阿拉爾地區(qū)日光溫室春茬番茄品種篩選

張凱浩 ，高亞寧 ，馬新超 ，楊鴻基 ，軒正英 *

（1塔里木大學(xué)園藝與林學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300）

（2南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，新疆 阿拉爾 843300）

番茄別名西紅柿（Solanum lycopersicum Mill.），茄科番茄屬一年生或多年生草本植物，原產(chǎn)于南美洲，富含維生素C、胡蘿卜素、番茄紅素等有益物質(zhì)，深受廣大消費(fèi)者喜愛［1］。新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師阿拉爾市位于塔克拉瑪干沙漠北緣，為暖溫帶極端大陸性干旱荒漠氣候［2］，豐富的光熱資源能為設(shè)施番茄產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更大便利。優(yōu)良番茄品種的有效利用對(duì)番茄高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培有著決定性作用［3］，不同品種在不同地區(qū)、不同茬口的表現(xiàn)也都大不相同。前人在不同地區(qū)針對(duì)當(dāng)?shù)貧夂蚝筒缈谔攸c(diǎn)進(jìn)行大量的優(yōu)質(zhì)番茄品種篩選試驗(yàn)。孫茜等［4］篩選出了適宜大同地區(qū)夏秋茬栽培的品種，王朝軍等［5］針對(duì)晉北地區(qū)冬季茬口溫度低，光照條件弱等問題，篩選出了兩個(gè)適合當(dāng)?shù)囟翰鐪厥以耘嗟姆哑贩N。張松等［6］通過試驗(yàn)篩選出適宜在貴州省石阡縣春茬栽培的番茄品種‘T310’和‘T384’。高子星等［7］開展了適合青海省樂都區(qū)日光溫室優(yōu)質(zhì)番茄品種的篩選，篩選出了‘德賽圣帝’和‘德賽裕寶’兩份優(yōu)良品種。

近年來阿拉爾市設(shè)施番茄發(fā)展勢(shì)頭迅猛，但目前阿拉爾地區(qū)栽培者對(duì)品種選擇有盲目性，專用品種較少，產(chǎn)生了產(chǎn)品質(zhì)量低和效益低等嚴(yán)峻問題，嚴(yán)重制約了設(shè)施番茄生產(chǎn)的發(fā)展。因此本試驗(yàn)通過對(duì)10個(gè)番茄品種的物候期、生長(zhǎng)指標(biāo)、果實(shí)性狀、品質(zhì)和產(chǎn)量等29個(gè)指標(biāo)進(jìn)行觀察和測(cè)定，并利用主成分分析法和隸屬函數(shù)分析法對(duì)番茄果實(shí)性狀、果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)，以期篩選出適合阿拉爾地區(qū)日光溫室春茬栽培的番茄品種，為推進(jìn)南疆設(shè)施番茄高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料選取9個(gè)引進(jìn)番茄品種，以‘美國(guó)硬粉’品種為對(duì)照（CK），供試材料見表1。

表1 供試材料

1.2 試驗(yàn)方法

參試品種于2021年2月10日穴盤育苗，當(dāng)幼苗達(dá)到四葉一心時(shí)定植于塔里木大學(xué)園藝試驗(yàn)站1號(hào)溫室，栽培方式為槽式栽培，栽培基質(zhì)為5:1的黃沙和草炭混合基質(zhì)。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)10個(gè)處理，每個(gè)處理4次重復(fù)，共40個(gè)小區(qū)，長(zhǎng)3.0 m，寬0.4 m，槽間距0.6 m，小區(qū)面積為3.0 m2，株行距35 cm×35 cm，每小區(qū)種植20株。期間進(jìn)行滴灌施水肥，并噴施葉面肥適當(dāng)補(bǔ)充微量元素。番茄采取單干整枝的方式，第五穗果上留2片葉摘心。

1.3 指標(biāo)測(cè)定與方法

參照《番茄種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》［8］對(duì)參試品種的主要物候期、植株性狀、果實(shí)性狀、果實(shí)品質(zhì)以及產(chǎn)量等進(jìn)行調(diào)查記錄。

1.3.1 物候期和植株性狀的測(cè)定

以試驗(yàn)小區(qū)全部植株為調(diào)查對(duì)象，記錄番茄播種期、定植期、始花期（30%的植株第一朵花開放日期）、始收期(30%植株達(dá)到初次采收的標(biāo)準(zhǔn)，并開始第一次采收的日期)、末收期(最后一次采收的日期)等主要物候期，并計(jì)算其采收期和生育期。同時(shí)調(diào)查試驗(yàn)品種的始花節(jié)位。

