摘 要:為了研究固體亞磷酸鉀對黃金1號小番茄生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,選擇固體亞磷酸鉀作生長助劑,設(shè)置常規(guī)施肥(CF),自制肥料添加0%亞磷酸鉀(Y0)、0.2%亞磷酸鉀(Y1)、0.6%亞磷酸鉀(Y2)、1%亞磷酸鉀(Y3)等5個處理于溫室大棚開展肥效驗證試驗。結(jié)果表明,與常規(guī)施肥處理CF相比,添加固體亞磷酸鉀處理Y1、Y2、Y3的小番茄株高(定植后33 d)分別增加了15.61%、21.91%、24.18%,花序數(shù)(定植65 d)分別增加了13.63%、15.26%、18.72%,總產(chǎn)量分別增加16.32%、22.15%、23.79%。另外,與常規(guī)施肥處理CF相比,添加固體亞磷酸鉀處理Y1、Y2和Y3的小番茄中蛋白質(zhì)、可溶性糖和維生素含量均有所提高,其中可溶性糖含量表現(xiàn)最為明顯,分別增加了50.31%、81.90%、95.19%,而有機酸含量分別降低了32.06%、36.24%、39.72%。綜合來看,添加1%固體亞磷酸鉀(Y3)對小番茄的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的促進效果最好。
關(guān)鍵詞:小番茄;亞磷酸鉀;生長助劑;產(chǎn)量;品質(zhì)
中圖分類號:S641.2 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1673-2871(2024)09-122-06
Effects of different amounts of potassium phosphite on the growth, yield and quality of small tomato
SUN Yucui1, LI Yingying1, LI Heng1, ZHANG Zhongzheng2, MA Hang1
(1. R&D Center of Yunnan Yuntianhua CO., Ltd., Kunming 650228, Yunnan, China; 2. Faculty of Chemical Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, Yunnan, China)
Abstract: Solid potassium phosphite was chosen as the growth aid in order to investigate its effects on the development, yield, and quality of Huangjin No. 1 small tomato. Five treatments including conventional fertilization (CF), 0% potassium phosphite (Y0), 0.2% potassium phosphite (Y1), 0.6% potassium phosphite (Y2), and 1% potassium phosphite (Y3)were established in a greenhouse for fertilizer efficiency verification experiments. The results indicated that compared to the conventional fertilization treatment CF, the plant height (33 days after planting) of small tomato treated with solid potassium phosphite Y1, Y2, and Y3 significantly increased by 15.61%, 21.91%, and 24.18%, respectively. The number of inflorescence(65 days after planting) rose by 13.63%, 15.26%, and 18.72%, respectively, and the total yield rose by 16.32%, 22.15%, and 23.79%, respectively. Additionally, compared to the conventional fertilization treatment CF, the protein, soluble sugar, and vitamin content in small tomato treated with solid potassium phosphite Y1, Y2, and Y3 all showed increases, with the soluble sugar content showing the most significant increase, increasing by 50.31%, 81.90%, and 95.16%, respectively, while the organic acid content significantly decreased by 32.06%, 36.24%, and 39.72%, respectively. Overall, adding 1% solid potassium phosphite has the best promoting effect on the growth, yield, and quality of small tomato.
