番茄筋腐病抗、感材料叶片和果实中主要矿质营养元素的分析

宋 佳， 王 辉， 李文丽， 王 富

(青岛农业大学园艺学院，山东青岛 266109)

番茄(Solanumesculentum)，又称西红柿，属于喜温、喜光性蔬菜，营养丰富，是一年生或多年生草本植物[1]。如今随着人们对番茄需求量的增加，番茄栽培面积也随之增大，病虫害问题日趋严重，其中番茄筋腐病是番茄生产中普遍发生的生理性病害之一[2]，严重影响了番茄果实的品质和产量，造成了严重的经济损失[3]。

番茄筋腐病，又称条腐病或带腐病，无论是保护地还是露地种植都会发生，在冬季、春季的番茄生产上较常见[4]。1926年Bewley首次提到这种病害[5]，随后世界上许多国家都进行研究报道，但是由于发病原因复杂，研究结果显示人们对于此病的发病原因有着不同的理解与看法[6-7]。Bewley等研究得出缺钾是致使番茄筋腐病发生的主要原因之一[5]。但同时其他研究表明，仅仅增施钾肥并不能彻底解决番茄筋腐病的发生[8]。1958年，日本农业学家首次在日本发现番茄筋腐病，此后森俊人等对番茄筋腐病进行了许多研究，日本的农业学家一致认为有多种因素会影响番茄筋腐病的发生，其中一个关键因素就是保护地的长期连作[7]。

本研究以番茄筋腐病易感高代自交系C285和抗病高代自交系P31为试验材料，对这2种材料在不同时期的果实和叶片中氮、磷、钾、钙、镁的含量进行测定，研究不同品种番茄叶片与果实中的矿质营养元素含量及变化规律，以期为研究番茄筋腐病的发生与营养之间的关系规律提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为番茄筋腐病易感高代自交系C285和抗病高代自交系P31，2份材料均由青岛农业大学园艺学院提供。其中，2份材料的水、肥管理相同(常规管理)，番茄长势良好。每份材料均取不同时期(绿熟期、转色期、红熟期)中番茄的第1穗果实与第1穗果实上的第1组叶片作为分析测试样品，每份材料均重复3次。采回叶片与果实材料后，及时将表面用蒸馏水擦拭干净，于105 ℃烘箱中烘30 min后，降温至65～80 ℃烘至恒质量，烘干后研磨成粉，备用[9]。

1.2 主要仪器

等离子体发射光谱仪(ICP-OES-Optima 8×00光谱仪，购自美国PE公司)、凯氏定氮仪(FOSS-2100，购自瑞典FOSS公司)。

1.3 试验方法

精确称取1.0 g样品粉末，放入消化管，加入0.3 g硫酸铜、3.0 g硫酸钠以及12 mL硫酸消煮至蓝绿色后用凯氏定氮仪蒸馏，用盐酸滴定法测定叶片与果实的氮含量[10]。精确称取0.5 g样品粉末，放入锥形瓶，加入10 mL硝酸、2 mL高氯酸过夜，在控温消煮仪上消解至溶液为1 mL左右，冷却，加入 10 mL 左右去离子水，继续加热赶酸后无损转移至容量瓶定容，用等离子体发射光谱仪分别测定磷、钾、钙、镁的含量[11-12]。

1.4 数据处理

采用Excel对试验数据进行计算，然后对数据进行LSD法差异显著性测验。

2 结果与分析

2.1 番茄抗、感筋腐病材料功能叶片中主要矿质营养元素的比较与分析

由图1可知，抗病材料P31的功能叶片在不同时期中的氮含量相对较稳定，在2.25%～2.42%之间；感病材料C285的氮含量变化也比较稳定，分布在1.66%～1.91%之间。随着时间的推移，叶片中的氮含量逐渐降低，在3个时期中P31叶片中的氮含量均极显著高于C285(P<0.01)。

由图2可知，P31在不同时期功能叶片中的磷含量相对较稳定，而C285功能叶片中的磷含量则有一定变化，其中转色期的磷含量最小，为2.37 mg/g。另外，在3个时期中C285叶片中的磷含量均显著高于P31(P<0.05)。

