陳碧華,王廣印,郭衛(wèi)麗,褚常雨

(河南科技學(xué)院 園藝園林學(xué)院，河南省園藝植物資源利用與種質(zhì)創(chuàng)新工程研究中心，河南新鄉(xiāng) 453003)

番茄(Lycopersiconesculentum Mill.)是一種世界性經(jīng)濟(jì)作物，以其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、喜人的酸甜口感和較易栽培的特點(diǎn)而廣受人們喜愛(ài)。番茄是中國(guó)重要的大宗蔬菜之一，農(nóng)業(yè)部市場(chǎng)與經(jīng)濟(jì)信息司發(fā)布的信息顯示：中國(guó)番茄常年產(chǎn)量在5 000萬(wàn)t以上，2015年達(dá)到5 594萬(wàn)t，占全國(guó)蔬菜總產(chǎn)量的7.1%。因其經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，又深受市民喜愛(ài)，番茄的產(chǎn)量和種植面積呈穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)[1]。目前，番茄是中國(guó)種植面積排名第四的蔬菜品種，番茄產(chǎn)業(yè)已成為中國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)的重要組成部分[2]。

近年來(lái)，在設(shè)施番茄生產(chǎn)中，番茄果穗彎折現(xiàn)象發(fā)生越來(lái)越普遍[3-4]，成為番茄生產(chǎn)上的重要問(wèn)題之一。番茄果穗彎折阻隔了水分與養(yǎng)分向番茄果實(shí)的供應(yīng)與輸送，極大地影響番茄果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量[3-4]。為了減少果穗彎折現(xiàn)象的發(fā)生，目前主要是采用吊繩吊穗、果穗掛鉤、番茄夾等方法來(lái)解決這一問(wèn)題[3-5]。也有選擇用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類(lèi)藥劑涂抹番茄果穗主枝基部增粗來(lái)抑制番茄果穗彎折現(xiàn)象的發(fā)生[6]。

花穗是番茄的重要器官，番茄花穗的類(lèi)型有總狀花穗、復(fù)總狀花穗及不規(guī)則而多分枝的復(fù)花穗[7]。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者主要通過(guò)對(duì)番茄留穗數(shù)和留果數(shù)的研究，探討定植密度和留果穗數(shù)對(duì)番茄生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響[8-12]。而對(duì)小番茄花序及果穗也有研究，觀察櫻桃番茄資源的果穗性狀，包括果穗長(zhǎng)、單穗果數(shù)、果穗指數(shù)等[13-15]。同時(shí)，對(duì)果穗?；ū９灿休^多的應(yīng)用研究[15-17]。芮文婧等[18]分析番茄種質(zhì)資源的單花序果數(shù)和單果質(zhì)量。李云洲等[2]分析番茄種質(zhì)資源主要植物學(xué)性狀的遺傳多樣性及相關(guān)性。

對(duì)于番茄果穗彎折這一新問(wèn)題，已引起有關(guān)學(xué)者的重視。王廣印等[19]調(diào)查了同一日光溫室18個(gè)春番茄品種及其不同層次果穗長(zhǎng)度、果穗粗度、留果數(shù)量、溫室內(nèi)南北區(qū)域植株果穗的彎折狀況，表明日光溫室春番茄果穗彎折現(xiàn)象與品種、留果量、溫室區(qū)域分布等有關(guān)。從當(dāng)前國(guó)內(nèi)外番茄品種的總體育種目標(biāo)來(lái)看，培育果穗不易彎折性狀的品種還未引起研究者的重視[1]。對(duì)番茄果穗性狀的研究，特別是對(duì)普通番茄果穗的緊湊型(短枝型)研究甚少?？山梃b的資料是關(guān)于玉米莖稈彎折倒伏的研究較多[20-21]，對(duì)于葡萄果穗的相關(guān)研究也不少[22-23]。

對(duì)于番茄果穗發(fā)生彎折現(xiàn)象，到底是番茄品種、植株和果穗性狀的原因，還是設(shè)施環(huán)境、栽培等方面的原因？番茄果穗彎折對(duì)果穗膨大、產(chǎn)量的影響有多大？對(duì)于這些需要回答的問(wèn)題，目前鮮有此方面的研究報(bào)道。本研究旨在探索果穗彎折的影響因素，以便為制定防止番茄果穗彎折的策略與措施提供依據(jù)，并進(jìn)而為深入的分子機(jī)理研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材 料

