植物营养素(复合寡糖)对滴灌水果番茄生长和土壤酶活性的影响

韩雨禄, 尹娟, 杨震, 范家杨, 李升

PDF(741 KB)
节水灌溉 ›› 2024 ›› (6) : 121-127. DOI: 10.12396/jsgg.2023469
农业水土资源与生态环境

植物营养素(复合寡糖)对滴灌水果番茄生长和土壤酶活性的影响

作者信息 +

Effects of Plant Nutrients (Compound Oligosaccharides) on the Growth and Soil Enzyme Activity of Drip Irrigation Fruit Tomatoes

Author information +
稿件信息 +

摘要

为了摸清采用不同施量的植物营养素(复合寡糖)和灌溉定额对温室水果番茄生长、产量、品质及土壤酶活性的影响。试验在温室中种植水果番茄品种“嘉红100”,设置3个灌溉定额:5 550 m3/hm2(W1)、6 375 m3/hm2(W2)、7 200 m3/hm2(W3)和3个复合寡糖施用量:168 g/hm2(P1)、336 g/hm2(P2)、504 g/hm2(P3),CK处理作为对照组,总共10个处理,测定并分析不同处理对水果番茄生长、产量、品质和成熟期土壤中相关酶活性的影响。结果表明,灌溉定额和复合寡糖对水果番茄的生长有着一定的促进作用。水果番茄产量和灌溉水利用效率随着灌溉定额和复合寡糖的增加而增加,灌溉定额过高,会导致品质降低。在试验条件下,当灌水定额一定时,复合寡糖施用的越多,对产量和品质的提升越有利。对于土壤中的脲酶,复合寡糖用量的增加会提高其酶活性,P3用量的复合寡糖效果最好,灌溉定额过多会降低其活性;对于蔗糖酶,W2P1处理的蔗糖酶活性最高,酶活性随灌溉定额的增加先升高后降低。综上所述,推荐宁夏吴忠地区温室水果番茄种植采用的水-植物营养素耦合模式为W2P3(灌溉定额6 375 m3/hm2,复合寡糖504 g/hm2)。

Abstract

The objective of this study was to investigate the effects of different application rates of phytonutrients (compound oligosaccharides) and irrigation quotas on the growth, yield, quality and soil enzyme activity of greenhouse-grown tomatoes. “Jiahong 100” was planted in a greenhouse, and three irrigation quotas were set up: 5 550 m3·hm-2 (W1)、6 375m3·hm-2 (W2)、7 200 m3·hm-2 (W3). Additionally, three compound oligosaccharide application rates: 168 g·hm-2 (P1), 336 g·hm-2 (P2) and 504 g·hm-2 (P3), and CK treatment was used as the control group. A total of 10 treatments were used. The effects of different treatments on the growth, yield, quality and related enzyme activities in fruit tomato soil at maturity stage were determined and analyzed. The results show, Irrigation quotas and compound oligosaccharides had a certain effect on the growth of fruit tomatoes. The yield and irrigation water use efficiency of fruit tomato increased with the increase of irrigation quota and compound oligosaccharides. High irrigation quota would lead to the decrease of quality. Under the experimental conditions, when the irrigation quota is constant, the more complex oligosaccharides are applied, the more beneficial it is to improve the yield and quality. For urease in soil, higher dosage of complex oligosaccharides will increase its enzyme activity, with the p3 dosage of compound oligosaccharides has the best effect. However, too much irrigation quota will reduce its activity. For sucrase, the sucrase activity of W2P1 treatment was the highest, and the enzyme activity initially increased and then decreased with the increase of irrigation quota. In summary, W2P3 (irrigation quota 6 375 m3·hm-2, compound oligosaccharide 504 g·hm-2) was recommended as the water-phytonutrient coupling mode for greenhouse fruit tomato cultivation in Wuzhong area, Ningxia Province.

关键词

复合寡糖 / 温室滴灌番茄 / 生长 / 品质 / 酶活性 / 水-植物营养素耦合

Key words

complex oligosaccharides / greenhouse drip irrigated tomatoes / grow / quality / enzyme activity / water-phytonutrient coupling

基金

宁夏高等学校一流学科建设(水利工程)资助项目(NXYLXK2021A03)
吴忠市利通区2023年农业农村领域科技发展计划项目

引用本文

导出引用
韩雨禄 , 尹娟 , 杨震 , 范家杨 , 李升. 植物营养素(复合寡糖)对滴灌水果番茄生长和土壤酶活性的影响[J].节水灌溉, 2024(6): 121-127 https://doi.org/10.12396/jsgg.2023469
HAN Yu-liu , YIN Juan , YANG Zhen , FAN Jia-yang , LI Sheng. Effects of Plant Nutrients (Compound Oligosaccharides) on the Growth and Soil Enzyme Activity of Drip Irrigation Fruit Tomatoes[J].Water Saving Irrigation, 2024(6): 121-127 https://doi.org/10.12396/jsgg.2023469