每組處理隨機(jī)挑選5株長(zhǎng)勢(shì)一致的植株掛牌，待植株第二束果成熟時(shí)測(cè)定其株高、莖粗、冠幅、葉長(zhǎng)和葉寬（第四片真葉），葉面積采用折算系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算公式：S=R×（Lc×Lk），式中葉面積系數(shù)R為0.68［9］，Lc為葉長(zhǎng)，Lk為葉寬。

1.3.2 果實(shí)外觀性狀的測(cè)定

植株第二穗果實(shí)達(dá)到紅熟期時(shí)，每個(gè)品種選取30個(gè)成熟度一致的果實(shí)，使用電子天平測(cè)定其單果重、使用色差儀CHROMA METER CR-400測(cè)定a*，b*，L*。a*值反應(yīng)果實(shí)紅度，b*值反應(yīng)果實(shí)黃度，L*值反應(yīng)果實(shí)色澤明亮度。采用游標(biāo)卡尺測(cè)定果實(shí)縱經(jīng)與橫徑，并計(jì)算果形指數(shù)。果形指數(shù)=縱徑/橫徑，果形指數(shù)＞1.00為高圓形果，介于0.85～1.00之間為圓形果，介于0.71～0.85之間為扁圓形果，≤0.70為扁形果［10］。

1.3.3 果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的測(cè)定

統(tǒng)計(jì)每小區(qū)每次采收番茄的實(shí)際產(chǎn)量，求單株產(chǎn)量和小區(qū)產(chǎn)量，最后折合畝產(chǎn)。于紅熟期采集番茄果實(shí)樣品，用于測(cè)定番茄品質(zhì)指標(biāo)。硬度使用硬度計(jì)測(cè)定；可溶性固形物含量采用REFRACTOMETER PAL-1儀器測(cè)定；可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)G-250法測(cè)定；可溶性糖采用蒽酮比色法測(cè)定；鉬藍(lán)比色法用于測(cè)定維生素C含量；有機(jī)酸采用滴定法測(cè)定［11］；番茄紅素采用分光光度計(jì)法測(cè)定［12］；總酚、類黃酮測(cè)定參考曹建康等［13］研究方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同番茄品種物候期的比較

由表2可知，所有品種于2月10日播種，3月25日定值，在相同的環(huán)境以及田間管理下，品種B、E、F始花期明顯較早，較當(dāng)?shù)刂髟云贩NCK提前了7 d，其他品種較CK品種，始花期也有不同天數(shù)的提前。不同品種番茄的始收期之間有較大差異，所有品種的始收期較CK都有較大提升，其中B、A、F三個(gè)品種較對(duì)照品種分別提升了17 d、15 d和14 d，在早熟性上有較大優(yōu)勢(shì)。

表2 不同番茄品種物候期觀察

2.2 不同番茄品種植株性狀的比較

植株的株高、莖粗、葉面積和株幅等指標(biāo)可以作為植株生長(zhǎng)情況的參考指標(biāo)。由表3可知，不同番茄品種植株株高和葉面積有極顯著差異，F(xiàn)品種的株高最高，達(dá)到164.82 cm，CK品種和E品種的株高較矮，分別為107.09 cm和118.92 cm。其中B品種葉面積最大，達(dá)到657.25 cm2，A、D、E、G、I的葉面積均顯著低于CK品種；E品種的莖粗最低，為10.49 mm，其余品種的莖粗均與CK無顯著差異；A、CK、H品種的冠幅較大，超過了73 cm，品種E的冠幅最小為61.93 cm；各品種植株首花節(jié)位差異較小，其中CK、A、E三個(gè)品種首花節(jié)位處于4～5節(jié)位之間，其余品種首花節(jié)位處于5～6節(jié)節(jié)位之間；B、D、F 三個(gè)品種生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，A、C、G、H四個(gè)品種生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)，E、I兩個(gè)品種生長(zhǎng)勢(shì)較弱。

表3 不同番茄品種植株性狀觀測(cè)

2.3 不同番茄品種果實(shí)的外觀性狀比較

由表4可知，不同品種番茄平均單果量介于113.61～191.03 g之間，變異系數(shù)為16.12%，說明品種之間差異較大，具有代表性。B品種的平均單果重最大，較對(duì)照品種增加了49.34%；不同品種番茄的果形指數(shù)的變化范圍為0.78～1.09，D品種番茄果形指數(shù)大于1.00，為高圓形果實(shí)，I、CK、E品種的果形指數(shù)介于0.85～1.00之間，為圓形果實(shí)。其他品種的果形指數(shù)均介于0.71～0.85之間，為扁圓形果實(shí)；果實(shí)硬度的變異系數(shù)為8.65%，品種I，H，E，D均有較高的果實(shí)硬度，屬于硬果型番茄，相對(duì)耐運(yùn)儲(chǔ)性較強(qiáng)，CK的硬度最?。徊煌贩N之間果皮厚度差異性顯著，變異系數(shù)為23.02%，I、C、F三個(gè)品種的果皮厚度顯著大于CK品種；C品種番茄果肉厚度最大較CK提升了3.40%，其他番茄品種與對(duì)照相比差異較?。籥*/b*代表了番茄顏色的艷麗程度，G、B、A三個(gè)番茄品種的a*/b*值較高，番茄色澤較紅。CK品種a*/b*值最小，顏色偏粉；L*值的大小反映了番茄表皮顏色的亮暗程度，L*值越大說明番茄的表皮色澤艷麗明亮。不同番茄品種之間I品種的L*值最大，其他品種L*值均小于對(duì)照品種。

