不同用量亚磷酸钾对小番茄生长、产量及品质的影响

2024-09-25 00:00:00孙玉翠李莹莹李恒张中正马航
中国瓜菜 2024年9期

摘 要:为了研究固体亚磷酸钾对黄金1号小番茄生长、产量和品质的影响,选择固体亚磷酸钾作生长助剂,设置常规施肥(CF),自制肥料添加0%亚磷酸钾(Y0)、0.2%亚磷酸钾(Y1)、0.6%亚磷酸钾(Y2)、1%亚磷酸钾(Y3)等5个处理于温室大棚开展肥效验证试验。结果表明,与常规施肥处理CF相比,添加固体亚磷酸钾处理Y1、Y2、Y3的小番茄株高(定植后33 d)分别增加了15.61%、21.91%、24.18%,花序数(定植65 d)分别增加了13.63%、15.26%、18.72%,总产量分别增加16.32%、22.15%、23.79%。另外,与常规施肥处理CF相比,添加固体亚磷酸钾处理Y1、Y2和Y3的小番茄中蛋白质、可溶性糖和维生素含量均有所提高,其中可溶性糖含量表现最为明显,分别增加了50.31%、81.90%、95.19%,而有机酸含量分别降低了32.06%、36.24%、39.72%。综合来看,添加1%固体亚磷酸钾(Y3)对小番茄的生长、产量和品质的促进效果最好。

关键词:小番茄;亚磷酸钾;生长助剂;产量;品质

中图分类号:S641.2 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2024)09-122-06

Effects of different amounts of potassium phosphite on the growth, yield and quality of small tomato

SUN Yucui1, LI Yingying1, LI Heng1, ZHANG Zhongzheng2, MA Hang1

(1. R&D Center of Yunnan Yuntianhua CO., Ltd., Kunming 650228, Yunnan, China; 2. Faculty of Chemical Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, Yunnan, China)

Abstract: Solid potassium phosphite was chosen as the growth aid in order to investigate its effects on the development, yield, and quality of Huangjin No. 1 small tomato. Five treatments including conventional fertilization (CF), 0% potassium phosphite (Y0), 0.2% potassium phosphite (Y1), 0.6% potassium phosphite (Y2), and 1% potassium phosphite (Y3)were established in a greenhouse for fertilizer efficiency verification experiments. The results indicated that compared to the conventional fertilization treatment CF, the plant height (33 days after planting) of small tomato treated with solid potassium phosphite Y1, Y2, and Y3 significantly increased by 15.61%, 21.91%, and 24.18%, respectively. The number of inflorescence(65 days after planting) rose by 13.63%, 15.26%, and 18.72%, respectively, and the total yield rose by 16.32%, 22.15%, and 23.79%, respectively. Additionally, compared to the conventional fertilization treatment CF, the protein, soluble sugar, and vitamin content in small tomato treated with solid potassium phosphite Y1, Y2, and Y3 all showed increases, with the soluble sugar content showing the most significant increase, increasing by 50.31%, 81.90%, and 95.16%, respectively, while the organic acid content significantly decreased by 32.06%, 36.24%, and 39.72%, respectively. Overall, adding 1% solid potassium phosphite has the best promoting effect on the growth, yield, and quality of small tomato.

Key words: Small tomato; Potassium phosphite; Growth aids; Yield; Quality

收稿日期:2023-12-04;修回日期:2024-06-17

基金项目:云南省重大科技专项计划(202202AEO90034)

作者简介:孙玉翠,女,工程师,研究方向为新型肥料产品开发。E-mail:441970295@qq.com

通信作者:马 航,男,正高级工程师,研究方向为精细化工技术开发。E-mail:hang.ma@yprtec.com

番茄为茄科一年生草本植物,原产于南美洲,是我国温室栽培的主要经济作物之一[1]。小番茄可作为水果,除了新鲜食用之外,还可加工成果汁、果泥、番茄酱等产品[2]。番茄中含量最高的营养物质是番茄红素,主要存在于果肉中,不仅具有抗炎作用,还可降低心脑血管疾病的发病率。另外,番茄果实中还含有多种维生素,例如维生素C和维生素D3,维生素C不仅能调节人体胰岛素的代谢过程,还具有美白、增强抵抗力等作用,维生素D3可促进人体对钙元素的吸收,进而促进骨骼的生长发育[3]。

