水分虧缺對(duì)日光溫室基質(zhì)栽培番茄果實(shí)營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)的影響

劉曉奇 肖雪梅 王俊文 唐中祺 武玥 劉澤慈 張丹 郁繼華

摘要：?為探明提高番茄品質(zhì)的水分調(diào)控機(jī)制，在日光溫室基質(zhì)栽培條件下，以番茄（Solanum lycopersicum）品種181為材料，設(shè)置4個(gè)不同灌水處理，以田間最大持水量90%和75%為上、下限灌溉作為對(duì)照（正常灌溉），分別以正常灌溉量的80%、60%和40%作為輕度水分虧缺（T1）、中度水分虧缺（T2）和重度水分虧缺（T3）處理。結(jié)果表明，輕度水分虧缺和中度水分虧缺均能夠提高番茄的風(fēng)味品質(zhì)，其中輕度水分虧缺下番茄果實(shí)可溶性糖和有機(jī)酸含量分別比對(duì)照提高12.81%和10.34%，而中度水分虧缺處理可溶性糖含量提高20.60%，輕度水分虧缺和中度水分虧缺處理番茄果實(shí)的糖酸比分別增加2.33%和20.70%。中度水分虧缺處理?yè)]發(fā)性物質(zhì)的種類為70種，含量為3 706.62 μg/kg;輕度水分虧缺處理?yè)]發(fā)性物質(zhì)的種類為60種，含量為3 090.11 μg/kg;對(duì)照揮發(fā)性物質(zhì)的種類為57種，含量為2 236.64 μg/kg。番茄水分虧缺處理增加了具有花香氣味的特征性揮發(fā)物質(zhì)β-紫羅蘭酮的含量，在中度水分虧缺處理中β-紫羅蘭酮的含量最高。同時(shí)在對(duì)照番茄果實(shí)中檢測(cè)到具有焦糖氣味的2-甲基丁醇和具有蘋果香味的順-3-己烯醇2種特征性揮發(fā)物質(zhì)，而在3個(gè)水分虧缺處理中均沒(méi)有檢測(cè)到。中度水分虧缺處理可溶性固形物、果實(shí)硬度、單果干物質(zhì)含量、番茄紅素含量、維生素C含量較對(duì)照分別增加了18.80%、27.34%、5.89%、13.30%和14.49%。綜合各個(gè)指標(biāo)，中度水分虧缺即60%正常灌水量可顯著提高番茄果實(shí)的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，并達(dá)到生理節(jié)水的效果，可作為日光溫室基質(zhì)栽培高品質(zhì)番茄的灌溉制度。

關(guān)鍵詞：?番茄;日光溫室;基質(zhì)栽培;水分虧缺;營(yíng)養(yǎng)品質(zhì);風(fēng)味品質(zhì)

中圖分類號(hào)：?S641.2??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?A??文章編號(hào)：?1000-4440（2021）02-0443-11

