摘" " 要:为探索不同类型叶面钙肥对高品质番茄长势、产量、果实品质等方面的影响,以本地高品质番茄品种原味一号为试材,自番茄第1穗花开花后,每隔10 d喷施4种不同类型含钙叶面肥,以确定其对番茄株高、茎粗、单果质量、可溶性固形物等指标的影响。结果表明,喷施含钙叶面肥后,番茄所有测定指标数值均有所提高,同时显著降低了脐腐病的发病率。喷施糖醇钙后,番茄的各项测定指标表现效果最好,番茄株高和产量分别为173.33 cm、31 825.5 kg·hm-2,脐腐病发病率降低0.33%;番茄品质也有改善,维生素C含量最高,为114.32 mg·kg-1,可溶性糖含量达到49.39,增加3.61%,各穗果可溶性固形物含量均表现最好。综上,喷施糖醇钙肥可以较好地促进番茄植株的生长,提高番茄果实的品质和产量。
关键词:高品质番茄;叶面肥;产量;品质
中图分类号:S641.2" " " " 文献标识码:A" " " " " DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2024.08.004
Effect of Different Types of Calcium-containing Foliar Fertilizers on High-quality Tomatoes
YANG Chao1,WANG Binghua2,LI Yuechao1,LYU Jian1,YANG Mingyu3,DAI Yuting3
(1.High-quality Agricultural Products Service Station in Miyun District, Beijing 101500, China;2.Beijing Agricultural Technology Extension Station, Beijing 100029, China;3.Beijing Miyun District Agricultural Service Center, Beijing 101500, China)
Abstract: In an effort to investigate the impacts of various types of foliar calcium fertilizers on the growth, yield, and fruit quality of high-quality tomatoes, and to offer a reference for the application of calcium fertilizers on high-quality tomatoes in this region, the local high-quality tomato variety Yuanwei No.1 was adopted as the test material. Every 10 days after the flowering of the first panicle of tomato, four distinct foliar calcium fertilizers were sprayed. Calcium nitrate, amino acid calcium, sugar alcohol calcium, and inositol calcium were utilized to determine their effects on indicators such as the plant height, stem diameter, single fruit weight, and soluble solids of tomatoes. The results showed that after the application of foliar calcium fertilizer, all the measured indices of tomatoes were enhanced, and the occurrence of umbilical rot was notably reduced. The most favorable effect on various measurement indicators was achieved after spraying sugar alcohol calcium,with the tomato plant height reaching 173.33 cm and the yield amounting to 31 825.5 kg·hm-2. Simultaneously, the incidence rate of umbilical rot was significantly decreased by 0.33%. The quality of tomatoes also improved, with the maximum