄中钙的含量,同时提升番茄的产量和品质[1-4]。由于钙在植物体内流动性不强,很难转移到植株的其他部位。而喷施叶面肥作为施肥的主要补充形式,具有肥效迅速、肥料利用率高、用量少、针对性强等特点,可以及时补充植物的肥料需求,在改善植物营养、预防缺素症、调节植物生长及提高果实品质等方面具有重要作用[5]。
锌(Zn)是植物生长所必需的微量元素之一,是植物体内多种酶的组成成分和活化剂,参与植株体内生长素的合成,影响植物叶绿素的合成和光合作用,并在调节果实品质方面发挥重要作用[6-8]。此外,锌与人体健康密切相关,能够维持人体微量元素营养,同时能够增强人体免疫力,而人体只能通过对食物的摄取,才能汲取锌元素[6,8]。土壤中的有效锌含量较少,锌元素大多被土壤固定,很难被植物吸收[8]。缺锌番茄呈小叶丛生状,新叶出现黄色斑点并逐渐向整个叶片蔓延,还易使番茄感染病毒病[9-11]。王永珍等[12]研究认为,在生育前期施加锌肥可提高番茄叶绿素含量、光合速率和产量。侯雷平等[13]研究认为,适宜浓度的锌肥能够提高蔬菜的抗逆性,延缓衰老,提升风味品质。
番茄是世界上消费量最大、产量最高的蔬菜之一,果实鲜美多汁,食用方法多样,富含维生素、有机酸、可溶性糖及钙磷铁等矿物质,并有较高的营养价值,备受消费者喜爱[14-15]。因此,对番茄果实品质的研究越来越成为国内外学者研究的热点。外源钙、锌能够促进果实对营养元素的吸收,有效提高产量和营养物质[16-18]。前人研究多集中在单一的钙、锌元素处理方面[1-8],而钙锌配施对番茄生长及其营养品质的影响未见相关报道。因此,以浙樱粉1号、苹果型小番茄(黄)、韩国牛奶樱和台湾紫罗兰4个番茄品种为试材,通过测定番茄节间距、果实横径和纵径、单果质量,以及可溶性固形物、维生素C、可溶性蛋白、可溶性糖、总酚和类黄酮含量,分析钙锌配施对番茄生长发育和果实品质的影响,旨在为番茄生产过程中通过配施合适的微量肥来提高品质提供科学依据。
试验于2019 年9 月—2020 年8 月在山西巨鑫伟业农业开发有限公司日光温室和山西农业大学实验大楼进行。以浙樱粉1号、苹果型小番茄(黄)、韩国牛奶樱和台湾紫罗兰(分别记为Z、P、H、T)4个番茄品种为材料,番茄幼苗由山西巨鑫伟业农业开发有限公司提供。基施锌肥锌含量为20%(由中国科技大学苏州研究院功能农业重点实验室提供),叶面喷施外源钙为无水氯化钙(CaCl2,厂家为天津市大茂化学试剂厂)。
1.2.1 试验设计 将4个品种的番茄定植于栽培基质中,设定于每日9:00进行营养液滴灌。在番茄长至第5 穗花后去顶,日常管理中及时整枝打叉和防治病虫害。幼苗定植前,在备用的基质中混入锌肥(0、0.1 g/L);待番茄长至初花初果期于8:00 进行外源钙喷施(0、5、10 g/L CaCl2),以生长点下2~3 片完全展开功能叶两面完全润湿为准,每7 d 一次,总计3次。试验共设6 个处理,T1:叶面喷施蒸馏水;T2:叶面喷施5 g/L CaCl2;T3:叶面喷施10 g/L CaCl2;T4:基施锌肥0.1 g/L+叶面喷施蒸馏水;T5:基施锌肥0.1 g/L+叶面喷施5 g/L CaCl2;T6:基施锌肥0.1 g/L+叶面喷施10 g/L CaCl2。待各处理番茄的第1穗果实完全转色,测定果实横径、纵径和单果质量等指标,于果实完熟期取第2、3 穗果实并将其榨汁,保存至-80 ℃的冰箱内,用于后续果实品质指标的测定。
1.2.2 测定项目及方法 生长指标:重复选取长势一致的番茄进行果实横径、纵径和单果质量等形态指标测定。番茄果实横径和纵径用精确度为0.01 mm 的游标卡尺测定;单果质量用精确度为0.01 g 的电子天平测定。番茄植株节间距以第1 穗果和第2穗果节间距为准,用精确度为1 mm 的直尺测定。
果实品质:可溶性固形物含量采用糖量折光仪(WYT-1,泉州光学仪器厂)测定,维生素C 含量采用钼蓝比色法测定,可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250 法测定,可溶性糖含量采用苯酚比色法测定[19]。总酚和类黄酮含量均参考路文静等[20]的方法测定,以1%盐酸甲醇溶液预冷提取后,分别于280 nm和325 nm吸光度下比色后计算其相对含量。每个处理重复3次。