Abstract：?Tomato （Solanum lycopersicum） variety 181 was used as the test material under the condition of substrate culture in the solar greenhouse to study the regulatory mechanism of water in improving tomato qualities.?Four different irrigation treatments were set， among them， 90% and 75% of the field maximum moisture capacity were set as the upper limit and lower limit of irrigation respectively and were used as CK （normal irrigation）.?80%， 60% and 40% of the normal irrigation amount were used as mild water deficit treatment （T1）， moderate water deficit treatment （T2） and severe water deficit treatment （T3）.?The results showed that， mild water deficit treatment and moderate water deficit treatment could improve the flavor quality of tomatoes， and the soluble sugar content and organic acid content in tomato fruits under mild water deficit treatment increased by 12.81% and 10.34% compared with that of control， respectively.?Under the treatment of moderate water deficit， the soluble sugar content increased by 20.60% compared with that of control.?Ratio of fruit sugar to fruit acid in tomatoes under mild water deficit treatment and moderate water deficit treatment increased by 2.33% and 20.70% respectively.?There were 70 types of volatile substances with a content of 3 706.62 μg/kg under moderate water deficit treatment， while under mild water deficit treatment， there were 60 types of volatile substances with a content of 3 090.11 μg/kg.?There were 57 types of volatile substances with a content of 2 236.64 μg/kg under CK treatment.?The content of β-ionone （a characteristic volatile substance with floral odor） was increased under water deficit treatment of tomato， and was the highest under the treatment of moderate water deficit.?Meanwhile， two characteristic volatile substances such as 3-methyl-butanol with caramel odor and cis-3-hexenol with apple flavor were detected in the tomato fruits under control treatment， but were not detected under three other treatments of water deficit.?The soluble solids content， fruit firmness， dry matter content of single fruit， lycopene and vitamin C contents under moderate water deficit treatment increased by 18.80%， 27.34%， 5.89%， 13.30% and 14.49% respectively， compared with the control treatment.?Based comprehensive consideration of all the indexes， moderate water deficit （60% normal irrigation amount） treatment can improve the flavor and nutritional qualities of tomato fruits significantly and achieve physiological water-saving effect， which can be used as the irrigation system for the cultivation of high-quality tomatoes by substrate in solar greenhouse.

Key words：?tomato;solar greenhouse;substrate culture;water deficit;nutritional quality;flavor quality

中國(guó)的水資源相對(duì)匱乏，農(nóng)業(yè)又是需水量極高的產(chǎn)業(yè)[1]。在傳統(tǒng)的大水漫灌方式下生產(chǎn)的蔬菜產(chǎn)品品質(zhì)較差、產(chǎn)業(yè)化水平低，制約了蔬菜的加工利用[2]。在獲得高產(chǎn)、高效生產(chǎn)的同時(shí)提高水分利用效率和蔬菜產(chǎn)品品質(zhì)成為今后中國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展中重要研究方向[3]。

番茄是中國(guó)西北地區(qū)日光溫室栽培的主要特色經(jīng)濟(jì)蔬菜之一。近年來(lái)番茄種植面積不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品供應(yīng)已經(jīng)基本滿足了市場(chǎng)的需求，番茄生產(chǎn)的目的也由過(guò)去僅僅關(guān)注產(chǎn)量逐漸轉(zhuǎn)向注重果實(shí)品質(zhì)的提高和綠色生產(chǎn)，以促進(jìn)番茄產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。尤其是人們?cè)絹?lái)越注重番茄的風(fēng)味[4]。相對(duì)于野生種，栽培種的遺傳多樣性大幅減少，一些風(fēng)味基因也隨之消失 [5]。另外栽培技術(shù)、管理措施也極大地影響番茄的品質(zhì)。許多研究結(jié)果表明水分和肥料是影響園藝產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量的重要因素[6]。郭海濤等[7]的研究結(jié)果表明虧缺灌溉提高了成熟期番茄果實(shí)中可溶糖含量、有機(jī)酸含量及糖酸比。劉明池等[8]通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)虧缺灌溉提高了櫻桃番茄果實(shí)維生素C含量、可溶性固形物含量，并明顯提高了水分的利用效率。但供試番茄品種大多是普通番茄品種，且測(cè)定的品質(zhì)指標(biāo)比較單一，不夠深入，不能夠全面、系統(tǒng)地反映水分虧缺對(duì)番茄營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)的影響。

本研究以番茄高糖品種181為材料，研究不同水分虧缺程度對(duì)日光溫室基質(zhì)栽培番茄營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，以期建立適合中國(guó)國(guó)情的水分管理制度，為番茄高品質(zhì)栽培提供技術(shù)支撐。

