不同灌溉量對番茄營養品質的影響

哈麗代·阿卜力米提，丁 劍，張喜春

(北京農學院植物科學技術學院/農業應用新技術北京市重點實驗室，北京 102206)

番茄(solanumlycopersicumMill.)是一種美味而營養豐富的蔬菜，在世界各地廣泛栽培。番茄果實含有豐富的微量元素，維生素C、可滴定酸、可溶性糖含量，有著多種功效，可增強人體免疫力、消暑解渴、促進食欲、提高對蛋白的消化、減少積食胃脹等等[1-2]。番茄是需水量比較大的作物之一，而水資源是在一定程度上影響中國農作物產量和農業發展的主要原因[3]。番茄的生長發育對水分比較敏感但不同品種對水分的要求存在一定差別。有些品種對水分虧缺敏感，有些則在較少的灌溉量下仍然可以正常生長。另一方面，水分供應與番茄營養品質存在一定關系。一些營養指標的含量隨著灌溉量的變化而變化。在較少灌溉量下，番茄的生理生長，營養品質會相對提高，但是生殖生長即產量相應下降[4-8]。掌握適宜的灌溉量，有利于節約水資源，而且在保證植物體充分生長發育的前提下，獲得品質優良的產品，在最少的灌溉量下產生最大的經濟效益與收獲。如何通過控制水分供應把握好營養生長和生殖生長的平衡是番茄生產中需要解決的矛盾。選用抗旱性強的品種或改進栽培措施與灌溉，是消除或降低因干旱脅迫影響的兩種措施。袁宇霞等[9]發現在一定程度上增加施肥量和適當上調灌溉下限能提高番茄產量，灌溉量過高反而不利于番茄生長和產量的提高。選用抗旱性強的品種是解決干旱缺水最直接有效的途徑。該研究探索不同灌溉量對不同品種番茄品質的影響，為番茄節水灌溉和優質高產栽培提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2017年1月在北京農學院科技園(亭自莊)溫室內進行。供試番茄為仙客8號、中雜109、千禧和春桃。各品種的基本性狀如表1所示。

表1 供試番茄品種的基本性狀Tab.1 Basic characters of the tomato varieties applied

1.2 試驗設計

試驗分5個小區進行，每個區16 m2，分5排，每排定植4株番茄，總20株，雙桿整枝，常規管理并分別等量播種4個品種的番茄。灌溉方式統一采用滴灌，灌溉量在整個生長期內a區灌水1 500 m3/hm2，b區灌水2 250 m3/hm2，c區灌水3 000 m3/hm2，d區灌水3 750 m3/hm2，e區灌水4 500 m3/hm2。觀察并測量每個區每個品種隨機采收的成熟果實。每個指標重復3次并取平均值。

1.3 試驗方法

1.3.1 土壤含水量測定 采用鋁盒烘培法測定[10-12]。番茄結果前期(番茄第一穗結果4月8日)，結果盛期(番茄果實成熟旺盛期4月28日)和結果末期(番茄結果末期5月20日)時土壤含水量的變化情況。

1.3.2 結果盛期番茄營養品質的測定 維生素C含量的測定采用2,6-二氯酚靛酚法[13]；可滴定酸含量采用中和滴定法測定；可溶性總糖的測定采用蒽酮比色法[14-15]；脯氨酸的測定采用茚三酮法[16]。

2 結果與分析

2.1 不同灌溉量對土壤含水量的影響

在水分未達到飽和的情況下，土壤持水量隨灌溉量增大而增加，見圖1。由于番茄植株生長不同時期水分消耗量不同，同一取樣點，同等灌溉量條件下，土壤持水量存在明顯差別。在番茄生長早期，植株吸收的水分比較少，留存在土壤中的水分比較多；旺盛生長時期，植株水分消耗增大，土壤持水量下降；進入生長后期，植株消耗水量減少，土壤持水量隨之增加。種植番茄的日光溫室環境封閉，土地被番茄植株覆蓋的情況下，土壤水分的消耗主要通過植株吸收。

