Effects of Water-Soluble Fertilizer Containing Modified Polyaspartic Acid on Tomato Growth, Development and Fruit Quality
摘要：
为考察叶面喷施含改性聚天门冬氨酸水溶肥料提高农作物产量和改善农产品品质的效果，以番茄为试验对象，开展了田间小区试验。试验共设4个处理，叶面分别喷施清水(CK)、含改性聚天门冬氨酸水溶肥料(T1)、大量元素水溶肥料(T2)、50%含改性聚天门冬氨酸水溶肥料+50%大量元素水溶肥料(T3)，每个处理重复3次。结果表明：与T2处理相比，T1处理的番茄植株茎粗显著增加23.04%；T1处理的番茄果实中可溶性糖、可溶性蛋白、番茄红素含量以及糖酸比等指标，分别比T2处理的提升11.68%、20.41%、16.30%和29.29%；与T2处理相比，T1处理的番茄产量显著提高5.15%。叶面喷施含改性聚天门冬氨酸水溶肥料能显著提升番茄的产量及果实品质。
Abstract：
In order to investigate the effect of foliar spraying with water-soluble fertilizer containing modified polyaspartic acid on improving crop yield and agricultural product quality, a field plot experiment is conducted on tomato. Four treatments are set up in the experiment, and the leaves are sprayed with clean water (CK), water-soluble fertilizer containing modified polyaspartic acid (T1), large element water-soluble fertilizer (T2), 50% water-soluble fertilizer containing modified polyaspartic acid+50% large element water-soluble fertilizer (T3), respectively, and each treatment is repeated for three times. The results show that compared with T2 treatment, T1 treatment significantly increased tomato stem diameter by 23.04%. The soluble sugar, soluble protein, lycopene content, and sugar acid ratio of tomatoes treated with T1 increased by 11.68%, 20.41%, 16.30% and 29.29% compared to those treated with T2, respectively. Compared with T2 treatment, T1 treatment significantly increased tomato yield by 5.15%. Spraying water-soluble fertilizer containing modified polyaspartic acid on the leaves can significantly improve the yield and fruit quality of tomatoes.
千禧樱桃小番茄又名圣女果，属于水果型番茄，因其富含维生素、番茄红素等极具营养价值，也因其风味独特备受消费者青睐[1]。此外，小番茄还具有较高的经济价值，作为蔬菜售卖时，常用于西餐的点缀，也可作为水果直接食用，有些矮生型番茄还可做盆栽用以观赏[2]。
改性聚天门冬氨酸是一种人工合成的高分子水溶性物质，相较于普通的聚天门冬氨酸，具有更高的相对分子质量，螯合及缓释性能大幅提升，此外还具有无毒、无公害和可完全生物降解的特性[3]。含改性聚天门冬氨酸水溶肥料是由改性聚天门冬氨酸、微量元素等组成的新型水溶肥料，由中盐安徽红四方肥业股份有限公司研发生产。李慧敏等[4]的研究表明，含改性聚天门冬氨酸肥料能显著增加小麦根系，促进白菜生长与干物质量的积累。汪秋云等[5]对玉米的研究表明，玉米长势与改性聚天门冬氨酸的相对分子质量呈正相关，其中改性聚天门冬氨酸的相对分子质量为9 000时，最有利于玉米生长。