在新鄉(xiāng)市牧野區(qū)朱莊屯村大棚蔬菜生產(chǎn)基地，供試的18個(gè)大棚秋番茄栽培品種有‘正粉5號(hào)’ ‘明太郎’ ‘改良漢諾威1號(hào)’ ‘改良漢諾威8號(hào)’ ‘恒運(yùn)’ ‘北京龍粉’ ‘乾德M725’ ‘播美一號(hào)’ ‘龍粉1號(hào)’ ‘1608’ ‘羅拉’ ‘博雅’ ‘好地五號(hào)’ ‘好地六號(hào)’ ‘恭喜6號(hào)’ ‘東圣’ ‘金棚218-2’和‘吉藩比利’，由新鄉(xiāng)佳研種業(yè)公司提供種苗。

在鄭州市蔬菜研究所試驗(yàn)基地，供試的11個(gè)日光溫室春番茄品比試驗(yàn)新品系有‘W16-1’‘W15-19’ ‘W16-47’ ‘W16-80’ ‘W16-83’ ‘W16-93’ ‘W16-110’ ‘W16-154’ ‘W16-155’ ‘W16-82’和‘W15-81’，均由鄭州市蔬菜研究所番茄育種課題組提供。

番茄果穗增粗劑“誘導(dǎo)素”由武漢賽格爾生物科技有限公司生產(chǎn)，其主要成分為植物生長(zhǎng)調(diào) 節(jié)劑。

1.2 方 法

1.2.1 大棚秋番茄果穗彎折試驗(yàn) 于2017年6月至10月在新鄉(xiāng)市牧野區(qū)朱莊屯村孔某農(nóng)戶(hù)的塑料大棚內(nèi)進(jìn)行，棚面積為600 m2，南北走向。供試品種為‘正粉5號(hào)’，6月14日穴盤(pán)育苗，7月7日定植，平畦栽培，1畦2行共40株番茄；株行距為32 cm×65 cm，每667 m2定植3 000株。

試驗(yàn)設(shè)處理A(每穗第1個(gè)大果縱徑接近4 cm時(shí)人工彎折果穗主枝)、處理B(每穗第1個(gè)大果縱徑接近5 cm時(shí)人工彎折果穗主枝)和對(duì)照A(不人工彎折果穗主枝)、對(duì)照B(不人工彎折果穗主枝)4個(gè)處理，處理A和處理B均分別彎折番茄第1、2、3層果穗，對(duì)照A和對(duì)照B則各層果穗均不做彎折處理。每個(gè)處理株數(shù)為40株，每層果穗留果均為3個(gè)，每處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。在人工彎折果穗處理時(shí)，果穗彎折程度以果穗主枝(從與主莖連接處到第1杈枝間算起)中部向下折彎90°左右，果穗呈下垂?fàn)?。彎折果穗于下午時(shí)間統(tǒng)一由1人操作進(jìn)行，彎折前用鋼卷尺和游標(biāo)卡尺第1次測(cè)定各處理和對(duì)照的果穗主枝長(zhǎng)度、主枝粗度、果實(shí)縱徑和橫徑，以后分別于人工彎折處理后7 d和14 d進(jìn)行第2、3次測(cè)定。每層果穗果實(shí)成熟采收時(shí)，用分析天平稱(chēng)量單果質(zhì)量，以計(jì)算單層果穗的產(chǎn)量。果穗主枝生長(zhǎng)和果實(shí)膨大速度以平均日增長(zhǎng)量表示[24]。平均日增長(zhǎng)量=(末次測(cè)定值-初次測(cè)定值)/間隔時(shí)間。

1.2.2 大棚秋番茄植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑涂抹果穗試驗(yàn) 于2017年7月至10月在新鄉(xiāng)市牧野區(qū)朱莊屯村孔二某農(nóng)戶(hù)的塑料大棚內(nèi)進(jìn)行，棚面積為900 m2，南北走向。供試番茄品種為‘明太郎’，7月1日穴盤(pán)育苗，7月20日定植，平畦栽培，株行距為32 cm×65 cm，每667 m2定植3 000株。