亚磷酸盐是磷酸的碱金属盐,这类盐是高度可溶的,容易被植物迅速吸收,并具有显著的选择性和系统易位性[4]。与正磷酸盐相比,亚磷酸盐是部分氧化,其结构并不存在完美的对称性,亚磷酸盐比正磷酸盐更易溶于水,因此能更有效地被植物根系或叶片吸收,亚磷酸盐对植物的作用包括杀菌保护植物冠层、刺激植物生长、提高植物对非生物的胁迫抗性、提供磷元素[5]。虽然亚磷酸盐中的三价磷极易被作物吸收,但却难以利用,如果用量过多会导致细胞中毒进而阻碍生长[6]。亚磷酸盐在当前农业生产中常被用作杀菌剂以减少病菌的产生,而作为肥料的研究较少。但亚磷酸盐不易被土壤固定,并能在木质部和韧皮部进行双道运输,将其作为肥料应用具有一定的优势[7]。

笔者的目的是探究不同用量的固体亚磷酸钾对生长期短的小番茄黄金1号的促生效果,通过比较小番茄作物的株高、花序数、单株果质量、单株果数、最大果质量、总产量以及叶霉病的发病率等来观察不同用量的亚磷酸钾对小番茄的促生作用,并通过测定果实中的蛋白质、维生素C、可溶性糖和有机酸含量来分析亚磷酸钾对果实品质的影响。另外,糖酸比是评价鲜食番茄风味品质的一个重要因子,较高的糖度和适当的酸度能形成适宜的糖酸比,从而改善番茄的风味口感[8]。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2022年6月11日至2022年10月20日在云南省昆明市晋宁区上蒜镇精垦农业科技有限公司的温室大棚内进行。当地平均海拔为1950 m,年平均气温为20 ℃。大棚试验田地势较为平整,土壤为砖红壤,土壤养分状况如表1所示。

1.2 材料

1.2.1 供试品种 本试验供试小番茄品种为云南精垦农业科技有限公司自育品种黄金1号。

1.2.2 试验肥料 本试验供试肥料为有市售有机肥(有机质60%)、市售水溶性平衡肥(NPK 15-15-15)、市售水溶性高钾肥(NPK 8-5-35),自制水溶性平衡肥(NPK 19-19-19)、自制水溶性高钾肥(NPK 10-6-43)、自制固体亚磷酸钾[P2O3含量(w,后同)52%、K2O含量 38%],市售肥料均为云南精垦农业科技有限公司提供,自制肥料为云南云天化自主研发。将含量0、0.2%、0.6%、1%的亚磷酸钾分别添加至云天化自主研发的水溶性平衡肥(19-19-19)和高钾肥(10-6-43)中制备出8种供试肥料,具体指标见表2。

1.3 试验设计

试验采取完全随机设计,番茄实施双行种植、垄作栽培,试验共设5个处理,分别为常规施肥处理(CF)、不添加亚磷酸钾处理(Y0)、添加0.2%亚磷酸钾处理(Y1)、添加0.6%亚磷酸钾处理(Y2)、添加1%亚磷酸钾处理(Y3)。每个处理设置20株番茄,行株距为70 cm×50 cm,随机选取6株定点测量株高、花序数等生长数据。

1.4 方法

试验在当地常规施肥的基础上进行。种植番茄苗之前,CF、Y0、Y1、Y2和Y3处理均施用市售有机肥按100 kg·667 m-2,平衡肥和高钾肥均作为追肥使用,分为前、中、后3个时期进行施用,共施肥10次。番茄幼苗和开花初期(1~3次)施用平衡肥,开花结果期(4~7次)施用高钾肥,结果后期(8~10次)施用平衡肥,每次施肥均是水溶后浇灌至植株根部,其他管理措施均相同(如浇水、除草、打顶、病虫害防治等)。不同处理的详细施肥方法见表3。