content of vitamin C reaching 114.32 mg·kg-1 and the soluble sugar content reaching 49.39, representing an increase of 3.61%. The soluble solid content of each ear and fruit was optimal. To sum up, the spraying of sugar alcohol calcium fertilizer can effectively stimulate the growth of tomato plants, enhance the quality of tomato fruits, and" increase the yield.
Key words: high-quality tomatoes; foliar fertilizer; yield; quality
随着番茄产业的快速发展,中国已成为世界上最大的番茄生产国[1],产量占全球的三分之一,2022年全国番茄种植面积为111.27 万hm2,产量约为6.609 万t,产值1 669亿元。近几年,高品质番茄逐渐进入人们的视野,这种香味浓郁、口感酸甜、营养丰富的果实受到消费者的喜爱,消费市场也对高品质番茄需求更大、要求更高[2]。番茄作为一种喜钙作物,缺钙后会造成果实、产量、品质下降[3],甚至大面积发生脐腐病,使果实失去商品价值。有研究表明,适量施用钙肥能优化土壤性状,增强番茄长势和抗逆性,有利于降低脐腐病的发病率,从而获得更高的产量和更好的商品性[4-6]。叶面施肥是农业生产中常见的一种施肥方式,具有操作简单、效果显著、肥料利用率高等优势[7]。目前已经有关于硝酸钙[8]、钙锌配施[9]、钙水平[10]等对番茄果实品质和产量的研究,但是针对不同类型钙肥在高品质番茄上应用效果的研究报道相对较少。针对当前高品质番茄生产中的问题,本研究引入4种商品含钙肥料,采用叶面喷施的方式,研究对口感型番茄植株长势、产量和品质的影响,以期筛选出更适合高品质番茄叶面喷施的钙肥类型。
1 材料和方法
1.1 试验材料
供试番茄品种为原味一号,由中国农业科学院蔬菜花卉研究所供种。试验所用含钙叶面肥分别是硝酸钙、糖醇钙、肌醇钙、氨基酸钙,肥料信息见表1。
1.2 试验方法
试验于2023年9月至2024年2月在北京市密云区溪翁庄镇尖岩村必达种植专业合作社日光温室内进行。日光温室跨度13 m,长度85 m。番茄幼苗于2023年9月6日定植,单畦双行定植,畦间距150 cm,株距35 cm。试验以喷施清水作为对照(CK),设置4个含钙叶面肥喷施处理:硝酸钙(T1)、糖醇钙(T2)、肌醇钙(T3)、氨基酸钙(T4)。各处理喷施钙离子浓度均为0.009 mol·L-1,对应肥料稀释情况见表2。每处理设置3次重复,每个重复1个小区。采用随机区组排列,每个小区种植2畦。番茄第1穗开花时,进行第1次喷施处理,叶片背面要喷施均匀,之后每10 d喷施1次,采收结束前2周停止喷施。喷施时间一般选择在晴天9:00前或者16:00进行(揭棉被后0.5 h或者盖棉被前1 h)。
1.3 项目测定
1.3.1 生长指标测定 植株打顶前,每个重复随机选定6株番茄进行指标的测定。采用普通卷尺测量植株的株高(植株茎基部至生长点自然长度)、叶片数(子叶节至顶端生长点的真叶数量,长度大于5 cm计为一片叶)、叶片长(叶柄基部至叶尖的长度)、叶片宽(叶片平展的最大宽度),采用游标卡尺测量茎粗(生长点下20 cm处茎干最宽处直径)。
1.3.2 品质指标测定 番茄进入采收期后,取成熟度相对一致的第4穗果实,每个处理随机选取10个,测量果实硬度、果实纵径、果实横径,计算果形指数(果实纵径与果实横径的比值),测定果实营养品质。营养品质检测指标包括可溶性固形物、可溶性糖(蒽酮比色法)、可滴定酸(NaOH 滴定法)、糖酸比、维生素C(钼蓝比色法)等。
1.3.3 产量指标测定 每个处理随机测定6株,自第1穗果成熟开始,调查座果穗数、每穗果数,利用电子天平测量单果质量,并计算各穗果的产量,最后折算单位面积产量。
1.3.4 发病指标测定 进入采收期,每个处理随机抽取100株番茄植株,统计病果数量,计算脐腐病发病率。
1.4 数据处理
本研究采用Excel 2020、Origin 18.0、SPSS 19.0统计软件对试验数据进行分析,采用邓肯新复极差法在0.05显著水平下进行差异显著性检验,图表数据均为3次重复的平均值。
2 结果与分析
2.1 不同类型含钙叶面肥对高品质番茄长势和产量的影响
