不同水分處理對無土栽培番茄果實品質的影響

于曉蕾，黃 乾，夏海波

（山東省水利科學研究院，山東 濟南250014）

隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，反季節蔬菜的種植面積和品種迅速增加。傳統的蔬菜種植因長期大量使用化肥、農藥，導致了蔬菜種植區土壤農藥殘留超標，地下水環境惡化等環境問題，引起農作物的品質下降。近年來無土栽培技術種植的蔬菜因其品質好、無污染而越來越受到認可和歡迎。

過去針對土栽滴灌條件下蔬菜品質的研究較多[1-4]，而無土栽培條件下不同水分條件對果實品質的影響研究較少。本試驗采用無土栽培技術在溫室內種植番茄，通過布置不同水分處理試驗，研究了不同水分處理對無土栽培條件下番茄果實品質的影響，研究結果為無土栽培番茄生產提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗在萊蕪市棲龍灣村蔬菜基地大棚內進行，供試基質由草炭、蛭石、珍珠巖、椰糠、牛糞發酵物等成分組成。番茄品種為瑞星大寶。

1.2 處理布置

將番茄生長期劃分為2個試驗階段，分別為定植—開花坐果期和結果期。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的水分，各試驗處理的水分上、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，設田持的55%、65%和75%等3個水分處理下限，田持的85%和100%兩個水分處理上限。以土栽農戶一般灌溉施肥管理為對照處理，共計7個處理。各階段基質含水量上、下限見表1。

表1 試驗處理

每個試驗小區布置6個無土栽培種植溝，每個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。溝內鋪設0.12 mm厚度的塑料薄膜作為隔水層與周圍土壤隔開，溝內填滿基質。每條種植溝布置2條滴灌管。滴灌管置于基質表層，每兩條一組，組內滴灌管間距0.4 m。溝內布置TRIME有機水分測管，測管長50 cm，底部與隔水薄膜接觸，上部露出基質10 cm。

1.3 測定項目與數據處理

結果期每個處理取果實樣品30個送檢，測定果實中可溶性固形物、可溶性糖、硝酸鹽、有機酸和番茄紅素的含量。采用Microsoft Excel軟件進行數據統計。

2 結果與分析

2.1 對果實可溶性糖的影響

糖是果實品質和其他營養物質合成的基礎原料，是果實風味優劣的重要衡量尺度。

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，采摘期內各處理番茄果實可溶性糖含量均呈現減少后增大的變化規律。在采摘中后期，處理T5的果實含糖量明顯高于其他處理。

圖1不同水分處理果實可溶性糖含量

圖2 為不同水分處理生育期可溶性糖平均含量柱狀圖，可見對照土栽處理全生育期內果實的可溶性糖平均含量均小于無土栽培的各個處理。T5處理的果實平均糖含量最高，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%。在無土栽培的幾個處理內，T1處理明顯低于其他處理，栽培基質的水分下限過低影響果實糖分的合成。

圖2 不同水分處理生育期可溶性糖平均含量

2.2 對果實有機酸的影響

番茄果實中有機酸含量的大小也是影響番茄果實風味的重要因素。圖3給出了不同水分處理番茄果實有機酸含量的變化，從圖中可以看出，除個別水分虧缺處理外，其余各處理果實有機酸含量的變化規律基本相似，番茄果實有機酸含量隨采摘時間的推移呈現逐漸增大的變化規律。

圖3 不同水分處理果實有機酸含量

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

圖4 不同水分處理生育期有機酸平均含量

2.3 對果實糖酸比的影響

番茄果實糖酸比是評價番茄果實品質優劣的一個重要指標，其大小主要取決于果實可溶性糖含量及有機酸含量的大小。

圖5~6給出了不同水分調控下溫室番茄果實糖酸比。可見，處理T1即當基質水分下限控制在田持55%，上限控制在田持100%時糖酸比最小，同時當基質水分上限相同時，果實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，當基質水分控制梯度在20%~25%時有利于果實糖酸比的提高。

圖5 不同水分處理果實糖酸比

圖6不同水分處理生育期平均糖酸比

2.4 對果實可溶性固形物含量的影響

圖7 ~8為采摘期內番茄果實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呈現先減小又增大的趨勢。基質水分上限為85%的3個處理果實中可溶性固形物含量在采摘的中后期均高于基質水分上限為100%的3個處理。采摘期內，T4處理的番茄果實平均可溶性固形物含量最高，為5.56%，對照最低（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%。同時相同水分下限條件下，水分上限為85%的處理果實可溶性固形物含量高于100%的處理。

圖7 不同水分處理果實可溶性固形物

2.5 對果實番茄紅素含量的影響

圖8 不同水分處理生育期平均果實可溶性固形物

番茄紅素是目前自然界中被發現的最強抗氧化劑之一。圖9~10顯示番茄紅素的含量在采摘期內隨著時間的推移呈現逐步增加的趨勢，且基質水分上限為85%的3個處理的番茄紅素含量高于水分上限為100%的3個處理。

圖9 不同水分處理果實番茄紅素含量

T4處理的果實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%，比土栽對照提高21%。根區基質水分上限適度虧缺可提高果實番茄紅素含量。

圖10 不同水分處理生育期平均果實番茄紅素含量

2.6 對果實硝酸鹽含量的影響

硝酸鹽是作物氮素的主要來源，對作物豐產優質具有積極影響，但含量過高則危害人體健康。

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

圖11 不同水分處理果實硝酸鹽含量

圖12 不同水分處理生育期平均果實硝酸鹽含量

3 結論與討論

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

2）番茄果實有機酸、番茄紅素含量隨采摘時間的推移呈現逐漸增大的變化規律，即隨采摘時間的推移，果實的酸度越來越大。基質水分梯度最大的處理T1和T4，在全生育期內的果實有機酸含量最高。

3）番茄果實硝酸鹽含量呈先減小后增加的變化趨勢。果實硝酸鹽含量與基質水分狀況和灌水量關系密切。水分虧缺越嚴重，硝酸鹽含量越高。

4）對照土栽處理全生育期內果實的可溶性糖、有機酸和可溶性固形物平均含量均小于無土栽培的各個處理。