0 引 言

番茄(Solanum lycopersicum)是世界上营养价值最高的水果和蔬菜兼用作物[1]。水果番茄相较于普通番茄有着更好的口感,其果肉多,籽粒少,酸甜可口,营养价值较高,适量食用能够提高食欲[2],发展潜力巨大。
灌溉定额是影响番茄品质、产量等指标的重要影响因素。大量学者研究表明:适宜的灌水量不仅有利于番茄的生长,还能获得较高的产量并显著影响番茄品质[3, 4]。灌溉定额还是土壤中酶发挥作用的影响因素,水分过多或过少均会影响土壤酶活性[5]。樊吴静等[6]研究发现,随着灌水量的增加,种植旱藕土壤的蔗糖酶等酶活性呈先升高后降低的变化趋势,脲酶活性呈逐渐降低趋势。研究发现,适量的寡糖可以促进作物生长,提高作物产量和品质[7]。植物营养素(复合寡糖)由中药发酵、低温萃取而成,主要成分为寡糖、多糖、Zn等,其中含有千余种可检测到的信息诱导物质,其功效的发挥与灌水量密切相关,具有唤醒并促进土壤中有益菌群生态快速增殖,调控植物生长发育、繁殖增殖等效用[8]。张晓英等[9]在烟草上喷施海藻寡糖和壳寡糖,发现二者可以增加烟草植株的株高和开花数量。张运红等[10]通过在水分胁迫条件下对小麦喷施海藻酸钠寡糖,得出海藻酸钠寡糖可以缓解干旱胁迫对其生长发育的影响并提升苗长和和根长。前人对灌水和寡糖在各类作物上的应用做了大量研究,但在水果番茄上应用水-植物营养素耦合的研究较少。因此,通过开展不同灌溉定额和复合寡糖用量对水果番茄生长、产量、品质和根区土壤酶活性的影响试验,旨在筛选出种植温室水果番茄的灌溉定额和复合寡糖最佳管理模式,为植物营养素(复合寡糖)在设施果蔬上的合理应用提供理论支撑和科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验采用的水果番茄品种为“嘉红100”,植物营养素(复合寡糖)由保熵(北京)生物科技有限公司提供。

1.2 试验地基本情况

试验区位于宁夏回族自治区吴忠市利通区郭家桥乡,地理位置北纬39°59′58″,东经106°15′14″,海拔1 126.5 m。多年平均气温为8.8 ℃,无霜期年平均171 d。降雨集中在7-9月份,属典型温带大陆性气候。表1为试验区土壤0~40 cm土层理化性质。
表1 试验区土壤理化性质

Tab.1 Physical and chemical properties of soil in the test area

土层厚度/cm pH 全盐/(g·kg-1) 全氮/(g·kg-1) 全磷/(g·kg-1) 全钾/(g·kg-1) 有效磷/(mg·kg-1) 速效钾/(mg·kg-1) 有机质/(mg·kg-1) 碱解氮/(mg·kg-1
0~40 7.37 0.49 2.30 1.29 13.31 404.72 799.12 33.73 1 062.97

1.3 试验设计

试验研究采用两因素三水平完全随机设计,选取灌溉定额:5 550 m3/hm2(W1,节水30%),6 375 m3/hm2(W2,节水20%),7 200 m3/hm2(W3,节水10%)和复合寡糖:168 g/hm2(P1)、336 g/hm2(P2)、504 g/hm2(P3)两个因素各3个水平,共9个处理,每个处理做3组重复试验,当地农户水平灌溉定额作为对照(7 950 m3/hm2,CK),共28个试验小区,每小区面积6.8×0.7=4.76 m2,根据其他学者和当地实际情况制定各生育期灌水量和灌水次数见表2。复合寡糖的施用方法:定植时对水果番茄幼苗蘸根处理,将1/5用量的复合寡糖溶于5 L水,搅拌均匀,将苗根部放入溶液中浸润后再进行定植,之后每个生育期施用一次,各个处理具体的复合寡糖施量及施用时间见表3
表2 各生育期灌水量和灌水次数

Tab.2 Irrigation and application of complex oligosaccharides at different growth stages

