不同水分處理對(duì)無土栽培番茄果實(shí)品質(zhì)的影響

于曉蕾，黃 乾，夏海波

（山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南250014）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，反季節(jié)蔬菜的種植面積和品種迅速增加。傳統(tǒng)的蔬菜種植因長(zhǎng)期大量使用化肥、農(nóng)藥，導(dǎo)致了蔬菜種植區(qū)土壤農(nóng)藥殘留超標(biāo)，地下水環(huán)境惡化等環(huán)境問題，引起農(nóng)作物的品質(zhì)下降。近年來無土栽培技術(shù)種植的蔬菜因其品質(zhì)好、無污染而越來越受到認(rèn)可和歡迎。

過去針對(duì)土栽滴灌條件下蔬菜品質(zhì)的研究較多[1-4]，而無土栽培條件下不同水分條件對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響研究較少。本試驗(yàn)采用無土栽培技術(shù)在溫室內(nèi)種植番茄，通過布置不同水分處理試驗(yàn)，研究了不同水分處理對(duì)無土栽培條件下番茄果實(shí)品質(zhì)的影響，研究結(jié)果為無土栽培番茄生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)在萊蕪市棲龍灣村蔬菜基地大棚內(nèi)進(jìn)行，供試基質(zhì)由草炭、蛭石、珍珠巖、椰糠、牛糞發(fā)酵物等成分組成。番茄品種為瑞星大寶。

1.2 處理布置

將番茄生長(zhǎng)期劃分為2個(gè)試驗(yàn)階段，分別為定植—開花坐果期和結(jié)果期。在定植—坐果期，生育期較短，植株的根系尚淺，主要使用無土栽培表層基質(zhì)的水分，各試驗(yàn)處理的水分上、下限相同，上限為田間持水率的100%，下限為田持的70%；從采收期開始，設(shè)田持的55%、65%和75%等3個(gè)水分處理下限，田持的85%和100%兩個(gè)水分處理上限。以土栽農(nóng)戶一般灌溉施肥管理為對(duì)照處理，共計(jì)7個(gè)處理。各階段基質(zhì)含水量上、下限見表1。

表1 試驗(yàn)處理

每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)布置6個(gè)無土栽培種植溝，每個(gè)種植溝的橫斷面為梯形，深40 cm，上、下口寬分別為40 cm和30 cm。溝內(nèi)鋪設(shè)0.12 mm厚度的塑料薄膜作為隔水層與周圍土壤隔開，溝內(nèi)填滿基質(zhì)。每條種植溝布置2條滴灌管。滴灌管置于基質(zhì)表層，每?jī)蓷l一組，組內(nèi)滴灌管間距0.4 m。溝內(nèi)布置TRIME有機(jī)水分測(cè)管，測(cè)管長(zhǎng)50 cm，底部與隔水薄膜接觸，上部露出基質(zhì)10 cm。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與數(shù)據(jù)處理

結(jié)果期每個(gè)處理取果實(shí)樣品30個(gè)送檢，測(cè)定果實(shí)中可溶性固形物、可溶性糖、硝酸鹽、有機(jī)酸和番茄紅素的含量。采用Microsoft Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)果實(shí)可溶性糖的影響

糖是果實(shí)品質(zhì)和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成的基礎(chǔ)原料，是果實(shí)風(fēng)味優(yōu)劣的重要衡量尺度。

圖1給出了不同水分狀況下各采摘期番茄可溶性糖含量的變化過程。從圖中可以看出，采摘期內(nèi)各處理番茄果實(shí)可溶性糖含量均呈現(xiàn)減少后增大的變化規(guī)律。在采摘中后期，處理T5的果實(shí)含糖量明顯高于其他處理。

圖1不同水分處理果實(shí)可溶性糖含量

圖2 為不同水分處理生育期可溶性糖平均含量柱狀圖，可見對(duì)照土栽處理全生育期內(nèi)果實(shí)的可溶性糖平均含量均小于無土栽培的各個(gè)處理。T5處理的果實(shí)平均糖含量最高，分別比T1、T2、T3、T4、T6和ck處 理 高14.62%、1.96%、3.11%、8.11%、1.3%和32.4%。在無土栽培的幾個(gè)處理內(nèi)，T1處理明顯低于其他處理，栽培基質(zhì)的水分下限過低影響果實(shí)糖分的合成。

圖2 不同水分處理生育期可溶性糖平均含量

2.2 對(duì)果實(shí)有機(jī)酸的影響

番茄果實(shí)中有機(jī)酸含量的大小也是影響番茄果實(shí)風(fēng)味的重要因素。圖3給出了不同水分處理番茄果實(shí)有機(jī)酸含量的變化，從圖中可以看出，除個(gè)別水分虧缺處理外，其余各處理果實(shí)有機(jī)酸含量的變化規(guī)律基本相似，番茄果實(shí)有機(jī)酸含量隨采摘時(shí)間的推移呈現(xiàn)逐漸增大的變化規(guī)律。

圖3 不同水分處理果實(shí)有機(jī)酸含量

圖4為不同水分處理生育期有機(jī)酸平均含量，從全生育期總體來看，基質(zhì)水分上限控制在田持100%的3個(gè)處理，有機(jī)酸平均含量要比基質(zhì)水分上限控制在田持85%的3個(gè)處理平均高5.4%，基質(zhì)水分梯度最大的處理T1和T4，在全生育期內(nèi)的果實(shí)有機(jī)酸含量較高。對(duì)照處理ck生育期內(nèi)的有機(jī)酸平均含量小于無土栽培的各個(gè)處理。

