7種鮮食高品質番茄果實發(fā)育與產(chǎn)量品質比較

張向梅，喬 凱，高艷明，李建設，2

(1.寧夏大學 農(nóng)學院，銀川 750021 2.寧夏現(xiàn)代設施園藝工程技術研究中心，銀川 750021)

番茄(Solanumlycopersicum)屬茄科茄屬，是重要的蔬菜和水果，其色澤鮮艷、肉質甜美、營養(yǎng)豐富，且具有適應性強、產(chǎn)量高和加工用途廣等優(yōu)點[1]。隨著中國番茄產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對番茄的需求發(fā)生了很大變化，從簡單的數(shù)量滿足發(fā)展到對番茄營養(yǎng)、風味、外觀及食用安全衛(wèi)生狀況的追求[2]。番茄品質包括外觀、風味、營養(yǎng)和商品品質，番茄的外觀、風味與營養(yǎng)品質是番茄商品性的重要體現(xiàn)[3]。番茄品質的好壞不僅影響其食用價值，也影響到番茄作為商品的經(jīng)濟效益。番茄含有豐富的糖類、有機酸、維生素等營養(yǎng)成分而具有特殊風味[4]，其中可溶性固形物決定了番茄果實口感與風味，是評價番茄品質的重要指標之一[5]。番茄富含番茄紅素、類胡蘿卜素等有機色素而呈現(xiàn)出不同的顏色[6]，豐富多彩的色澤直接影響了消費者的購買行為。

設施番茄果實日增量是產(chǎn)量形成的關鍵因素，除與番茄的品種相關外，還與環(huán)境因素密切相關。因此，如何科學、合理地調控設施環(huán)境，促進果實生長發(fā)育，提高果實單果質量，進而增加番茄產(chǎn)量具有重要的意義。范永強等[7]通過溫度與番茄果實生長的研究得出，番茄生長范圍內的溫度對番茄果實生長發(fā)育的影響不大。任鶴麒等[8]通過研究番茄果實膨大與氣象條件的關系，分析早春季節(jié)塑料大棚內溫度、濕度等氣象條件對番茄果實膨大的影響,以及棚內光照度的分布情況，未考慮其他環(huán)境因素，而孤立的研究某一環(huán)境因子對番茄果實日增量的影響不能很好地反應客觀規(guī)律。

本試驗選取7個在寧夏栽培的鮮食高品質番茄品種，4個大果番茄品種和3個櫻桃番茄品種，從果實增量、單果質量、單株產(chǎn)量等產(chǎn)量構成性狀上分析比較不同品種的產(chǎn)量，從色差、可溶性固形物、有機酸、糖酸比、維生素C、可溶性糖、果實硬度、消費者的感官評價等品質構成性狀上分析比較不同品種的外觀品質和風味品質，旨在篩選出適宜鮮食的高品質栽培品種，為優(yōu)質高產(chǎn)番茄品種的進一步推廣提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗選用7個番茄品種，分別為大果番茄‘京番301’(D1)、 ‘粉太郎2號’(D2)、 ‘京番308’(D3)、‘Y16-A02‘(D4)；櫻桃番茄 ‘Y17-A11’(Y1，圓形，黃果)、 ‘香妃3號’(Y2，圓形，粉果)、‘Y17-A10’(Y3，橢圓形，紅果)。其中，‘京番301’‘京番308’‘Y16-A02’‘Y17-A11’和‘Y17-A10’由北京蔬菜國家工程技術中心提供；‘粉太郎2號’為日本品種，由沈陽德億農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供；‘香妃3號’由寧夏巨豐種苗有限責任公司提供。

1.2 試驗方法

試驗采用基質槽培方式種植，共設7個處理，重復3次，小區(qū)面積為26.325 m2，定植行距0.75 m，株距0.45 m。2018-02-06播種育苗，3月19日定植，6月28日拉秧。各處理管理一致，均采用營養(yǎng)液澆灌，每株每天的灌液量為500 mL。病蟲害防治同一般管理。大果番茄5穗果打頂，櫻桃番茄7穗果打頂，均采用單桿整枝。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 設施內環(huán)境數(shù)據(jù)的采集及處理 利用溫室娃娃(國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術研究中心)采集設施內的空氣溫度、濕度、露點溫度、地溫，每15 min 記錄1次并保存。并將溫度進一步細化，以每天7：00-19：00為白天，以20：00-次日6：00為夜晚。從大果番茄果徑2 cm開始，每隔5 d，統(tǒng)計各生育期的空氣溫度、濕度、露點溫度、地溫、白天平均溫度、夜晚平均溫度、晝夜溫差、平均最大空氣溫度和平均最低空氣溫度。

