不同水分处理对无土栽培番茄果实品质的影响

于晓蕾，黄 乾，夏海波

（山东省水利科学研究院，山东 济南250014）

随着经济的发展和人民生活水平的提高，反季节蔬菜的种植面积和品种迅速增加。传统的蔬菜种植因长期大量使用化肥、农药，导致了蔬菜种植区土壤农药残留超标，地下水环境恶化等环境问题，引起农作物的品质下降。近年来无土栽培技术种植的蔬菜因其品质好、无污染而越来越受到认可和欢迎。

过去针对土栽滴灌条件下蔬菜品质的研究较多[1-4]，而无土栽培条件下不同水分条件对果实品质的影响研究较少。本试验采用无土栽培技术在温室内种植番茄，通过布置不同水分处理试验，研究了不同水分处理对无土栽培条件下番茄果实品质的影响，研究结果为无土栽培番茄生产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点及材料

试验在莱芜市栖龙湾村蔬菜基地大棚内进行，供试基质由草炭、蛭石、珍珠岩、椰糠、牛粪发酵物等成分组成。番茄品种为瑞星大宝。

1.2 处理布置

将番茄生长期划分为2个试验阶段，分别为定植—开花坐果期和结果期。在定植—坐果期，生育期较短，植株的根系尚浅，主要使用无土栽培表层基质的水分，各试验处理的水分上、下限相同，上限为田间持水率的100%，下限为田持的70%；从采收期开始，设田持的55%、65%和75%等3个水分处理下限，田持的85%和100%两个水分处理上限。以土栽农户一般灌溉施肥管理为对照处理，共计7个处理。各阶段基质含水量上、下限见表1。

表1 试验处理

每个试验小区布置6个无土栽培种植沟，每个种植沟的横断面为梯形，深40 cm，上、下口宽分别为40 cm和30 cm。沟内铺设0.12 mm厚度的塑料薄膜作为隔水层与周围土壤隔开，沟内填满基质。每条种植沟布置2条滴灌管。滴灌管置于基质表层，每两条一组，组内滴灌管间距0.4 m。沟内布置TRIME有机水分测管，测管长50 cm，底部与隔水薄膜接触，上部露出基质10 cm。

1.3 测定项目与数据处理

结果期每个处理取果实样品30个送检，测定果实中可溶性固形物、可溶性糖、硝酸盐、有机酸和番茄红素的含量。采用Microsoft Excel软件进行数据统计。

2 结果与分析

2.1 对果实可溶性糖的影响

糖是果实品质和其他营养物质合成的基础原料，是果实风味优劣的重要衡量尺度。

图1给出了不同水分状况下各采摘期番茄可溶性糖含量的变化过程。从图中可以看出，采摘期内各处理番茄果实可溶性糖含量均呈现减少后增大的变化规律。在采摘中后期，处理T5的果实含糖量明显高于其他处理。

图1不同水分处理果实可溶性糖含量

图2 为不同水分处理生育期可溶性糖平均含量柱状图，可见对照土栽处理全生育期内果实的可溶性糖平均含量均小于无土栽培的各个处理。T5处理的果实平均糖含量最高，分别比T1、T2、T3、T4、T6和ck处 理 高14.62%、1.96%、3.11%、8.11%、1.3%和32.4%。在无土栽培的几个处理内，T1处理明显低于其他处理，栽培基质的水分下限过低影响果实糖分的合成。

图2 不同水分处理生育期可溶性糖平均含量

2.2 对果实有机酸的影响

番茄果实中有机酸含量的大小也是影响番茄果实风味的重要因素。图3给出了不同水分处理番茄果实有机酸含量的变化，从图中可以看出，除个别水分亏缺处理外，其余各处理果实有机酸含量的变化规律基本相似，番茄果实有机酸含量随采摘时间的推移呈现逐渐增大的变化规律。

图3 不同水分处理果实有机酸含量

图4为不同水分处理生育期有机酸平均含量，从全生育期总体来看，基质水分上限控制在田持100%的3个处理，有机酸平均含量要比基质水分上限控制在田持85%的3个处理平均高5.4%，基质水分梯度最大的处理T1和T4，在全生育期内的果实有机酸含量较高。对照处理ck生育期内的有机酸平均含量小于无土栽培的各个处理。

