高志建,湯曉昀,何 帥,劉 瑜,周建偉*
(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院,新疆石河子 832000;2.石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,新疆石河子 832000)
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新型葉面肥愛谷素對加工番茄光合作用及產(chǎn)量的影響
高志建1,湯曉昀2,何 帥1,劉 瑜1,周建偉1*
(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院,新疆石河子 832000;2.石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,新疆石河子 832000)
[目的]探索新型葉面肥愛谷素在加工番茄上的應(yīng)用效果。[方法]以新疆加工番茄主栽品種里格爾87-5為試材,設(shè)置愛谷素噴施與對照2個(gè)處理。全生育期噴施6次,對其生育進(jìn)程、SPAD值、凈光合速率及收獲產(chǎn)量和青果率進(jìn)行調(diào)查。[結(jié)果]噴施愛谷素葉面肥,可使加工番茄的生育進(jìn)程提前2~3 d,可在前4 d提高葉片凈光合速率,最高達(dá)29.3%,可使加工番茄產(chǎn)量提高22.8%,同時(shí)使青果率在同一時(shí)期降低24.7%。[結(jié)論]愛谷素葉面肥可提高加工番茄的產(chǎn)量與品質(zhì)。
葉面肥;愛谷素;加工番茄;肥效;產(chǎn)量
加工番茄產(chǎn)業(yè)是新疆“紅色產(chǎn)業(yè)”最主要的組成部分[1],其產(chǎn)業(yè)化程度高,是新疆特色經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。新疆加工番茄種植面積達(dá)7.3萬hm2,年生產(chǎn)能力突破100萬t,番茄制品產(chǎn)量、出口量占全國90%以上[2],是我國重要的加工番茄生產(chǎn)和加工基地[3]??諝庵蠧O2一般占0.033%,對植物光合作用來說較低,而植物的光合作用常受到低濃度CO2的制約[4],因此,普通的光合作用對植物生長所起的作用遠(yuǎn)未達(dá)到植物的最佳生長水平。愛谷素是奧地利Agrosolution公司研發(fā)的源于天然礦物質(zhì)的植物二氧化碳葉面肥[5],其以細(xì)霧噴灑在葉片表面,通過氣孔進(jìn)入植物,在葉片內(nèi)部釋放CO2,可提高葡萄糖、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化,增加氧氣的釋放量,從而增強(qiáng)植物的光合作用,形成“綠肺”效應(yīng)。筆者研究了愛谷素葉面肥在加工番茄上的施用效果,旨在為提高番茄產(chǎn)量和品質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)。
1.1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)于2015年4~10月在新疆農(nóng)墾科學(xué)院試驗(yàn)地進(jìn)行。該區(qū)年降水量125.0~207.7 mm,年蒸發(fā)量1 946 mm,年均氣溫7.5~8.2 ℃,年日照時(shí)間2 526~2 874 h,生長季日照時(shí)數(shù)為1 900~2 000 h,年無霜期160 d左右,≥10 ℃活動積溫為3 570~3 729 ℃。試驗(yàn)地土壤類型為中壤土,0~20 cm有機(jī)質(zhì)含量6.94 g/kg,堿解氮含量41 mg/kg,速效磷含量21 mg/kg,速效鉀含量99 mg/kg;20~40 cm有機(jī)質(zhì)含量5.73 g/kg,堿解氮含量33 mg/kg,速效磷含量14 mg/kg,速效鉀含量103 mg/kg。
1.2供試材料加工番茄品種:新疆主栽品種里格爾87-5;葉面肥:愛谷素,主要成分CaCO3(Ca≥35%,pH 6.5~8.5,水不溶物≤5.0%)。
1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)愛谷素與對照(CK)2個(gè)處理,每處理重復(fù)3次,每小區(qū)面積60 m2。全生育期灌水8次,總灌水量為3 900 m3/hm2,生育期水肥分配情況見表1。全生育期噴施愛谷素葉面肥7次,噴施總量8 625 g/hm2,分配情況見表2。
表1加工番茄生育期水肥分配情況
Table 1Distribution scheme of water and fertilizers during processed tomato growth period %
