钙浓度与番茄品种互作对生长、产量及品质的影响研究：以埃塞俄比亚福格拉地区为例

本研究通过田间试验系统评估了叶面喷施不同浓度钙(Ca)对三种番茄杂交品种(Galilea、Shanty PM、Randah)生长指标、产量构成及果实品质的调控效应。结果表明，0.9%钙处理可显著提升植株高度(66.34 cm)、单果重(139 g)及商品产量(63.05 t·ha-1)，并将脐腐病(BER)发生率降低48.58%。Galilea品种与0.9%钙浓度组合表现出最优钙吸收效率，其边际回报率达9243.879%，为干旱地区番茄优质高产提供了可靠的农艺方案。

　　

研究背景与意义

番茄(Solanum lycopersicum L.)作为全球重要的经济作物，在埃塞俄比亚福格拉地区的农业生产中占据关键地位。然而，该地区番茄生产长期受限于品种适应性差、土壤肥力衰退及脐腐病(Blossom End Rot, BER)高发等瓶颈问题。钙元素作为植物细胞壁结构组分和信号传导的第二信使，对果实发育品质形成具有核心作用。本研究通过分析不同钙浓度与番茄品种的互作效应，旨在为当地制定精准的钙肥管理策略提供理论依据。

试验设计与方法

试验于2022年12月至2023年7月在福格拉沃雷塔国家水稻研究培训中心进行。采用三因素随机区组设计，设置Galilea、Shanty PM和Randah三个杂交品种与0%、0.3%、0.6%、0.9%四个钙浓度(CaCl₂·2H₂O)的交互处理。钙溶液添加0.5% Tween-20作为表面活性剂，并于移栽后20天、40天和55天分三次进行叶面喷施。土壤基础理化分析显示实验地为黏质壤土，pH值5.5，有机质含量1.08%，交换性钙含量8.95 cmol·kg^-1。

钙浓度对生长指标的调控效应

钙处理显著延迟开花时间，0.9%浓度处理开花期较对照延长14.51天，这可能与钙介导的赤霉素代谢调控相关。植株高度随钙浓度增加呈梯度上升，0.9%处理株高达66.34 cm，较对照提升29.42%。相关性分析表明，株高与商品产量呈极显著正相关(r=0.86^*)，证实营养生长对产量形成的奠基作用。

果实产量构成要素的响应

钙浓度与品种互作对产量性状影响显著。0.9%钙处理使Galilea品种单株果穗数达16.36个，较对照提升52.04%；每穗果数增加至4.33个，增幅达66.54%。单果重表现最佳组合为Galilea+0.9%钙处理(139 g)，较对照提高33.82%。商品产量分析显示，0.9%钙处理使Galilea品种产量达63.05 t·ha^-1，较对照增产63.39%，且与0.6%钙处理下的Shanty PM品种(61.61 t·ha^-1)无统计学差异。

果实品质指标的改善效果

钙处理显著优化果实形态指标，0.9%浓度处理果长(73.43 mm)和果径(57.41 mm)分别较对照增加20.26%和18.64%。脐腐病发生率随钙浓度增加而降低，0.9%处理BER发生率为11.26%，较对照下降48.58%。Galilea品种表现出最强抗病性，BER发生率最低(13.47%)。果实硬度在0.9%钙处理下达18.1 N，较对照提升60.46%，这与钙增强细胞壁果胶交联密切相关。

采后生理与经济效益分析

贮藏实验表明，0.9%钙处理可有效抑制生理失重(PWL)，贮藏24天失重率仅为30.79%，较对照降低39.79%。可溶性固形物(TSS)在0.6%钙处理出现峰值(4.40°Brix)，过高浓度反而引起下降。经济效益分析显示，Galilea+0.9%钙组合的边际回报率达9243.879%，每投入1比尔可获额外9.24比尔收益，显著优于其他处理组合。

作用机制探讨

钙通过多重途径优化番茄生产：其一，增强细胞壁结构稳定性，降低BER发生风险；其二，调控光合同化物向果实转运，促进果实膨大；其三，维持细胞膜完整性，延缓采后衰老进程。品种间差异表明Galilea具有高效的钙吸收转运基因型，这对品种选育具有指导意义。

研究局限与展望

本研究聚焦生育期短期效应，未来需关注连续施钙对土壤钙库的长期影响。此外，钙与其它中微量元素的协同效应、钙信号通路关键基因表达等分子机制有待深入解析。建议在相似生态区开展多点验证，完善钙肥推荐施用体系。