番茄筋腐病抗、感材料葉片和果實(shí)中主要礦質(zhì)營養(yǎng)元素的分析

宋 佳， 王 輝， 李文麗， 王 富

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山東青島 266109)

番茄(Solanumesculentum)，又稱西紅柿，屬于喜溫、喜光性蔬菜，營養(yǎng)豐富，是一年生或多年生草本植物[1]。如今隨著人們對番茄需求量的增加，番茄栽培面積也隨之增大，病蟲害問題日趨嚴(yán)重，其中番茄筋腐病是番茄生產(chǎn)中普遍發(fā)生的生理性病害之一[2]，嚴(yán)重影響了番茄果實(shí)的品質(zhì)和產(chǎn)量，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[3]。

番茄筋腐病，又稱條腐病或帶腐病，無論是保護(hù)地還是露地種植都會(huì)發(fā)生，在冬季、春季的番茄生產(chǎn)上較常見[4]。1926年Bewley首次提到這種病害[5]，隨后世界上許多國家都進(jìn)行研究報(bào)道，但是由于發(fā)病原因復(fù)雜，研究結(jié)果顯示人們對于此病的發(fā)病原因有著不同的理解與看法[6-7]。Bewley等研究得出缺鉀是致使番茄筋腐病發(fā)生的主要原因之一[5]。但同時(shí)其他研究表明，僅僅增施鉀肥并不能徹底解決番茄筋腐病的發(fā)生[8]。1958年，日本農(nóng)業(yè)學(xué)家首次在日本發(fā)現(xiàn)番茄筋腐病，此后森俊人等對番茄筋腐病進(jìn)行了許多研究，日本的農(nóng)業(yè)學(xué)家一致認(rèn)為有多種因素會(huì)影響番茄筋腐病的發(fā)生，其中一個(gè)關(guān)鍵因素就是保護(hù)地的長期連作[7]。

本研究以番茄筋腐病易感高代自交系C285和抗病高代自交系P31為試驗(yàn)材料，對這2種材料在不同時(shí)期的果實(shí)和葉片中氮、磷、鉀、鈣、鎂的含量進(jìn)行測定，研究不同品種番茄葉片與果實(shí)中的礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量及變化規(guī)律，以期為研究番茄筋腐病的發(fā)生與營養(yǎng)之間的關(guān)系規(guī)律提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為番茄筋腐病易感高代自交系C285和抗病高代自交系P31，2份材料均由青島農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院提供。其中，2份材料的水、肥管理相同(常規(guī)管理)，番茄長勢良好。每份材料均取不同時(shí)期(綠熟期、轉(zhuǎn)色期、紅熟期)中番茄的第1穗果實(shí)與第1穗果實(shí)上的第1組葉片作為分析測試樣品，每份材料均重復(fù)3次。采回葉片與果實(shí)材料后，及時(shí)將表面用蒸餾水擦拭干凈，于105 ℃烘箱中烘30 min后，降溫至65～80 ℃烘至恒質(zhì)量，烘干后研磨成粉，備用[9]。

1.2 主要儀器

等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES-Optima 8×00光譜儀，購自美國PE公司)、凱氏定氮儀(FOSS-2100，購自瑞典FOSS公司)。

1.3 試驗(yàn)方法

精確稱取1.0 g樣品粉末，放入消化管，加入0.3 g硫酸銅、3.0 g硫酸鈉以及12 mL硫酸消煮至藍(lán)綠色后用凱氏定氮儀蒸餾，用鹽酸滴定法測定葉片與果實(shí)的氮含量[10]。精確稱取0.5 g樣品粉末，放入錐形瓶，加入10 mL硝酸、2 mL高氯酸過夜，在控溫消煮儀上消解至溶液為1 mL左右，冷卻，加入 10 mL 左右去離子水，繼續(xù)加熱趕酸后無損轉(zhuǎn)移至容量瓶定容，用等離子體發(fā)射光譜儀分別測定磷、鉀、鈣、鎂的含量[11-12]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行LSD法差異顯著性測驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 番茄抗、感筋腐病材料功能葉片中主要礦質(zhì)營養(yǎng)元素的比較與分析