生育期 苗期 开花坐果期 果实膨大期 成熟期
灌水次数/次 2 1 3 1
灌水比例/% 45 15 30 10
灌水时间 03-08、03-27 04-08 04-19、05-02、05-15 05-28
表3 各生育期复合寡糖施用量

Tab.3 Application rate of compound oligosaccharides at each growth stage

复合寡糖/(g·hm-2) 苗期(3月8日) 开花坐果期(4月10日) 果实膨大期(5月17日) 成熟期(6月15日)
P1 42 42 42 42
P2 84 84 84 84
P3 126 126 126 126
试验于3月8日进行移苗定植,7月20日采摘结束,共134 d。试验温棚宽8 m,长70 m,占地560 m2。栽培采用单枝半高垄作的方式,起垄双行种植,每小区垄高0.2 m,垄间距1.5 m,垄沟宽0.8 m,垄长6.5 m,垄面宽0.7 m。定植株距0.3 m,行距0.3 m,穴深度0.1 m,每穴1株。灌水方式为膜下滴灌,采用“一管两行”,定植前小区内预设直径16 mm、滴头间距0.15 m的2条贴片式滴灌带,滴头设计流量1.3 L/h,滴头工作压力为0.1 MPa。试验小区的除草、打药、施肥等田间农艺管理措施一致。

1.4 测定内容及方法

1.4.1 水果番茄生长指标测定

株高、茎粗:每隔10 d,在不同处理的各个小区内随机选取水果番茄植株5株并标记,用卷尺(精确度0.1 cm)测定株高,即水果番茄茎基部至顶端的高度,求其平均值(cm);水果番茄株高测定的同时,用游标卡尺(精确度0.01 mm)测量距离地面2 cm处茎粗(mm)。6月7日,即水果番茄步入成熟期15 d后,对水果番茄进行打顶掐心处理,植株基本停止生长,每15 d测量1次。

1.4.2 水果番茄产量、品质测定

产量:按照各试验小区分别统计,并最终对各小区产量进行统计汇总,得出总产量。
品质:果实成熟期,分别对第一层果和第三层果进行品质测定,选取成熟度一致的番茄5颗,重复3次,取2次测定的平均值作为最终品质。
维生素C(Vc)和可溶性糖含量测定采用液相色谱法测定;可溶性固形物含量测定采用折射仪法测定。

1.4.3 土壤酶活性测定

在水果番茄成熟期,分别对各小区采用五点取样法取土样后风干保存,并依据关松荫的《土壤酶及其研究法》[11],测定土壤中的脲酶和蔗糖酶活性。

1.4.4 灌溉水利用效率

灌溉水利用效率公式[12]为:
IWUE=Y/I
式中:IWUE为灌溉水利用效率,kg/m3Y为产量,kg/hm2I为灌溉定额,m3/hm2

1.5 数据分析

初始数据均采用Excel 2016进行归纳和整理,后期运用Origin 2022、Excel 2016进行数据处理与图形绘制,采用SPSS26软件进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉定额下复合寡糖对水果番茄生长的影响

株高和茎粗是评估植物生长状况的两个重要指标,通过测量水果番茄植株的株高和茎粗,可以了解植株的生长速度和茎叶茂盛程度。不同处理下水果番茄株高和茎粗的变化如表4所示。
表4 不同处理下水果番茄株高和茎粗的变化

Tab.4 Changes in plant height and stem diameter of fruit tomato under different treatments