1.3.2 番茄果實日增量 每個處理隨機標記10個果實，從果徑2 cm開始測定最大橫徑、最小橫徑和縱徑，并計算果實體積(V)。

V=R1×R2×R3

式中，R1、R2、R3分別為果實最大橫徑、最小橫徑和縱徑[9]。

Y=△Y/△t=(V2-V1)/(t2-t1)

式中，Y為果實日增量，V2、V1分別是相鄰2次測出的果實體積，t2-t1是2次測定的時間間隔，本試驗為5 d。

1.3.3 番茄果實色差 用CR-200型色度計測定L、a、b，L反應番茄顏色的明亮程度，a反應紅色或綠色物質的濃度，b反應橙色物質或藍色物質的濃度，并計算果實色光值(CI)[10]：

CI=2 000×a/L×(a2+b2)0.5

1.3.4 番茄品質 番茄品質于第2穗果成熟時，從小區(qū)內隨機選取10個生長一致的成熟果實來測定。用鉬藍比色法測定維生素C[11]，用蒽酮比色法測定可溶性糖[12]，用NaOH滴定法測定有機酸[13]， 用TD-45數(shù)字折光儀測定可溶性固形物[14]，并計算糖酸比。用GY-4數(shù)顯式水果硬度計測定果實硬度。

1.3.5 番茄的感官評價 于第2穗果成熟時，取不同品種的番茄進行品嘗，選取25人參加，評分為1～5分。評價等級為4.1～5分為極佳，3.1～4分為佳，2.1～3分為較佳，1～2分為一般。

1.3.6 產(chǎn)量 以小區(qū)為單位，每次采摘時，記錄小區(qū)結果數(shù)和產(chǎn)量，并計算單果質量、單株產(chǎn)量和產(chǎn)量/667m2。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用RStudio進行相關分析、方差分析、多元逐步回歸分析，用Origin 9.1 作圖。

2 結果與分析

2.1 設施內各環(huán)境因子隨時間的變化

從圖1可以看出，從果徑2 cm開始，除平均最低溫度和露點溫度外，各溫度都隨時間呈波動式緩慢上升趨勢。其中，平均最高溫度、白天平均溫度、平均溫度、夜晚平均溫度和晝夜溫差變化趨勢基本一致，整個過程中的平均溫度、平均濕度、平均溫差分別為22.43 ℃、51.49%、7.87 ℃。

2.2 大果番茄果實日增量隨時間的變化

番茄果實大小對其內在品質有重要影響，適當改變果實的大小，可改善番茄的內在品質。從圖2可看出，從果徑2 cm開始，前25 d內，D4 的果實日增量高于其他品種，且各品種果實增量變化趨勢基本一致。D1、D2、D3和D4的果實日增量平均值分別為7.01、7.25、6.02、8.62 cm3/d。

2.3 各環(huán)境因子與大果番茄果實日增量的相關關系

由表1可知，空氣溫度與白天平均溫度和夜晚平均溫度呈極顯著正相關，相關系數(shù)分別為0.98和0.92，露點溫度與地溫呈顯著正相關關系，白天平均溫度與平均最大溫度呈顯著正相關關系，相關系數(shù)為0.84，晝夜溫差與平均最大溫度呈極顯著正相關，相關系數(shù)為0.98。晝夜溫差與平均最大溫度對D1的影響最大，且在一定范圍內，晝夜溫差和平均最大溫度越大，果實日增量越高；影響D2果實增量最大的環(huán)境因子是濕度和晝夜溫差，其中濕度與D2果實日增量呈顯著負相關，相關系數(shù)為-0.90；地溫和平均最低溫度對D3果實日增量的影響最大，且均呈顯著負相關關系；對D4果實日增量影響最大的環(huán)境因子是濕度，且呈顯著負相關關系，相關系數(shù)為-0.97。