試驗(yàn)設(shè)用“誘導(dǎo)素”涂抹果穗主枝基部(每層果穗第1大果縱徑接近3 cm時(shí)涂抹)和對(duì)照(不涂藥，只涂抹蒸餾水)2個(gè)處理，并且只涂抹每株的第1、2層果穗各1次。每個(gè)處理1畦2行，共重復(fù)3次，每層果穗留果均為3個(gè)。具體涂抹方法是將“誘導(dǎo)素”原液(不稀釋)用毛筆直接蘸取適量，涂抹于果穗主枝基部與植株主干的交叉處。涂抹前第1次測(cè)定2個(gè)處理的果穗主枝粗度、果實(shí)縱徑和橫徑，以后分別于涂抹后7 d和14 d進(jìn)行第2、3次測(cè)定。當(dāng)?shù)?、2穗果實(shí)成熟時(shí)，統(tǒng)計(jì)第1、2層涂抹處理與對(duì)照的果穗彎折率，并在采收時(shí)稱(chēng)量單果質(zhì)量，以計(jì)算單穗果實(shí)產(chǎn)量。果穗彎折率=彎折植株數(shù)/統(tǒng)計(jì)總株數(shù)×100%。果穗主枝生長(zhǎng)和果實(shí)膨大速度計(jì)算同“1.2.1”。

番茄試驗(yàn)田的其他田間管理措施與生產(chǎn) 相同。

1.2.3 大棚秋番茄果穗彎折的調(diào)查與測(cè)量 于2017年7月至10月在新鄉(xiāng)市牧野區(qū)朱莊屯村程某農(nóng)戶(hù)的大棚內(nèi)進(jìn)行，棚面積為900 m2，南北走向。供試有17個(gè)當(dāng)?shù)胤N植的秋番茄品種，6月25日穴盤(pán)育苗，7月16日定植，平畦栽培，株行距為33 cm×65 cm，每667 m2定植3 000株，留果均為4層，每層留果3個(gè)；每品種為1個(gè)處理，每處理栽培2畦，1畦2行番茄；每處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。在第4穗果實(shí)色澤轉(zhuǎn)紅時(shí)，分別調(diào)查、統(tǒng)計(jì)17個(gè)秋番茄品種的果穗彎折率、每一品種各層果穗的彎折率，并分別測(cè)量各品種番茄第3穗的果穗總長(zhǎng)度、果穗主枝長(zhǎng)度和果穗主枝粗度。

1.2.4 日光溫室春番茄果穗彎折的調(diào)查與測(cè)量 2017年1月至7月，在鄭州市蔬菜研究所春番茄品比試驗(yàn)日光溫室內(nèi)進(jìn)行，供試新品系為11個(gè)，1月5日穴盤(pán)育苗，2月15日定植，小高畦栽培，膜下滴灌，株行距為30 cm×70 cm，每個(gè)品系為1個(gè)處理(小區(qū))，每個(gè)處理栽培1畦2行番茄；各處理均3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。調(diào)查和測(cè)量時(shí)，把各品系番茄植株按照日光溫室內(nèi)南、北行各占一半，設(shè)為南、北2個(gè)栽培區(qū)域。

在第3穗果實(shí)開(kāi)始變色轉(zhuǎn)紅時(shí)，分別測(cè)量各品系、各區(qū)域植株第3層果穗的主枝長(zhǎng)度與粗度、植株節(jié)間長(zhǎng)度(第1至第3果穗節(jié)間距離的平均值)。在第5穗果實(shí)開(kāi)始變色轉(zhuǎn)紅時(shí)，分別統(tǒng)計(jì)11個(gè)品系的南、北區(qū)域所有植株的果穗彎折率。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

針對(duì)鄭州蔬菜研究所日光溫室春番茄供試的11個(gè)品系，在第3穗果實(shí)采收完后，分別從果穗基部剪下各品系第3層果穗枝，用分析天平稱(chēng)取果穗鮮質(zhì)量和干質(zhì)量(在實(shí)驗(yàn)室烘干箱進(jìn)行烘干)。

果穗木質(zhì)素和Ca素含量的測(cè)定：分別將烘干后的第3穗果枝樣品使用小型粉碎機(jī)進(jìn)行粉粹，并將粉碎樣品分別裝于試劑瓶保存，委托青島科技質(zhì)量檢測(cè)有限公司進(jìn)行果穗木質(zhì)素和Ca素含量的測(cè)定。其中木質(zhì)素含量的測(cè)定采用差重法，Ca素含量測(cè)定采用ICP法[儀器為電感耦合等離子光譜儀(ICP-OES optima 8000，美國(guó)Perkin Elmer公司制造)、WX-8000微波消解儀等]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Microsoft Office Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用SPSS 21.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 大棚秋番茄不同時(shí)期果穗彎折對(duì)果實(shí)生長(zhǎng)的影響

