不同劑量保水劑對盆栽櫻桃番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

華仁銳 李香旺 李慕紫 張衛(wèi)華

摘 ? ?要：本試驗(yàn)通過基質(zhì)盆栽方式研究施入不同劑量保水劑對櫻桃番茄植株產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。試驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)保水劑處理水平，分別為0（CK），2.0，4.0，6.0，8.0 g·株-1，在露天環(huán)境下調(diào)查不同保水劑施用水平對櫻桃番茄生長和結(jié)果特征及番茄果實(shí)品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，施用保水劑可以減少灌溉水量且施用量以8.0 g·株-1時(shí)節(jié)水效果最佳;當(dāng)保水劑劑量為2.0 g·株-1時(shí)，番茄植株葉片數(shù)和株高，以及果實(shí)橫徑、縱徑、單果質(zhì)量、坐果數(shù)和單株產(chǎn)量均顯著高于CK（P<0.05）;各保水劑處理均在一定程度上降低了可溶性糖和Vc含量而增加了可滴定酸含量，導(dǎo)致果實(shí)糖酸比均顯著低于CK（P<0.05），各保水劑處理中又以2.0 g·株-1處理糖酸比最低。綜合而言，施入保水劑在一定程度上有助于盆栽櫻桃番茄的生長及產(chǎn)量的提高，但同時(shí)也會(huì)在一定程度上降低番茄果實(shí)品質(zhì)，本試驗(yàn)條件下以2.0 g·盆-1處理促生長和增產(chǎn)效果最好，但其番茄果實(shí)品質(zhì)下降幅度亦最大。

關(guān)鍵詞：番茄;保水劑;生長狀況;果實(shí)品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S641.2; TU528.042.6 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.10.009

Abstract： The experiment was conducted to study the effects of different dosage of water-retaining agent on the yield and fruit quality of cherry tomato by matrix pot culture. Five water retaining agents gradients were set up， including 0 （CK）， 2.0， 4.0， 6.0， 8.0 g·plant-1， the plant growth indices， fruit characteristics and yield were investigated， and the fruit quality indices were determined. The results showed that the amount of irrigation water was reduced by applying water retaining agent， and the water saving effect was best in 8.0 g·plant-1 treatment. When the water retaining agent was 2.0 g·plant-1， the total leaves number， plant height， fruit transverse diameter， longitudinal diameter， single fruit weight， fruit number， and fruit yield per plant were significant higher than CK （P<0.05）. Compared with CK， the water retaining agent treatments decreased the soluble sugar and Vc content， but increased the titratable acid content， causing the sugar-acid ratio decreased，among which the 2.0 g·plant-1 treatment had the lowest sugar-acid ratio. Comprehensively， the water retaining agent could promote the growth and increase the fruit yield of tomato， but also decrease the fruit quality. In the experiment， the 2.0 g·plant-1 treatment had the best effects on the plant growth and fruit yield， but also had the largest falling range in the fruit quality.

Key words： tomato; water-retaining agent; growth; fruit quality

我國是水資源較為缺乏的國家之一，水資源人均占有量不及世界人口水資源人均占有量的25%，作為農(nóng)業(yè)大國，水資源的問題會(huì)極大影響我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[1]。因此，研究降低農(nóng)業(yè)用水量的方法與途徑，對于保護(hù)水資源，保障環(huán)境生態(tài)及農(nóng)業(yè)健康發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。保水劑是一種具有良好保水能力的物質(zhì)[2]，按其合成材料可以分為：有機(jī)—無機(jī)復(fù)合類型保水劑（凹凸棒與聚丙烯酸鈉交聯(lián)物，簡稱WT2，直徑2 mm）、聚丙烯酰胺型（丙烯酰胺與丙烯酸鉀鹽共聚物，簡稱AS，3005 S，直徑≤0.3 mm）、復(fù)合類型有機(jī)肥保水劑（簡稱OSC，主要成分為AS與有機(jī)肥原料混合物）、復(fù)合類型腐殖酸保水劑（簡稱FSC，主要成分為AS與腐殖酸類原料混合物），其中聚丙烯酸胺型保水劑的使用最為廣泛[3]，作為本試驗(yàn)用保水劑材料。

作為一種有效的節(jié)水途徑，保水劑作物栽培中的應(yīng)用逐漸受到研究者重視。目前對保水劑的研究多以旱地土壤應(yīng)用為主，即直接將保水劑施入田間土壤中進(jìn)行試驗(yàn)，如在西紅柿、麻竹等作物上[4-5]，研究證明，施入保水劑可高效地利用水資源，達(dá)到節(jié)水的目的，提高產(chǎn)量以及水分利用率[6]，而對基質(zhì)盆栽番茄中應(yīng)用保水劑的研究則少見報(bào)道。