Key words: Small tomato; Potassium phosphite; Growth aids; Yield; Quality
收稿日期:2023-12-04;修回日期:2024-06-17
基金項目:云南省重大科技專項計劃(202202AEO90034)
作者簡介:孫玉翠,女,工程師,研究方向為新型肥料產(chǎn)品開發(fā)。E-mail:441970295@qq.com
通信作者:馬 航,男,正高級工程師,研究方向為精細(xì)化工技術(shù)開發(fā)。E-mail:hang.ma@yprtec.com
番茄為茄科一年生草本植物,原產(chǎn)于南美洲,是我國溫室栽培的主要經(jīng)濟作物之一[1]。小番茄可作為水果,除了新鮮食用之外,還可加工成果汁、果泥、番茄醬等產(chǎn)品[2]。番茄中含量最高的營養(yǎng)物質(zhì)是番茄紅素,主要存在于果肉中,不僅具有抗炎作用,還可降低心腦血管疾病的發(fā)病率。另外,番茄果實中還含有多種維生素,例如維生素C和維生素D3,維生素C不僅能調(diào)節(jié)人體胰島素的代謝過程,還具有美白、增強抵抗力等作用,維生素D3可促進人體對鈣元素的吸收,進而促進骨骼的生長發(fā)育[3]。
亞磷酸鹽是磷酸的堿金屬鹽,這類鹽是高度可溶的,容易被植物迅速吸收,并具有顯著的選擇性和系統(tǒng)易位性[4]。與正磷酸鹽相比,亞磷酸鹽是部分氧化,其結(jié)構(gòu)并不存在完美的對稱性,亞磷酸鹽比正磷酸鹽更易溶于水,因此能更有效地被植物根系或葉片吸收,亞磷酸鹽對植物的作用包括殺菌保護植物冠層、刺激植物生長、提高植物對非生物的脅迫抗性、提供磷元素[5]。雖然亞磷酸鹽中的三價磷極易被作物吸收,但卻難以利用,如果用量過多會導(dǎo)致細(xì)胞中毒進而阻礙生長[6]。亞磷酸鹽在當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常被用作殺菌劑以減少病菌的產(chǎn)生,而作為肥料的研究較少。但亞磷酸鹽不易被土壤固定,并能在木質(zhì)部和韌皮部進行雙道運輸,將其作為肥料應(yīng)用具有一定的優(yōu)勢[7]。
筆者的目的是探究不同用量的固體亞磷酸鉀對生長期短的小番茄黃金1號的促生效果,通過比較小番茄作物的株高、花序數(shù)、單株果質(zhì)量、單株果數(shù)、最大果質(zhì)量、總產(chǎn)量以及葉霉病的發(fā)病率等來觀察不同用量的亞磷酸鉀對小番茄的促生作用,并通過測定果實中的蛋白質(zhì)、維生素C、可溶性糖和有機酸含量來分析亞磷酸鉀對果實品質(zhì)的影響。另外,糖酸比是評價鮮食番茄風(fēng)味品質(zhì)的一個重要因子,較高的糖度和適當(dāng)?shù)乃岫饶苄纬蛇m宜的糖酸比,從而改善番茄的風(fēng)味口感[8]。
1 材料與方法
1.1 試驗地點
試驗于2022年6月11日至2022年10月20日在云南省昆明市晉寧區(qū)上蒜鎮(zhèn)精墾農(nóng)業(yè)科技有限公司的溫室大棚內(nèi)進行。當(dāng)?shù)仄骄0螢?950 m,年平均氣溫為20 ℃。大棚試驗田地勢較為平整,土壤為磚紅壤,土壤養(yǎng)分狀況如表1所示。
1.2 材料
1.2.1 供試品種 本試驗供試小番茄品種為云南精墾農(nóng)業(yè)科技有限公司自育品種黃金1號。
1.2.2 試驗肥料 本試驗供試肥料為有市售有機肥(有機質(zhì)60%)、市售水溶性平衡肥(NPK 15-15-15)、市售水溶性高鉀肥(NPK 8-5-35),自制水溶性平衡肥(NPK 19-19-19)、自制水溶性高鉀肥(NPK 10-6-43)、自制固體亞磷酸鉀[P2O3含量(w,后同)52%、K2O含量 38%],市售肥料均為云南精墾農(nóng)業(yè)科技有限公司提供,自制肥料為云南云天化自主研發(fā)。將含量0、0.2%、0.6%、1%的亞磷酸鉀分別添加至云天化自主研發(fā)的水溶性平衡肥(19-19-19)和高鉀肥(10-6-43)中制備出8種供試肥料,具體指標(biāo)見表2。
1.3 試驗設(shè)計
試驗采取完全隨機設(shè)計,番茄實施雙行種植、壟作栽培,試驗共設(shè)5個處理,分別為常規(guī)施肥處理(CF)、不添加亞磷酸鉀處理(Y0)、添加0.2%亞磷酸鉀處理(Y1)、添加0.6%亞磷酸鉀處理(Y2)、添加1%亞磷酸鉀處理(Y3)。每個處理設(shè)置20株番茄,行株距為70 cm×50 cm,隨機選取6株定點測量株高、花序數(shù)等生長數(shù)據(jù)。
1.4 方法