從表1可知，處理A和對(duì)照A比較，隨著生長(zhǎng)期的增長(zhǎng)，3層果實(shí)縱徑和橫徑均逐漸增大，但處理A比對(duì)照A增量減小，3層平均果實(shí)縱、橫徑日增長(zhǎng)量分別減少0.013 cm和0.02 cm。最后，果穗彎折使單果質(zhì)量和單穗產(chǎn)量也開(kāi)始下降，處理A比對(duì)照A單穗產(chǎn)量平均下降7.96%。總體而言，處理A和對(duì)照A的果實(shí)大小差異未達(dá)到顯著水平。

處理B也表現(xiàn)同樣的果穗及果實(shí)變化趨勢(shì)。即3層果穗分別彎折之后，與對(duì)照B相比較，也是果實(shí)膨大速度變慢，單果質(zhì)量和單穗產(chǎn)量下降，但單穗產(chǎn)量處理B只比對(duì)照B下降了2.85%?？傮w而言，處理B和對(duì)照B的果實(shí)大小差異也未達(dá)到顯著水平。

對(duì)處理B和處理A進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果處理B的平均單果質(zhì)量比處理A的增加26.16 g，單穗產(chǎn)量增加20.86%，這說(shuō)明果穗晚彎折比早彎折對(duì)果穗膨大的抑制作用變小。

2.2 涂抹植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)大棚秋番茄果穗和果實(shí)生長(zhǎng)的影響

從表2可以看出，用“誘導(dǎo)素”涂抹果穗主枝基部后可使果穗主枝加粗。從第3次測(cè)定結(jié)果看，其中第1、2層處理的果穗主枝比對(duì)照分別增粗29.92%和42.27%，達(dá)到顯著水平。果穗主枝基部不僅加粗生長(zhǎng)，同時(shí)也使果穗彎折率也顯著下降，第1、2層果穗處理分別比其相應(yīng)對(duì)照果穗彎折率下降了100%和93.33%。

“誘導(dǎo)素”處理也加速了果實(shí)的膨大，其第1、2層果穗處理的果實(shí)縱、橫徑膨大速度均大于對(duì)照，處理比對(duì)照的平均日增長(zhǎng)量分別高0.017 cm和0.021 cm。同時(shí)，第1、2果穗處理的單果質(zhì)量也比對(duì)照的增加，且單穗果實(shí)產(chǎn)量處理的比其對(duì)照的分別增加17.99%和13.34%。由此可見(jiàn)，用“誘導(dǎo)素”藥劑涂抹番茄果穗主枝基部后，不僅能使果穗彎折率顯著降低，而且促進(jìn)番茄果實(shí)的膨大，并使第1、2穗果的產(chǎn)量大大提高。

2.3 大棚秋番茄不同品種的果穗彎折分析

由表3可見(jiàn)，大棚秋番茄不同品種的果穗總長(zhǎng)度和果穗主枝長(zhǎng)度明顯不同，其果穗彎折率也有較大差異。其中‘改良漢諾威1號(hào)’ ‘吉藩比利’ ‘北京龍粉’ ‘博雅’ ‘明太郎’ ‘羅拉’‘好地五號(hào)’和‘好地六號(hào)’這8個(gè)品種的果穗總長(zhǎng)平均為13.46 cm，果穗主枝長(zhǎng)度平均為5.1 cm，果穗彎折率平均為36.71%；而‘改良漢諾威8號(hào)’等其余9個(gè)品種的果穗總長(zhǎng)平均為12.02 cm，果穗主枝平均長(zhǎng)度為4.3 cm，其果穗彎折率平均僅為16.78%，即8個(gè)相對(duì)長(zhǎng)果穗品種比9個(gè)相對(duì)短果穗品種彎折率高118.77%。由此說(shuō)明，大棚秋番茄果穗彎折率與果穗總長(zhǎng)度及果穗主枝長(zhǎng)度密切相關(guān)，果穗總長(zhǎng)及果穗主枝越長(zhǎng)，其果穗彎折率呈增高的趨勢(shì)。

表1 大棚秋番茄果穗彎折果實(shí)果徑和產(chǎn)量Table 1 Fruit diameter and yield of autumn tomato in plastic house under panicle bending

注：同列不同小寫(xiě)字母表示處理和對(duì)照在0.05水平上差異顯著。下同。

Note:Significant difference between treatment and control of different lowercase letters in the same column at 0.05 level. The same below.