2.2 不同灌溉量對番茄不同品種營養品質的影響

2.2.1 不同灌溉量對番茄不同品種維生素C含量的影響 隨著灌溉量的增加，番茄的維生素C含量呈先上升后下降趨勢，見圖2。當灌溉量1 500～3 000 m3/hm2時，維生素C含量逐漸升高，尤其灌溉量2 250 m3/hm2時上升最為明顯。灌溉量超過3 000 m3/hm2時維生素C含量呈下降趨勢。灌溉量1 500～3 000 m3/hm2有利于維生素C含量的提高，超過3 000 m3/hm2抑制番茄果實維生素C含量的增加。同一灌溉條件下各品種間維生素C含量差異并不明顯。

2.2.2 不同灌溉量對番茄不同品種可滴定酸含量的影響 各番茄品種在不同灌溉量下的可滴定酸含量，見圖3。隨著灌溉量的增大，番茄的可滴定酸含量呈先上升后下降趨勢。其中仙客和千禧兩個品種果實中可滴定酸含量隨灌溉量增加而發生變化，其中仙客的可滴定酸含量在灌溉量為3 000 m3/hm2以下隨灌溉量增加呈上升趨勢，灌溉量超過3 000 m3/hm2時略有下降；千禧的可滴定酸含量在灌溉量為3 750 m3/hm2以下隨灌溉量增加呈上升趨勢，灌溉量超過3 750 m3/hm2時呈下降趨勢。中雜109和春桃兩個品種的果實中可滴定酸含量在不同灌溉量下雖然有所差別，但變化幅度很小，沒有達到顯著水平。

2.2.3 不同灌溉量對番茄不同品種可溶性糖含量的影響 不同灌溉量下番茄同一品種的可溶性糖含量沒有顯著差別，見圖4。品種間果實中可溶性糖含量的差異程度在不同灌溉量下維持不變。灌溉量的變化對番茄果實中可溶性糖含量影響不明顯。供試番茄品種千禧和春桃的可溶性糖含量大于供試番茄品種仙客和中雜109的可溶性糖含量。

2.2.4 不同灌溉量對番茄脯氨酸含量的影響 不同灌溉量下各品種番茄脯氨酸的含量見圖5。隨著灌溉量的增加番茄的脯氨酸含量呈持續下降趨勢。在灌溉量1 500 m3/hm2條件下中雜109、仙客、千禧和春桃4個品種果實中脯氨酸含量分別為84.74、84.46、75.53和72.55 μg/g。4個番茄品種間在灌溉量1 500 m3/hm2時脯氨酸含量大小變化不大。當灌溉量1 500～4 500 m3/hm2時脯氨酸含量持續下降，各番茄品種脯氨酸含量大小依次為8.11、10.12、6.18和7.41 μg/g。

3 討 論

番茄果實的生長與土壤相對含水量有密切的關系[17-18]，土壤水分入滲一般受土壤物理性狀的影響，同時受濕潤峰前緣水力學梯度的控制[19]。Bodman[20]認為，在水分入滲初期，隨著土壤含水量的增加，土壤水分入滲率減?。浑S著時間的推移，土壤含水量對水分入滲的影響變小。在該試驗5種灌溉量條件下，隨著灌溉量的增加，土壤中的含水量也逐漸上升。結果盛期的土壤含水量小于結果前期和結果末期土壤含水量。結果盛期時，番茄果實的生長發育和積累達到鼎盛，番茄果實需要從土壤中吸收大量的水分，遠低于其他時期的土壤含水量。

灌溉的前提是保障產量和不影響產品品質。適量的水分供應對產量和品質的形成十分重要。脯氨酸含量與植物脅迫響應有著密切的關系。隨著灌溉量增大，供試的4個番茄品種脯氨酸含量呈現明顯的下降趨勢。可能是在水分充足的情況下，植物體不需要合成大量脯氨酸以對細胞提供應急保護。水分供給狀況對番茄的營養品質有較大影響。適宜減少灌溉量有助于提升番茄的營養品質。同一品種可溶性糖含量隨灌溉量變化比較小，但不同品種間存在比較大的差別?？扇苄蕴堑淖兓欠衽c植物抗旱性關聯，還需進一步研究。

番茄生長發育過程中，同一地點，同一灌溉量情況下，不同時期水分被植株消耗的速度不同。在生產實踐中，一方面要在不同的生長發育時期保障土壤與番茄生長發育時期適應的持水量。另一方面，結果期，灌溉量在滿足果實生長發育的水分需求的同時，還需控制灌溉量在適宜的范圍內，以使收獲的果實形成良好的品質。