櫻桃番茄不同生長(zhǎng)階段各器官干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)及分配規(guī)律

王燕武 廖道龍 劉子凡 蔣強(qiáng) 曹元鑫 鐘勇 楊謹(jǐn)瑛

(1海南大學(xué)熱帶作物學(xué)院海南海口570228;2海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所海南?？?71100;3百色市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)研究推廣中心廣西百色533612)

櫻桃番茄（Lycopersicon esculentumMill.）是番茄中的特殊類(lèi)型［1］，因果型小，色澤鮮亮，味清甜，口感好，維生素含量高，且含有番茄紅素和谷甘肽等抗癌物質(zhì)，備受消費(fèi)者青睞［2］。廣西百色田陽(yáng)區(qū)、武鳴縣及賀州市八步鎮(zhèn)、資源縣車(chē)田鄉(xiāng)是櫻桃番茄“南菜北運(yùn)”和“西菜東調(diào)”的主要生產(chǎn)基地，僅百色田陽(yáng)區(qū)櫻桃番茄種植面積就高達(dá)1.33萬(wàn)hm2左右［3］，番茄產(chǎn)業(yè)已成為廣西農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的主要來(lái)源之一。

干物質(zhì)積累是生物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、分配直接影響經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低。一般來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量高的植株能積累較多的光合產(chǎn)物，并能在花后有效運(yùn)轉(zhuǎn)至收獲器官。因此有必要研究作物在不同生長(zhǎng)階段的干物質(zhì)積累、分配及其運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律。不同生態(tài)區(qū)、不同品種的干物質(zhì)積累規(guī)律與分配特性不同，雖然干物質(zhì)的積累與分配規(guī)律在玉米［4］、綠豆［5］等作物上有所報(bào)道，但廣西百色地區(qū)櫻桃番茄干物質(zhì)積累與分配規(guī)律目前尚未見(jiàn)報(bào)道。為此，本研究以田陽(yáng)區(qū)主推的樂(lè)粉3號(hào)嫁接植株為材料，分析不同生長(zhǎng)階段各器官干物質(zhì)積累與分配規(guī)律，為百色地區(qū)櫻桃番茄的高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試櫻桃品種為樂(lè)粉3號(hào)，嫁接苗購(gòu)于廣西田陽(yáng)忠信農(nóng)業(yè)科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)在廣西百色市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)研究推廣中心示范基地。2020年10月21日種植，大壟雙行，壟寬100 cm，壟上行距80 cm，壟間行距130 cm，株距25 cm。氮、磷、鉀的施肥量分別為430.8、312和514.5 kg/hm2，分4次施用，比例為3∶2∶3∶2，施用時(shí)間分別為2020年10月21日、11月12日、12月8日和2021年1月19日；肥料選用尿素［m（N）＝46%］、稀土磷肥［m（P2O5）＝18%］和氯化鉀［m（K2O）＝60%］，其他管理參考文獻(xiàn)［6］。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定

分別于2020年11月30日、12月15日、2021年1月5日、2月25日 和3月26日上午10：00—12：00選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的代表性植株3～5株，對(duì)應(yīng)的生育時(shí)期分別為苗期、開(kāi)花初期、結(jié)果初期、結(jié)果盛期和結(jié)果末期。小心挖取植株，確保根系完整；帶回實(shí)驗(yàn)室后將植株分成根、莖、葉片、果實(shí)4個(gè)部分，用蒸餾水洗凈根部、紗布擦干；于105℃下殺青30 min后，以75℃烘干至恒重，稱重。干物質(zhì)分配率＝各器官單株干物質(zhì)量/單株總干物質(zhì)量×100%，干物質(zhì)遷移率＝（花后器官最大干物質(zhì)量－結(jié)果末期器官干物質(zhì)量）/花后器官最大干物質(zhì)量×100%，轉(zhuǎn)運(yùn)率＝（花后器官最大干物質(zhì)量－結(jié)果末期器官干物質(zhì)量）/果實(shí)最大干物質(zhì)量×100%

同時(shí)，采取同一分枝上生長(zhǎng)正常的倒3葉，紙重法測(cè)出葉片的面積，烘干法獲得葉片干重，比葉重＝葉片干重/葉片面積；采用80%丙酮提取法測(cè)定葉片葉綠素含量［7］。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用DPS 9.05進(jìn)行Logistic方程模擬［8］。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生長(zhǎng)階段各器官單株干物量積累動(dòng)態(tài)變化

番茄不同部位的干物質(zhì)積累量在同一生長(zhǎng)階段存在一定的差異；隨著生育期的延長(zhǎng)，莖、葉單株干物質(zhì)量呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，在結(jié)果盛期莖、葉干物質(zhì)量達(dá)到最大（表1、圖1）。果實(shí)單株干物質(zhì)量在結(jié)果初期至結(jié)果盛期增長(zhǎng)較快，結(jié)果盛期至結(jié)果末期增長(zhǎng)速度相對(duì)穩(wěn)定。

