高小鳳 楊聲澉 楊波 梁勁
導讀:番茄是一種喜鈣作物,在番茄栽培生產過程中常會發生由于缺鈣造成的番茄生理性病害。描述了番茄缺鈣的常見癥狀,分析了造成缺鈣的幾種主要原因,并提出了綜合防治措施,以期為番茄生產過程中出現的缺鈣問題提供技術指導。

番茄臍腐病
鈣在地殼中的平均含量為3.65%,是作物生長必需的營養元素之一,對作物的生長發育和產量起著重要的作用[1,2]。然而,在長期的施肥實踐過程中,人們更多地關注作物對氮、磷、鉀大量元素的需求,而對鈣、鎂等中微量元素的吸收利用關注較少[3]。番茄(Lycopersicon esculentumMill.)又名西紅柿,是目前全世界栽培面積最廣的重要蔬菜作物之一[2],也是我國主栽蔬菜作物之一[4]。番茄是一種喜鈣作物,同時具有生長周期短、產量高、復種指數高等特點,因此在番茄栽培生產過程中常會發生因缺鈣而造成的生理性病害,如臍腐病、裂果和果實著色不良等,嚴重影響番茄產量、品質和商品價值。另外,鈣被認為是作物細胞衰老和果實后熟作用的延緩保護劑,對果實保鮮和儲運有良好效果[3]。因此,在番茄栽培生產過程中應重視鈣營養與施肥,這是番茄高產優質的關鍵技術之一。現將番茄缺鈣的癥狀、原因及防治措施作一總結,以期為番茄生產過程中及時、有效防治缺鈣引發的病害提供技術指導。
番茄缺鈣時植株生長發育受阻,植株矮小瘦弱,葉片下垂,頂端生長點萎縮壞死,頂芽變軟下垂枯死,幼芽變小黃化甚至死亡;上部幼葉邊緣變褐色,部分壞死,而下部老葉片仍保持綠色。植株嚴重缺鈣時根尖腐爛,主根縮短,側根生長發育受限,花少并易脫落,生殖器官發育不良或導致畸形果。新鮮番茄果實中鈣含量較低時,容易引起真菌感染或果實過早成熟。有研究表明,番茄缺鈣是引起臍腐病的直接原因[5],臍腐病是番茄果實缺鈣的典型癥狀,主要發生在果實的幼果期,果實膨大期結束后一般不再發生。發病初期果實臍部出現水漬狀淺黃褐色病斑,后逐漸擴大,但果皮完整,臍部失水凹陷并黑褐化,有時會產生同心輪紋,病害部位壞死且常二次受霉菌寄生,最后頂狀呈腐爛狀[6],果實非爛頂部分成熟時仍能著色。在果實膨大成熟期間,缺鈣還會導致裂果、畸形果、果實著色不良,表皮失去光澤,形成綠背果、筋腐果、茶色果等。
土壤鈣形態有4種,即水溶態鈣、代換態鈣、有機態鈣和礦物態鈣,其中水溶態鈣和代換態鈣是植株可以直接利用的有效性鈣,而土壤鈣肥力水平取決于代換態鈣的含量[7]。南方土壤多數是酸性土壤和砂性土壤,這類土壤在風化過程中遭受強淋溶作用,導致成土母質中鈣的大量流失,使得土壤鈣的含量降低,陽離子交換量變小,影響鈣的有效性,導致土壤缺鈣[8,9]。南方露地栽培番茄,番茄植株從土壤中帶走的鈣遠遠大于大田作物,當鈣得不到及時補充,土壤鈣缺乏,番茄可吸收利用的有效性鈣量不足以滿足植株的生長,就會出現生理性缺鈣[10]。
鈣以二價離子形式被植物吸收,根系是植株吸收鈣的主要部位,植株主要通過根尖凱氏帶的區域吸收鈣離子,而形成凱氏帶的主要區域是吸收養分能力強的根毛區,但根毛區位于成熟區,根毛區內的細胞已經停止伸長,并且多已分化成熟,細胞老化很快,從而使吸收能力強的根毛區失去吸收鈣離子的能力,只能依靠根毛區之前的根尖幼嫩部分(伸長區、生長點、根冠)來吸收鈣離子。根尖主要通過質流、擴散和截獲等方式吸收鈣離子[7],被吸收的鈣離子是依靠細胞內外的濃度梯度和電勢梯度的物理化學動力,以擴散方式進入細胞。由于鈣的吸收量很小,易造成植株鈣的缺乏[1]。
鈣在植株體內移動性差,其運輸主要是發生在木質部導管向上的長距離運輸,其運輸動力是蒸騰作用[10]。蒸騰作用強的葉片積累的鈣最多,而新生部位以及果實的蒸騰量遠小于葉片,加之鈣在韌皮部的移動性差,葉中的鈣難以再運輸和分配到新生部位和果實。因此由韌皮部汁液供應果實和籽粒的鈣含量相對較低[11],約占植物總鈣含量的5%,植株鈣缺乏時果實首先發生缺鈣癥狀。另外,果梗含有較多的草酸,可與鈣結合形成溶解度小的草酸鈣沉淀,使鈣離子的濃度降低,而草酸鈣沉淀隨果實成熟逐漸增多,堵塞維管組織,從而阻礙后期鈣的運輸,導致果實缺鈣。