由圖1可知，抗病材料P31的功能葉片在不同時(shí)期中的氮含量相對較穩(wěn)定，在2.25%～2.42%之間；感病材料C285的氮含量變化也比較穩(wěn)定，分布在1.66%～1.91%之間。隨著時(shí)間的推移，葉片中的氮含量逐漸降低，在3個(gè)時(shí)期中P31葉片中的氮含量均極顯著高于C285(P<0.01)。

由圖2可知，P31在不同時(shí)期功能葉片中的磷含量相對較穩(wěn)定，而C285功能葉片中的磷含量則有一定變化，其中轉(zhuǎn)色期的磷含量最小，為2.37 mg/g。另外，在3個(gè)時(shí)期中C285葉片中的磷含量均顯著高于P31(P<0.05)。

由圖3、圖4、圖5可知，P31在果實(shí)發(fā)育過程中隨著時(shí)間的推移，其功能葉片中鉀的含量逐漸減少；而C285在轉(zhuǎn)色期與紅熟期葉片中鉀、鈣的含量均低于綠熟期，且轉(zhuǎn)色期時(shí)鉀、鈣的含量最低。在同一時(shí)期，P31葉片中的鉀含量均高于C285，而P31葉片中的鈣含量均低于C285；在綠熟期時(shí)，P31葉片中的鎂含量高于C285，而在轉(zhuǎn)色期與紅熟期時(shí)，P31葉片中的鎂含量均低于C285，且在紅熟期時(shí)差異顯著(P<0.05)。

2.2 番茄抗、感筋腐病材料果實(shí)中主要礦質(zhì)營養(yǎng)元素的比較與分析

由圖6可知，P31隨著時(shí)間的推移，果實(shí)中氮含量逐漸減少。在果實(shí)發(fā)育過程中，在綠熟期與轉(zhuǎn)色期時(shí)，P31果實(shí)中氮含量均極顯著高于C285；在紅熟期時(shí)，P31果實(shí)中氮含量極顯著低于C285(P<0.01)。

由圖7可知，P31在果實(shí)發(fā)育過程中，在轉(zhuǎn)色期時(shí)果實(shí)中磷含量最低，為2.54 mg/g，在紅熟期時(shí)最高，為3.06 mg/g；C285果實(shí)中磷的含量在3個(gè)時(shí)期均高于P31，且在紅熟期時(shí)差異顯著(P<0.05)。

由圖8、圖9、圖10可知，果實(shí)中鉀含量與磷含量的變化趨勢相似，P31果實(shí)中鉀含量在轉(zhuǎn)色期時(shí)最低，為 33.02 mg/g，在紅熟期時(shí)最高，為42.01 mg/g；2份材料在果實(shí)發(fā)育過程中隨著時(shí)間的推移，其果實(shí)中鉀的含量呈逐漸增加的趨勢，且P31果實(shí)中的鉀含量顯著低于C285果實(shí)中的鉀含量(P<0.05)。P31、C285這2份材料在果實(shí)發(fā)育過程中，鈣含量均是在轉(zhuǎn)色期時(shí)最低，且各個(gè)時(shí)期P31果實(shí)中的鈣含量均低于C285。在果實(shí)發(fā)育的3個(gè)時(shí)期中，C285果實(shí)中鎂含量均高于P31，且2份材料均在轉(zhuǎn)色期時(shí)鎂的含量最低，紅熟期時(shí)鎂的含量最高。

2.3 番茄抗、感筋腐病葉片與果實(shí)中主要礦質(zhì)營養(yǎng)元素的比較與分析

分別對2份材料同一時(shí)期功能葉片和果實(shí)中大量元素氮、磷、鉀的含量進(jìn)行比較與分析，由表1可知，P31在果實(shí)發(fā)育過程中，其功能葉片中氮含量均極顯著高于果實(shí)中氮含量(P<0.01)；而C285果實(shí)中氮含量極顯著高于葉片中氮含量(P<0.01)。P31在果實(shí)發(fā)育過程中其果實(shí)中磷含量均高于葉片；C285在綠熟期果實(shí)中磷含量低于葉片，但在轉(zhuǎn)色期和紅熟期時(shí)均高于葉片中磷含量。2份材料果實(shí)中鉀的含量均極顯著高于葉片中鉀的含量(P<0.01)。

同時(shí)也分別對2份材料同一時(shí)期功能葉片和果實(shí)中大量元素鈣、鎂的含量進(jìn)行比較與分析，由表2可知，2份材料果實(shí)中鈣、鎂的含量均極顯著低于葉片中鈣、鎂的含量(P<0.01)。

