不同施钙措施对加工番茄脐腐病发生率及产量品质的影响

2013-08-15 00:50李美宁危常州朱齐超朱金龙赵红华何婷
关键词:硝酸钙钙肥氯化钙

李美宁,危常州,朱齐超,朱金龙,赵红华,何婷

(石河子大学农学院/新疆兵团绿洲生态农业重点实验室,石河子832003)

脐腐病是番茄栽培生产中发生的一种常见的生理性病害,一般认为是由缺钙引起。钙作为植物必需的营养元素,在植物生长发育和应对环境胁迫中处于中心调控地位[1]。大多数土壤溶液中钙离子的浓度约为10-2mol/L时[2],一般能满足作物生长发育对钙营养的需求。番茄需钙量大,且在整个生长发育过程中都需要[3],但由于植物内钙的长距离运输主要发生在木质部,其运输的动力是蒸腾作用,而幼嫩部位以及果实的蒸腾作用较小,对钙的竞争弱于叶片,加之钙在韧皮部中移动性差,难以再运输和分配到新生部位及果实,因此容易发生缺钙现象[4-5]。番茄缺钙易导致脐腐病的发生,严重影响果实外观和内在品质及耐贮性[5]。目前,防治加工番茄脐腐病的主要方法是喷施氯化钙或配合施用萘乙酸,施用方法以叶面喷施为主,人工劳动强度大且机械田间作业对加工番茄物理损伤较严重。

新疆加工番茄栽培普遍采用滴灌的灌溉方式,该系统能方便的将水溶性钙盐输入植物根部,如能起到与叶面喷施类似或者更好的效果,将大幅度降低田间作业成本。而以硝酸钙为钙源,采用土施的方法防治加工番茄脐腐病的研究较少。为此,本试验通过喷施和滴施不同钙肥,研究外源钙对加工番茄果实钙含量、脐腐病发生率、产量以及相关品质指标的影响,以期为加工番茄高产优质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区域基本情况

试验于2011、2012年在石河子大学农学院试验站大田进行,前茬作物2011年为棉花,2012年为小麦,秋灌的灌量为900m3/hm2。土壤质地为中壤土,有机质17.3g/kg,全氮0.71g/kg,碱解氮81.9 mg/kg,速效磷18.4mg/kg,速效钾155.5mg/kg。

1.2 方法

1.2.1 试验方案

试验设置3种处理,包括:

1)不施钙肥处理(CK);

2)喷施CaCl2处理(SCaCl2):从出现第1穗花开始,每隔1周左右向心叶和幼果上喷洒0.5%的CaCl2溶液;

3)滴施硝酸钙处理(DCa(NO3)2):选择硝酸钙做追肥。

各处理施肥量保持一致,氮肥总施用量为300 kg/hm2,基肥占1/3,其余做追肥;处理3中由于硝酸钙含有氮素,除基肥外,每次追肥采用尿素补充不足硝酸钙所含氮素的部分。磷钾肥在播前以基肥的形式施入,施用量分别为 P2O5135kg/hm2、K2O 135kg/hm2。每个处理重复3次,田间随机区组排列。不同处理氮肥施用日期和施用量见表1。

供试番茄品种为石红九号,采用一膜两行种植模式,行距配置为40cm-68cm-40cm,株距40cm。田间管理与当地常规管理相同,即3~4片真叶时定苗,定苗后及时中耕,果实成熟后分次采摘,灌溉方式为滴灌,全生育期灌水8次,总灌溉量为3900 m3/hm2。

1.2.2 样品的采集与分析

1)加工番茄果实钙含量的测定:在加工番茄成熟期采取加工番茄果实,用自来水洗去其灰尘,再用去离子水冲洗干净,于105℃杀青,75℃烘干,称重法测定其干物质积累量,然后将样品粉碎、过筛,采用HCl+Vc浸提法[6]进行样品前处理,用原子吸收分光光度计测定植株钙含量。

2)加工番茄品质的测定:加工番茄成熟后,每个小区选取10个番茄果实,测定番茄的品质。番茄红素、可溶性固形物分别采用紫外可见分光光度法(国标法)[7-8]、手持折光仪测定,总酸、还原糖、Vc含量分别采用酸碱滴定法[9]、铜还原-直接滴定法、2,6-二氯靛酚法测定,番茄硬度采用果实硬度计测定。

3)产量测定:提前划定测产区,在加工番茄成熟期,分次采摘成熟果实,称重并计数,并测定全部小区收获株数,根据小区面积换算成亩收获株数。

产量=亩收获株数×单株果数×单果重[10]。

4)加工番茄脐腐病发生率的测定:采收期随机抽取100个加工番茄,统计脐腐病果数,计算脐腐病发生率。

1.2.3 数据计算与分析

试验数据采用Excel软件进行处理,方差分析采用Spss17.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同施钙措施对加工番茄果实钙含量和脐腐病发生率的影响