鈣與鉀[12]、銨[13]、鎂[14]等發生拮抗作用,一種元素含量過高會降低植株對其他元素的吸收。當氮肥施用過量,尤其是銨態氮過多,或氯化鉀、硫酸鉀、硫酸鉀鎂等致鹽能力強的肥料大量施入土壤后,一方面使土壤鹽分濃度增加,抑制根系吸收水分和鈣離子,誘導植株缺鈣;另一方面鈣與銨、鉀、鎂等離子發生拮抗作用,降低番茄對鈣的吸收和利用[1,8]。
另外,土壤中的磷酸根離子、硫酸根離子與鈣離子反應生成難溶性的磷酸鈣、硫酸鈣,影響土壤中鈣的有效性[15],降低番茄對鈣的吸收,從而誘導缺鈣癥狀的發生[8]。
干旱不僅使土壤溶液濃度增加,造成土壤中鈣離子移動性減小,擴散速率減緩,根尖幼嫩部分生長受阻,根尖吸水量減少,地上部葉片蒸騰速率降低,根尖吸收鈣的能力受到抑制,同時干旱還會使植株內產生大量草酸,與鈣形成了草酸鈣,降低鈣的有效性。番茄開花到結果期間對鈣的需求量增加,此時遇到干旱就易引起缺鈣的發生。
根據土壤的特點,對酸性、砂性等最易缺鈣的土壤重點補鈣。
首先,增施有機肥。有機肥養分全面豐富,不僅能改善土壤物理結構和化學性狀,提高土壤保水保肥能力,增加土壤微生物數量,加快難溶性鈣鹽的分解,還可以吸附大量鹽離子,減少鹽漬化發生,增加土壤有效鈣的含量。
其次,補施鈣肥。鈣肥主要有石灰、磷礦粉、石膏、鈣鎂磷肥、氯化鈣、過磷酸鈣、硝酸鈣、氨基酸鈣等。對砂性土壤宜輪換施鈣鎂磷肥、硝酸鈣等,而酸性土壤和缺鈣嚴重的地塊宜適量施石灰,既能改良土壤的酸性也能給土壤提供鈣素。鈣肥可作為基肥和追肥使用,結合深耕,深施鈣肥,將鈣肥和有機肥混合作為基肥施入土壤,最好采用穴施或條施,有利于植株根系對鈣的吸收與利用[3]。

當番茄根系吸收鈣出現障礙,土壤施用鈣肥沒有效果時,葉面噴施就是一種有效的補鈣方法[16]。研究表明,番茄需鈣的主要時期是開花期到結果期,特別是開花期、坐果前期和果實膨大期,養分吸收量迅速增加。番茄吸收鈣的關鍵時期是結果后一個月內,可噴灑0.5%氯化鈣、0.1%硝酸鈣、1%過磷酸鈣或其他葉面肥。由于鈣在植物體內是難移動性的,為促進鈣的轉運,噴施鈣的同時可施用激素[17],如將0.5%氯化鈣液+5 mg/L萘乙酸液,混勻后噴施。從開花期開始,間隔7天左右噴一次,連噴2~3次。使用氯化鈣及硝酸鈣時,不可與含硫的農藥及磷酸鹽混用,以免產生沉淀。在果實發育時噴施鈣肥,一定要注意均勻噴施果面,以防低鈣區域裂果。其他時期噴施鈣應少量多次,確保在新生組織和果實發育過程中能最大程度地積累鈣。葉面噴施鈣肥不僅可以提高番茄的產量和品質,還具有成本低、簡單易行的優點。成熟果實中鈣含量較高時,可以長時間保持果實的硬度,抑制乙烯產生,有效地防治采后儲藏過程中出現腐爛現象,延長儲藏期,提高果實儲藏品質[18]。
鈣與銨、鉀之間有拮抗作用,土壤中銨、鉀含量過高,以及氮、鈣比過高(N∶Ca=10∶1)時,均能抑制根系對鈣的吸收。番茄所需養分的吸收量順序是:K>N>Ca>Mg>P,因此應科學控制氮、鉀肥用量,注意單次用肥不宜過量,宜少量多次施用,并及時灌水壓鹽,以防因施肥過多而引起的鹽分障礙導致土壤缺鈣[16]。
硼可促進鈣的吸收及其在植株體內的運移性。適量的補施硼肥可促進葉片的碳水化合物向根系輸送,促發新根,有利于根系對鈣的吸收,提高坐果率,預防縮果病。因此在土壤中補鈣和葉面噴施鈣時均可加適量的硼肥,一般選用0.1%~0.2%硼砂溶液噴施,間隔7天左右噴一次,連噴2~3次[16]。
做好水分管理,番茄栽培忌干濕不均,當土壤干旱時應及時灌溉,雨天及時排除田間積水,保持土壤潤而不濕[4],使鈣處于易被吸收的狀態,增加植株對鈣的吸收。同時還要及時修整植株,單稈只留主蔓,其余側枝摘掉,摘心打頂可以提高坐果率,期間注意及時疏果、摘除植株基部老葉,使其通風透光,增強葉片的蒸騰作用,有利于植株對鈣的吸收和利用,減輕缺鈣生理性病害的發生。
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