圖4 不同水分處理生育期有機(jī)酸平均含量

2.3 對(duì)果實(shí)糖酸比的影響

番茄果實(shí)糖酸比是評(píng)價(jià)番茄果實(shí)品質(zhì)優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)，其大小主要取決于果實(shí)可溶性糖含量及有機(jī)酸含量的大小。

圖5~6給出了不同水分調(diào)控下溫室番茄果實(shí)糖酸比?？梢?，處理T1即當(dāng)基質(zhì)水分下限控制在田持55%，上限控制在田持100%時(shí)糖酸比最小，同時(shí)當(dāng)基質(zhì)水分上限相同時(shí)，果實(shí)的糖酸比隨下限的增加而增加。處理T3（75%~100%）和T5（65%~85%）的糖酸比最高，當(dāng)基質(zhì)水分控制梯度在20%~25%時(shí)有利于果實(shí)糖酸比的提高。

圖5 不同水分處理果實(shí)糖酸比

圖6不同水分處理生育期平均糖酸比

2.4 對(duì)果實(shí)可溶性固形物含量的影響

圖7 ~8為采摘期內(nèi)番茄果實(shí)可溶性固形物含量變化圖。番茄可溶性固形物含量在采摘期內(nèi)呈現(xiàn)先減小又增大的趨勢(shì)?；|(zhì)水分上限為85%的3個(gè)處理果實(shí)中可溶性固形物含量在采摘的中后期均高于基質(zhì)水分上限為100%的3個(gè)處理。采摘期內(nèi)，T4處理的番茄果實(shí)平均可溶性固形物含量最高，為5.56%，對(duì)照最低（4.52%），T4分 別 比T1、T2、T3、T5、T6和ck提 高11.7%、13.3%、9.16%、9.52%、4.13%和23.0%。同時(shí)相同水分下限條件下，水分上限為85%的處理果實(shí)可溶性固形物含量高于100%的處理。

圖7 不同水分處理果實(shí)可溶性固形物

2.5 對(duì)果實(shí)番茄紅素含量的影響

圖8 不同水分處理生育期平均果實(shí)可溶性固形物

番茄紅素是目前自然界中被發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)抗氧化劑之一。圖9~10顯示番茄紅素的含量在采摘期內(nèi)隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)逐步增加的趨勢(shì)，且基質(zhì)水分上限為85%的3個(gè)處理的番茄紅素含量高于水分上限為100%的3個(gè)處理。

圖9 不同水分處理果實(shí)番茄紅素含量

T4處理的果實(shí)番茄紅素平均含量最高（38.80 ug/g），比含量最低的處理T1提高103%，比土栽對(duì)照提高21%。根區(qū)基質(zhì)水分上限適度虧缺可提高果實(shí)番茄紅素含量。

圖10 不同水分處理生育期平均果實(shí)番茄紅素含量

2.6 對(duì)果實(shí)硝酸鹽含量的影響

硝酸鹽是作物氮素的主要來源，對(duì)作物豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)具有積極影響，但含量過高則危害人體健康。

圖11~12給出了采摘期內(nèi)番茄果實(shí)硝酸鹽含量的變化過程，從圖中可以看出，各處理番茄果實(shí)硝酸鹽含量規(guī)律基本相似，呈先減小后增加趨勢(shì)。果實(shí)硝酸鹽含量與基質(zhì)水分狀況和灌水量關(guān)系密切。水分虧缺越嚴(yán)重，硝酸鹽含量越高。水分虧缺處理T4在全生育期內(nèi)的灌水量最少，其果實(shí)采摘期內(nèi)的硝酸鹽平均含量最高（161.58 mg/kg）。

圖11 不同水分處理果實(shí)硝酸鹽含量

圖12 不同水分處理生育期平均果實(shí)硝酸鹽含量

3 結(jié)論與討論

1）番茄果實(shí)可溶性糖含量、糖酸比、可溶性固形物含量均隨時(shí)間的推移呈先減少后增大的變化規(guī)律。栽培基質(zhì)的水分下限過低會(huì)影響果實(shí)糖分的合成。同時(shí)當(dāng)基質(zhì)水分上限相同時(shí)，果實(shí)的糖酸比隨水分下限的增加而增加。同時(shí)，相同水分下限條件下，水分上限為85%的處理果實(shí)可溶性固形物含量高于100%的處理。

2）番茄果實(shí)有機(jī)酸、番茄紅素含量隨采摘時(shí)間的推移呈現(xiàn)逐漸增大的變化規(guī)律，即隨采摘時(shí)間的推移，果實(shí)的酸度越來越大?；|(zhì)水分梯度最大的處理T1和T4，在全生育期內(nèi)的果實(shí)有機(jī)酸含量最高。

3）番茄果實(shí)硝酸鹽含量呈先減小后增加的變化趨勢(shì)。果實(shí)硝酸鹽含量與基質(zhì)水分狀況和灌水量關(guān)系密切。水分虧缺越嚴(yán)重，硝酸鹽含量越高。

4）對(duì)照土栽處理全生育期內(nèi)果實(shí)的可溶性糖、有機(jī)酸和可溶性固形物平均含量均小于無土栽培的各個(gè)處理。