表2 涂抹植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑大棚秋番茄果穗主枝粗度、果穗彎折、果實(shí)果徑和果穗產(chǎn)量Table 2 Thickness and bending rate of main fruit branch, fruit diameter and yield of autumn tomato in plastic house under plant growth regulator application

由表3也可見(jiàn)，大棚秋番茄不同品種的果穗主枝粗度明顯不同，其果穗彎折率也有較大差異。從平均值來(lái)看，‘播美一號(hào)’ ‘龍粉1號(hào)’ ‘1068’ ‘羅拉’ ‘好地五號(hào)’ ‘好地六號(hào)’和‘恭喜6號(hào)’這7個(gè)品種的果穗主枝粗度平均為4.55 mm，果穗彎折率平均為25.78%；而‘改良漢諾威1號(hào)’等其余10個(gè)品種的果穗主枝粗度平均為5.65 mm，比前7個(gè)品種平均增粗1.15 mm，但果穗彎折率平均為26.41%。相比較發(fā)現(xiàn)，這2組番茄品種果穗彎折率僅相差0.63%，說(shuō)明大棚秋番茄果穗彎折率與果穗主枝粗度關(guān)系并不是果穗主枝越粗，果穗彎折率就絕對(duì)越低。

‘羅拉’ ‘好地五號(hào)’ ‘好地六號(hào)’和‘恭喜6號(hào)’這4個(gè)品種的果穗主枝粗度較小，平均為 4.44 mm，其果穗彎折率為33.63%；而‘博美一號(hào)’ ‘龍粉一號(hào)’和‘1068’這3個(gè)品種的果穗主枝粗度為4.69 mm，果穗主枝粗度只比前4個(gè)品種增粗0.25 mm，但其果穗彎折率卻僅為15.33%。這又進(jìn)一步說(shuō)明果穗彎折率不僅與果穗主枝粗度有一定關(guān)系，而更與品種及果穗長(zhǎng)度的關(guān)系密切。

通過(guò)相關(guān)分析顯示，大棚秋番茄果穗彎折與果穗總長(zhǎng)度、果穗主枝粗度的相關(guān)系數(shù)分別為 0.301和0.179，但沒(méi)有達(dá)到顯著相關(guān)水平，而與果穗主枝長(zhǎng)度相關(guān)系數(shù)為0.523，達(dá)到顯著水平。

另外，由表4可見(jiàn)，大棚秋番茄不同品種的不同層次果穗的彎折率明顯不同?？傮w而言，第3和第2層的果穗彎折率較高，而第1和第4層較低，其中第3層果穗彎折率分別比第2、1、4層高43.30%、174.15%和239.63%。

表3 大棚秋番茄果穗彎折果穗枝長(zhǎng)和粗度Table 3 Fruit ear branch length and thickness of autumn tomato in plastic house under fruit ear bending

2.4 日光溫室春番茄不同品系及不同分布區(qū)域植株的果穗彎折分析

從表5可以看出，日光溫室春番茄不同品系植株在溫室南、北部區(qū)域的果穗彎折率不同，其中品系‘W16-47’果穗彎折率最高，在北部區(qū)域果穗彎折率即達(dá)60.3%，而品系‘W15-81’‘W16-82’和‘W16-83’在南、北區(qū)域植株的彎折率均為0。從平均值來(lái)看，溫室北部植株比南部植株果穗彎折率高出85.54%。由此可見(jiàn)，日光溫室南、北部區(qū)域果穗彎折率差異明顯。

由表5還可以看出，日光溫室春番茄不同品系在溫室南、北區(qū)域的表現(xiàn)是北部區(qū)域植株果穗主枝長(zhǎng)度大于南部33.72%。品系‘W15-81’ ‘W16-82’和‘W16-83’在南、北區(qū)域植株彎折率均為0，平均果穗主枝長(zhǎng)度在南、北區(qū)域分別為 2.2 cm和3.3 cm，果穗彎折與果穗主枝長(zhǎng)度關(guān)系不大；但‘W15-19’等其余8個(gè)品系果穗彎折率較高，在南、北區(qū)域平均果穗主枝長(zhǎng)度分別達(dá)到為5.1 cm和6.7 cm，表現(xiàn)果穗彎折與果穗主枝長(zhǎng)度有關(guān)。由此可見(jiàn)，日光溫室內(nèi)南、北區(qū)域番茄植株果穗彎折與果穗主枝長(zhǎng)度密切相關(guān)，總體上是果穗主枝長(zhǎng)度越長(zhǎng)，果穗彎折率趨于增高。

表4 大棚秋番茄不同品種不同果穗層次果穗彎折率Table 4 Bending rate of different fruit ear layer of different varieties of autumn tomato in plastic house %

表5 日光溫室春番茄不同品系、不同區(qū)域植株區(qū)域分布果穗彎折、果穗長(zhǎng)粗度和植株節(jié)間長(zhǎng)度Table 5 Fruit ear bending rate, fruit ear main branch length, fruit ear branch thickness and internode lengthin solar greenhouse in different spring tomato strains,regional distribution

注：SR南區(qū)；NR北區(qū)。

Note：SR.Southern region；NR.North region.