表4 不同番茄品種果實(shí)性狀分析

2.4 不同番茄品種的品質(zhì)和產(chǎn)量比較

由表5可知，不同番茄品種果實(shí)有機(jī)酸含量介于3.72～4.92 mg·g-1之間。D品種的有機(jī)酸含量最高，為4.92 mg·g-1，C品種次之，為4.23 mg·g-1，CK品種有機(jī)酸含量最低為3.72 mg·g-1?？扇苄蕴呛康淖儺愊禂?shù)為22.57%，F(xiàn)含量最高，為28.37 g·kg-1，C品種含量最低，為11.35 g·kg-1。D品種為所有參試品種中可溶性蛋白含量最高的品種，為0.49 mg·g-1，CK品種含量最低為0.37 mg·g-1。F品種的可溶性固形物含量最高，達(dá)到6.46%，I品種的可溶性固形物含量最低為5.13%。維生素C含量變異系數(shù)為15.57%，G品種含量最高，為92.35 mg·100g-1，與對(duì)照品種CK之間存在極顯著差異，CK品種維生素C含量最低，為51.73 mg·100g-1。番茄紅素含量變異系數(shù)為18.01%，A品種的含量最高為6.10 mg·100g-1，與對(duì)照品種差異極顯著，含量最低的為I品種，為3.51 mg·100g-1?？偡雍孔儺愊禂?shù)為29.25%，含量介于0.66～1.60 OD/g之間，CK，A，C的總酚含量較高，分別為1.60 OD/g，1.49 OD/g，1.25 OD/g，E品種的總酚含量最低為0.66 OD/g。番茄果實(shí)類黃酮含量變異系數(shù)為34.85%，CK，A，F(xiàn)含量較高，分別為0.77 OD/g，0.59 OD/g，0.54 OD/g，D，E含量最低，分別為0.27 OD/g，0.24 OD/g。

表5 不同品種番茄果實(shí)品質(zhì)分析

由表6可知，D品種的單株產(chǎn)量，小區(qū)產(chǎn)量均為最高，折合畝產(chǎn)為11 202.61 kg/667m2較對(duì)照品種CK產(chǎn)量增加了20.51%，其次為B品種，折合畝產(chǎn)為10 912.53 kg/667m2，B品種較對(duì)照品種CK產(chǎn)量增加了17.39%。G，F(xiàn)兩品種畝產(chǎn)較CK分別增加了15.39%，13.08%。I品種的產(chǎn)量最低，折合畝產(chǎn)為4 558.4 kg/667m2。

表6 不同番茄品種產(chǎn)量分析

2.5 不同番茄品種指標(biāo)的主成分分析和綜合評(píng)價(jià)

采用主成分分析法對(duì)10個(gè)不同番茄品種的果實(shí)性狀，品質(zhì)以及產(chǎn)量等18個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分類簡(jiǎn)化，由表7可知，共得到5個(gè)主成分，其方差貢獻(xiàn)率分別為34.509%，22.025%，19.062%，8.838%，6.260%，累計(jì)貢獻(xiàn)率為90.694%，能夠代表全部指標(biāo)的大部分信息，可以作為番茄品種綜合評(píng)價(jià)的綜合指標(biāo)。第一主成分包含了番茄紅素、可溶性固形物、L*、硬度、總酚、產(chǎn)量、橫徑、單果重和果形指數(shù)，代表了番茄果實(shí)總信息的34.509%。其中番茄紅素、可溶性固形物、總酚和產(chǎn)量具有較高正向載荷量，L*和硬度具有較高的負(fù)向載荷量；第二主成分的方差貢獻(xiàn)率為22.025%，其包含了維生素C、類黃酮、a*/b*和縱徑四個(gè)指標(biāo)。維生素C占有較高的正向載荷量，在第二主成分中起決定作用；第三主成分包含有機(jī)酸和可溶性蛋白，其載荷量分別為0.812、0.805，方差貢獻(xiàn)率為19.062%。第四主成分方差貢獻(xiàn)率為8.838%，包含可溶性糖（0.911）和果肉厚度（-0.512），第五主成分其方差貢獻(xiàn)率為6.260%，只包含果皮厚度，載荷量為0.762。

