日光温室不同果穗番茄品质差异性研究
2023-06-19胡莹莹夏海波胡永军高旭辉张忠义
胡莹莹,夏海波,胡永军,高旭辉,张忠义
(全国蔬菜质量标准中心,山东 寿光 262700)
番茄(Lycopersicon esculentumMiller)是我国设施栽培面积大的蔬菜作物,且生产规模仍在不断扩大[1]。随着物质生活水平的提高和消费需求的不断升级,人们更加注重番茄的口感、外形及营养价值[2]。因此,生产口感好、外形佳、营养丰富的高品质番茄已成为当前番茄产业发展的重要研究方向[3]。
番茄果实品质主要受遗传因素和栽培技术的影响[4]。在既定品种下,通过环境调控、肥水管理等措施可有效改善番茄果实品质。Saito等[5]采用根域限制栽培技术,使得番茄可溶性糖含量显著升高。曹玉鑫等[6]通过分阶段调控营养液浓度,有效提高了番茄果实的可溶性糖含量、VC含量和番茄红素含量,增加了果实耐贮性。赵玉萍等[7]研究表明,在环境温度不变的条件下,番茄果实中VC含量、可溶性糖含量、可溶性固性物含量和糖酸比随光照强度的增加而增加。宋羽等[8]针对不同留果穗数与番茄果实品质之间的关系的研究发现,设施番茄最佳留果穗数存在显著的地区差异和季节差异,例如,新疆戈壁地区设施番茄采用留4穗果或5穗果的栽培模式时果实品质最佳;而刘露[9]的研究表明,在陕西杨凌地区早春大棚栽培条件下,第7果穗番茄仍具有良好的口感。由此可见,目前国内外对影响番茄果实品质的相关因素已有深入的研究,但针对番茄不同果穗间果实品质的差异性研究较少[10]。
本试验以2种不同类型的番茄为试材,通过对番茄果实9个主要品质指标进行测定,分析不同果穗果实品质指标的差异性及变化规律,探究番茄果实穗数与品质之间的关系,以期确定品质最优果穗,为高品质番茄栽培提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
试验于2021年8月—2022年1月在山东省寿光市现代农业高新技术集成示范区日光温室内进行,供试番茄品种为原味一号(草莓番茄,中国农业科学院蔬菜花卉研究所育成)和世纪嘉丽(大粉果,寿光新世纪种苗有限公司选育),田间采用大小行栽培,大行距100 cm、小行距70 cm,株距35 cm。
1.2 试验方法
每个品种设3次重复,小区面积为10 m2,定植后进行统一管理,每株留6穗果。各重复分别挂牌标记12株生长健壮的番茄,在每穗果的成熟期,摘取成熟度一致的同一穗番茄果实,其中原味一号20个(单果质量约50 g)、世纪嘉丽10个(单果质量约200 g),进行各项品质指标测定。
1.3 指标测定
1.3.1 外观品质指标
番茄果实单果质量采用百分之一电子天平测定;采用数显游标卡尺测定番茄果实果基到果顶的长度和果实最粗处的直径,计算果形指数,果形指数=纵径/横径;果实硬度采用CT3型水果硬度计测定。
1.3.2 风味品质指标
可溶性固形物含量采用手持式折光仪测定;可滴定酸含量采用NaOH滴定法测定;可溶性总糖含量采用铜还原碘量法测定;糖酸比=可溶性固形物含量/总酸含量。
1.3.3 营养品质指标
VC含量和番茄红素含量采用高效液相色谱法测定。
1.4 数据处理
采用Excel 2013软件进行试验数据处理,采用邓肯氏新复极差(DMRT)法对试验数据进行统计分析和比较。
2 结果与分析
2.1 不同果穗番茄外观品质差异性分析
由表1可见,随着果穗数的升高,2种番茄的单果质量均呈先上升后下降的趋势,其中,原味一号第1、2穗果单果质量显著低于第3、4、5、6穗果,以第5穗果最高;世纪嘉丽第1穗果单果质量最低,第2穗果次之,二者均显著小于第4穗果,以第4穗果最高,第3、4、5、6穗果间差异不显著。2种番茄的果形指数随果穗数的升高均呈上升—下降—上升的变化趋势,且均以第1穗果最低,但原味一号以第4穗果果形指数最大,世纪嘉丽则是第3穗果最大。2种番茄的果实硬度均随着果穗数的升高呈降低趋势,且第1、2、3、4、5穗果间均无显著差异。综合以上3项指标,2种番茄的第3、4、5穗果在果实外观品质上优于第1、2、6穗果。
表1 不同果穗番茄外观品质差异性
2.2 不同果穗番茄风味品质差异性分析
由图1可以看出,随着果穗数的升高,2种番茄果实中可溶性固形物含量、可溶性糖含量和糖酸比均呈先升高后降低的变化趋势,且品种间差异较大。其中,2个品种番茄可溶性固形物含量均为第3、4、5穗果显著高于第1、2、6穗果;原味一号第3、4、5穗果的可溶性糖含量显著高于第1穗果,世纪嘉丽第3、4、5穗果显著高于第1、2、6穗果;原味一号第3、4穗果的糖酸比显著高于其他果穗,世纪嘉丽第3、4穗果显著高于第1、2、6穗果。2种番茄果实中总酸含量均随果穗数的升高而增加,其中第6穗果均显著高于其他果穗,且第3、4穗果之间,第1、2穗果之间均无显著差异。综合4项指标,2种番茄在果实风味品质上均以第3、4穗果最优,第6穗果最差。
