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　材料與方法

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(dòng)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　結(jié)果與分析

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

3　結(jié)論與討論

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。

[1] 康亞龍,劉彥榮,劉建國,等.連作對加工番茄植株生理活性和物質(zhì)生產(chǎn)的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015,23(3): 319-328.

[2] 吳奇鋒,李艷.淺析新疆綠洲番茄產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].北方園藝,2010(23): 188-190.

[3] 王新,馬富裕,刁明,等.滴灌番茄臨界氮濃度、氮素吸收和氮營養(yǎng)指數(shù)模擬[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2013,29(18): 99-108.

[4] 尹中明,戴曉港,沈永寶.南京椴和心葉椴苗期光合特性比較[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,34(2): 133-136.

[5] 王萬興,孔德男,李明哲,等.新型葉面肥“愛谷素”在馬鈴薯上的應(yīng)用效果[J].園藝學(xué)報(bào),2015,42(S1): 2655.

[6] 宋玉蘭.農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展研究：新疆棉花產(chǎn)業(yè)集群的實(shí)證分析[D].烏魯木齊: 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.

[7] 喻曉玲,張東紅.新疆棉花比較優(yōu)勢分析[J].塔里木大學(xué)學(xué)報(bào),2006,18(4): 17-22.

[8] 崔昊.CO2濃度和氮肥水平對小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響及其生理機(jī)制[D].南京: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.

[9] 鄭鳳英,彭少麟.植物生理生態(tài)指標(biāo)對大氣CO2濃度倍增響應(yīng)的整合分析[J].植物學(xué)報(bào),2001,43(11): 1101 -1109.

[10] 張俊鵬.不同覆蓋條件下夏玉米節(jié)水高效灌溉制度研究[D].北京: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2009.

[11] 門中華,賈小環(huán).鈣在植物營養(yǎng)中的作用[J].陰山學(xué)報(bào),2006,20(4): 38-40.

[12] 肖家欣.柑橘果實(shí)發(fā)育中鈣和硼營養(yǎng)吸收規(guī)律的研究[D].武漢: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.

[13] 李靖,陳孝蘭,孫淑霞,等.外源鈣對桃不同部位鈣含量及果實(shí)品質(zhì)的影響[J].北方園藝,2014(17): 37-39.

[14] 史紅平,王益權(quán),石宗琳,等.農(nóng)田土壤鈣素含量及空間分布規(guī)律研究：以武功縣大莊鄉(xiāng)為例[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,49(5): 1008-1016.

[15] 杜寒春.根瘤菌對禾本科作物生長的促進(jìn)作用研究[D].南京: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.

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