试验数据测定均重复3次,用平均值±标准误表示,均使用SPSS 20 进行Duncan’s 分析,并使用Microsoft Excel 2020 进行数据整理及绘图。主成分分析使用SPSS 20 进行KMO 和巴特利特球形度检验分析。根据主成分分析得出系数方程,计算不同处理的综合评价得分,并进行最终排名。
由表1 可知,相比T1,T2、T3、T4、T5 和T6 处理下,浙樱粉1号番茄横纵经和单果质量均显著升高;T3 处理下,番茄植株的节间距显著升高19.35%。相比T1,T3 处理下,苹果型小番茄(黄)番茄纵径和单果质量分别显著升高21.21%和24.99%;T5 处理下果实横径、纵径和单果质量分别显著升高9.83%、23.02%和53.26%;T6 处理下,横径和纵径均显著升高,节间距显著升高20.05%。相比T1,T4 处理下,韩国牛奶樱横径和节间距分别显著下降10.68%和25.83%,其纵径显著升高35.49%;T5 处理下纵径和单果质量分别显著升高69.02%和48.75%,节间距呈显著下降趋势;T6处理下纵径和单果质量分别显著升高78.17%和50.10%。相比T1,T2 处理下台湾紫罗兰横径和单果质量分别显著下降7.76%和22.24%;T3 处理下横径、纵径和单果质量分别显著下降11.80%、8.16%和26.81%;T4处理下横径、纵径和单果质量分别显著下降11.82%、11.78% 和35.60%,其节间距显著升高36.83%;T5 处理下横径、纵径和单果质量分别显著下降18.94%、17.98%和45.13%;T6 处理下横径和单果质量分别显著下降10.37%和26.33%。T5较T2处理下,浙樱粉1号、苹果型小番茄(黄)和韩国牛奶樱的单果质量均显著增加,分别为20.60%、51.16%和36.38%。T6 较T3 处理下,浙樱粉1 号、韩国牛奶樱和台湾紫罗兰的单果质量均进一步增加,分别为35.65%、43.94%和0.65%;苹果型小番茄(黄)的单果质量降低12.83%。说明适当浓度的钙锌配施促进果实单果质量增长的效果比单一施加钙肥好。T5 较T4 处理下,苹果型小番茄(黄)和韩国牛奶樱的单果质量均显著增加,分别为34.36%和47.97%;台湾紫罗兰的单果质量显著降低了14.80%。T6 较T4 处理下,韩国牛奶樱和台湾紫罗兰的单果质量均进一步增加,分别为49.32%和14.38%。
表1 不同处理对番茄植株和果实生长特性的影响Tab.1 Effects of different treatments on growth characteristics of tomato plants and fruits
续表1 不同处理对番茄植株和果实生长特性的影响Tab.1(Continued)Effects of different treatments on growth characteristics of tomato plants and fruits
由图1 可知,相比T1,T2、T3 和T5 处理下浙樱粉1 号番茄可溶性固形物含量分别显著升高23.08%、42.31%和43.46%;T2 处理下苹果型小番茄(黄)番茄可溶性固形物含量显著升高15.09%,T6处理下可溶性固形物含量显著下降15.85%;T2 和T3 处理下韩国牛奶樱番茄可溶性固形物含量分别显著升高19.72%和13.15%;T2、T3、T4、T5 和T6 处理下台湾紫罗兰果实可溶性固形物含量分别显著升高19.07%、7.73%、13.92%、17.53%和17.01%。可以看出,钙促进果实中可溶性固形物的积累,锌对不同品种可溶性固形物含量的作用效果不一致。T5较T2处理下,浙樱粉1号的可溶性固形物含量增加16.56%,苹果型小番茄(黄)、韩国牛奶樱和台湾紫罗兰的可溶性固形物含量均降低;T6 较T3 处理下,台湾紫罗兰可溶性固形物增加8.61%,浙樱粉1号、韩国牛奶樱和台湾紫罗兰的可溶性固形物含量均降低。T5 较T4 处理下,浙樱粉1号、苹果型小番茄(黄)和韩国牛奶樱果实的可溶性固形物均显著增加,分别为51.62%、23.85%和11.28%。