時間是從番茄果徑2 cm開始的天數(shù) Numbers of days from the start of the tomato fruit diameter of 2 cm

圖2 大果番茄果實日增量隨時間的變化Fig.2 Changes of large-fruited tomato increment per day with time change

2.4 大果番茄4個品種果實日增量的回歸模型

不同番茄品種的果實日增量受多種環(huán)境因子的綜合影響。當各環(huán)境因子顯著相關時會給回歸系數(shù)帶來不合理的影響。因此，需要應用逐步回歸的方法，從眾多影響果實日增量的環(huán)境因子中選出對果實日增量貢獻大的變量，并且在相應觀測數(shù)據(jù)的基礎上建立最優(yōu)的回歸方程。由表2可知，所有回歸方程的的方差分析F值均達顯著水平，且回歸系數(shù)均大于0.9。從回歸方程的決定系數(shù)可知，對D1、D2、D3和D4果實日增量貢獻最大的環(huán)境因子分別是晝夜溫差、平均最大溫度、平均最低溫度和地溫。

2.5 不同番茄品種的色差比較

果實顏色是番茄一個重要的品質特性。番茄果實顏色主要由果皮的顏色和果肉的顏色共同決定。L值越大，表明番茄果色越亮；a值越大，表明紅色物質的濃度越大；b值越大，表明番茄顏色越偏橙色；色光值主要反應番茄的表面顏色。由表3可知，大果番茄中D1、D2和D3的L、a、b值均無顯著差異，且D1、D2和D3的L值均高于D4，這表明D1、D2和D3的果實顏色比D4的亮。D4的a值和CI值顯著高于其他3個處理，這表明D4的紅色物質濃度最高，番茄的表面顏色最好；櫻桃番茄中Y1的L值和b值最大，顯著高于其他處理，說明Y1的顏色最亮，且顏色偏橙色。a值表現(xiàn)為Y2>Y3>Y1，且Y1的a值顯著低于其他處理，說明紅色物質的濃度最低。Y2的CI值顯著高于其他2個處理，表明Y2的果實色澤最好。

2.6 不同番茄品種的產(chǎn)量比較

由表4可知，大果番茄的產(chǎn)量表現(xiàn)為：D1>D2>D4>D3，且D3的單果質量、單株產(chǎn)量、每667m2產(chǎn)量均較D1降低47.85%、54.02%和54.02%。D1、D2的單果質量、單株產(chǎn)量和每667m2產(chǎn)量均無顯著差異，D3、D4的單果質量和每667m2也無顯著差異；櫻桃番茄中的Y2的單果質量、單株產(chǎn)量和每667m2產(chǎn)量均高于Y1和Y3，且Y2的每667m2產(chǎn)量較Y1和Y3分別高出47.23%和14.56%。

表1 各環(huán)境因子與果實日增量的相關關系Table 1 Relationship between environmental factors and fruit increment per day

注：*表示相關性達顯著水平(P<0.05)；**表示相關性達極顯著水平(P<0.01)；X1.平均溫度；X2.平均濕度；X3.平均露點溫度；X4.平均地溫；X5.白天平均溫度；X6.夜晚平均溫度；X7.晝夜溫差；X8.平均最大溫度；X9.平均最低溫度。下同。

Notes：* significant difference atP<0.05;** significant difference atP<0.01;X1.mean air temperature;X2.mean humidity;X3.mean dew point temperature;X4.mean soil temperature;X5.daytime mean temperature;X6.mean air temperature at night;X7.diurnal temperature variation;X8.mean maximum temperature;X9.mean minimum temperature.The same below.

表2 4個品種大果番茄果實日增量的回歸方程Table 2 Regression equation of fruit increment per day of four larg-fruited tomatoes

注：Y.果實日增量。

Notes:Y.fruit increment per day.

表3 不同番茄品種色差的比較Table 3 Comparisons of color difference between different tomato varieties

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05) 。下同。

Note:Different lowercase letters are significantly different(P<0.05).The same below.