1.5 测定项目与方法

1.5.1 生长指标测定 在小番茄幼苗期需定期测定每个处理植株的株高来观察番茄植株的生长情况,在每个处理中随机选取6株番茄苗定期测量番茄苗的株高。株高是指作物冠层的高度,用米尺测量地表至作物顶部的距离[9]。番茄植株的花序数与果实产量密切相关,是较为重要的产量因素之一[10]。因此,试验过程中定期对番茄植株的花序数进行测量,测量方法为目数法。定植后11、22、33 d对小番茄的株高进行测量,定植后41、53、65 d对植株的花序数进行测量。

1.5.2 发病率测定 试验期间对小番茄植株叶霉病病情进行初步统计,记录整个试验期间不同处理中的发病植株的数量。发病率计算公式如下:

叶霉病发病率/%=该处理中发病植株数量/该处理植株总数×100。

1.5.3 产量指标测定 黄金1号小番茄自2022年8月16日开始采摘果实,每周采摘1次,共采摘11次,每次采摘果实需要统计每个处理植株的果数、单株果质量、最大果质量,并根据每次采摘的结果计算出整个试验期间不同处理的平均单株果数、平均单株果质量以及总产量。

1.5.4 品质指标测定 随机选择某次采摘的番茄果实,并随机从每个处理中选择3个番茄果实分别测定果实中的蛋白质(考马斯亮蓝G-250染色法)、可溶性糖(蒽酮法)、维生素C(2,6-二氯酚靛酚法)及有机酸(NaOH滴定法)含量[11]。另外,计算果实的糖酸比,糖酸比=可溶性糖含量/有机酸含量。

1.6 数据统计分析

数据处理使用Excel 2016;采用IBM SPSS statistics 26软件进行显著性分析和邓肯式多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 不同用量亚磷酸钾对小番茄生长的影响

由表4可知,不同定植时间的各个施肥处理番茄株高均表现为:Y3>Y2>Y1>Y0>CF,且Y0、Y1、Y2和Y3处理的小番茄株高均显著高于CF处理。在一定范围内(0.2%~1%),随着亚磷酸钾用量的逐渐增加,黄金1号小番茄的株高也逐渐增加。其中,Y1处理番茄株高在定植后11、22、33 d较CF处理分别增加了39.58%、20.38%、15.61%,Y2处理的番茄株高在定植后11、22、33 d较CF处理分别增加了40.23%、27.93%、21.91%,Y3处理番茄株高在定植后11、22、33 d较CF处理分别增加了53.62%、29.45%、24.18%。另外,对比不同处理黄金1号小番茄的叶霉病发病率可知,每个处理均出现病株(叶霉病),Y0、Y1、Y2和Y3处理的叶霉病植株数量均低于常规施肥CF处理,并且随着亚磷酸钾用量(0.2%~1%)的增加,番茄植株的叶霉病发病率有所降低,表明添加亚磷酸钾对番茄植株叶霉病具有一定的防病作用。

由表5可知,不同定植时间的各个施肥处理小番茄的花序数均无显著性差异,但花序数均表现为Y3>Y2>Y1>Y0>CF,且黄金1号小番茄的花序数随着亚磷酸钾用量的增加而逐渐增加。其中,Y1处理番茄的花序数在定植后41、53、65 d较CF处理分别增加了8.82%、4.04%、13.63%,Y2处理的番茄花序数在定植后41、53、65 d较CF处理分别增加了14.64%、6.12%、15.26%,Y3处理植株的花序数在定植后41、53、65 d较CF处理分别增加了20.46%、18.36%、18.72%。总体来看,施用含亚磷酸钾水溶肥料对黄金1号小番茄的花序生长具有促进作用。

2.2 不同用量亚磷酸钾对小番茄产量的影响

由表6可知,不同处理小番茄的单株果数、单株产量、最大果质量和总产量的大小均表现为:Y3>Y2>Y1>Y0>CF。与常规处理CF相比,其中Y0处理小番茄的单株果数、单株产量、最大果质量和总产量分别增加了3.12%、7.30%、0.24%、7.30%,Y1处理分别增加了5.70%、16.32%、1.00%、16.32%,Y2处理分别增加了11.48%、22.15%、2.72%和22.15%,Y3处理分别增加了13.16%、23.79%、3.34%和23.79%。另外,比较Y0、Y1、Y2和Y3处理小番茄的总产量可看出,随着亚磷酸钾用量的增加,小番茄的总产量呈现逐渐增加趋势,其中Y1、Y2和Y3处理的总产量较Y0处理分别提高了8.41%、13.84%、15.37%,说明施用含亚磷酸钾水溶肥料对黄金1号小番茄总产量的提高具有促进作用。本研究表明,在添加量为0.2%~1%时,亚磷酸钾添加量越多,增产效果越明显。

