王永珍,張劍國,劉彩虹,李思蓓,呂甜甜
(山西農(nóng)業(yè)大學園藝學院(山西省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所),山西太原030031)
近10余年來,山西省設施番茄生產(chǎn)規(guī)模發(fā)展迅速,全省種植面積已經(jīng)穩(wěn)定在4萬hm2以上,對農(nóng)民脫貧致富發(fā)揮了至關重要的作用。很顯然,科學施肥對設施番茄生產(chǎn)非常重要。據(jù)調(diào)查,山西省菜農(nóng)種植蔬菜一般只大量追施氮磷鉀復合肥料,很少施用微量元素肥料。鋅是作物生長發(fā)育不可缺少的微量營養(yǎng)元素,是作物體內(nèi)很多種酶類化合物的組分與活化物質(zhì),參與作物體內(nèi)多種生理生化代謝,對于作物葉綠素形成及光合作用具有重要影響,鋅缺乏或過量都會影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)[1-6]。根據(jù)前人試驗結(jié)果,鋅肥施用能夠顯著促進番茄及其他農(nóng)作物產(chǎn)量提高和品質(zhì)改善[7-17]。而番茄作為山西省設施栽培的一種主要蔬菜,鋅肥的施用效果尚未見報道。
本研究通過對日光溫室番茄栽培進行鋅肥噴施,研究鋅肥對番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及其葉片光合作用的影響,旨在為山西省日光溫室番茄生產(chǎn)鋅肥施用提供依據(jù)。
供試番茄品種為山西省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所育成的圓粉209。鋅肥為ZnSO4·7H2O肥(含Zn 99%),為葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司生產(chǎn)。
試驗于2019年10月至2020年4月在新絳縣王守莊村山西瑞恒農(nóng)業(yè)股份有限公司蔬菜示范園日光溫室中進行。溫室前茬蔬菜為西葫蘆。番茄于2019年9月2日播種,10月10日定植,2020年2月13日開始收獲,4月20日結(jié)束收獲。試驗田土壤質(zhì)地為輕壤石灰性褐土,在底肥施用之前取0~20 cm土層測定主要養(yǎng)分含量,結(jié)果表明,試驗地土壤有機質(zhì)含量為25.9 g/kg,全氮含量為1.16 g/kg,速效氮含量為130.5 mg/kg,速效磷含量為81.2 mg/kg,速效鉀含量為102.1 g/kg,有效鋅含量為2.06 mg/kg,pH值7.81。
試驗采用隨機區(qū)組設計,設施鋅與不施鋅(CK)2個處理,共5次重復。其中,3次重復用于產(chǎn)量測定,2次重復用于采樣分析。每小區(qū)面積為12.9 m2,定植46株秧苗。施鋅小區(qū)用硫酸鋅水溶液(濃度0.2%),分別于植株緩苗后(10月18日)、始花期(11月9日)、盛花期(12月9日)、坐果期(1月10日)共進行4次噴施,前2次每小區(qū)噴施0.5 kg溶液,后2次每小區(qū)噴1 kg鋅肥水溶液。噴同等量清水處理作為對照。每公頃施用腐熟牛糞75 m3,翻耕。把地整為“馬鞍形”高壟,覆蓋地膜,膜下暗灌。第1花序第1個果坐果70%之后,每個小區(qū)追施1 kg尿素(含N 46%)、0.6 kg氯化鉀(含K2O 60%),以后結(jié)合灌水再追施3次相同種類規(guī)格和數(shù)量的尿素與氯化鉀。其他栽培措施采用當?shù)爻R?guī)管理。
本試驗全生育期為從番茄苗定植至結(jié)束收獲。根據(jù)番茄植株生長發(fā)育階段,先后于第1花序坐果期(11月16日)、果實青熟期(1月19日)、始收期(2月13日)、收獲盛期(3月16日)和收獲結(jié)束期(4月19日)取樣,選取植株上、中、下不同葉位葉片,測定葉片葉綠素含量和光合速率,每處理取5株平均。采用80%丙酮浸提,分光光度計法測定葉片葉綠素含量[10];光合速率測定是用QGD-07型紅外線CO2分析儀于10:00開始在田間進行。