2.7 不同番茄品種的品質和感官評價比較

番茄的品質主要取決于果實大小、色澤、內在品質和風味等方面。番茄果實中的糖度、酸度和糖酸比的大小，直接影響著果實的風味和口感?？扇苄怨绦挝镔|量分數(shù)、可溶性糖質量分數(shù)和有機酸質量分數(shù)是衡量番茄品質的重要因素[15]。由表5可知，大果番茄D3的可溶性固形物、有機酸、可溶性糖、維生素C均高于D1、D2、D4，且可溶性固形物、有機酸和可溶性糖均與D2呈顯著差異，分別增加33.22%、41.46%和71.30%。D1、D3和D4的風味表現(xiàn)佳，D2的感官評價較高。由圖2、表3、表4可知，D3的果實增量最小，單果質量最小，產(chǎn)量最低，果實顏色較好，但其品質最佳，而單果質量與產(chǎn)量呈顯著正相關，這說明果實大小和果實發(fā)育對大果番茄的品質有較大的影響；櫻桃番茄中Y1的可溶性固形物、有機酸、糖酸比和維生素C均高于Y2和Y3，這說明果實色澤不僅影響番茄的商品性，還影響櫻桃番茄的內在品質?？扇苄蕴潜憩F(xiàn)為Y2>Y1>Y3，Y1的果實硬度顯著低于其他2個處理。Y1、Y2的感官評價價極高，Y3的感官評價高。

表4 不同番茄品種的產(chǎn)量比較Table 4 Comparisons of yield between different tomato varieties

表5 不同番茄品種的品質和感官評價Table 5 Quality between different tomato varieties

3 討論與結論

高品質番茄是指果實有良好的外觀品質和內在品質，外觀品質包括果實形狀、大小、色澤和新鮮度等，而內在品質包括可溶性固形物、可溶性糖、維生素C等營養(yǎng)成分。瓜果的果形、大小和顏色是質量指標，可作為商品等級的重要指標；果實的可溶性固形物質量分數(shù)高低直接決定其品質及口感。近幾年來，番茄品質的下降受到人們普遍關注，因此開發(fā)高品質風味的番茄栽培模式，己成為當今熱點之一[16]。王麗娟等[17]通過研究生產(chǎn)高品質番茄適宜的水分灌概指標，提出水分虧缺可提高番茄的品質。舒海波等[18]和王敏等[19]通過試驗發(fā)現(xiàn)，限根栽培對番茄的營養(yǎng)品質有明顯的改善作用。張恩平等[20]通過研究氮、磷、鉀與有機肥的配施對番茄產(chǎn)量和品質的影響，結果表明，氮、磷、鉀與有機肥的配施可顯著提高番茄果實品質。汪洋[21]通過試驗表明微咸水灌概可用于生產(chǎn)高品質番茄。

果實大小對番茄品質有一定的影響，通過控制果實大小可改善番茄的品質，而對果實日增量貢獻最大的環(huán)境因子分別是晝夜溫差、平均最大溫度、平均最低溫度和地溫。因此，可通過調控晝夜溫差、平均最大溫度、最低溫度和地溫以改善番茄的品質。色差對果實的商品價值有顯著影響，因此，可通過提高果實色澤，從而提高番茄的商品價值。產(chǎn)量對品質的影響不大，因此，可在保證產(chǎn)量的前提下，利用栽培措施改善番茄的品質，從而使番茄的商品價值最大化。

本試驗選取7個在寧夏鮮食高品質栽培品種，4個大果番茄和3個櫻桃番茄，并對其果實發(fā)育、產(chǎn)量性狀和品質性狀進行比較，結果表明，‘京番308’的品質好，消費者對其的感官評價高，但產(chǎn)量低，可對其加強栽培管理，提高產(chǎn)量，以滿足消費者對市場的需求。‘粉太郎2號’和‘Y16-A02’的果實發(fā)育較好，品質較佳，產(chǎn)量較高，可以通過虧缺灌溉等田間管理措施，以提高番茄的產(chǎn)量和品質?！┓?01’產(chǎn)量高，果實顏色和營養(yǎng)品質較好，可以滿足消費者對產(chǎn)量的需求。櫻桃番茄中‘Y17-A11’果實顏色為黃色，表面顏色較好，品質極佳，可以滿足消費者對番茄品質和果實色澤的需求?！甕17-A10’的紅色物質濃度最高，果實顏色較好，果實橢圓形，產(chǎn)量較高，可以滿足消費者對市場的需求?！沐?號’產(chǎn)量最高，消費者對其感官評價高，可以滿足消費者對高品質、高產(chǎn)量番茄的需求。