目前，关于改性聚天门冬氨酸的研究与应用主要集中在将其作为增效剂添加至复合肥或尿素中，而将改性聚天门冬氨酸加入水溶肥料中的报道较少。本文通过喷施含改性聚天门冬氨酸水溶肥料、大量元素水溶肥料，研究不同处理下番茄生长发育、果实品质及产量的变化，阐明含聚天门冬氨酸水溶肥料的应用效果，以期为促进番茄优质高产、扩大改性聚天门冬氨酸的应用提供参考。
1
材料与方法
1.1
试验地点与土壤状况
试验时间：2022年8—12月。
试验地点：安徽省合肥市循环经济园区中盐安徽红四方肥业股份有限公司日光温室。
供试土壤：黄褐土，土壤肥力较优，上季作物为萝卜。取0~20 cm耕层土壤样品进行测定，土壤理化性状：w(有机质)为17.19 g/kg，w(碱解氮)为208.33 mg/kg，w(有效磷)为20.20 mg/kg，w(速效钾)为282.43 mg/kg，pH为6.6。
1.2
供试作物及肥料
供试作物：千禧樱桃小番茄，种子购自寿光金鹏种业有限公司。
供试肥料：液体型大量元素水溶肥料，ρ(N)、ρ(P2O5)、ρ(K2O)均为170 g/L；含改性聚天门冬氨酸水溶肥料，ρ(N)、ρ(P2O5)、ρ(K2O)均为170 g/L，ρ(改性聚天门冬氨酸)为10 g/L。供试肥料均由中盐安徽红四方肥业股份有限公司提供。
1.3
试验设计
试验选择72株长势相同的番茄幼苗随机分成4组，其中：对照(CK)，喷施清水；T1，喷施含改性聚天门冬氨酸水溶肥料；T2，喷施大量元素水溶肥料；T3，喷施50%含改性聚天门冬氨酸水溶肥料+50%大量元素水溶肥料。每个处理设置3个重复，每个重复有6株番茄。试验不施底肥，每隔2周喷施稀释400倍的水溶肥料1次，每次喷施300 mL，CK处理以喷施等量清水代替。
1.4
测定项目与方法
1.4.1
生长指标
番茄定植24 d后，每个处理随机选6株番茄，测定株高、茎粗、叶片数、叶面积；定植30 d时，每个处理选取6株番茄，测定根、地上部干质量和鲜质量以及叶片叶绿素相对含量(SPAD值)，结果取平均值。
株高为自然状态下地面到番茄植株生长最高点的距离；茎粗为番茄植株根上第1节间第1真叶下1 cm处的直径；叶片数为完全展开的真叶数；叶面积为番茄植株自上往下数第1片、第3片、第5片真叶的面积，取平均值；植株根鲜质量及地上部鲜质量是将番茄植株的根部以及地上部洗净，晾干2 h后分别测定其质量；取番茄植株自上往下数第5片新鲜叶片，用丙酮分光光度法测定叶片SPAD值[6]；植株根干质量及地上部干质量是将番茄植株各部位于105 ℃下杀青10 min，在80 ℃烘干至恒质量，分别称重。
1.4.2
果实品质
开花期花数：在开花期记录各处理12株番茄总的开花花数。
单果质量：在收获期，记录各处理全部番茄果实数量并称重，单果质量等于总质量比总果数。
品质指标：钼蓝比色法测定维生素C(Vc)含量[6]，石油醚提取法测定番茄红素含量[7]，蒽酮比色法测定可溶性糖含量，滴定法测定可滴定酸含量，马斯亮蓝G-250染色法测定蛋白含量，糖酸比为可溶性糖含量与可滴定酸含量的比值。
1.5
数据分析
试验数据采用Excel 2010软件进行初步处理，采用SPSS 22.0软件ANOVA程序进行方差分析，采用邓肯法进行显著性分析。数据以平均值±标准差表示，差异显著性结果用P＜0.05表示。
2
结果与分析
2.1
不同施肥处理对番茄植株生长指标的影响
由表 1可知：与CK处理相比，各施肥处理对番茄植株的叶片数、株高、茎粗、叶面积均有促进作用；在叶片数方面，T1处理较CK处理增加77.54%，T1处理较T2处理提升23.26%，T2处理与T3处理相比差异不显著；在株高方面，T1处理较CK处理提升47.07%，T1处理与T2处理、T3处理相比差异不显著；在茎粗方面，T1处理较CK处理、T2处理、T3处理分别显著提升45.92%、23.04%、20.19%；在叶面积方面，T1处理较CK处理提升93.75%，T1处理与T2处理、T3处理相比差异不显著；在SPAD值方面，T1处理较CK处理显著提升53.28%，T1处理与T2处理、T3处理相比差异不显著。
表 1
|
处理 |
叶片数 |
株高/cm |
茎粗/cm |
叶面积/cm2 |
SPAD值 |
|
注：1)同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P＜0.05)，下同 |
|
CK |
36.33±3.56 a |
46.53±1.45 b |
3.55±0.44 a |
0.32±0.12 a |
1.37±0.04 b |
|
T1 |
64.50±5.58 c |
68.43±1.76 a |
5.18±0.75 b |
0.62±0.25 b |
2.10±0.15 a |
|
T2 |
52.33±4.96 b |
61.15±1.45 a |
4.21±0.74 a |
0.57±0.20 b |
1.76±0.17 ab |
|
T3 |
61.66±2.81 bc |
62.65±1.43 a |
4.31±0.47 a |
0.57±0.21 b |