試驗在當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥的基礎(chǔ)上進行。種植番茄苗之前,CF、Y0、Y1、Y2和Y3處理均施用市售有機肥按100 kg·667 m-2,平衡肥和高鉀肥均作為追肥使用,分為前、中、后3個時期進行施用,共施肥10次。番茄幼苗和開花初期(1~3次)施用平衡肥,開花結(jié)果期(4~7次)施用高鉀肥,結(jié)果后期(8~10次)施用平衡肥,每次施肥均是水溶后澆灌至植株根部,其他管理措施均相同(如澆水、除草、打頂、病蟲害防治等)。不同處理的詳細(xì)施肥方法見表3。
1.5 測定項目與方法
1.5.1 生長指標(biāo)測定 在小番茄幼苗期需定期測定每個處理植株的株高來觀察番茄植株的生長情況,在每個處理中隨機選取6株番茄苗定期測量番茄苗的株高。株高是指作物冠層的高度,用米尺測量地表至作物頂部的距離[9]。番茄植株的花序數(shù)與果實產(chǎn)量密切相關(guān),是較為重要的產(chǎn)量因素之一[10]。因此,試驗過程中定期對番茄植株的花序數(shù)進行測量,測量方法為目數(shù)法。定植后11、22、33 d對小番茄的株高進行測量,定植后41、53、65 d對植株的花序數(shù)進行測量。
1.5.2 發(fā)病率測定 試驗期間對小番茄植株葉霉病病情進行初步統(tǒng)計,記錄整個試驗期間不同處理中的發(fā)病植株的數(shù)量。發(fā)病率計算公式如下:
葉霉病發(fā)病率/%=該處理中發(fā)病植株數(shù)量/該處理植株總數(shù)×100。
1.5.3 產(chǎn)量指標(biāo)測定 黃金1號小番茄自2022年8月16日開始采摘果實,每周采摘1次,共采摘11次,每次采摘果實需要統(tǒng)計每個處理植株的果數(shù)、單株果質(zhì)量、最大果質(zhì)量,并根據(jù)每次采摘的結(jié)果計算出整個試驗期間不同處理的平均單株果數(shù)、平均單株果質(zhì)量以及總產(chǎn)量。
1.5.4 品質(zhì)指標(biāo)測定 隨機選擇某次采摘的番茄果實,并隨機從每個處理中選擇3個番茄果實分別測定果實中的蛋白質(zhì)(考馬斯亮藍G-250染色法)、可溶性糖(蒽酮法)、維生素C(2,6-二氯酚靛酚法)及有機酸(NaOH滴定法)含量[11]。另外,計算果實的糖酸比,糖酸比=可溶性糖含量/有機酸含量。
1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
數(shù)據(jù)處理使用Excel 2016;采用IBM SPSS statistics 26軟件進行顯著性分析和鄧肯式多重比較分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同用量亞磷酸鉀對小番茄生長的影響
由表4可知,不同定植時間的各個施肥處理番茄株高均表現(xiàn)為:Y3>Y2>Y1>Y0>CF,且Y0、Y1、Y2和Y3處理的小番茄株高均顯著高于CF處理。在一定范圍內(nèi)(0.2%~1%),隨著亞磷酸鉀用量的逐漸增加,黃金1號小番茄的株高也逐漸增加。其中,Y1處理番茄株高在定植后11、22、33 d較CF處理分別增加了39.58%、20.38%、15.61%,Y2處理的番茄株高在定植后11、22、33 d較CF處理分別增加了40.23%、27.93%、21.91%,Y3處理番茄株高在定植后11、22、33 d較CF處理分別增加了53.62%、29.45%、24.18%。另外,對比不同處理黃金1號小番茄的葉霉病發(fā)病率可知,每個處理均出現(xiàn)病株(葉霉病),Y0、Y1、Y2和Y3處理的葉霉病植株數(shù)量均低于常規(guī)施肥CF處理,并且隨著亞磷酸鉀用量(0.2%~1%)的增加,番茄植株的葉霉病發(fā)病率有所降低,表明添加亞磷酸鉀對番茄植株葉霉病具有一定的防病作用。
由表5可知,不同定植時間的各個施肥處理小番茄的花序數(shù)均無顯著性差異,但花序數(shù)均表現(xiàn)為Y3>Y2>Y1>Y0>CF,且黃金1號小番茄的花序數(shù)隨著亞磷酸鉀用量的增加而逐漸增加。其中,Y1處理番茄的花序數(shù)在定植后41、53、65 d較CF處理分別增加了8.82%、4.04%、13.63%,Y2處理的番茄花序數(shù)在定植后41、53、65 d較CF處理分別增加了14.64%、6.12%、15.26%,Y3處理植株的花序數(shù)在定植后41、53、65 d較CF處理分別增加了20.46%、18.36%、18.72%。總體來看,施用含亞磷酸鉀水溶肥料對黃金1號小番茄的花序生長具有促進作用。
2.2 不同用量亞磷酸鉀對小番茄產(chǎn)量的影響