本試驗(yàn)通過基質(zhì)盆栽方式，將聚丙烯酸胺型保水劑施入基質(zhì)中，研究不同保水劑使用量對盆栽櫻桃番茄植株生長狀況與果實(shí)性狀的影響，以期為我國關(guān)于番茄栽培應(yīng)用保水劑提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2018年2—8月在天津農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)教學(xué)基地內(nèi)實(shí)施。試驗(yàn)番茄品種為紫玫瑰（哈爾濱農(nóng)信種子有限責(zé)任公司生產(chǎn)），保水劑為錦上牌進(jìn)口保水劑（聚丙烯酸胺型，浙江國美園藝有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置5個(gè)保水劑處理水平，分別為0（CK），2.0，4.0，6.0，8.0 g·株-1，每個(gè)處理3次重復(fù)，每小區(qū)5盆，每盆1株。

番茄種子經(jīng)溫湯浸種，恒溫箱28 ℃催芽，種子露白后播種，在日光溫室中采用穴盤育苗，正常管理。5月1日露地定植于直徑和高均為20 cm的種植盆，用竹竿做支架進(jìn)行支撐，采用單干整枝方式栽培，每株留5穗果。適時(shí)使用生物肥皂防治病蟲害，定期使用沖施肥定量施肥。定植并緩苗后1周進(jìn)行澆水量測定，觀察萎蔫狀況，中午出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象且第二天早上恢復(fù)時(shí)澆水;1周后全部處理定時(shí)定量統(tǒng)一澆水，單次澆水量均為1 L;進(jìn)入6月后，天氣炎熱，故改為每2 d澆水1次，每次澆水量為1 L。生長期內(nèi)，對不同處理的番茄植株生長、結(jié)果習(xí)性等指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查。果實(shí)采收后測量果實(shí)橫徑、縱徑、單果質(zhì)量之后放入-40 ℃冰箱存放，測定果實(shí)中可溶性糖、Vc、可滴定酸含量。

1.3 測定方法

所有植株使用游標(biāo)卡尺測量莖粗、果實(shí)橫縱徑，使用卷尺測量株高、第4節(jié)間長，使用天平測量單果質(zhì)量，并計(jì)算單株產(chǎn)量。采用蒽酮比色法測定番茄果實(shí)中可溶性糖含量[5]，采用鉬藍(lán)比色法測定Vc含量[5]，采用滴定法測定可滴定酸含量[7]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

主要采用Microsoft Excel 2010和SPSS Statistics 17.0對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析并以SSR法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同劑量保水劑處理對盆栽櫻桃番茄澆水量的影響

緩苗后1周，0.0，2.0，4.0，6.0，8.0 g·株-1保水劑處理的單周澆水量分別為4，3，3，3，2 L，說明施用保水劑處理可在維持植株正常生長的情況下減少澆水量，其中以施入8.0 g·株-1的處理減水效果最好，澆水量僅為對照的一半。

2.2 不同劑量保水劑處理對盆栽櫻桃番茄植株長勢的影響

由表2可知，各個(gè)保水劑處理節(jié)間距與對照間無顯著差異（P<0.05），但保水劑量6.0 g·株-1顯著高于4.0 g·株-1處理;保水劑量為2.0 g·株-1時(shí)番茄植株葉片數(shù)最多，其次是4.0 g·株-1處理，二者顯著高于對照（P<0.05），但其它處理間差異均不顯著（P>0.05）;保水劑量為2.0g·株-1時(shí)番茄植株株高最高，顯著高于對照（P<0.05），但其它處理間差異均不顯著（P>0.05）;番茄莖粗在各個(gè)保水劑處理間均無顯著差異（P>0.05）。綜合而言，在本試驗(yàn)條件下，保水劑量為2.0 g·株-1處理在增加葉片數(shù)和株高方面效果顯著（P<0.05）。

2.3 不同劑量保水劑處理對盆栽櫻桃番茄結(jié)果特性的影響

由表3可知，保水劑量為2.0 g·株-1時(shí)，番茄果實(shí)橫徑最大，顯著高于對照和6.0 g·株-1處理（P<0.05），但其他處理間差異均不顯著（P>0.05）;番茄果實(shí)縱徑以保水劑量2.0 g·株-1處理最大，顯著高于其他處理（P<0.05），而在8.0 g·株-1處理最小，顯著低于4.0 g·株-1處理（P<0.05）;單果質(zhì)量以保水劑量2.0 g·株-1處理最大，顯著高于對照和8.0 g·株-1處理（P<0.05），但與其他保水劑處理無顯著差異（P>0.05）;番茄植株平均坐果數(shù)以保水劑量為2.0 g·株-1時(shí)最多，顯著高于對照（P<0.05），其他保水劑處理間差異均不顯著（P>0.05）;番茄植株平均單株產(chǎn)量以保水劑量2.0 g·株-1處理最高，其次是6.0 g·株-1處理，二者顯著高于8.0 g·株-1處理和對照（P<0.05），其他處理間差異均不顯著（P>0.05）。使用保水劑含量超過2.0 g·株-1時(shí)番茄平均單果質(zhì)量、坐果數(shù)、產(chǎn)量均呈下降趨勢。