由表5同樣可以看出，日光溫室春番茄不同品系在溫室南、北區(qū)域的果穗主枝的粗度則是南部區(qū)域植株大于北部41.25%。品系‘W15-81’ ‘W16-82’和‘W16-83’的果穗彎折率均為0，其在南、北區(qū)域植株平均果穗主枝粗度分別為3.12 mm和2.15 mm，果穗彎折與果穗主枝粗度關(guān)系不大；但果穗彎折率較高的‘W15-19’等其余8個(gè)品系，在南、北區(qū)域植株平均果穗主枝粗度分別為3.50 mm和2.50 mm，表現(xiàn)果穗彎折與果穗主枝粗度有關(guān)。由此可見(jiàn)，與日光溫室南、北區(qū)域植株果穗彎折率相對(duì)應(yīng)，除個(gè)別品系外，總體上也是果穗主枝粗度越粗，果穗彎折率也相對(duì)越低。

另外，由表5可見(jiàn)，日光溫室春番茄不同品系植株節(jié)間長(zhǎng)度是北部長(zhǎng)于南部15.58%，與植株果穗彎折率表現(xiàn)的北部區(qū)域植株高于南部的情況相一致。由此可見(jiàn)，日光溫室春番茄植株果穗彎折率也與植株節(jié)間長(zhǎng)度相關(guān)聯(lián)，一般是植株節(jié)間越長(zhǎng)，果穗彎折率趨于增高。

相關(guān)分析顯示，日光溫室春番茄果穗彎折與果穗主枝長(zhǎng)度和植株節(jié)間長(zhǎng)度相關(guān)系數(shù)分別為0.936和0.591，達(dá)到極顯著相關(guān)性，而與果穗主枝粗度相關(guān)系數(shù)為0.150，沒(méi)有達(dá)到顯著相關(guān)水平。

2.5 日光溫室春番茄不同品系和不同分布區(qū)域植株果穗質(zhì)量及果穗Ca素和木質(zhì)素含量分析

從表6可以看出，日光溫室春番茄不同品系單穗鮮質(zhì)量南部區(qū)域大于北部區(qū)域79.10%，干質(zhì)量南部區(qū)域大于北部區(qū)域81.18%。這與果穗彎折率北部區(qū)域高于南部區(qū)域相對(duì)應(yīng)，由此說(shuō)明果穗枝干、鮮質(zhì)量越大，果穗彎折率越趨于降低。

從表6也可見(jiàn)，日光溫室春番茄不同品系是果穗中Ca素含量南、北部植株差異很小，而果穗木質(zhì)素含量是南部比北部高2.3 g/hg。這與日光溫室內(nèi)南、北區(qū)域番茄植株果穗彎折率相對(duì)應(yīng)，由此說(shuō)明果穗木質(zhì)素含量越高，相應(yīng)果穗彎折率就越低。

相關(guān)分析顯示，日光溫室春番茄果穗彎折與單果穗干質(zhì)量、鮮質(zhì)量、Ca素的相關(guān)系數(shù)分別為-0.299、-0.154和-0.191，沒(méi)有達(dá)到顯著相關(guān)水平；而番茄果穗彎折與木質(zhì)素含量的相關(guān)系數(shù)為0.437，相關(guān)性達(dá)顯著水平。

表6 日光溫室春番茄不同品系、植株區(qū)域分布果穗彎折率、果穗質(zhì)量、果穗木質(zhì)素和Ca素含量Table 6 Fruit branch bending rate and fruit mass, lignin and Ca content of fruit branch in solar greenhouse in different spring tomato strains,spatial distribution