由表6可知,不同處理小番茄的單株果數(shù)、單株產(chǎn)量、最大果質(zhì)量和總產(chǎn)量的大小均表現(xiàn)為:Y3>Y2>Y1>Y0>CF。與常規(guī)處理CF相比,其中Y0處理小番茄的單株果數(shù)、單株產(chǎn)量、最大果質(zhì)量和總產(chǎn)量分別增加了3.12%、7.30%、0.24%、7.30%,Y1處理分別增加了5.70%、16.32%、1.00%、16.32%,Y2處理分別增加了11.48%、22.15%、2.72%和22.15%,Y3處理分別增加了13.16%、23.79%、3.34%和23.79%。另外,比較Y0、Y1、Y2和Y3處理小番茄的總產(chǎn)量可看出,隨著亞磷酸鉀用量的增加,小番茄的總產(chǎn)量呈現(xiàn)逐漸增加趨勢,其中Y1、Y2和Y3處理的總產(chǎn)量較Y0處理分別提高了8.41%、13.84%、15.37%,說明施用含亞磷酸鉀水溶肥料對黃金1號小番茄總產(chǎn)量的提高具有促進作用。本研究表明,在添加量為0.2%~1%時,亞磷酸鉀添加量越多,增產(chǎn)效果越明顯。
2.3 不同用量亞磷酸鉀對小番茄品質(zhì)的影響
由表7可知,不同處理小番茄果實中的可溶性糖、維生素C含量和糖酸比均表現(xiàn)為Y3>Y2>Y1>Y0>CF,蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)為Y3>Y2>Y0>Y1>CF,而有機酸含量表現(xiàn)為Y3<Y2<Y1<Y0<CF。與常規(guī)處理CF相比,Y0處理的小番茄蛋白質(zhì)、可溶性糖和維生素C含量分別提高了17.69%、2.35%、13.50%,Y1處理的小番茄蛋白質(zhì)、可溶性糖和維生素C含量分別顯著提高了10.88%、50.31%、18.74%,Y2處理的小番茄蛋白質(zhì)、可溶性糖和維生素C含量分別顯著提高了21.26%、81.90%、33.62%,Y3處理的小番茄中蛋白質(zhì)、可溶性糖和維生素C含量分別顯著提高了39.52%、95.19%、56.48%,說明添加亞磷酸鉀可提高小番茄果實中蛋白質(zhì)、可溶性糖和維生素C含量。與常規(guī)處理CF相比,Y0、Y1、Y2和Y3處理小番茄中有機酸含量顯著降低,分別降低了31.71%、32.06%、36.24%和39.72%,說明添加固體亞磷酸鉀可降低小番茄中有機酸含量。另外,與常規(guī)處理CF相比,Y0、Y1、Y2和Y3小番茄的糖酸比分別增加了1.66、4.04、6.17、7.45,說明添加亞磷酸鉀可改善小番茄的糖酸比。
3 討論與結(jié)論
從小番茄的生長指標(biāo)來看,添加了亞磷酸鉀處理的番茄植株的株高和花序數(shù)均高于其他處理,并隨著亞磷酸鉀用量的增加,株高和花序數(shù)均逐漸增加。另外,與常規(guī)施肥相比,施用含亞磷酸鉀水溶肥料的番茄植株葉霉病有所減輕,說明亞磷酸鉀生長助劑有利于黃金1號小番茄的生長并增強植株的抗病能力,增加小番茄的高產(chǎn)潛力。Mofidnakhaei等[12]的試驗結(jié)果表明,經(jīng)過亞磷酸鉀處理的黃瓜植株莖部、根部鮮質(zhì)量、干質(zhì)量增加了2倍以上,促進了植株生長。Su等[13]研究表明,施用亞磷酸鉀可增強土壤微生物群對番茄青枯病菌的拮抗能力。
在本試驗中,從黃金1號小番茄的產(chǎn)量指標(biāo)來看,添加了亞磷酸鉀的Y1、Y2、Y3處理的番茄植株的單株果數(shù)、單株果質(zhì)量、最大果質(zhì)量及總產(chǎn)量均高于常規(guī)施肥,其中總產(chǎn)量提升了16.32%~23.79%,并隨亞磷酸鉀用量(0.2%~1%)的增加而逐漸增加,表明亞磷酸鉀生長助劑可提高黃金1號小番茄的果實產(chǎn)量,同時驗證了其促生作用及高產(chǎn)潛力。王雪玲等[14]研究表明,與單施水溶肥相比,添加亞磷酸鉀番茄產(chǎn)量提高7.5%以上,在增加產(chǎn)量方面具有一定作用,與本試驗的研究結(jié)果相符。
在本試驗中,從黃金1號小番茄的品質(zhì)指標(biāo)來看,添加了亞磷酸鉀處理的番茄果實中蛋白質(zhì)、可溶性糖和維生素C含量均高于常規(guī)施肥,分別提高了10.88%~39.52%、50.31%~95.19%、18.74%~56.48%。同時,增施亞磷酸鉀有助于降低小番茄果實中有機酸含量,可降低32.06%~39.72%,對小番茄的糖酸比具有很大的提升作用,小番茄風(fēng)味更好、口感更佳,總體來看,亞磷酸鉀生長助劑有助于提升黃金1號小番茄的品質(zhì)。任士偉等[15]的試驗結(jié)果表明,增施低濃度的亞磷酸鉀有助于番茄品質(zhì)的提升,與本試驗的結(jié)果一致。
