减磷条件下含褪黑素的尿素缓释功能肥对番茄生长、产量、品质和磷素利用效率的影响

【目的】褪黑素对植物具有多种有益功效,但其化学性质活泼,限制了其在农业生产中的应用。本研究通过包膜技术制备出含褪黑素的尿素缓释功能肥(以下简称功能肥),研究其对番茄生长、产量、品质和磷素利用效率的影响,为褪黑素高效施用和番茄节肥生产提供理论依据。【方法】首先以水泡法研究功能肥中褪黑素的释放速率,然后以穴盘育苗方式研究功能肥对番茄幼苗生长的影响。采用盆栽方式,设置4个处理,分别是施磷(记作+P)和不施磷(记作-P)两个磷处理水平,再分别添加尿素缓释肥(对照,仍记作-P和+P)或功能肥(记作-P+M和+P+M),研究功能肥对植株生长和干物质分配、根系生长、磷素吸收和分配、磷肥利用率、肥料产量贡献率、根系磷酸酶活性、果实产量和品质的影响。【结果】利用褪黑素制备功能肥时存在一定的损耗,包膜后褪黑素的实际含量为包膜时褪黑素总用量的35%。水泡至60 d时,功能肥中褪黑素残余量为6.61%。番茄穴盘育苗中施用功能肥能显著促进幼苗生长,壮苗指数较对照提升70.2%。盆栽试验表明,-P处理下番茄根、茎、叶、果的生物量分别较+P处理下降低了19.64%、18.51%、28.99%和28.73%,根和茎的干物质分配比例增加了10.03%和11.63%,叶和果的干物质分配比例分别减少了2.74%和2.39%。应用功能肥能显著提升两种磷处理条件下所有组织的生物量积累,增加+P条件下根的干物质分配比例达12.14%,降低-P条件下茎和叶的干物质分配比例达6.00%和5.90%,增加9.06%的果干物质分配比例。-P处理降低根系的总长、总表面积和总体积,增加根尖数量,施用功能肥能提高两种磷水平下根系的总长、总表面积、总体积和根尖数量。-P处理显著降低了番茄植株根、茎、叶、果的磷含量,增加根、茎和叶的磷分配比例,减少果的磷分配比例。应用功能肥能显著提升两种P处理条件下所有组织的磷含量,+P条件下根的磷分配比例,-P条件下茎和叶的磷分配比例,增加果的磷分配比例。应用功能肥能显著提高磷酸酶的活性、全株磷吸收量、肥料利用率与肥料产量贡献率。-P处理使番茄产量降低了17.57%,但-P处理下应用功能肥能使产量提高21.32%,而对+P处理下的产量影响不显著。此外,应用功能肥能全面提高-P或部分提高+P条件下番茄果实的品质。【结论】将褪黑素包膜于缓释肥能显著降低褪黑素的用量,提高番茄幼苗及植株全生育期的生长质量,增加磷肥利用效率,提高产量和果实品质。