由表2可知,除座果数外,不同类型含钙叶面肥处理的其他生长指标均表现出一定的差异。随着生育期的推进,各处理的株高均呈逐渐增加趋势;进入采收期后,生长速率稳中有降。其中,T2处理的株高最高,为173.33 cm,T1处理的株高最低,为148.14 cm,比CK低14.53%。番茄打顶前,各处理的茎粗呈先增后降趋势;番茄座果转色期,茎粗水平达到最高值。其中,T2处理的茎粗最大,为16.35 mm,T4处理的茎粗最小,为12.28 mm,T1、T2处理与CK相比差异不显著,但显著高于T3、T4处理;番茄座果转色期,4个处理的茎粗均大于CK。综合对比发现,除T4处理外,其他各处理均可以提高产量,尤其以T2处理的提高效果最明显,经糖醇钙处理后,植株茎粗叶大,生长表现最强,可达到增产目的。
2.2 不同类型含钙叶面肥对高品质番茄果实品质的影响
由表3可知,喷施钙肥后,T2处理的单果质量、果实纵径、横径均最大,T4处理的果实纵径最小,CK的单果质量及果实横径最小。其中,T2处理的单果质量比CK增加38.42%,其次为T1处理,比CK增加33.08%;果形指数范围为0.83~0.89。这说明喷施硝酸钙、糖醇钙对高品质番茄的单果质量有显著影响,而肌醇钙和氨基酸钙对高品质番茄的单果质量、果实横纵径无显著影响。
由图1可知,喷施含钙叶面肥对番茄果实的内在品质指标有不同程度的影响。结合表4可知,喷施钙肥处理后,第1穗和第2穗番茄可溶性固形物含量高于CK,自第3穗果后,各处理间差异不显著。可溶性糖方面,T1、T2处理的可溶性糖含量分别比CK增加2.84%、3.61%,T4处理的可溶性糖含量比CK降低8.76%(图1-A);可滴定酸方面,各处理的可滴定酸均略低于CK(图1-B);糖酸比方面,各处理均与CK存在显著性差异,其中T2处理的糖酸比最高,比CK高0.79(图1-C);维生素C含量方面,T2处理的维生素C含量最高,达到114.32 mg·kg-1,除T3处理的维生素C含量最低(84.54 mg·kg-1)外,其他各处理间差异不显著(图1-D)。通过测量果实1~5穗果的平均可溶性固形物含量可知,喷施钙肥后,可溶性固形物含量总体上均有所增加,由大到小排序为T3gt;T2gt;T1gt;T4gt;CK。这说明喷施含钙叶面肥有助于提升高品质番茄的营养品质及口感。
2.3 不同类型含钙叶面肥对高品质番茄果实脐腐病的影响
由图2所示,T1、T2、T3、T4处理的脐腐病发生率分别为24%、11.6%、20.8%、20.8%,CK的脐腐病发病率为44.8%。喷施钙肥后,脐腐病发病率降低50%以上。因此,喷施含钙叶面肥能降低番茄脐腐病发病率。上述结果表明,叶面喷施钙肥对高品质番茄脐腐病具有一定的防治作用。喷施不同钙肥后,T2处理的番茄脐腐病发病率最低,这说明喷施糖醇钙对番茄脐腐病的防治效果最好。
3 讨论与结论
3.1 讨论
钙素是番茄生长发育过程中不可或缺的元素之一,在植物生长发育过程中,钙能够参与到番茄生长的各个阶段,自花期至采收期,植株对钙的吸收均呈现上升趋势,在花期、盛果期和果实膨大期达到高峰[11]。因此,钙素能够改善植株对矿物质养分的吸收,提高作物品质[12],防治因缺钙而引发的生理病害[13]。通过喷施含钙叶面肥,可以补充根系对钙的吸收[14],提高作物产量,改善果实品质。
本研究表明,通过喷施含钙叶面肥,株高、叶片长、叶片宽、茎粗等均随着生育期的推进逐渐升高,其中以T2处理的效果最好。本研究中,喷施钙肥对单果质量、果实横径、果实纵径、产量均有提升作用,尤其以喷施糖醇钙表现最显著。植株的生长指标不仅可以直观反映番茄植株的生长状况,同时也可以间接反映番茄果实的品质及产量[15],这与庄丽萍等[16]研究结果类似。
笔者发现中,喷施含钙叶面肥可显著影响番茄果实中可溶性固形物、可滴定酸、糖酸比、维生素C含量。喷施糖醇钙肥的效果最好,可溶性糖含量较CK提高3.61%,糖酸比较CK提高0.79,维生素C较CK提高0.39 mg·kg-1。在高品质番茄果实品质各项指标中,糖度、酸度、可溶性固形物含量是构成番茄营养品质与风味品质的重要指标[17],可溶性糖含量越高,番茄口感及品质也越高。
番茄脐腐病是影响高品质番茄商品性和价格的重要因素之一[18]。国外学者认为,引起番茄脐腐病的主要因素是钙素缺乏[19-21]。丁富功等[11]研究表明,果实中钙含量越高,脐腐病发病率越低。蒋新梅等[6]研究表明,番茄植株体内增加钙素有利于减少脐腐病发生率,进而提高番茄产量。本研究表明,通过增施钙肥,可以减轻脐腐病发病率,进一步达到增产的目的,这与上述研究相吻合。
关志华等[22]、吴运星等[23]研究表明,喷施钙肥后,有利于增加果实硬度,方便运输和保存。由于本试验没有对果实硬度指标进行测定,在后续试验研究中,笔者将进一步完善试验设计,以进一步探索钙肥对高品质番茄果实硬度的影响。另外,高产、高效益是种植户追求的首要目标,而在确保经济效益的前提下,如何科学施肥还有待进一步研究。
3.2 结论
综上所述,在番茄进入正常生长发育时期,喷施含钙叶面肥后,可以促进番茄植株的生长,提高番茄的产量,提升番茄的品质,降低脐腐病发病率,其中以喷施糖醇钙的效果最好。喷施糖醇钙可以作为北京地区高品质番茄种植推荐的施肥措施之一,并可以作为防治番茄脐腐病的选择途径。
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