3 結(jié)論與討論

本研究針對番茄筋腐病抗病材料P31和感病材料C285果實(shí)發(fā)育過程中，對應(yīng)功能葉和果實(shí)中主要礦質(zhì)元素含量進(jìn)行測定與分析。C285功能葉片中氮、鉀的含量在發(fā)育的每個(gè)階段均普遍低于P31； C285果實(shí)中氮含量在綠熟期與轉(zhuǎn)色期時(shí)均極顯著低于P31，而紅熟期時(shí)極顯著高于P31(P<0.01)。C285果實(shí)中鉀含量均顯著高于P31果實(shí)中的鉀含量(P<0.05)。C285果實(shí)中鎂含量在果實(shí)發(fā)育的每個(gè)階段均高于P31，且在綠熟與轉(zhuǎn)色期時(shí)差異極顯著(P<0.01)。P31在果實(shí)發(fā)育過程中其功能葉片中氮含量極顯著高于果實(shí)；而C285果實(shí)中氮含量極顯著高于葉片(P<0.01)?？?、感筋腐病2份材料果實(shí)中鈣、鎂的含量均極顯著低于葉片中鈣、鎂的含量(P<0.01)，而果實(shí)中鉀含量均極顯著高于葉片中鉀含量(P<0.01)。

表1 抗、感材料同一時(shí)期葉片和果實(shí)中氮、磷、鉀含量之間的比較與分析

注：“*”“**”分別表示在0.05、0.01水平上差異顯著，下表同。

表2 抗、感材料同一時(shí)期葉片和果實(shí)中鈣、鎂含量之間的比較與分析

番茄筋腐病的發(fā)生嚴(yán)重影響了果實(shí)的商品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，現(xiàn)如今已成為急需解決的問題[6，13]。關(guān)于礦質(zhì)元素對番茄筋腐病的影響，Bewley等的試驗(yàn)結(jié)果表明，在缺乏有機(jī)肥料的條件下，番茄筋腐病的發(fā)生與氮、鉀的缺乏有關(guān)，尤其是鉀的缺乏[5]。

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[1]程智慧. 蔬菜栽培學(xué)各論[M]. 北京：科學(xué)出版社，2010：60-63.

[2]齊紅巖，須 暉，李天來. 土壤水分對番茄褐變型筋腐病發(fā)生的影響[J]. 中國蔬菜，2000，1(3)：8-10.

[3]侯麗霞，郎豐慶，徐文玲，等. 番茄筋腐病的發(fā)病機(jī)理、原因與防治[J]. 北方園藝，2002(3)：64-65.

[4]洪玉善，鄭士金，崔長輝. 保護(hù)地番茄筋腐病及其防治途徑[J]. 吉林蔬菜，1994(2)：12-13.

[5]Bewley W F，White H L. Some nutritional disorders of the tomato[J]. Annals of Applied Biology，1926，13(3)：323-338.

[6]李天來，張振武，郭 泳. 番茄筋腐果的發(fā)生原因及防止對策[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1992，23(2)：153-156.

[7]森俊人，久保雄之介，黃子明. 番茄筋腐病的發(fā)病機(jī)制和防治方法[J]. 中國蔬菜，1984(3)：57-60.

[8]須 暉，孫紅梅，李天來，等. 番茄筋腐病研究進(jìn)展[C]//中國園藝學(xué)會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集論文集，北京，2001.

[9]王蓮英. 中國牡丹品種圖志[M]. 北京：中國林業(yè)出版社，1997.

[10]戴宏林，吳小駿. 用凱氏定氮法測定植物干樣品中的氮含量[J]. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版)，1995，16(3)：70-70.

[11]馮小飛，趙 寧，澤桑梓，等. 不同產(chǎn)地黑木耳中礦質(zhì)元素含量的測定[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44(4)：35-38.

[12]王小平，李 柏. ICP-OES和ICP-MS測定中日兩國大米中27種礦質(zhì)元素含量[J]. 光譜學(xué)與光譜分析，2010，30(8)：2260-2264.

[13]張保賢. 保護(hù)地番茄筋腐病的發(fā)生與防治[J]. 蔬菜，1994(5)：23-24.

于連鵬，張亞玲，劉殿宇，等. 黑龍江省水稻主栽品種對稻瘟病的抗性評價(jià)與利用[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46(9)：115-118