外源不同形態(tài)鈣及鈣銅同施對番茄葉片和果實鈣含量及產(chǎn)量的影響

顏廷帥，時立波，陳 玲，張寶千，竇寶存

(1.菏澤市林業(yè)局,山東 菏澤 274000;2 中化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(山東)有限公司，山東 濟南 250199)

鈣是植物所必需的中量元素[1]，作為第二信使參與胞內(nèi)生理生化反應(yīng)和胞外信息傳遞[2, 3]，同時在維持細胞穩(wěn)定性[4～7]、酶活化[8]等方面具有重要的作用。植物缺鈣會導(dǎo)致幼葉、嫩葉、根尖等分生組織壞死，并嚴重影響果實外觀、品質(zhì)及耐貯性，蘋果苦痘病、梨黑心病、獼猴桃果實軟化、番茄臍腐病、大白菜干燒心等均為植物缺鈣的典型癥狀[9]。

番茄在世界各地廣泛栽培，是重要的蔬菜作物。番茄缺鈣是比較普遍的現(xiàn)象，缺鈣造成番茄嫩葉和根系壞死、光合效率下降、果實臍腐病多發(fā)，嚴重影響其經(jīng)濟效益。番茄缺鈣有兩個原因：一是土壤中鈣含量缺乏，南方酸性土壤交換性鈣含量普遍偏低，容易造成植物缺鈣；二是植物生理性缺鈣，鈣在植物體內(nèi)通過蒸騰作用在木質(zhì)部中運輸，頂芽、側(cè)芽、根尖及果實蒸騰作用較弱，這些部位容易缺鈣[10～13]。目前，葉面噴施鈣元素是重要的補鈣措施，而鈣在植物體內(nèi)移動性較差，因此葉面噴施無機鈣的效率較低。當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上主要噴施以糖醇鈣為代表的小分子絡(luò)合鈣，同時，鈣-銅同施是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的普遍做法。因此，本課題重點探討外源噴施不同形態(tài)鈣肥及鈣-銅協(xié)同的效果，為進一步提高鈣吸收和運輸?shù)男侍峁?shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設(shè)計

試驗于2020年1月12日在寧陽縣林業(yè)保護發(fā)展中心國有第一苗圃進行，供試番茄(SolanumlycopersicumMill.)品種為遼園多麗。試驗所用無機鈣為氯化鈣，無機銅為氯化銅，糖醇鈣的絡(luò)合劑為甘露醇和山梨醇。

試驗采用砂培方式，基質(zhì)為經(jīng)高壓滅菌后的石英砂與珍珠巖1∶>1的混合物。選擇長勢一致的5葉1心番茄植株，移入盛滿基質(zhì)的栽培盆中(盆高35 cm，直徑20 cm)，每盆定植1株，共定植12盆，移苗后澆灌蒸餾水，緩苗6 d后澆灌不含鈣元素的Hoagland和Arnon營養(yǎng)液[14]，3 d澆灌1次，每盆每次500 mL，試驗期間控制溫度18～25 ℃。

待番茄長至8葉1心后進行處理，試驗為單因素設(shè)計，共設(shè)3個處理，每處理4次重復(fù)，處理如表1所示。頂端3片葉和果實用自封袋遮住，其余葉片均噴施不同處理鈣，呈霧狀噴施，每棵植株正面和反面各噴施十下。每隔10d噴施一次，共噴施5次，第5次噴施后7 d取樣。

表1 各處理鈣和銅含量

1.2 取樣和測定方法

葉片取樣及處理：取未噴施葉片第4和第5片葉，分離葉脈和葉片，放于信封中置于干燥箱105 ℃殺青30 min，75 ℃烘干至恒質(zhì)量，將烘干的葉脈和葉片磨碎用于測定元素含量。

果實取樣及處理：測定各處理番茄不同果穗的質(zhì)量，蒸餾水流水沖洗后75 ℃烘干至恒質(zhì)量，將烘干的葉脈和葉片磨碎用于測定元素含量。

鈣和銅含量測定：葉片和果實樣品均應(yīng)用H2SO4-H2O2聯(lián)合消煮法煮至澄清，ICP-AES測定鈣和銅含量[15, 16]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2013軟件進行處理，采用SPSS16.0軟件進行統(tǒng)計分析和差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

表2為番茄葉片和葉脈中鈣含量數(shù)據(jù)。由表可知，無機鈣+銅處理葉片和葉脈中鈣含量高于無機鈣處理，配方中加入銅促進了番茄葉片和葉脈對鈣的吸收。無機鈣+銅處理葉脈中鈣含量低于糖醇鈣+銅處理，而葉片中鈣含量高于糖醇鈣+銅處理，糖醇鈣+銅處理中鈣的分布在葉脈中增加。

表2 各處理番茄葉片和葉脈中鈣含量

表3為收獲后各處理果實質(zhì)量的測定數(shù)據(jù)。由三、四穗果與一、二穗果的比值可知，配方中加入銅和糖醇，番茄果重在第三四穗果的分布均增加。與單獨施用無機鈣相比，同時施用無機鈣和銅，均推遲了果實盛果期。

表3 各處理果實質(zhì)量

表4為收獲后測定頂葉葉片和果實中鈣和銅含量。各處理第一、二穗果鈣含量無顯著性差異；糖醇鈣+銅處理第三、四穗果鈣含量鈣含量高于無機鈣處理和無機鈣+銅處理。頂葉葉片鈣含量方面，糖醇鈣+銅處理鈣含量最高。銅含量數(shù)據(jù)與鈣含量數(shù)據(jù)的表現(xiàn)基本相同。

表4 各處理頂葉葉片和不同果穗鈣和銅含量

糖醇鈣+銅處理使得鈣和銅在第三、四穗果的分布增加，葉片的分布降低，鈣和銅向生殖生長的中心分布增加。

3 討論

施積炎等的研究表明，鈣離子通道抑制劑抑制了海州香薷對銅的吸收[17]；田靜等的研究表明李氏禾根吸收銅與鈣離子通道密切相關(guān)[18]；韓文炎等的研究表明葉面噴施銅能夠提高茶樹鈣含量[19]；黃長干等的研究表明外源高濃度銅的施用促進了紫鴨跖草對鈣的吸收[20]。本試驗中無機鈣+銅處理葉片和葉脈鈣含量顯著高于無機鈣處理，這與前人的研究結(jié)果一致，這表明鈣和銅同時施用提高了番茄對鈣的吸收效率，鈣-銅吸收和運輸具有協(xié)同效果。

由于鈣元素在植物體內(nèi)較難移動再分配，因此以糖醇鈣為代表的小分子絡(luò)合鈣提高其運輸及再分配效率成為提高鈣營養(yǎng)效率的方式。張潔等的研究表明，與噴施無機鈣相比，噴施糖醇鈣提高了番茄對亞高溫的耐受性，保護了葉綠體結(jié)構(gòu)[21]。營養(yǎng)元素的再移動分配主要是通過韌皮部進行，本試驗中糖醇鈣+銅處理番茄葉脈鈣含量顯著高于無機鈣+銅處理，可能表明糖醇鈣在番茄體內(nèi)的移動性增強。同時，糖醇鈣+銅處理第三、四穗果的鈣含量和果實質(zhì)量顯著高于無機鈣+銅處理，這表明幼果對糖醇鈣的吸收效率較高，同時也延長了番茄盛果期。

試驗結(jié)果表明，缺鈣情況下噴施糖醇鈣和銅，幼葉和幼果鈣的含量增加。外源噴施糖醇鈣和銅提高了鈣在生長中心含量的作用。