处理 苗期 开花坐果期 果实膨大期 成熟期
株高 茎粗 株高 茎粗 株高 茎粗 株高 茎粗
W1P1 33.18±0.22b 4.53±0.11a 62.50±0.27de 6.70±0.19e 110.46±0.92d 7.95±0.21d 180.70±1.57c 9.82±0.11c
W1P2 34.05±0.12ab 4.72±0.11ab 63.80±0.59cd 6.93±0.13cde 113.83±0.22c 8.25±0.16d 186.14±1.50b 9.91±0.09bc
W1P3 34.81±0.84ab 4.83±0.11ab 65.34±1.22abc 6.87±0.12de 118.69±1.22b 9.01±0.13c 185.66±1.26b 10.04±0.07abc
W2P1 34.09±0.91ab 4.85±0.30ab 64.68±0.58bc 7.50±0.09a 112.60±1.37cd 9.61±0.22a 184.40±1.27b 9.95±0.08abc
W2P2 34.12±0.65ab 4.88±0.14ab 66.80±0.45a 7.52±0.06a 116.93±0.29b 9.49±0.17ab 191.33±1.10a 10.28±0.17a
W2P3 34.68±0.61ab 5.16±0.16b 66.17±0.50ab 7.30±0.13ab 123.62±1.06a 9.80±0.13a 192.35±0.66a 10.23±0.09ab
W3P1 35.31±0.22a 5.05±0.17b 62.10±0.35e 7.06±0.12bcd 113.53±0.38c 9.09±0.08c 183.16±0.58bc 10.05±0.07abc
W3P2 35.25±0.32a 5.13±0.15b 64.40±0.56c 7.41±0.05ab 112.25±0.26cd 9.50±0.10bc 184.87±1.87b 10.18±0.16ab
W3P3 35.36±0.46a 5.19±0.11b 62.77±0.83de 7.23±0.10abc 118.49±0.78b 9.51±0.08bc 186.64±0.47b 10.14±0.06abc
CK 33.83±0.28ab 5.11±0.07b 62.52±1.32de 7.30±0.07bc 112.98±0.92cd 8.95±0.09c 176.03±0.51d 9.45±0.09d
W * * ** ** ** ** ** *
P ns ns ** ns ** ** ** ns
W×P ns ns ns ns ** * ns ns
注:表中数据为3次重复观测平均值,同列中不同字母分别表示处理间差异显著(p<0.05); *表示影响显著(p<0.05),**表示影响极显著(p<0.01),ns表示影响不显著,下同。
苗期,灌溉定额对水果番茄株高和茎粗产生了显著影响(p<0.05)。复合寡糖用量相同时,随着灌溉定额的增加,水果番茄株高和茎粗变化规律呈增加趋势;灌溉定额相同时,水果番茄株高和茎粗随着复合寡糖用量的增加而增加。原因是苗期的水果番茄植株对灌水和复合寡糖较为敏感,二者的增加会促进株高和茎粗的增加。其中W3P3处理效果最好,株高和茎粗较CK处理分别提升4.53%和1.57%,灌水和复合寡糖的增加有利于苗期水果番茄株高的增加。
开花坐果期,灌溉定额对水果番茄株高和茎粗产生了极显著影响(p<0.01)。复合寡糖用量相同时,水果番茄株高和茎粗随灌溉定额的增加而先增加后减少,这一时期W2、P2处理的灌溉定额和复合寡糖用量更适宜植株株高和茎粗的增加,灌溉定额过大反而会抑制植株生长。其中W2P2处理表现最好,分别较CK处理提升6.84%和3.01%。果实膨大期,灌溉定额和复合寡糖对水果番茄株高和茎粗产生了极显著影响(p<0.01)。其中W2P3处理效果最好,较CK处理分别提升6.84%和9.50%。成熟期,W2P3处理的株高最大,较CK处理提升9.27%,W2P2处理的茎粗最大,较CK处理提升8.78%。后两个生育期的株高和茎粗变化规律大致相同,即:复合寡糖用量相同时,水果番茄株高和茎粗随着灌溉定额的增加而呈先增加后减少的趋势;灌溉定额相同时,水果番茄株高和茎粗随着复合寡糖用量的增加而呈增加的趋势,原因是这一时期复合寡糖的施加会促进植株生长,灌水过多会导致土壤中养分淋溶,从而抑制植株的生长。

2.2 不同灌溉定额下复合寡糖对水果番茄产量的影响

水果番茄的经济产量,体现了该番茄品种的有效生产力。灌溉水利用效率则是反映灌溉水有效利用程度的指标。表5是水果番茄各处理的最终产量及其灌溉水利用效率。
表5 产量及灌溉水利用效率

Tab.5 Yield and irrigation water use efficiency

灌溉定额 复合寡糖 产量/(kg·hm-2) 灌溉水利用效率/(kg·m-3)
W1 P1 37 692.83±515.93d 6.79±0.09b
P2 38 323.15±317.25d 6.90±0.05b
P3 39 394.69±288.85c 7.10±0.05a
W2 P1 38 197.09±262.42d 5.99±0.04d
P2 39 583.78±350.94c 6.21±0.06c
P3 43 806.89±473.09a 6.87±0.08b
W3 P1 41 411.70±310.93b 5.75±0.04e
P2 40 403.19±475.88bc 5.61±0.07e
P3 43 302.64±288.85a 6.02±0.03d
CK 38 071.03±192.57d 4.79±0.02f
W1和W2处理下,水果番茄产量随复合寡糖用量的增加而增加,W3处理下,水果番茄产量随复合寡糖 用量的增加先减少后增加。复合寡糖用量相同时,水果番茄产量随灌溉定额的增加而增加。灌溉定额相同时,水果番茄产量随复合寡糖用量的增加而增加,其原因是灌溉定额和复合寡糖用量的增加会提升水果番茄产量。从总产量来看,W2P3处理产量最高,达到43 806.89 kg/hm2,增产15.04%,W3P3处理次之,达到43 302.64 kg/hm2,增产13.69%。从灌溉定额和复合寡糖的角度分别看,W3处理水果番茄产量最高,增产9.55%;P3处理水果番茄产量最高,增产10.74%。对于水果番茄的灌溉水利用效率,W1和W2处理下灌溉水利用效率随复合寡糖用量的增加而增加,W3处理下灌溉水利用效率随复合寡糖用量的增加先减少后增加。其中W1P3处理灌溉水利用效率最高,达到7.10 kg/m3,最低的是W3P2处理,为5.61 kg/m3,各处理灌溉水利用率均高于CK处理且与CK处理差异显著。