3 結(jié)論與討論

3.1 番茄果穗彎折的影響程度

本試驗(yàn)表明，大棚秋番茄果穗彎折后，果穗主枝有所增粗，但果實(shí)縱徑和橫徑增量減小，單果質(zhì)量及單穗產(chǎn)量下降，處理比對(duì)照單穗產(chǎn)量平均下降7.96%。而且果穗早彎折比晚彎折更減低了果實(shí)縱、橫徑及產(chǎn)量，晚彎折單穗產(chǎn)量增加 20.86%。番茄果穗彎折后，阻隔了水分和養(yǎng)分向果實(shí)的供應(yīng)與運(yùn)輸，極大地影響了番茄果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育以及最后的產(chǎn)量[3-4]。這與玉米[20]、小麥[25-26]莖折倒伏造成的果實(shí)減產(chǎn)相類(lèi)似。

3.2 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在防止番茄果穗彎折上的應(yīng)用效果

農(nóng)作物玉米、小麥應(yīng)用化控劑增粗基部莖稈防倒伏取得了成效。玉米抗倒栽培研究表明，應(yīng)用化學(xué)調(diào)控技術(shù)可明顯增加基部節(jié)間莖粗，是防止倒伏的有效措施[20]。矮壯素、烯效唑等在小麥抗倒伏上也多有應(yīng)用，可有效地抑制節(jié)間伸長(zhǎng)，使植株矮化，莖基部粗硬，從而防止倒伏，提高千粒質(zhì)量[27-28]。

本試驗(yàn)從“誘導(dǎo)素”在大棚秋番茄的使用效果看，這種調(diào)節(jié)劑刺激果穗和果實(shí)生長(zhǎng)的作用較為明顯，特別是果穗基部變得膨粗而敦實(shí)，可使果穗主枝支撐力增大，降低了果穗的彎折率。另外，果實(shí)膨大速度也加快，單果質(zhì)量和單穗產(chǎn)量增加。這與實(shí)際生產(chǎn)中農(nóng)戶(hù)應(yīng)用“增粗劑”降低果穗彎折率的情況相一致[29]。

可見(jiàn)，在番茄上應(yīng)用使果穗基部增粗的一類(lèi)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是一種可行的措施。

3.3 大棚秋番茄果穗彎折的狀況

大田調(diào)查表明，在秋季條件下，大棚內(nèi)不同秋番茄品種果穗彎折率不同，不同果穗層次的彎折率也不相同，第2、3層果穗彎折率高于第1、4層，這與日光溫室春番茄的果穗彎折規(guī)律類(lèi)似[19]。

本試驗(yàn)還表明，大棚秋番茄一般是果穗總長(zhǎng)度及果穗主枝長(zhǎng)度越長(zhǎng)，果穗彎折率增高。但是，對(duì)于果穗彎折率與果穗主枝粗度的負(fù)相關(guān)關(guān)系，僅有些番茄品種表現(xiàn)明顯。

秋番茄果穗彎折與玉米莖稈莖折的情況相類(lèi)似。玉米莖折率分別與株高、穗位高、節(jié)間長(zhǎng)度呈正相關(guān)，與節(jié)間粗、莖粗系數(shù)(莖粗 /節(jié)間長(zhǎng)度)呈負(fù)相關(guān)[30]。一般低稈比高稈的抗倒性要好，穗位低比穗位高的抗倒性也好，但莖粗大小與抗倒性不是越粗的抗倒性越好，穗位過(guò)高，如超過(guò)株高的1/3，會(huì)降低植株的抗倒性[31]。

可見(jiàn)，果穗主枝粗度的影響不是絕對(duì)的，要根據(jù)品種和主枝的長(zhǎng)度。

3.4 日光溫室春番茄果穗彎折的影響因素

本試驗(yàn)表明，日光溫室春番茄果穗彎折與不同品系及其植株果穗主枝長(zhǎng)度、果穗主枝粗度、植株節(jié)間長(zhǎng)度、果穗枝質(zhì)量及果穗中木質(zhì)素的含量密切相關(guān)。在春季條件下，日光溫室春番茄不同品系的果穗彎折率明顯不同，而且是日光溫室北部區(qū)域植株果穗彎折率高于南部，果穗主枝長(zhǎng)度和植株節(jié)間長(zhǎng)度是北部區(qū)域大于南部，果穗主枝粗度是北部區(qū)域小于南部，單枝果穗質(zhì)量及果穗中木質(zhì)素的含量也是北部區(qū)域小于南部。