图1 不同处理对番茄果实可溶性固形物含量的影响Fig.1 Effects of different treatments on soluble solids content of tomato fruit
由图2 可知,相比T1,T3、T4、T5 和T6 处理下浙樱粉1 号果实维生素C 含量均显著升高,分别为3.89%、4.79%、3.88%和2.15%;T6 处理下苹果型小番茄(黄)果实维生素C 含量显著下降5.48%;T2 和T6 处理下台湾紫罗兰果实维生素C 含量均显著升高,分别为1.12%和1.35%。T5 较T2 处理下,浙樱粉1 号的维生素C 含量增加5.06%,苹果型小番茄(黄)、韩国牛奶樱和台湾紫罗兰的维生素C 含量分别降低1.37%、0.96%、1.83%;T6 较T3 处理下,台湾紫罗兰维生素C 含量增加1.78%,浙樱粉1号、苹果型小番茄(黄)和韩国牛奶樱的维生素C含量分别降低1.68%、2.16%和2.83%。T6 较T4 处理下,浙樱粉1号果实的维生素C显著降低2.52%,台湾紫罗兰果实的维生素C显著升高2.31%。
图2 不同处理对番茄果实维生素C含量的影响Fig.2 Effects of different treatments on vitamin C content of tomato fruit
由图3 可知,相比T1,T3、T5 和T6 处理下浙樱粉1 号果实总酚含量分别显著升高17.82%、29.11%和9.71%;T2、T3、T4、T5 和T6 处理下苹果型小番茄(黄)果实总酚含量分别显著下降7.97%、23.33%、6.27%、8.77%和18.78%;T2、T4、T5 和T6 处理下韩国牛奶樱果实总酚含量分别显著升高13.77%、34.66%、32.62%和19.78%;T2、T5 和T6 处理下台湾紫罗兰番茄总酚含量分别显著升高13.56%、16.17%和15.79%。T5 较T2 处理下,浙樱粉1 号、韩国牛奶樱和台湾紫罗兰的总酚含量分别增加33.85%、16.57%和2.30%,苹果型小番茄(黄)的总酚含量降低0.87%;T6较T3处理下,苹果型小番茄(黄)、韩国牛奶樱和台湾紫罗兰的总酚含量分别增加5.92%、12.11% 和10.85%,浙樱粉1 号的总酚含量降低6.89%。T5 较T4 处理下,浙樱粉1 号和台湾紫罗兰的总酚含量分别显著增加35.60%和10.37%;T6 较T4 处理下,浙樱粉1 号和台湾紫罗兰的总酚含量分别显著升高15.23%和10.02%,苹果型小番茄(黄)和韩国牛奶樱的总酚含量分别降低13.35% 和11.05%。
图3 不同处理对番茄果实总酚含量的影响Fig.3 Effects of different treatments on total phenol content of tomato fruit
由图4 可知,相比T1,T3、T5 和T6 处理下浙樱粉1 号番茄类黄酮含量分别显著升高23.65%、28.50%和22.64%,T2 和T4 处理下类黄酮含量分别显著下降7.62%和14.81%;T2、T3、T4、T5 和T6 处理下苹果型小番茄(黄)果实类黄酮含量分别显著下降9.29%、32.16%、11.74%、27.57%和24.94%;T2、T3、T4、T5 和T6 处理下韩国牛奶樱番茄果实类黄酮含量分别显著升高19.59%、13.97%、32.83%、35.81%和11.25%;T2、T3、T4、T5 和T6 处理下台湾紫罗兰果实类黄酮含量分别显著升高17.80%、7.99%、13.94%、25.42%和25.41%。T5 较T2 处理下,浙樱粉1号、韩国牛奶樱和台湾紫罗兰的类黄酮含量分别进一步增加39.09%、13.57%和6.47%,苹果型小番茄(黄)的类黄酮含量降低20.15%;T6 较T3处理下,苹果型小番茄(黄)和台湾紫罗兰的类黄酮含量分别进一步增加10.64%和16.13%,浙樱粉1号和韩国牛奶樱的类黄酮分别降低0.81% 和2.39%。T5 较T4 处理下,浙樱粉1 号和台湾紫罗兰的类黄酮含量分别显著增加50.83%和10.06%,苹果型小番茄(黄)的类黄酮含量降低17.94%;T6 较T4 处理下,浙樱粉1 号和台湾紫罗兰的类黄酮含量分别显著增加43.96%和10.06%,苹果型小番茄(黄)和韩国牛奶樱的类黄酮分别降低14.97%和16.24%。