2.3 不同灌溉定额下复合寡糖对水果番茄品质的影响

品质是作物的重要经济性状,是影响产品经济效益的重要因素。表6是不同处理下水果番茄的品质变化。
表6 不同处理水果番茄的品质

Tab.6 Quality of tomatoes with different processed fruits

灌溉定额 复合寡糖 维生素C/[mg·(100 g)-1] 可溶性糖/% 可溶性固体物/%
W1 P1 22.5±0.32b 3.54±0.07e 8.00±0.06de
P2 23.13±0.28b 4.44±0.03c 8.30±0.05bc
P3 23.50±0.25b 4.58±0.03c 8.10±0.04cd
W2 P1 21.20±0.25c 5.49±0.09a 8.30±0.05bc
P2 22.80±0.23b 5.51±0.02a 8.20±0.04cd
P3 25.50±0.31a 4.83±0.03b 8.60±0.06a
W3 P1 20.60±0.26a 4.21±0.03d 8.10±0.03cd
P2 20.80±0.26c 5.38±0.02a 8.20±0.02cd
P3 22.40±0.25b 4.23±0.03d 8.50±0.07ab
CK 20.70±0.79c 4.12±0.18d 7.80±0.17e
W ** ** **
P ** ** **
W×P ** ** **
对于维生素C(Vc)和可溶性固体物含量,灌溉定额、复合寡糖及灌溉定额和复合寡糖交互对Vc含量存在极显著影响(p<0.01)。这两个水果番茄品质指标变化规律大致相同:复合寡糖用量相同时,水果番茄Vc和可溶性固体物含量随灌溉定额的增加而先增加后减少;灌溉定额相同时,水果番茄Vc和可溶性固体物含量随着复合寡糖用量的增加而增加,产生这一变化规律的原因是灌水过多会稀释果实中的Vc和可溶性固体物的含量从而降低水果番茄品质,复合寡糖用量的增加则会使Vc和可溶性固体物的含量增加。其中效果最好的是W2P3处理,分别较CK处理提升23.19%和10.26%。
对于可溶性糖含量,灌溉定额、复合寡糖及灌溉定额和复合寡糖交互对可溶性糖含量存在极显著影响(p<0.01)。W1处理下水果番茄可溶性糖含量随复合寡糖用量的增加而增加,W2和W3处理下水果番茄可溶性糖含量随复合寡糖用量的增加先增加后减少,产生这一变化规律的原因是,较低灌溉定额情况下,复合寡糖用量的增加会促进水果番茄糖分的积累,随着灌溉定额的增加,P2用量的复合寡糖会更好的提升水果番茄可溶性糖。除W1P1处理,其余处理可溶性糖含量都高于CK处理,说明复合寡糖的施用会提高水果番茄的可溶性糖含量,进而提升了水果番茄的品质。其中表现最好的是W2P2处理,较CK处理提升33.74%,其次是W2P1处理,较CK处理提升32.52%。

2.4 不同灌溉定额下复合寡糖对成熟期水果番茄土壤酶活性的影响

土壤脲酶活性可以反映土壤的供氮能力[13],土壤蔗糖酶则可以分解土壤中的蔗糖供植物吸收。图1是水果番茄成熟期的脲酶和蔗糖酶活性变化。
图1 不同处理下成熟期水果番茄的酶活性变化

Fig.1 Changes in enzyme activity of tomatoes at ripening stage under different treatments