日光溫室內(nèi)部不同位置的光照強(qiáng)度及溫度不同，對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響也不同。日光溫室內(nèi)空氣溫度分布表現(xiàn)為白天揭簾后后部(距南端 7.0 m)>中部(距南端4.5 m)>前部(距南端 2.0 m)，而白天日光溫室內(nèi)南北方向上的地溫梯度明顯，地下5 cm土層溫度表現(xiàn)為后部>中 部>前部；蓋簾后地表和土層溫度分布均表現(xiàn)為后部>中部>前部[32]。潘連公[33]研究表明，日光溫室內(nèi)部光照度是中部大于南部，南部大于北部。李波等[34]研究結(jié)果表明，日光溫室內(nèi)中部青椒的長(zhǎng)勢(shì)(株高、莖粗) 明顯優(yōu)于前部和后部，并且青椒株高或莖粗沿溫室跨度方向均呈拋物線變化。本試驗(yàn)日光溫室南、北區(qū)域的春番茄植株和果穗的這些特性差異，與溫室南北部環(huán)境的局部差異造成植株生長(zhǎng)的差異(北部弱光、溫度高易徒長(zhǎng))密切有關(guān)[35-37]。

番茄植株節(jié)間長(zhǎng)度可反映其生長(zhǎng)健壯或徒長(zhǎng)的狀況[38]。日光溫室南、北部區(qū)域番茄植株節(jié)間長(zhǎng)度與果穗總長(zhǎng)度、果穗基部長(zhǎng)度的狀況相一致，都與果穗彎折率成正相關(guān)?？梢?jiàn)，控制環(huán)境條件和采取栽培措施[39]，降低植株節(jié)間長(zhǎng)度，也是減低果穗彎折率的措施之一。

木質(zhì)素是植物體次生代謝合成的一種天然有機(jī)高分子物質(zhì)，是細(xì)胞壁的組成成分，與纖維素和半纖維素構(gòu)成植物骨架的主要成分[40-41]。細(xì)胞壁木質(zhì)化過(guò)程中，木質(zhì)素滲入到細(xì)胞壁中，填充于細(xì)胞壁構(gòu)架內(nèi)，加大了細(xì)胞壁的硬度，增強(qiáng)了細(xì)胞的機(jī)械支持力或抗壓強(qiáng)度，促進(jìn)機(jī)械組織的形成，有利于鞏固和支持植物體及水分輸導(dǎo)等作用[40]。這也說(shuō)明番茄果穗木質(zhì)素含量高是果穗彎折率降低的原因之一。

本試驗(yàn)日光溫室春番茄南、北部區(qū)域植株單枝果穗干質(zhì)量是南部高于北部，而果穗中木質(zhì)素含量的測(cè)定結(jié)果也是南部高于北部。玉米莖稈干物質(zhì)含量高低對(duì)維持玉米生育后期莖稈強(qiáng)度及抗倒能力關(guān)系重要，莖稈中木質(zhì)素含量與莖稈機(jī)械強(qiáng)度密切相關(guān)，木質(zhì)素含量降低，莖稈機(jī)械強(qiáng)度變?nèi)?，易造成倒伏，木質(zhì)素含量增加，抗倒伏能力顯著增強(qiáng)[20]。這與本試驗(yàn)結(jié)果基本一致。由此表明，提高果穗纖維素和木質(zhì)素含量，可增強(qiáng)番茄果穗的抗彎折能力。

綜上，設(shè)施栽培春、秋番茄都存在果穗的彎折現(xiàn)象，發(fā)生這種現(xiàn)象的因素有很多[19]。綜合來(lái)看，番茄果穗彎折與品種、調(diào)節(jié)劑使用、栽培季節(jié)、設(shè)施類(lèi)型(日光溫室或大棚)、植株和果穗性狀、果穗中木質(zhì)素含量等都有一定的關(guān)聯(lián)。至于果穗彎折與果穗主枝韌性、果穗主枝機(jī)械性狀、果穗主枝解剖構(gòu)造和果穗纖維素間的關(guān)系等，都還需要進(jìn)一步的探索。而且要進(jìn)一步對(duì)番茄果穗不同指標(biāo)與彎折率的相關(guān)性進(jìn)行定量分析。

最后，解決設(shè)施番茄果穗彎折的問(wèn)題，至少應(yīng)從品種(短枝型花穗、果穗主枝基部韌性強(qiáng))、機(jī)械方法(掛鉤、吊綁果穗)、調(diào)控劑的應(yīng)用、栽培與環(huán)境調(diào)控(健壯栽培)等方面加以考慮。特別是加強(qiáng)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用研究，使果穗彎折的調(diào)控技術(shù)簡(jiǎn)約化。