图1 不同果穗番茄风味品质差异性比较
2.3 不同果穗番茄营养品质差异性比较
由图2可以看出,2种番茄果实中VC含量均随果穗数的升高呈上升—下降—上升—下降的变化规律,其中原味一号第2、3、4、5穗果均显著高于第1、6穗果,世纪嘉丽第2、3、4穗果均显著高于第1、6穗果。2种番茄果实中番茄红素含量均随果穗数的升高呈先上升后下降的变化趋势,其中,原味一号第3、4、5、6穗果均显著高于第1、2穗果;世纪嘉丽第3、4穗果均显著高于第1、5、6穗果。综合以上2项指标,原味一号第3、4、5穗果营养品质最佳,世纪嘉丽第2、3、4穗果营养品质最佳。
图2 不同果穗番茄营养品质差异性
3 讨论与结论
本试验结果表明,番茄果实多项品质指标均随果穗的升高呈一定的变化规律,且部分穗位间差异显著,总的来说以第3、4穗果品质最佳,可能与番茄植株营养生长状况及环境变化有关。
番茄果实单果质量、果形指数是衡量果实外观品质的重要指标,是商品果等级划分的依据[11]。果实硬度是番茄品质构成因素之一,决定番茄的耐贮藏性[12]。温度过高或过低都会严重影响花芽分化的质量,花芽分化的质量在一定程度上决定番茄的产量和品质[13]。本试验中番茄定植时正值夏秋高温季节,与其他果穗相比,第1、2穗果在高温条件下花芽分化不良,而且番茄生长前期叶面积相对较小,光合作用弱,养分供应不足,从而导致果形较小、果形指数偏低。胥伟秋等[14]、柳晓东等[15]研究表明,缺钙会使番茄果实变软,耐贮藏性下降;蒲敏等[16]发现增施钙镁肥对提高番茄果实硬度有显著效果。本试验中2种番茄果实硬度均随果穗增加而降低,这可能与番茄生长后期钙、镁等元素的缺少有关。
番茄果实可溶性固形物含量、可溶性糖含量、总酸含量、糖酸比等是衡量番茄风味品质的重要指标[17]。本研究中2种番茄的可溶性固形物含量和可溶性糖含量均以第3、4、5穗果最高,糖酸比均以第3、4穗果最佳。朱丽云等[18]研究得出,低温寡照条件下有助于总酸的积累,所以本试验中果实总酸含量随果穗的升高而升高,可能是因秋冬季节日光温室内温度逐渐降低、光照逐渐减弱而造成的。VC含量和番茄红素含量是番茄重要的营养指标。番茄各项品质指标存在品种间差异,这是因为品种是影响番茄内在品质的首要因素[3]。综合VC含量和番茄红素含量2项营养品质指标,本试验中原味一号以第3、4、5穗果最佳,世纪嘉丽以第2、3、4穗果最佳,出现品种间差异,可能是由于原味一号为中果型番茄,而世纪嘉丽为大果型番茄。在营养品质方面,不同果型番茄的最优果穗可能会有所不同,需要进一步试验来证明。
番茄最适生长温度为20~25 ℃,与第3、4穗果相比较,第1、2穗果实干物质积累时期虽然温度、光照均较适宜,但此时期番茄植株较小,叶面积不够大,光合作用产生的有机物较少,导致部分品质指标含量较低。孟鑫等[20]研究得出,施肥量过大,盐分过度积累,会导致番茄品质下降;而李文玲等[20]认为增大灌水量会使番茄可溶性固形物、可溶性糖、VC等含量降低。所以,在番茄生长前期为了促进植株生长,大量灌水施肥也是造成第1、2穗果品质较差的原因。本试验中番茄生长后期正值1月份前后,特别是第6穗果的生长发育阶段正值一年中光照最弱、温度最低的时期,而且后期管理中水肥供应不及时,特别是中微量元素不足,致使各种病虫害有所加重,植株营养生长减弱,干物质积累较3、4果穗减少,从而导致果实风味品质和营养品质指标含量降低。
综上,本研究结果表明,日光温室秋冬茬番茄以第3、4穗果品质最佳,因此建议在生产过程中首先选择适合秋冬茬栽培的番茄品种,再通过协同多种栽培管理措施来提高秋冬茬番茄低段果穗和高段果穗的果实品质,以获得更高的经济效益。秋冬茬番茄前2穗果花芽分化期正值夏秋高温季节,应适当采取降温措施以保证花芽正常分化;第5、6穗果发育时期正值冬季低温弱光时期,可通过环境调控来增加光照,提高温度,以改善番茄果实品质。此外,番茄生长后期可能会因为缺素而影响果实品质,可在果实膨大成熟期叶面喷施钙镁肥,不仅可以减少生理性病害的发生,还可以提高果实品质。
本试验只研究了秋冬茬草莓番茄、大粉果番茄不同果穗间果实品质的差异性,下一步将继续探索日光温室早春茬番茄不同果穗间果实品质的差异性,同时增加樱桃番茄等更多品类,进一步为高品质番茄栽培提供参考。