圖1 不同生長(zhǎng)階段器官單株干物質(zhì)量變化

表1 不同生長(zhǎng)階段番茄各器官單株干物質(zhì)量積累動(dòng)態(tài)變化 單位：g

2.2 番茄單株干物質(zhì)量的Logistic模擬與分析

對(duì)番茄不同器官單株干物質(zhì)量積累進(jìn)行Lo‐gistic模擬（表2）可知，R2均大于0.9，p值均小于0.05，說(shuō)明方程模擬效果較佳。莖、葉和整株的單株干物質(zhì)量最大增長(zhǎng)速率出現(xiàn)在69.4～79.38 d，莖干物質(zhì)量最大增長(zhǎng)速率出現(xiàn)的天數(shù)與整株的基本重疊；莖干物質(zhì)量最大增長(zhǎng)速率明顯大于根和葉，決定著整株干物質(zhì)量最大增長(zhǎng)速率。

表2 番茄不同器官單株干物質(zhì)積累速率的Logistic方程回歸分析

2.3 不同器官在不同生長(zhǎng)階段的干物質(zhì)分配率及其移動(dòng)率和轉(zhuǎn)運(yùn)率

從表3可知，番茄根干物質(zhì)分配率相對(duì)比較穩(wěn)定，在3.29%～7.52%。莖、葉干物質(zhì)分配率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，葉干物質(zhì)分配率最大值出現(xiàn)在開(kāi)花初期至結(jié)果初期，莖干物質(zhì)分配率最大值出現(xiàn)在結(jié)果初期至結(jié)果盛期。結(jié)果初期之后，莖干物質(zhì)量占番茄總干物質(zhì)量的比例較大，超過(guò)60%，說(shuō)明在生殖生長(zhǎng)之后，生長(zhǎng)中心未完全轉(zhuǎn)至生殖器官果實(shí)的生長(zhǎng)。另外，莖、葉干物質(zhì)移動(dòng)率相差不大，分別為31.09%和41.33%；但從轉(zhuǎn)運(yùn)率來(lái)看，莖干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率為90.45%，遠(yuǎn)大于葉干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率。

表3 不同生長(zhǎng)階段番茄各器官干物質(zhì)量在各器官中的分配率及其移動(dòng)率和轉(zhuǎn)運(yùn)率 單位：%

2.4 番茄干物質(zhì)在不同生長(zhǎng)階段比例及其積累速率

從表4可知，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，干物質(zhì)占比與積累速率呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，結(jié)果初期至結(jié)果盛期干物質(zhì)量占比50.76%，且該時(shí)期干物質(zhì)量積累速率也最大，達(dá)4.93 g/（株·d）。

表4 不同生長(zhǎng)階段番茄干物質(zhì)量占比及其積累速率

2.5 不同生長(zhǎng)階段番茄葉片比葉重與葉綠素含量

從表5可知，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，葉片的比葉重和葉綠素含量呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)，比葉重在開(kāi)花初期至結(jié)果初期時(shí)最大，達(dá)6.91 mg/cm2；葉綠素含量則在結(jié)果初期至結(jié)果盛期時(shí)最大，達(dá)2.155 mg/g。

表5 不同生長(zhǎng)階段番茄葉片比葉重與葉綠素含量

3 討論與結(jié)論

協(xié)調(diào)的源庫(kù)關(guān)系是促進(jìn)同化物向庫(kù)器官分配的關(guān)鍵要素［9］，莖、鞘物質(zhì)移動(dòng)率是反映作物“源庫(kù)”關(guān)系協(xié)調(diào)程度的一個(gè)指標(biāo)［10］。莖、鞘物質(zhì)移動(dòng)率高表明庫(kù)容強(qiáng)大，源生產(chǎn)相對(duì)不足；若莖、鞘物質(zhì)移動(dòng)率低甚至為負(fù)值，說(shuō)明庫(kù)容相對(duì)不足，源生產(chǎn)的物質(zhì)出現(xiàn)冗余［11］。本研究發(fā)現(xiàn)，莖移動(dòng)率較高，說(shuō)明莖物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)與輸送通暢，即“流”暢通；莖干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率最大，其次為葉，說(shuō)明莖對(duì)番茄果實(shí)產(chǎn)量影響最大，這一點(diǎn)與胡昌浩等［12］在玉米中的研究結(jié)果一致。但需要注意的是，物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率應(yīng)該控制在適宜比例，貢獻(xiàn)率過(guò)低不利于果實(shí)發(fā)育，過(guò)高說(shuō)明“庫(kù)”對(duì)有機(jī)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)力過(guò)強(qiáng)。本研究中莖轉(zhuǎn)運(yùn)率較高，達(dá)90.45%，但由于莖的干物質(zhì)量較大，且最大增長(zhǎng)速率及其出現(xiàn)的時(shí)間與整株基本相重疊，說(shuō)明番茄材料的“源”“庫(kù)”“流”關(guān)系仍較協(xié)調(diào)。

綜上，栽培上可通過(guò)提高生育期的干物質(zhì)量最大增長(zhǎng)速率，延長(zhǎng)干物質(zhì)高速率積累持續(xù)的天數(shù)，有效增加群體干物質(zhì)積累量。生產(chǎn)過(guò)程中須控制前期生長(zhǎng)，以免其生長(zhǎng)過(guò)旺，遵循干物質(zhì)積累的S曲線規(guī)律，減少干物質(zhì)冗余，開(kāi)花后要加強(qiáng)花期營(yíng)養(yǎng)，保葉促莖，提高番茄產(chǎn)量。