日期Date(月-日)灌量IrrigationamountNP2O5K2O04-165845.02006-12101106-25111927.53507-08151927.54507-20171908-01171108-1015608-16106合計(jì)Total100100100100
注:4月16日45% P2O5、20%K2O為播種前基施。
1.4田間管理播種方式采用機(jī)械直播,滴灌覆膜栽培,1膜2行種植,行距配置25 cm+125 cm,株距33 cm,4月16日播種,保苗株數(shù)49 500株/hm2,田間管理與當(dāng)?shù)爻R?guī)管理相同。氮肥選用尿素(N≥46%),純氮用量270.0 kg/hm2,全生育期分8次隨水滴施;磷肥選用磷酸一銨(P2O5≥51%),P2O5用量為82.5 kg/hm2,除基施45%外,剩余55%在初花期、初果期分2次施入;鉀肥選用氯化鉀(K2O≥60%),K2O用量為180 kg/hm2,除基施20%外,剩余80%在初花期、初果期分2次施入。
1.5測定項(xiàng)目與方法生育期內(nèi)選取每小區(qū)30片葉用手持式葉綠素測定儀(SPAD-502Plus,konica minolta optics,inc.Jp)測定SPAD值;生育期每小區(qū)隨機(jī)選取有代表性植株6株,用便攜式光合測定儀(Lcpro+ ADC,BioScientific,Ltd.UK)測定凈光合速率;記錄每小區(qū)生育進(jìn)程;收獲期每小區(qū)實(shí)收計(jì)產(chǎn)。
1.6數(shù)據(jù)處理采用DPS 7.05進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,使用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。
2.1生育進(jìn)程調(diào)查由表3可知,愛谷素和CK處理的生育進(jìn)程相差不大,噴施愛谷素葉面肥處理的開花期、坐果期、成熟期均較CK提前2~3 d。
表2加工番茄生育期葉面肥分配情況
Table 2Distribution scheme of leaf fertilizer during processed tomato growth period
序號SerialNo.日期Date(月-日)用量Amount∥g/hm2105-05750205-221125306-081125406-201125507-021500607-161500708-011500合計(jì)Total8625
注:CK施等量的水。
Note : Spraying the same amount water on CK.
表3 各處理加工番茄生育進(jìn)程
2.2光合參數(shù)變化于6月20日噴施愛谷素葉面肥后,連續(xù)7 d進(jìn)行了加工番茄SPAD值的測定。由表4可知,噴施愛谷素葉面肥后,加工番茄葉片葉綠素含量在第1天大于CK(P<0.05),第2天小于CK(P<0.05),第3~6天和CK相當(dāng)(P>0.05),第7天小于CK(P<0.05)。這表明加工番茄葉片對葉面噴施愛谷素葉面肥不敏感。
表4各處理加工番茄葉片的SPAD值變化
Table 4The change of SPAD value in processed tomato leaves in each treatment
日期Date(月-日)CK愛谷素Agrosol06-2155.9±1.2559.4±1.34*06-2256.0±1.60*52.2±1.4706-2358.1±1.5658.6±0.9006-2457.5±1.2557.9±1.1706-2556.7±1.9658.5±1.7106-2663.0±1.4361.3±1.3206-2760.6±1.46*52.3±1.52
注:*表示在0.05水平差異顯著。
Note:* stands for significant difference at 0.05 level.
由表5可知,噴施愛谷素葉面肥后,番茄葉片凈光合速
率在前4 d顯著大于CK(P<0.05),第5天、第6天、第7天與CK基本相當(dāng)(P>0.05)。這表明噴施愛谷素葉面肥后,可以在前4 d提高葉片凈光合速率。
表5各處理加工番茄葉片光合速率變化
Table 5Changes in photosynthetic rate of processed tomato leaves in each treatment
μmol/(m2·s)
注:*表示在0.05水平差異顯著。
Note:* stands for significant difference at 0.05 level.