1.88±0.09 a |
2.2
不同施肥处理对番茄植株物质量积累的影响
如表 2所示：在地上部鲜质量指标中，T1处理较CK处理显著提高78.95%；在根鲜质量指标中，与CK处理相比，各处理的根鲜质量略有提升，但效果不显著；在地上部干质量指标中，T1处理较CK处理显著提高62.50%，T1处理与T2处理、T3处理相比差异不显著；在根干质量指标中，T1处理较CK处理显著提高48.00%，T1处理与T2处理、T3处理相比差异不显著。
表 2
|
处理 |
地上部鲜质量/g |
地上部干质量/g |
根鲜质量/g |
根干质量/g |
|
CK |
17.96±5.83 b |
1.92±0.83 b |
2.28±0.89 a |
0.25±0.04 b |
|
T1 |
32.14±4.18 a |
3.12±0.81 a |
3.12±1.44 a |
0.37±0.10 a |
|
T2 |
30.38±5.27 a |
2.94±0.53 ab |
2.98±1.20 a |
0.31±0.11 ab |
|
T3 |
31.19±7.58 a |
3.07±1.04 a |
3.02±1.54 a |
0.36±0.07 ab |
2.3
不同施肥处理对番茄果实品质的影响
由表 3可知：与CK处理相比，各施肥处理的Vc、番茄红素、可溶性糖、可溶性蛋白等均有所提升；在Vc指标中，T1处理比CK处理显著提升9.95%，与T2处理、T3处理相比差异不显著；在番茄红素指标中，T1处理比CK处理、T2处理、T3处理分别显著提升20.91%、16.30%、17.95%；在可溶性糖指标中，T1处理比CK处理、T2处理、T3处理分别显著提升14.93%、11.68%、9.88%；在糖酸比指标中，T1处理比CK处理、T2处理、T3处理分别显著提升10.18%、29.29%、30.80%；在可溶性蛋白指标中，T1处理比CK处理、T2处理、T3处理分别显著提升21.65%、20.41%、19.19%。
表 3
|
处理 |
w(Vc)/
(mg·kg-1) |
w(番茄红素)/
(mg·kg-1) |
w(可溶性糖)/
% |
w(可滴定酸)/
% |
糖酸比 |
w(可溶性蛋白)/
(mg·kg-1) |
|
CK |
136.18±4.4 b |
76.36±0.67 b |
1.306 b |
0.206 b |
6.09±0.10 b |
0.97±0.02 b |
|
T1 |
149.73±3.7 a |
92.33±0.69 a |
1.501 a |
0.232 b |
6.71±0.11 a |
1.18±0.02 a |
|
T2 |
144.99±2.7 a |
79.39±0.58 b |
1.344 b |
0.267 ab |
5.19±0.14 b |
0.98±0.03 b |
|
T3 |
140.01±4.1 a |
78.28±0.22 b |
1.366 b |
0.258 a |
5.13±0.11 b |
0.99±0.02 b |
2.4
不同施肥处理对番茄花序及产量的影响
对番茄产量进行测定，结果见表 4。由表 4可知：与CK处理相比，各施肥处理的开花数、单果质量、总产量等均有显著提升；在单果质量指标中，T1处理比CK处理、T2处理、T3处理分别显著提升10.91%、6.24%、9.21%；在总产量指标中，T1处理比CK处理、T2处理、T3处理分别显著提升14.30%、5.15%、11.40%。
表 4
|
处理 |
第一花序开花数/朵 |
第二花序开花数/朵 |
单株果数/个 |
单果质量/g |
总产量/g |
|
CK |
91 b |
103 b |
7.0±0.5 b |
7.06±5.3 c |
968.35 c |
|
T1 |
127 a |
114 a |
9.3±0.9 a |
7.83±2.5 a |
1 106.83 a |
|
T2 |
113 a |
113 a |
8.5±1.1 a |
7.37±2.2 b |
1 052.64 b |
|
T3 |
110 a |
116 a |
8.2±1.1 b |
7.17±2.6 b |
993.59 b |
3
结语
通过对千禧樱桃小番茄生长性状、果实品质等数据的分析，得出如下结论：
(1) 从番茄生长指标分析，喷施含改性聚天门冬氨酸水溶肥料的番茄茎粗比喷施大量元素水溶肥料的提升23.04%，能显著促进番茄干物质量的积累。
(2) 从果实品质指标分析，喷施含改性聚天门冬氨酸水溶肥料的番茄与喷施大量元素水溶肥料的相比，番茄红素含量、糖酸比分别提升16.30%、29.29%，能显著提升番茄果实的品质，改善番茄果实的口感。
(3) 从产量指标分析，喷施含改性聚天门冬氨酸水溶肥料的番茄与喷施大量元素水溶肥料的相比，单果质量、总产量分别提升6.24%、5.15%，可实现番茄的增产。
沪公网安备 31010702007066号