綜合而言，施用保水劑處理能夠影響番茄結(jié)果特性，在本試驗(yàn)條件下，保水劑量為2.0 g·株-1時(shí)，可以顯著提高番茄果實(shí)橫徑、縱莖、單果質(zhì)量、坐果數(shù)等指標(biāo)（P<0.05），進(jìn)而顯著增加其產(chǎn)量（P<0.05）。

2.4 不同劑量保水劑處理對盆栽櫻桃番茄果實(shí)品質(zhì)的影響

由表4可知，番茄果實(shí)中可溶性糖含量以對照最高，顯著高于保水劑量2.0 g·株-1處理（P<0.05），其他處理間差異均不顯著（P>0.05）;番茄果實(shí)中Vc含量在各處理間均無顯著差異（P>0.05）;番茄果實(shí)可滴定酸含量以保水劑量2.0 g·株-1處理最高，顯著高于6.0 g·株-1處理（P<0.05），其他處理間差異均不顯著（P>0.05）;番茄果實(shí)中糖酸比表現(xiàn)為0.0 g·株-1（CK）>6.0 g·株-1>8.0 g·株-1>4.0 g·株-1>2.0 g·株-1，處理間差異均顯著（P<0.05）。綜合而言，栽培基質(zhì)中施用保水劑會(huì)降低番茄果實(shí)中可溶性糖含量而增加可滴定酸含量，進(jìn)而顯著降低果實(shí)糖酸比（P<0.05）。

3 結(jié)論與討論

保水劑是一種高分子聚合物，能快速吸收水分經(jīng)過儲(chǔ)存之后再緩慢將水分及養(yǎng)分釋放出供植物生長，被稱為“小水庫”[8]。研究表明，保水劑可促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，隨著土壤中保水劑劑量的增加，土壤中大團(tuán)聚體（粒徑>1 mm）膠結(jié)狀態(tài)增多[9]，這對保持土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、改善土壤通透性、防止表土出現(xiàn)結(jié)皮、減少土面水分蒸發(fā)有重要作用[10]。也有研究表明，使用保水劑可顯著提高土壤水分、番茄產(chǎn)量以及水分利用率[11-12]。本試驗(yàn)中，保水劑的施用在一定程度上增加了櫻桃番茄的產(chǎn)量，在其他管理水平均一致的情況下以2.0 g·盆-1劑量效果最佳，櫻桃番茄葉片數(shù)和株高顯著增加，番茄果實(shí)橫徑、縱莖、單果質(zhì)量顯著增大，坐果數(shù)顯著增多，每株產(chǎn)量顯著提高，說明保水劑的施用劑量并非越高越好，這可能是由于保水劑與基質(zhì)混合后，基質(zhì)中毛管水飽和時(shí)的固、液、氣三項(xiàng)組成發(fā)生了不同程度的變化[13]，而本試驗(yàn)中施用量為2.0 g·盆-1時(shí)效果最佳。

本試驗(yàn)中，通過緩苗后1周對不同劑量保水劑處理進(jìn)行澆水量測試結(jié)果表明，施用保水劑可在一定程度上減少灌溉量，說明保水劑對番茄植株根際水分條件產(chǎn)生影響。此外，與對照相比較，保水劑的應(yīng)用在一定程度上降低了番茄可溶性糖含量和Vc含量，增加了可滴定酸含量，降低了糖酸比，進(jìn)而使果實(shí)品質(zhì)有所降低，這與袁寧寧[14]水分調(diào)虧處理會(huì)增加果實(shí)可溶性糖、可滴定酸及Vc含量，并提高番茄果實(shí)糖酸比的研究結(jié)果不盡一致，分析原因，可能與果實(shí)采收時(shí)成熟度有關(guān)，但需進(jìn)一步研究證實(shí)。

當(dāng)處于陰雨天氣時(shí)，栽培設(shè)施內(nèi)濕度迅速升高，植株葉片的蒸騰速率降低，同時(shí)番茄植株根系快速吸收水分，導(dǎo)致果實(shí)中的水分快速積累，使果實(shí)內(nèi)膨壓迅速增大，當(dāng)膨壓超出承受范圍是導(dǎo)致裂果一個(gè)重要原因[15]。本試驗(yàn)中，與對照相比，保水劑處理裂果現(xiàn)象極少出現(xiàn)（相關(guān)結(jié)果未在圖表中出現(xiàn)），可能是由于施用保水劑后，基質(zhì)水分條件更加穩(wěn)定所致，在此方面有待于進(jìn)一步研究。

綜合而言，基質(zhì)中添加保水劑可以明顯減少盆栽番茄緩苗后澆水量，同時(shí)在之后管理水平完全一致的情況下，適宜劑量的保水劑可以促進(jìn)番茄植株的生長并增加產(chǎn)量，以2.0 g·盆-1為宜，但番茄內(nèi)在品質(zhì)下降，主要表現(xiàn)為可溶性糖、Vc含量降低及可滴定酸含量的增加。

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