本試驗結(jié)果表明,低用量(0.2%~1%)的亞磷酸鉀與其他水溶性復(fù)合肥復(fù)配施用不僅可以促進小番茄的生長,提高其抗病能力,還可提高果實產(chǎn)量,并能改善小番茄品質(zhì),提高其商品價值。綜上所述,添加1%固體亞磷酸鉀(Y3)對小番茄的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的促進效果最好。
參考文獻
[1] 王雪銘,劉中海,肖莉,等.新疆11種加工番茄營養(yǎng)成分分析與研究[J].食品安全導(dǎo)刊,2022(11):73-75.
[2] GAO R P,WU Z,MA Q,et al.Effects of breaking methods on the viscosity,rheological properties and nutritional value of tomato paste[J].Foods,2021,10(10):2395.
[3] 孫星.利用多基因編輯技術(shù)聚合番茄營養(yǎng)價值的研究[D].上海:上海師范大學(xué),2023.
[4] MARTINEZ S.Effects of combined application of potassium phosphite and fungicide on stem and sheath disease control,yield,and quality of rice[J].Crop Protection,2016,89:259-264.
[5] GRZEBISZ W,LACZNY S,SZCZEPANIAK W,et al.Inorganic fungicides (Phosphites) instead of organic fungicides in winter wheat-consequences for nitrogen fertilizer productivity[J].Agronomy-Basel,2023,13(3):627.
[6] 田靜,張開亮,趙麗芳,等.亞磷酸鉀在水溶肥料中的應(yīng)用研究[J].山東化工,2022,51(18):144-146.
[7] 李寶玉,高明杰,高春雨,等.亞磷酸鹽在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用及機制研究進展[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2017,40(6):949-956.
[8] 陳思,牛曉麗,周振江,等.水肥供應(yīng)對番茄果實糖酸含量的影響[J].節(jié)水灌溉,2013(9):18-22.
[9] 孫翔,裴曉芳,周望,等.基于標(biāo)尺圖像識別的作物株高測量[J].電子科技,2022,35(7):32-39.
[10] 陳賢,王其剛,關(guān)文靈,等.番茄品系產(chǎn)量的逐步回歸分析[J].北方園藝,2007(3):8-9.
[11] 楊芬芬,王亞銅,李勤勤,等.6個歐洲李品種果實品質(zhì)的綜合評價[J/OL].食品與發(fā)酵工業(yè),1-13[2024-03-19].https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037993.
[12] MOFIDNAKHAEI M,ABDOSSI V,DEHESTANI A,et al.Potassium phosphite affects growth,antioxidant enzymes activity and alleviates disease damage in cucumber plants inoculated with Pythium ultimum[J].Archives of Phytopathology and Plant Protection,2016,49(9/10):207-221.
[13] SU L,F(xiàn)ENG H C,MO X X,et al.Potassium phosphite enhanced the suppressive capacity of the soil microbiome against the tomato pathogen Ralstonia solanacearum[J].Biology and Fertility of Soils,2022,58(5):553-563.
[14] 王雪玲,胡殿麗,牛曉真.亞磷酸鉀在番茄上的應(yīng)用效果[C]//河南省化學(xué)會2020年學(xué)術(shù)年會論文摘要集,2020.
[15] 任士偉,王亮亮,張萍萍,等.噴施亞磷酸鉀對番茄生長發(fā)育的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2019(6):50-53.