表7 主成分在各指標(biāo)上的成分矩陣

在獲得主因子特征向量的基礎(chǔ)上，利用模糊隸屬函數(shù)法，計(jì)算加權(quán)隸屬函數(shù)值，作為綜合評(píng)價(jià)度量值(D)。由表8可知，共有7個(gè)品種綜合排名高于對(duì)照CK品種。B品種‘普金902’的綜合評(píng)價(jià)值最高（0.772），排名第1，F(xiàn)品種‘冠群6號(hào)’綜合評(píng)價(jià)值第2。E品種‘盛豐3號(hào)’和I品種‘冠群3號(hào)’兩品種綜合排名均低于CK‘美國(guó)硬粉’，其中品種I綜合表現(xiàn)最差。各品種的綜合評(píng)價(jià)排名順序?yàn)锽＞F＞A＞C＞G＞D＞H＞CK＞E＞I。

表8 不同番茄品種綜合性評(píng)價(jià)排名

3 討論

衡量一個(gè)番茄品種是否適合當(dāng)?shù)胤N植需要多個(gè)指標(biāo)，僅從單一指標(biāo)難以對(duì)番茄品種進(jìn)行排序和評(píng)價(jià)。前人分別在藍(lán)莓［14］、番茄、櫻桃番茄［15-16］等農(nóng)作物上運(yùn)用主成分分析法，模糊隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)法篩選出了優(yōu)良的品種。本試驗(yàn)與前人研究方法相似，選取物候期、植株性狀、果實(shí)性狀、果實(shí)品質(zhì)以及產(chǎn)量等多個(gè)指標(biāo)，可以從全方位，多層次對(duì)不同番茄品種進(jìn)行分析與比較，避免由單一性而導(dǎo)致篩選出的品種不理想。同時(shí)結(jié)合主成分分析和綜合隸屬函數(shù)的分析方法對(duì)測(cè)定指標(biāo)進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)。早熟性決定了果實(shí)上市時(shí)間早晚［17］。本試驗(yàn)中，‘普金902’‘冠群7號(hào)’‘普羅旺斯’三個(gè)品種較對(duì)照均提前了13～15 d，在早熟性上有較大優(yōu)勢(shì)。生長(zhǎng)勢(shì)能夠直接反應(yīng)植株的生長(zhǎng)狀況［18］?！谌?號(hào)’‘普金902’‘普羅旺斯’三個(gè)品種生長(zhǎng)勢(shì)更強(qiáng)，更適應(yīng)本地環(huán)境。果實(shí)的性狀以及品質(zhì)是影響商品價(jià)值的重要因素［19］，‘普金902’品種在果實(shí)性狀和品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)中排名最高，其單果重最大，且內(nèi)在品質(zhì)均表現(xiàn)較好。產(chǎn)量是生產(chǎn)實(shí)際中果實(shí)最直接的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。‘澳粉805’品種和‘普金902’品種的產(chǎn)量最高，較對(duì)照品種美國(guó)硬粉產(chǎn)量增加了20.51%，17.39%。王朝軍等［5］在晉北地區(qū)冬春茬番茄品種篩選中發(fā)現(xiàn)，‘普羅旺斯’的產(chǎn)量在參試品種中排名較好，在本試驗(yàn)中該品種也表現(xiàn)較好，排名第3，但單株產(chǎn)量低于其研究的單株產(chǎn)量。苗妍秀等［20］，孫茜等［4］分別在晉中和大同地區(qū)進(jìn)行了番茄品種的比較，篩選出來的品種產(chǎn)量低于本試驗(yàn)，可能與阿拉爾地區(qū)氣候不同以及栽培方式不同有關(guān)。

4 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，B品種‘普金902’果實(shí)性狀和品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)排名最高，在阿拉爾地區(qū)春茬設(shè)施栽培綜合表現(xiàn)好于其他品種。主要表現(xiàn)在植株生長(zhǎng)勢(shì)旺盛，可以適應(yīng)本地的氣候條件，始收期較早，早熟性較強(qiáng)，平均單果質(zhì)量最大，果實(shí)顏色鮮艷，酸甜度適宜，符合當(dāng)?shù)叵M(fèi)習(xí)慣。同時(shí)畝產(chǎn)達(dá)到了10 912.53 kg/667m2，較當(dāng)?shù)仄贩N有顯著的提升，可以作為阿拉爾地區(qū)日光溫室春茬參考品種。另外‘澳粉805’產(chǎn)量最高，硬度較大，果形好，可作為豐產(chǎn)品種推廣。