番茄作為普遍栽培的蔬菜品種之一，因其風味而且含有多種礦物質(zhì),、番茄紅素等營養(yǎng)成分,，深受大家的喜愛。隨著經(jīng)濟水平的提高,，人們對番茄品質(zhì)需求也不斷增加,，因此種植者在關(guān)注番茄產(chǎn)量的同時越來越重視品質(zhì)和風味。
番茄生長所必需的營養(yǎng)元素有17種,，其中質(zhì)量分數(shù)為0.1%～0.5%的元素稱為中量元素,，包括Ca、Mg,、S等,；質(zhì)量分數(shù)介于2×10-7～2×10-4 mg·kg-1的元素為微量元素，包括Zn,、B,、Cl、Fe,、Mn,、Cu、Mo等7種元素,。中微量元素是酶,、維生素、激素等的重要組成部分,，直接或間接地參與作物機體的代謝過程,，對于提高番茄產(chǎn)量、改善果實品質(zhì),、增加植株抗逆性具有重要意義,。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，增施中微量元素肥料能夠提高番茄的單果質(zhì)量,、產(chǎn)量和糖度等品質(zhì),，從而提高經(jīng)濟效益。因此,，探究番茄中各種主要元素,、微量元素對番茄產(chǎn)量和各項品質(zhì)指標的影響效果對于番茄提質(zhì)增效具有重要意義。
常用的微量元素測量方法很多,，例如原子吸收光譜法AAS,，電感耦合等離子體質(zhì)譜法ICP-MS等。這些傳統(tǒng)方法雖然結(jié)果較為理想,，但是需要長時間和復雜的前處理過程,，樣品也不能重復使用，污染較大,，有腐蝕,，對操作人員要求也很高。因此急需一種快速,，微損,，無污染，可以實時檢測元素的方法,。激光誘導擊穿光譜（Laser Induced Breakdown Spectroscopy）LIBS技術(shù)是一種新興的元素檢測和分析技術(shù),。當激光作用于樣品表面時，在極短的時間內(nèi)誘導產(chǎn)生含有樣品物質(zhì)信息的等離子體,。通過對等離子體發(fā)出的光譜進行收集分析,，建立光譜與元素一一對應(yīng)的關(guān)系。由此可以檢測出元素周期表中的大部分元素,。
微量元素對番茄的生長作用很大,。Ca元素的作用是有效防治裂果，增強抗旱,，抗熱能力,；Ca會導致植株頂端新葉邊緣發(fā)黃皺縮,，葉柄扭曲，生長點幼芽變小黃化,，壞死,；植株頂端新葉邊緣發(fā)黃皺縮，葉柄扭曲,，生長點幼芽變小黃化,，壞死；花蕾變褐,，焦枯脫落,；后期全株葉片向上卷曲，果實易發(fā)生臍腐病,。Mg元素是葉綠素的合成成分之一,。S元素參與葉綠素形成，增加某些作物的抗寒抗旱能力,。Fe元素調(diào)節(jié)葉綠體蛋白和葉綠素的合成,。B元素參與葉片光合作用中碳水化合物的合成，有利其向根部輸送,；促進生長素的運轉(zhuǎn),，提高植物的抗逆性；對植物的授粉也有著重要的影響,。Mn元素參與光分解,，提高植物的呼吸強度。促進種子的萌發(fā),，和幼苗的生長,；以及促進植物對磷和鈣的高效吸收。Cu元素提高葉綠素的穩(wěn)定性,，從而更好的進行光合作用,。Zn元素改變植物體內(nèi)有機氮和無機氮的比例，提高抗旱,，抗寒能力,，促進枝葉生長，參與葉綠素生成,。Mo元素提高固氮能力,，促進光合作用。Cl元素參與光合作用,，有助于鉀,、鈣、鎂等離子的運輸,。
中微量元素對于番茄而言雖然不如氮,、磷,、鉀等元素需求那么大，但也是番茄生長發(fā)育過程中所且不可相互替代的存在,。一般情況下,，只要施足有機底肥，并及時追肥,。在番茄種植的過程中基本不會有缺乏微量元素的情況出現(xiàn)。需要注意的是,，要記得額外給番茄補充一些鈣肥,。鈣元素不僅能提高番茄的抗裂果能力，還能有效預(yù)防臍腐病,。
圖1 圖2
由圖1可知,，施用含中微量元素的肥料能夠提高番茄植株的株高和莖粗，提高幅度分別為4.7%和10.2%,。從圖2中可以看出,，含中微量元素肥料施用能夠提高番茄果實中維生素和番茄紅素含量、降低硝酸鹽含量,，在95%的置信區(qū)間內(nèi)效應(yīng)顯著,；能夠提高番茄果實中可溶性固形物和可溶性糖的含量。
我們后續(xù)將使用LIBS技術(shù)研究土壤元素與番茄之間的關(guān)系,，包括土壤樣品的制備,，實驗條件的研究及確定，以及從實驗結(jié)論中得出秸稈和改良劑對番茄土壤肥力的影響等,。
實驗裝置我們采用EcoChem 激光光譜元素分析系統(tǒng),，該系統(tǒng)采用LIBS技術(shù)。激光能量200mJ@1064nm,，能量輸出0-100%可調(diào),；重現(xiàn)率20Hz；光斑大小20-200μm連續(xù)可調(diào),；檢測器譜寬190-1040nm,；三維全自動工作臺；樣品室可通入氦氣或氬氣,。
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