2.3產(chǎn)量比較由表6可知,愛谷素處理的紅果產(chǎn)量比CK平均增產(chǎn)22.8%(P<0.05),青果率比CK平均降低24.7%(P<0.05)。
表6 各處理加工番茄產(chǎn)量比較
新疆光照資源豐富,日照時(shí)間長、強(qiáng)度大,全年日照時(shí)數(shù)為2 550~3 500 h,日照率60%~80%[6]。自然條件下,大氣中CO2濃度為340~360 μmol/mol。白天作物群體內(nèi)部由于強(qiáng)烈的光合作用,CO2濃度低,遠(yuǎn)不能滿足作物光合作用的需要,從而成為提高產(chǎn)量的制約因素。據(jù)報(bào)道,新疆棉花皮棉產(chǎn)量為1 500 kg/hm2時(shí),光能利用率僅為1%,而棉花最大光能利用潛力為4%~6%或更高[7]。筆者研究了愛谷素葉面肥在加工番茄上的應(yīng)用效果,結(jié)果表明:①噴施愛谷素葉面肥可以提前加工番茄的生育進(jìn)程2~3 d,這可能是由于微小的愛谷素顆粒通過葉片氣孔進(jìn)入葉片內(nèi)部,與葉酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2,提高了光合底物,從而提高了葉片凈光合速率的緣故[8];②噴施愛谷素葉面肥可以使加工番茄產(chǎn)量提高22.8%,可能是由于一方面噴施愛谷素葉面肥提高了葉片光合速率,使之轉(zhuǎn)化形成了更多的生物量[9],使得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量也相應(yīng)增加[10];另一方面愛谷素葉面肥中含有鈣元素,鈣以果膠的形式參與細(xì)胞壁的組成,保持細(xì)胞膜的完整[11],提高果皮致密度[12]和果實(shí)硬度[13],增強(qiáng)作物抗逆性[14],間接促進(jìn)作物生長[15],提高了經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量;③噴施愛谷素葉面肥可使加工番茄青果率在同一時(shí)期降低24.7%。該研究探索了新型葉面肥愛谷素在加工番茄上的應(yīng)用效果,獲得了上述初步認(rèn)知,且由于加工番茄種植地域及品種的限制,關(guān)于更大范圍之內(nèi)的拓展研究有待于今后進(jìn)一步進(jìn)行。
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Effects of New Type of Leaf Fertilizer “Agrosol” on Photosynthesis and Yield of Processed Tomato
GAO Zhi-jian1,TANG Xiao-yun2,HE Shuai1, ZHOU Jian-wei*et al
(1.Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Sciences,Shihezi,Xinjiang 832000; 2.Shihezi Academy of Agricultural Sciences,Shihezi,Xinjiang 832000)
[Objective] The aim was to explore the application effect of new type of leaf fertilizer Agrosol on processed tomato.[Method] Taking Xinjiang processed tomato main cultivar “Riegel 87-5” as test material,setting up two treatments of spraying and contrast,spraying fertilizer 6 times during the whole growth period,the growth process,SPAD value,net photosynthetic rate,yield and immature rate were investigated.[Result] The results showed that spraying Agrosol fertilizer can accelerate the growth process of tomato 2-3 days in advance; after spraying Agrosol fertilizer,the net photosynthetic rate of leaves could be improved 4 days in advance,and reach the highest rate of 29.3%; Agrosol fertilizer could increase tomato yield by 22.8% and decrease the immature rate by 24.7% at the same period.[Conclusion] Spraying Agrosol leaf fertilizer can improve yield and quality of processed tomato.
Leaf fertilizer; Agrosol; Processed tomato; Fertilizer efficiency; Yield
國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40973061);農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)北方旱作農(nóng)業(yè)滴灌節(jié)水關(guān)鍵技術(shù)研究與示范(201203012)。
高志建(1983- ),男,新疆沙灣人,副研究員,碩士,從事植物營養(yǎng)研究。*通訊作者,研究員,從事節(jié)水灌溉理論與技術(shù)等研究。
2016-08-05
S 606+.2
A
0517-6611(2016)24-136-02