Full size|PPT slide

水果番茄成熟期脲酶活性如图1(a)所示,灌溉定额、复合寡糖及灌溉定额和复合寡糖交互对水果番茄脲酶活性存在极显著影响(p<0.01)。灌溉定额相同时,土壤脲酶活性随着复合寡糖的增加而增加,复合寡糖用量相同时,土壤脲酶随灌溉定额的增加而减少,产生这一变化规律的原因是复合寡糖的施用会改善土壤环境,提升土壤酶活性,而灌溉定额的增加则会降低土壤呼吸强度,抑制土壤酶活性。其中W1P3处理效果最好,较CK处理提升34.86%。
水果番茄成熟期蔗糖酶活性如图1(b)所示,灌溉定额、复合寡糖及灌溉定额和复合寡糖交互对水果番茄蔗糖酶活性存在极显著影响(p<0.01)。W2处理下,土壤蔗糖酶活性随着复合寡糖的增加而减少,W1和W3处理下,土壤蔗糖酶活性随着复合寡糖的增加而先减少后增加。灌溉定额相同时,土壤蔗糖酶活性随着复合寡糖的增加而先减少后增加,复合寡糖用量相同时,土壤蔗糖酶活性随着灌溉定额的增加而先增加后减少,产生这一变化规律的原因同上。其中W1P1处理效果最好,较CK处理提升40.70%,W2P1处理次之,较CK处理提升19.97%。

3 讨 论

寡糖对植物生长具有调节作用[14]。随着水果番茄的生长,株高、茎粗呈直线增长的趋势。水果番茄在全生育期内,株高和茎粗受灌溉定额和复合寡糖的影响较为显著。株高、茎粗随灌溉定额的增加基本呈而先增加后减少的趋势。过高或过低的灌水量均会抑制番茄植株的生长[15]。复合寡糖对株高、茎粗的增加有着促进作用,平均来看,株高、茎粗随复合寡糖的增加而增加,高寡糖处理下植株长势最好,株高、茎粗的提升最明显[16]
大量研究表明,过多或过少的灌水均会抑制番茄生长,导致番茄减产,品质下降[3, 17]。研究发现,灌溉定额和复合寡糖交互对水果番茄产量和灌溉水利用效率存在极显著影响。通过试验结果可知:W2P3处理的水果番茄产量和灌水利用效率均优于其他处理,由此说明,过大的灌溉定额不但不会促进产量增加,还可能造成成本增加和水资源的浪费[5],其原因是灌水过多会造成土壤养分的淋溶损失[18],从而导致产量降低。试验表明,复合寡糖用量相同时,水果番茄Vc、可溶性糖、可溶性固体物含量变化随着灌溉定额的增加而先增加后减少,原因是与W1和W3水平下的试验结果相比,W2灌溉定额已满足温棚水果番茄成熟时各品质指标所达到的高水平状态,之后的灌水量增加会导致水果番茄果实含水量相应增加,各品质指标的浓度随之降低[19]。陈浩等[20]用0.5 g/L的壳寡糖对番茄进行叶面喷施处理,促进了番茄中果糖和葡萄糖的积累,提高了番茄产量。研究发现,灌溉定额相同时,水果番茄产量和品质指标——维生素C与可溶性固体物含量随复合寡糖用量的增加而增加,其中P3处理产量最高且各品质指标最佳,说明复合寡糖用量的增加,有利于水果番茄增加产量、提高品质,这与代中旭等[21]的研究结果相似。
土壤酶在土壤中变化非常敏感,常作为反映土壤养分高低的指标[22]。在成熟期对土壤酶活性的检测中发现,中低水条件下的土壤通气透水性好,土壤中的脲酶和蔗糖酶活性较高,而随着灌水量的增加,土壤孔隙变小、呼吸强度降低,导致酶活性下降,间接影响植物对脲酶分解的氨和蔗糖酶分解的糖原和果糖的吸收,水果番茄的产量和品质有所降低。当灌溉定额相同时,P3水平下的土壤酶活性较高,原因是寡糖分子小且易溶于水,施入土壤中可以改善土壤耕层的理化性质、并促进腐殖质形成[23],提高了土壤中水解酶的活性,间接改善土壤环境[24],促进了植株对养分的吸收,从而提升了水果番茄的产量和品质[25]

4 结 论

研究结果表明,过高的灌溉定额不利于土壤酶活性的提升,抑制了水果番茄植株的生长,从而使产量减少、品质和灌溉水利用效率降低。P3水平下的土壤酶活性较高,促进了水果番茄生长,使产量、品质和灌溉水利用效率得到了明显的提升。综上所述,复合寡糖的施用对滴灌水果番茄的各个指标的提升较为明显,推荐W2P3(灌溉定额6 375 m3/hm2,复合寡糖用量504 g/hm2)作为宁夏吴忠地区水果番茄种植的水-植物营养素耦合模式。

