基于旋转设计的番茄果实可滴定酸含量对土壤水分的响应

【目的】探究不同生育阶段土壤含水率对番茄果实可滴定酸含量的影响,为番茄生育期精确灌溉及优质生产提供参考。【方法】根据番茄的生长发育规律并结合第1穗果的发育动态,将番茄全生育期划分为苗期、始花结果期、果实生长初期、快速膨大期和品质形成期5个阶段,各阶段均设置5个不同的土壤含水率(12.0%~14.4%,14.4%~16.8%,16.8%~19.2%,19.2%~21.6%,21.6%~24.0%)进行水分控制,采用五元二次通用旋转组合设计进行盆栽试验,用NaOH滴定法测定番茄果实可滴定酸含量,建立果实可滴定酸含量与不同阶段土壤含水率的数学模型,并进行因子主效应、单因子效应、耦合效应分析及模型寻优。【结果】在快速膨大期进行土壤水分调控对番茄果实可滴定酸含量影响最大,品质形成期土壤水分调控的影响次之,苗期土壤水分调控的影响最小。其他生长阶段土壤含水率控制在16.8%~19.2%时,番茄果实可滴定酸含量随始花结果期、果实生长初期和快速膨大期土壤含水率增加呈先降低后升高趋势,随品质形成期土壤含水率增加呈开口向下的抛物线型变化,但不受苗期土壤含水率变化的影响。耦合效应分析表明,品质形成期与苗期、始花结果期土壤含水率对番茄可滴定酸的积累有正交互作用;苗期和始花结果期与果实生长初期、快速膨大期土壤含水率之间,以及快速膨大期与品质形成期土壤含水率之间有负交互作用。【结论】番茄苗期、始花结果期、果实生长初期、快速膨大期和品质形成期土壤含水率依次控制在18.6%~19.1%,18.8%~19.3%,18.5%~19.0%,18.7%~19.2%和18.4%~18.9%时,番茄可以获得较高的可滴定酸含量。