图4 不同处理对番茄果实类黄酮含量的影响Fig.4 Effects of different treatments on flavonoid content of tomato fruit
由图5 可知,相比T1,T3 和T5 处理下浙樱粉1号果实可溶性蛋白含量分别显著升高5.88%和12.06%,T2 和T4 处理下可溶性蛋白含量分别显著下降15.40%和11.66%;T2 和T5 处理下苹果型小番茄(黄)可溶性蛋白含量分别显著升高12.96%和31.95%;T2、T3、T4、T5和T6处理下韩国牛奶樱可溶性蛋白含量分别显著升高21.12%、20.84%、20.03%、19.20%和19.28%;T2、T5 和T6 处理下台湾紫罗兰可溶性蛋白含量分别显著升高20.67%、12.74%和67.86%,T3 处理下可溶性蛋白含量显著下降23.99%。T5 较T2 处理,浙樱粉1 号和苹果型小番茄(黄)的可溶性蛋白含量分别显著增加32.46%和16.81%,韩国牛奶樱和台湾紫罗兰的可溶性蛋白含量分别下降1.59%和6.57%;T6 较T3 处理,台湾紫罗兰的可溶性蛋白含量显著增加120.79%,浙樱粉1 号、苹果型小番茄(黄)和韩国牛奶樱的可溶性蛋白含量分别降低11.23%、10.57%和1.29%。T5 较T4 处理,浙樱粉1 号、苹果型小番茄(黄)和台湾紫罗兰的可溶性蛋白含量分别显著增加26.85%、25.33%和6.61%;T6 较T4 处理,苹果型小番茄(黄)的可溶性蛋白含量降低10.04%,台湾紫罗兰的可溶性蛋白含量升高58.73%。
图5 不同处理对番茄果实可溶性蛋白含量的影响Fig.5 Effects of different treatments on soluble protein content of tomato fruit
由图6 可知,相比T1,T2、T3、T4、T5 和T6 处理下浙樱粉1 号果实可溶性糖含量分别显著升高45.23%、108.76%、40.95%、73.62%和70.42%;T3 和T6 处理下苹果型小番茄(黄)果实可溶性糖含量分别显著下降25.45%和18.01%;T2、T3 和T5 处理下韩国牛奶樱果实可溶性糖含量分别显著升高42.98%、27.33%和20.39%,T6 处理下果实可溶性糖含量显著下降10.00%;T2、T3、T4、T5和T6处理下台湾紫罗兰果实可溶性糖含量分别显著升高35.74%、14.65%、14.75%、16.10%和10.96%。T5 较T2 处理,浙樱粉1号和苹果型小番茄(黄)的可溶性糖含量分别增加19.54%和17.43%,韩国牛奶樱和台湾紫罗兰的可溶性糖含量分别降低15.80%和14.47%;T6较T3处理,苹果型小番茄(黄)的可溶性糖含量增加9.98%,浙樱粉1 号、韩国牛奶樱和台湾紫罗兰的可溶性糖含量分别降低18.37%、29.32%、3.22%。T5较T4 处理,韩国牛奶樱的可溶性糖含量显著增加27.62%;T6 较T4 处理,苹果型小番茄(黄)的可溶性糖含量显著降低19.29%。
图6 不同处理对番茄果实可溶性糖含量的影响Fig.6 Effects of different treatments on soluble sugar content of tomato fruit
2.8.1 主成分分析 对番茄果实的单果质量(X1)、可溶性固形物(X2)、维生素C(X3)、总酚(X4)、类黄酮(X5)、可溶性糖(X6)和可溶性蛋白(X7)7项品质指标数据,按番茄品种的不同进行主成分分析(表2)。
由表2可知,浙樱粉1号2个主成分解释了总方差的81.752%,表明提取的2 个主成分能够代表原来7个品质指标的81.752%,所提取的2个主成分因子能较好地反映浙樱粉1号主要果实品质指标。因此,提取2 个主成分。根据SPSS 主成分计算公式,可得到Y1(第1 主成分评价值)和Y2(第2 主成分评价值)与不同品质指标的线性方程:
表2 番茄果实多项品质指标的主成分分析Tab.2 Principal component analysis of multiple quality indexes of tomato fruit
Y1=-0.322X1+0.408X2+0.23X3+0.46X4+0.413X5+0.352X6+0.413X7;
Y2=0.575X1-0.23X2+0.633X3-0.004X4+0.098X5+0.433X6-0.14X7。
苹果型小番茄(黄)2个主成分解释了总方差的84.551%,表明提取的2 个主成分能够代表原来7 个品质指标的84.551%,所提取的2 个主成分因子能较好地反映苹果型小番茄(黄)主要果实品质指标。因此,提取2 个主成分。根据SPSS 主成分计算公式,可得到Y3(第1 主成分评价值)和Y4(第2 主成分评价值)与不同品质指标的线性方程:
Y3=-0.212X1+0.097X2+0.497X3+0.535X4+0.51X5+0.389X6+0.036X7;
Y4=0.532X1+0.426X2-0.007X3+0.069X4-0.22X5+0.329X6+0.612X7。
韩国牛奶樱2 个主成分解释了总方差的78.173%,表明提取的2 个主成分能够代表原来7 个品质指标的78.173%,所提取的2 个主成分因子能较好地反映韩国牛奶樱主要果实品质指标。因此,提取2 个主成分。根据SPSS 主成分计算公式,可得到Y5(第1 主成分评价值)和Y6(第2 主成分评价值)与不同品质指标的线性方程:
Y5=0.08X1+0.341X2+0.439X3+0.295X4+0.427X5+0.371X6+0.526X7;
Y6=0.386X1-0.467X2-0.203X3+0.524X4+0.347X5-0.421X6+0.133X7。
台湾紫罗兰2 个主成分解释了总方差的85.488%,表明提取的2 个主成分能够代表原来7 个品质指标的85.488%,所提取的2 个主成分因子能较好地反映台湾紫罗兰主要果实品质指标。因此,提取2 个主成分。根据SPSS 主成分计算公式,可得到Y7(第1 主成分评价值)和Y8(第2 主成分评价值)与不同品质指标的线性方程:
Y7=-0.316X1+0.468X2+0.208X3+0.467X4+0.465X5+0.305X6+0.334X7;
Y8=0.558X1-0.125X2+0.668X3+0.028X4-0.077X5-0.112X6+0.457X7。
2.8.2 综合评价 根据主成分分析中的Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7和Y8的系数方程,可得出各处理的综合评价值Y(Y=0.65Y1+0.82Y2+0.47Y3+0.85Y4+0.43Y5+0.78Y6+0.62Y7+0.85Y8),结果如表3 所示。可以看出,T2、T3、T4、T5 和T6 处理综合得分明显高于T1处理,其中T5处理最高,说明T5处理可以提高果实的品质。根据综合评价得分可得到如下排名:T5>T6>T4>T2>T3>T1,即基施锌肥0.1 g/L+叶面喷施5 g/L CaCl2>基施锌肥0.1 g/L+叶面喷施10 g/L CaCl2>基施锌肥0.1 g/L+叶面喷施蒸馏水>叶面喷施5 g/L CaCl2>叶面喷施10 g/L CaCl2>叶面喷施蒸馏水。
表3 番茄果实多项品质指标的综合评价Tab.3 Comprehensive evaluation of multiple quality indexes of tomato fruit
植物果实的品质不仅受遗传因素的影响,同时也受温、光、水、气等环境条件和肥料供应的影响,其中肥料供应直接影响果实的产量和品质[21-22]。大量研究发现,缺钙和缺锌都会阻碍植物的正常生长,同时对果实品质造成影响,而施加钙肥或锌肥均能够提高植物的生物量和品质[23-25]。本试验结果表明,施加外源钙、基施锌肥或两者配施,番茄果实的单果质量均显著升高,这与前人[25-26]的研究结果一致,说明施加钙肥、锌肥或两者配施都能提升果实的单果质量。这与钙和锌能够促进植株叶绿素的合成,提高光合作用,促进碳水化合物的合成,从而导致果实生物量增加有关[13,27]。