由图3、图4、图5可知，P31在果实发育过程中随着时间的推移，其功能叶片中钾的含量逐渐减少；而C285在转色期与红熟期叶片中钾、钙的含量均低于绿熟期，且转色期时钾、钙的含量最低。在同一时期，P31叶片中的钾含量均高于C285，而P31叶片中的钙含量均低于C285；在绿熟期时，P31叶片中的镁含量高于C285，而在转色期与红熟期时，P31叶片中的镁含量均低于C285，且在红熟期时差异显著(P<0.05)。

2.2 番茄抗、感筋腐病材料果实中主要矿质营养元素的比较与分析

由图6可知，P31随着时间的推移，果实中氮含量逐渐减少。在果实发育过程中，在绿熟期与转色期时，P31果实中氮含量均极显著高于C285；在红熟期时，P31果实中氮含量极显著低于C285(P<0.01)。

由图7可知，P31在果实发育过程中，在转色期时果实中磷含量最低，为2.54 mg/g，在红熟期时最高，为3.06 mg/g；C285果实中磷的含量在3个时期均高于P31，且在红熟期时差异显著(P<0.05)。

由图8、图9、图10可知，果实中钾含量与磷含量的变化趋势相似，P31果实中钾含量在转色期时最低，为 33.02 mg/g，在红熟期时最高，为42.01 mg/g；2份材料在果实发育过程中随着时间的推移，其果实中钾的含量呈逐渐增加的趋势，且P31果实中的钾含量显著低于C285果实中的钾含量(P<0.05)。P31、C285这2份材料在果实发育过程中，钙含量均是在转色期时最低，且各个时期P31果实中的钙含量均低于C285。在果实发育的3个时期中，C285果实中镁含量均高于P31，且2份材料均在转色期时镁的含量最低，红熟期时镁的含量最高。

2.3 番茄抗、感筋腐病叶片与果实中主要矿质营养元素的比较与分析

分别对2份材料同一时期功能叶片和果实中大量元素氮、磷、钾的含量进行比较与分析，由表1可知，P31在果实发育过程中，其功能叶片中氮含量均极显著高于果实中氮含量(P<0.01)；而C285果实中氮含量极显著高于叶片中氮含量(P<0.01)。P31在果实发育过程中其果实中磷含量均高于叶片；C285在绿熟期果实中磷含量低于叶片，但在转色期和红熟期时均高于叶片中磷含量。2份材料果实中钾的含量均极显著高于叶片中钾的含量(P<0.01)。

同时也分别对2份材料同一时期功能叶片和果实中大量元素钙、镁的含量进行比较与分析，由表2可知，2份材料果实中钙、镁的含量均极显著低于叶片中钙、镁的含量(P<0.01)。

3 结论与讨论

本研究针对番茄筋腐病抗病材料P31和感病材料C285果实发育过程中，对应功能叶和果实中主要矿质元素含量进行测定与分析。C285功能叶片中氮、钾的含量在发育的每个阶段均普遍低于P31； C285果实中氮含量在绿熟期与转色期时均极显著低于P31，而红熟期时极显著高于P31(P<0.01)。C285果实中钾含量均显著高于P31果实中的钾含量(P<0.05)。C285果实中镁含量在果实发育的每个阶段均高于P31，且在绿熟与转色期时差异极显著(P<0.01)。P31在果实发育过程中其功能叶片中氮含量极显著高于果实；而C285果实中氮含量极显著高于叶片(P<0.01)。抗、感筋腐病2份材料果实中钙、镁的含量均极显著低于叶片中钙、镁的含量(P<0.01)，而果实中钾含量均极显著高于叶片中钾含量(P<0.01)。

表1 抗、感材料同一时期叶片和果实中氮、磷、钾含量之间的比较与分析

注：“*”“**”分别表示在0.05、0.01水平上差异显著，下表同。

表2 抗、感材料同一时期叶片和果实中钙、镁含量之间的比较与分析

番茄筋腐病的发生严重影响了果实的商品质量和经济价值，现如今已成为急需解决的问题[6，13]。关于矿质元素对番茄筋腐病的影响，Bewley等的试验结果表明，在缺乏有机肥料的条件下，番茄筋腐病的发生与氮、钾的缺乏有关，尤其是钾的缺乏[5]。

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