2.3 不同用量亚磷酸钾对小番茄品质的影响

由表7可知,不同处理小番茄果实中的可溶性糖、维生素C含量和糖酸比均表现为Y3>Y2>Y1>Y0>CF,蛋白质含量表现为Y3>Y2>Y0>Y1>CF,而有机酸含量表现为Y3<Y2<Y1<Y0<CF。与常规处理CF相比,Y0处理的小番茄蛋白质、可溶性糖和维生素C含量分别提高了17.69%、2.35%、13.50%,Y1处理的小番茄蛋白质、可溶性糖和维生素C含量分别显著提高了10.88%、50.31%、18.74%,Y2处理的小番茄蛋白质、可溶性糖和维生素C含量分别显著提高了21.26%、81.90%、33.62%,Y3处理的小番茄中蛋白质、可溶性糖和维生素C含量分别显著提高了39.52%、95.19%、56.48%,说明添加亚磷酸钾可提高小番茄果实中蛋白质、可溶性糖和维生素C含量。与常规处理CF相比,Y0、Y1、Y2和Y3处理小番茄中有机酸含量显著降低,分别降低了31.71%、32.06%、36.24%和39.72%,说明添加固体亚磷酸钾可降低小番茄中有机酸含量。另外,与常规处理CF相比,Y0、Y1、Y2和Y3小番茄的糖酸比分别增加了1.66、4.04、6.17、7.45,说明添加亚磷酸钾可改善小番茄的糖酸比。

3 讨论与结论

从小番茄的生长指标来看,添加了亚磷酸钾处理的番茄植株的株高和花序数均高于其他处理,并随着亚磷酸钾用量的增加,株高和花序数均逐渐增加。另外,与常规施肥相比,施用含亚磷酸钾水溶肥料的番茄植株叶霉病有所减轻,说明亚磷酸钾生长助剂有利于黄金1号小番茄的生长并增强植株的抗病能力,增加小番茄的高产潜力。Mofidnakhaei等[12]的试验结果表明,经过亚磷酸钾处理的黄瓜植株茎部、根部鲜质量、干质量增加了2倍以上,促进了植株生长。Su等[13]研究表明,施用亚磷酸钾可增强土壤微生物群对番茄青枯病菌的拮抗能力。

在本试验中,从黄金1号小番茄的产量指标来看,添加了亚磷酸钾的Y1、Y2、Y3处理的番茄植株的单株果数、单株果质量、最大果质量及总产量均高于常规施肥,其中总产量提升了16.32%~23.79%,并随亚磷酸钾用量(0.2%~1%)的增加而逐渐增加,表明亚磷酸钾生长助剂可提高黄金1号小番茄的果实产量,同时验证了其促生作用及高产潜力。王雪玲等[14]研究表明,与单施水溶肥相比,添加亚磷酸钾番茄产量提高7.5%以上,在增加产量方面具有一定作用,与本试验的研究结果相符。

在本试验中,从黄金1号小番茄的品质指标来看,添加了亚磷酸钾处理的番茄果实中蛋白质、可溶性糖和维生素C含量均高于常规施肥,分别提高了10.88%~39.52%、50.31%~95.19%、18.74%~56.48%。同时,增施亚磷酸钾有助于降低小番茄果实中有机酸含量,可降低32.06%~39.72%,对小番茄的糖酸比具有很大的提升作用,小番茄风味更好、口感更佳,总体来看,亚磷酸钾生长助剂有助于提升黄金1号小番茄的品质。任士伟等[15]的试验结果表明,增施低浓度的亚磷酸钾有助于番茄品质的提升,与本试验的结果一致。

本试验结果表明,低用量(0.2%~1%)的亚磷酸钾与其他水溶性复合肥复配施用不仅可以促进小番茄的生长,提高其抗病能力,还可提高果实产量,并能改善小番茄品质,提高其商品价值。综上所述,添加1%固体亚磷酸钾(Y3)对小番茄的生长、产量和品质的促进效果最好。

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