由表2可知,滴施硝酸钙和喷施氯化钙处理都可提高加工番茄果实中钙含量、降低脐腐病发生率,果实钙含量明显高于脐腐病果实中钙含量(0.96g/kg),分别较不施钙处理增加了5.2%、44.4%,脐腐病的发生率分别较不施钙处理降低了37.8%、56.1%。滴施硝酸钙防治脐腐病效果较好,与不施钙处理和喷施氯化钙处理差异有统计学意义。

2.2 不同施钙措施对加工番茄产量的影响

表3显示,与CK相比,喷施氯化钙处理加工番茄的单株果枝数、单枝果枝果数、单株果数、单果重、产量均有所增加,但差异无统计学意义,分别较CK增加了4.42%、0.72%、2.54%、15.25%、7.45%。与CK相比,滴施硝酸钙处理加工番茄的单株果枝数、单株果数、单果重都增加了,但差异无统计学意义,其中单果重增加较多,较CK增加了16.42g;单枝果枝果数稍有下降,但加工番茄产量显著增加,达到了140t/hm2,较 CK 增加了25731kg/hm2。与喷施氯化钙处理相比,滴施硝酸钙处理加工番茄的单株果枝数、单枝果枝果数、单株果数都有所下降,单果重、产量增加显著,分别较喷施钙肥处理增加了11.65%、14.27%。滴施硝酸钙增产效果明显,与CK和喷施氯化钙处理差异有统计学意义。

2.3 不同施钙措施对加工番茄品质的影响

由表4可知,与不施钙相比,喷施氯化钙处理加工番茄中还原糖、Vc含量、糖酸比、可溶性固形物含量稍有降低,但差异无统计学意义;番茄红素含量降低显著,较不施钙处理降低了35.53%;总酸含量和番茄硬度稍有增加,但差异无统计学意义。与不施钙相比,滴施硝酸钙处理加工番茄中总酸、还原糖、糖酸比、可溶性固形物含量都有所降低,但差异无统计学意义;番茄红素含量降低显著,较不施钙处理降低了25.77%;Vc含量和番茄硬度均增加,番茄硬度较不施钙处理增加了1.78N/cm2,便于加工番茄的运输和储存。滴施硝酸钙处理与喷施氯化钙处理相比,加工番茄中番茄红素含量显著增加,而其他品质指标差异无统计学意义,说明喷施氯化钙处理会影响加工番茄品质。

3 讨论

植物缺钙有2个原因,一是土壤缺钙,一般发生于酸性砂质土壤;二是生理缺钙,尽管土壤含钙丰富,但是植物(如果树和蔬菜)常常出现钙缺乏现象[11]。这主要由于Ca2+在植物体内属难移动性的元素[12],难以再运输和分配到新生部位及果实;另一方面,外在因素如干旱会引起钙随蒸腾流向地上部位的运输受限,此外氮肥施用过多,大量钙进入叶片,会导致叶片与果实争钙,加剧了钙缺乏症[13-14]。番茄花期缺钙诱导下部叶片的失绿、早衰及果实脐腐病的大量产生[15]。喷施钙肥可以有效的防治脐腐病的 发 生[16-17]。 林 葆 等[18]研 究 表 明,土 施 硝 酸钙,可显著增加蔬菜产量,其增产效果优于喷施,土施也可增加大白菜Vc含量。本研究结果显示,滴施硝酸钙可以显著增加加工番茄果实钙含量和加工番茄产量,加工番茄产量分别较不施钙和喷施氯化钙处理增加了14.27%、7.45%,滴施硝酸钙和喷施氯化钙处理均可显著降低脐腐病发生率,其中滴施硝酸钙的效果较好,施用钙肥处理加工番茄果实中番茄红素的含量显著降低,其原因有待于进一步研究。

综合加工番茄产量、品质、运输储存等因素,硝酸钙是一种很好的肥料选择,其既可以为作物提供氮素,又可以供给充足的钙营养。硝酸钙具有缓解番茄氯化钠胁迫的作用[19],左余宝等[20]研究表明,在碱化土小麦栽培中施用硝酸钙后小麦出苗率提高,亩产量和氮肥利用率大幅度增加。但Ca2+过量,植株缺铁,植株易造成缺铁症,土壤速效钾低于正常水平时,也会造成植株缺钾[21]。因此,应注意硝酸钙用量,可以选择与酰胺态和铵态氮之间的搭配使用。

番茄生产中脐腐病是普遍存在的生理性病害,对生产危害较大。常规叶面喷施虽然有一定矫正效果,但人力、机力成本高,且在地面封闭后无法实施。本研究结果证明硝酸钙通过滴灌施用其增产作用及对脐腐病防治效果比叶面喷施显著,且能避免叶面喷施的缺点,因此该方法在滴灌条件下具有重要的应用价值。

4 结论

喷施氯化钙和滴施硝酸钙均可增加加工番茄果实钙含量、降低脐腐病发生率,滴施硝酸钙的效果更显著。滴施硝酸钙肥可以显著增加加工番茄的产量,产量达到了140t/hm2,分别较不施钙和喷施钙肥处理增加了22.8%、14.3%。硝酸钙滴施对加工番茄果实品质的影响不明显,但显著降低了番茄红素含量。

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