参考文献

1
徐茜,曾新宇,肖波,等.十个高山露地水果番茄品种比较试验[J].南方农业,2023,17(5): 57-63.
XU Q, ZENG X Y, XIAO B, et al. Comparative experiment of ten alpine open-field fruit tomato varieties[J]. South China Agriculture,2023,17(5):57-63.
2
王明媚.浅谈国内水果番茄市场现状[J].农业工程技术,2020,40(31):34-37.
WANG M M. On the current situation of domestic fruit tomato market[J]. Agricultural Engineering Technology, 2020,40(31):34-37.
3
徐桂红, 田军仓, 王璐璐, 等. 再生水滴灌对番茄光合、产量及品质的影响[J]. 节水灌溉, 2019(10): 83-88.
XU G H, TIAN J C, WANG L L, et al. Effect of drip irrigation with reclaimed water on photosynthesis, yield and quality of tomato[J]. Water Saving Irrigation,2019(10): 83-88.
4
黄媛,张钟莉莉,高欣娜,等. 基于综合生长评价体系的番茄亏缺灌溉制度研究[J]. 节水灌溉,2022(10):86-93, 99.
HUANG Y, ZHANG Z L L, GAO X N, et al. Research on tomato deficit irrigation system based on comprehensive growth evaluation system[J]. Water Saving Irrigation,2022(10): 86-93, 99.
5
张泽锦,王力明,梁颖,等. 灌水量对土壤酶活性和设施辣椒产量及养分利用的影响[J]. 西南农业学报,2023,36(6): 1 216-1 221.
ZHANG Z J, WANG L M, LIANG Y, et al. Effect of irrigation amount on soil enzyme activity and yield and nutrient use of pepper in facilities[J]. Southwest Journal of Agricultural Sciences,2023,36(6): 1 216-1 221.
6
樊吴静,杨鑫,何虎翼,等. 水氮耦合对旱藕产量、生理特性和土壤理化性状的影响[J].西南农业学报,2022,35(5): 1 069-1 078.
FAN W J, YANG X, HE H Y, et al. Effect of water and nitrogen coupling on yield, physiological characteristics and soil physicochemical properties of Lotus root[J]. Southwest Journal of Agricultural Sciences,2022,35(5): 1 069-1 078.
7
ZHANG Y H, YIN H, ZHAO X M, et al. The promoting effects of alginate oligosaccharides on root development in Oryza sativa L. mediated by auxin signaling[J]. Carbohydrate Polymers,2014,113(1):446-454.
8
ALBERSHEIM P, VALENT B S. Host pathogen interactions Ⅶ. plant pathogens secrete proteins which inhibit enzymes of the host capable of attacking the pathogen[J]. Plant Physiol, 1974, 53: 684-687.
9
张晓英,王胜,王洪凤,等. 智能聪配施壳寡糖和褐藻寡糖对烟草生长和病毒抗性的影响[J]. 植物保护, 2023, 49(4): 41-46, 74.
ZHANG X Y, WANG S, WANG H F, et al. Effects of smart cong combined with chito-oligosaccharide and fucoidan oligosaccharide on tobacco growth and virus resistance[J]. Plant Protection, 2023,49(4): 41-46, 74.
10
张运红,孙克刚,和爱玲,等. 喷施海藻酸钠寡糖对小麦幼苗生长发育和抗旱性的影响[J]. 河南农业科学, 2016, 45(2): 56-61.
ZHANG Y H, SUN K G, HE A L, et al. Effect of spraying sodium alginate oligosaccharide on the growth and drought resistance of wheat seedlings[J]. Henan Agricultural Sciences, 2016, 45(2): 56-61.
11
关松荫. 土壤酶及其研究法[M]. 北京:中国农业出版社, 1986: 274-338.
12
YANG Y P, YIN J, MA Z H, et al. Water and nitrogen regulation effects and system optimization for potato (Solanum tuberosum L.) under film drip irrigation in the Dry Zone of Ningxia China[J]. Agronomy, 2023, 13(2): 308.
13
王顺,尹娟,张海军,等. 不同水氮处理对马铃薯土壤酶活性和产量的影响[J].节水灌溉, 2021(8): 67-73.
WANG S, YIN J, ZHANG H J, et al. Effects of different water and nitrogen treatments on soil enzyme activity and yield of potato[J]. Water Saving Irrigation, 2021(8): 67-73.
14
KOLLÁROVÁ K, KAMENICKÁ , VATEHOVÁ Z, et al. Impact of galactoglucomannan oligosaccharides and Cd stress on maize root growth parameters, morphology, and structure[J]. Journal of Plant Physiology, 2018, 222: 59-66.