開始收獲后15 d內(nèi)的產(chǎn)量作為前期產(chǎn)量。收獲盛期,在各計產(chǎn)區(qū)采5個番茄果實,每處理共采15個番茄果實,進行品質(zhì)測定分析。將番茄果實去皮去籽,勻漿混合,用手持糖度計測定果實可溶性固形物含量;用菲林試劑比色法[18]測定果實還原糖含量;用NaOH滴定法[19]測定果實有機酸含量;果實采用2,6-二氯靛酚滴定法[18]測定維生素C含量。3次平行測定各個指標,取平均值。
采用SPSS 19.0數(shù)據(jù)分析軟件進行差異顯著性測驗產(chǎn)量分析。
2.1.1 施鋅對番茄前期產(chǎn)量的影響 施鋅處理小區(qū)前期產(chǎn)量平均為46.60 kg,公頃產(chǎn)量為36 180 kg,較對照提高12.9%,差異達顯著水平(表1)。
表1 施鋅對番茄前期產(chǎn)量的影響
2.1.2 施鋅對番茄總產(chǎn)量的影響 施鋅處理小區(qū)總產(chǎn)量平均為136.05 kg,公頃產(chǎn)量為105 629 kg,較對照增產(chǎn)9.7%,差異達顯著水平(表2)。
表2 施鋅對番茄總產(chǎn)量的影響
表3 施鋅對番茄果實營養(yǎng)成分的影響
番茄果實可溶性固形物、Vc、還原糖等主要營養(yǎng)成分的含量是評價番茄品質(zhì)的主要指標。由表3可知,噴施鋅肥可不同程度提高番茄果實可溶性固形物、Vc及還原糖含量。噴施鋅肥還降低了果實有機酸含量,將果實糖酸比(還原糖含量比有機酸含量)由5.2提高至6.9。從番茄果實外觀上看,噴施鋅肥小區(qū)平均單果質(zhì)量為243 g,對照區(qū)為238 g。因此,噴施鋅肥能夠有效提高番茄品質(zhì)。
2.3.1 施鋅對番茄植株葉片葉綠素含量的影響由表4可知,噴施鋅肥處理區(qū)與對照區(qū)番茄葉片葉綠素含量在不同生育階段變化趨勢完全一致,在番茄不同生育階段,葉片葉綠素含量由高到低排序為始收期>收獲盛期>果實青熟期>收獲結(jié)束期>第1花序坐果期,始收期最高。噴施鋅肥提高了番茄全生育期葉片葉綠素含量。噴施鋅肥處理區(qū)番茄葉片在第1花序坐果期、果實青熟期、始收期、收獲盛期和收獲結(jié)束期葉綠素含量與對照相比,分別提高了11.1%、10.0%、10.3%、9.1%和6.3%??梢姡╀\對番茄葉片葉綠素含量的影響以生育前期較大,隨生育期推移而有所降低,收獲結(jié)束期降至最低。
表4 各生育階段番茄植株葉片葉綠素含量、光合速率比較
2.3.2 施鋅對番茄植株葉片光合速率的影響 施鋅處理區(qū)與對照區(qū)番茄葉片光合速率在不同生育階段變化趨勢一致,不同生育階段葉片光合速率由高到低排序與葉綠素含量排序完全一致,以始收期最高(表4)。施鋅顯著提高了番茄葉片光合速率。施鋅區(qū)番茄葉片在第1花序坐果期、果實青熟期、始收期、收獲盛期和收獲結(jié)束期光合速率較對照分別提高了12.7%、12.6%、10.4%、10.8%和7.3%??梢?,施鋅對葉片光合速率的影響與對葉綠素的影響基本一致,即隨生育期推移而降低,至收獲結(jié)束期降至最低。
在本試驗條件下,施鋅可顯著提高番茄的前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量,改善番茄品質(zhì),可顯著提高番茄葉片葉綠素含量和光合速率,這與前人試驗結(jié)果一致[13,17]。施鋅對番茄葉片光合作用的影響貫穿于全生育期,特別以生育前期的影響較大,所以,應特別注意加強生育前期鋅肥施用。
蔬菜作物缺鋅的情況并不一定普遍,但在堿性至中性的土壤中栽培容易表現(xiàn)缺乏[20]。在我國石灰性土壤確實常常表現(xiàn)為缺鋅,全鋅和有效鋅含量低,有效鋅含量常低于缺鋅臨界含量(0.5 mg/kg)[21],而在本試驗中,土壤有效鋅含量(2.06 mg/kg)明顯高于缺鋅臨界含量的條件下,施鋅效果顯著。因此,對于山西省很多類似于本試驗偏堿性的石灰性褐土,應重視鋅肥施用。