图4 不同水分处理生育期有机酸平均含量

2.3 对果实糖酸比的影响

番茄果实糖酸比是评价番茄果实品质优劣的一个重要指标，其大小主要取决于果实可溶性糖含量及有机酸含量的大小。

图5~6给出了不同水分调控下温室番茄果实糖酸比。可见，处理T1即当基质水分下限控制在田持55%，上限控制在田持100%时糖酸比最小，同时当基质水分上限相同时，果实的糖酸比随下限的增加而增加。处理T3（75%~100%）和T5（65%~85%）的糖酸比最高，当基质水分控制梯度在20%~25%时有利于果实糖酸比的提高。

图5 不同水分处理果实糖酸比

图6不同水分处理生育期平均糖酸比

2.4 对果实可溶性固形物含量的影响

图7 ~8为采摘期内番茄果实可溶性固形物含量变化图。番茄可溶性固形物含量在采摘期内呈现先减小又增大的趋势。基质水分上限为85%的3个处理果实中可溶性固形物含量在采摘的中后期均高于基质水分上限为100%的3个处理。采摘期内，T4处理的番茄果实平均可溶性固形物含量最高，为5.56%，对照最低（4.52%），T4分 别 比T1、T2、T3、T5、T6和ck提 高11.7%、13.3%、9.16%、9.52%、4.13%和23.0%。同时相同水分下限条件下，水分上限为85%的处理果实可溶性固形物含量高于100%的处理。

图7 不同水分处理果实可溶性固形物

2.5 对果实番茄红素含量的影响

图8 不同水分处理生育期平均果实可溶性固形物

番茄红素是目前自然界中被发现的最强抗氧化剂之一。图9~10显示番茄红素的含量在采摘期内随着时间的推移呈现逐步增加的趋势，且基质水分上限为85%的3个处理的番茄红素含量高于水分上限为100%的3个处理。

图9 不同水分处理果实番茄红素含量

T4处理的果实番茄红素平均含量最高（38.80 ug/g），比含量最低的处理T1提高103%，比土栽对照提高21%。根区基质水分上限适度亏缺可提高果实番茄红素含量。

图10 不同水分处理生育期平均果实番茄红素含量

2.6 对果实硝酸盐含量的影响

硝酸盐是作物氮素的主要来源，对作物丰产优质具有积极影响，但含量过高则危害人体健康。

图11~12给出了采摘期内番茄果实硝酸盐含量的变化过程，从图中可以看出，各处理番茄果实硝酸盐含量规律基本相似，呈先减小后增加趋势。果实硝酸盐含量与基质水分状况和灌水量关系密切。水分亏缺越严重，硝酸盐含量越高。水分亏缺处理T4在全生育期内的灌水量最少，其果实采摘期内的硝酸盐平均含量最高（161.58 mg/kg）。

图11 不同水分处理果实硝酸盐含量

图12 不同水分处理生育期平均果实硝酸盐含量

3 结论与讨论

1）番茄果实可溶性糖含量、糖酸比、可溶性固形物含量均随时间的推移呈先减少后增大的变化规律。栽培基质的水分下限过低会影响果实糖分的合成。同时当基质水分上限相同时，果实的糖酸比随水分下限的增加而增加。同时，相同水分下限条件下，水分上限为85%的处理果实可溶性固形物含量高于100%的处理。

2）番茄果实有机酸、番茄红素含量随采摘时间的推移呈现逐渐增大的变化规律，即随采摘时间的推移，果实的酸度越来越大。基质水分梯度最大的处理T1和T4，在全生育期内的果实有机酸含量最高。

3）番茄果实硝酸盐含量呈先减小后增加的变化趋势。果实硝酸盐含量与基质水分状况和灌水量关系密切。水分亏缺越严重，硝酸盐含量越高。

4）对照土栽处理全生育期内果实的可溶性糖、有机酸和可溶性固形物平均含量均小于无土栽培的各个处理。