15
李红峥,曹红霞,吴宣毅,等. 沟灌方式与灌水量对温室番茄生长指标的影响[J]. 节水灌溉,2016(9): 90-93.
LI H Z, CAO H X, WU X Y, et al. Effects of furrow irrigation method and irrigation amount on tomato growth indexes in greenhouse [J]. Water Saving Irrigation, 2016(9): 90-93.
16
孙冰,张金梅,刘朋宇,等. 不同浓度褐藻寡糖对黄瓜生长、产量、品质与抗氧化酶及其基因表达的影响[J].江苏农业科学, 2023,51(13): 175-181.
SUN B, ZHANG J M, LIU P Y, et al. Effects of different concentrations of fucoidan oligosaccharides on growth, yield, quality and antioxidant enzymes and gene expression in cucumber[J]. Jiangsu Agricultural Sciences, 2023,51(13):175-181.
17
李宣志,张金珠,王振华,等. 水-肥-盐耦合对滴灌加工番茄生长和产量的影响[J]. 干旱地区农业研究,2023,41(4):133-140.
LI X Z, ZHANG J Z, WANG Z H, et al. Effects of water-fertilizer-salt coupling on the growth and yield of tomato processed by drip irrigation[J]. Agricultural Research in the Arid Areas,2023,41(4): 133-140.
18
冯萌,于成,林丽果,等. 灌溉和施氮对河西走廊紫花苜蓿生物量分配与水分利用效率的影响[J]. 中国生态农业学报,2016,24(12): 1 623-1 632.
FENG M, YU C, LIN L G, et al. Effects of irrigation and nitrogen fertilization on biomass allocation and water use efficiency of alfalfa in Hexi Corridor[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture,2016,24(12): 1 623-1 632.
19
张延平,温祥珍,李亚灵,等. 水氮耦合对日光温室番茄干物质生产与分配的影响[J]. 华北农学报,2018,33(2): 215-223.
ZHANG Y P, WEN X Z, LI Y L, et al. Effect of water and nitrogen coupling on tomato dry matter production and distribution in solar greenhouse[J]. Acta Ahuaenica Sinica,2018,33(2): 215-223.
20
陈浩,李煜博,邵志勇,等. 壳寡糖和油菜素甾醇处理对番茄产量和品质的影响[J]. 核农学报,2023,37(2): 389-396.
CHEN H, LI Y B, SHAO Z Y, et al. Effect of chito-oligosaccharide and brassinsterol treatment on tomato yield and quality[J]. Journal of Nuclear Agricultural Sciences,2023,37(2): 389-396.
21
代中旭,艾新帅,杨正华,等. 海藻寡糖与复合肥配合施用对菜心产量和品质的影响[J]. 磷肥与复肥,2022,37(5): 49-52.
DAI Z X, AI X S, YANG Z H, et al. Effect of combined application of seaweed oligosaccharide and compound fertilizer on yield and quality of cabbage[J]. Phosphate Fertilizer and Compound Fertilizer,2022,37(5): 49-52.
22
夏国栋,朱四喜,李武江,等. 喀斯特煤矿区土地利用类型对土壤养分、酶活性及化学计量特征的影响[J]. 中国无机分析化学,2022,12(6): 67-76.
XIA G D, ZHU S X, LI W J, et al. Effects of land use type on soil nutrients, enzyme activities and stoichiometric characteristics in Karst coal mining area[J]. Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry,2022,12(6):67-76.
23
张佳蕾,郭峰,万书波,等. 壳寡糖对旱薄地花生叶片衰老及产量和品质的影响[J]. 西北植物学报201535(3): 516-522.
ZHANG J L, GUO F, WAN S B, et al. Effect of chito-oligosaccharide on leaf senescence, yield and quality of peanut in dry and thin land[J]. Northwest Botany,2015,35(3):516-522.
24
陈芊如,李振,汪娴娴,等. 不同海洋寡糖对烟草生长、根际土壤特征和养分吸收的影响[J]. 山东农业科学,2021,53(10): 72-78.
CHEN Q R, LI Z, WANG X X, et al. Effects of different marine oligosaccharides on tobacco growth, rhizosphere soil characteristics and nutrient uptake[J]. Shandong Agricultural Sciences,2021,53(10):72-78.
25
ELSOURY A, SHOUMAN A E, ABDELRAZEK S A E, et al. Soil enzymes and microbial activity as influenced by tillage and fertilization in wheat production[J]. Egyptian journal of soil science, 2015,55(1):53-65.
PDF(741 KB)

访问

引用

详细情况

段落导航
相关文章

/