可溶性固形物和维生素C是构成番茄营养品质与风味品质的重要指标,同时维生素C 还能调节氧化还原反应,作为抗氧化剂清除自由基,维持细胞膜的正常代谢[28-29]。本研究结果表明,叶面喷钙、基施锌肥和两者配施能提升番茄果实的可溶性固形物和维生素C含量,这是由于在适当的浓度下,钙肥可以促进维生素C 积累相关酶活性的提高,锌可以提高与锌相关的酶系统活性,从而提高维生素C 含量[30-31]。钙、锌和钙锌配施均能提升番茄果实的品质,番茄果实品质与钙、锌元素相关,补充适宜的钙、锌元素是确保高质量番茄的一个重要因素[13,24]。
总酚和类黄酮是芳香物质,属于次生代谢产物,具有显著的抗氧化活性[13,32]。本试验中,施钙、锌和钙锌配施均能显著提升总酚和类黄酮含量,说明钙、锌以及钙锌配施均能提升酚类化合物含量,从而提升番茄的抗氧化能力和果实香味,进而提高番茄品质[13,33],因为钙能够提高酚类化合物积累的相关酶活性,降低苯酚和多酚氧化酶活性,且维持细胞壁的稳定性,阻止酚类化合物与多酚氧化酶接触,从而促进总酚和类黄酮的积累[34-35],而锌能够影响酚类化合物合成途径基因的表达[32]。
可溶性蛋白能够维护细胞膜的稳定性,参与渗透调节,而可溶性糖可以调节植物的生长发育,同时也与激素、渗透调节和同化产物的分配调控存在着密切的联系[29-30,36]。本试验结果表明,施钙、锌和钙锌配施番茄果实的可溶性蛋白和可溶性糖含量均显著提升。这是由于施钙能够提高植株的光合作用,影响卡尔文循环、磷酸戊糖途径和糖酵解代谢关键酶活性,激发磷酸戊糖途径、糖酵解和三羧酸循环的进行,加快对氮的吸收代谢过程,从而促进氨基酸和糖的合成[37-38],而锌是RNA 聚合酶的组成成分,能够影响氮代谢的相关酶活性,提升RNA聚合酶活性,降低核糖核酸酶活性,从而促进蛋白质的合成,同时通过影响相关糖类转化酶的活性,影响糖类的代谢,可以降低果实的酸度,提高含糖量[39-40]。
本试验中钙、锌和钙锌配施对4 个不同品种番茄的单果质量和果实品质影响不同,该结果与董彩霞等[41]和谢文文等[42]的报道类似,是因为适宜的钙、锌浓度能够促进果实生物量增加,改善果实品质,但当植物体内Ca、Zn 浓度过高时易产生拮抗作用,会抑制植株对其他营养元素的吸收,且Ca2+浓度过高易形成沉淀,阻碍信号传递,对细胞造成损害,导致生物量的积累被抑制[13,16,27]。表明钙肥、锌肥对不同品种番茄生长及果实品质的调节作用有所不同,且不同品种番茄对钙和锌元素的敏感程度和汲取效率不同,通过增施适量的钙肥和锌肥均能够提升生物量和果实品质[41-43]。此外,钙锌配施后番茄的单果质量和果实品质指标均显著升高,且与单施钙肥、锌肥相比均有所提升,说明钙和锌元素在积累生物量和提升营养物质上存在互作效应[16-17]。这有两方面原因:(1)因为钙肥能够提高植物对锌元素的吸收,增加果实中锌元素的含量;(2)由于锌元素能够促进植物对营养元素的吸收,且钙和锌元素均能够促进叶绿体和蛋白质的合成,促进生物量积累,而锌元素可以影响生长素的合成,提高相关酶系统的活性,进而提高维生素C、可溶性蛋白、可溶性糖等营养物质的含量,从而提升生物量、改善果实品质[16-17,27]。
本试验通过对番茄果实单果质量、可溶性固形物、维生素C 等7 项指标进行主成分分析,果实品质综合排名依次为基施锌肥0.1 g/L+叶面喷施5 g/L CaCl2>基施锌肥0.1 g/L+叶面喷施10 g/L CaCl2>基施锌肥0.1 g/L+叶面喷施蒸馏水>叶面喷施5 g/L CaCl2>叶面喷施10 g/L CaCl2>叶面喷施蒸馏水。可见,外源钙与锌肥共同作用能有效促进番茄果实生物量积累,进一步改善可溶性固形物和维生素C 含量等多项果实品质,从而达到提升果实品质的目的。
综上所述,钙锌配施对番茄果实单果质量和品质的作用优于单一施钙、锌,钙锌配施整体上提高了单果质量、可溶性固形物、维生素C、总酚、类黄酮、可溶性蛋白和可溶性糖含量,从而进一步提高番茄生物量和品质,其中最适用量为基施锌肥0.1 g/L+叶面喷施5 g/L CaCl2。