1?材料與方法

1.1?供試材料

試驗(yàn)以高糖品種181番茄為試驗(yàn)材料。

1.2?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年9月至2020年4月在甘肅省蘭州市榆中縣李家莊田園綜合體六區(qū)3號(hào)日光溫室內(nèi)進(jìn)行。2019年9月15日播種，11月2日定植，定植后進(jìn)行正常水分管理，在第一穗果坐住時(shí)（果實(shí)直徑1 cm）進(jìn)行不同程度水分虧缺灌溉處理。試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理：對(duì)照（CK）灌水下限為田間最大持水量的75%，每次灌水至田間最大持水量的90%[9];輕度水分虧缺（T1）、中度水分虧缺（T2）、重度水分虧缺（T3）處理與CK同時(shí)進(jìn)行灌溉，灌溉量分別為CK的80%、60%、40%。在水分處理過(guò)程中，用TRIME PICO 32土壤水分溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)基質(zhì)含水量，灌水量由水表讀出，壓力由回水裝置控制。灌水量計(jì)算公式：M=S×r×h×Q×（q1-q2） [10]，式中M為計(jì)劃灌溉量（m3），S為試驗(yàn)小區(qū)面積（3.6 m2），r為基質(zhì)容質(zhì)量（583.91 kg/m3），h為計(jì)劃濕潤(rùn)層深度（0.3 m），Q為田間最大持水量（76.55%），q1、q2分別代表灌水上、下限。灌水量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

1.3?測(cè)定項(xiàng)目與方法

當(dāng)?shù)?穗番茄果實(shí)坐果后摘心，選取第3穗果實(shí)進(jìn)行取樣。在每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選擇6個(gè)成熟度一致的番茄果實(shí)，其中3個(gè)果實(shí)用于測(cè)定外觀品質(zhì)，剩余的3個(gè)果實(shí)用勻漿機(jī)打碎混勻后，用于測(cè)定營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)。每處理重復(fù)3次。

1.3.1?外觀品質(zhì)測(cè)定?使用 GY-4 數(shù)顯式水果硬度計(jì)測(cè)定果實(shí)硬度。使用1/10 000精度電子天平稱量番茄果實(shí)鮮質(zhì)量，然后105 ℃ 殺青 15 min 后，80 ℃烘干至恒質(zhì)量，稱量并記錄干物質(zhì)質(zhì)量。使用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)橫徑、縱徑，并計(jì)算果形指數(shù)，果形指數(shù)為縱經(jīng)與橫徑之比[11-12]。番茄色澤指標(biāo)采用KONIC MINOLTA色差計(jì)測(cè)定，儀器中L*、a*、b*分別代表亮暗程度、紅綠程度、黃藍(lán)程度。L*數(shù)值為0時(shí)為黑，100時(shí)為白;a*正值時(shí)為紅，負(fù)值時(shí)為綠;b*正值時(shí)為黃，負(fù)值時(shí)為藍(lán)[13]。色光值計(jì)算公式為：色光值=2 000×a*/L*（ a*2+ b*2） 12。

1.3.2?營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定?使用PAL-1手持式折射計(jì)測(cè)定可溶性固形物含量，維生素C含量、可溶性蛋白質(zhì)含量、硝酸鹽含量分別采用鉬藍(lán)比色法、考馬斯亮藍(lán)法、水楊酸法測(cè)定[11-12]。采用堿液滴定法和蒽酮比色法測(cè)定有機(jī)酸含量和可溶性糖含量 [11-13] ，并計(jì)算糖酸比。番茄紅素的提取參照 T/CCCMHPIE1.28-2018 的方法，稍加改動(dòng)，使用高效液相色譜（HPLC）法測(cè)定含量[14]。

1.3.3?風(fēng)味品質(zhì)測(cè)定?番茄糖組分和有機(jī)酸組分均采用高效液相色譜法測(cè)定。番茄揮發(fā)性物質(zhì)含量采用頂空-固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（HS-SPME-GC-MS）測(cè)定。

1.3.3.1?測(cè)定可溶性糖含量的色譜條件?色譜柱：LC-NH2（460 mm×250 mm）;檢測(cè)器：示差折光檢測(cè)器;流動(dòng)相：乙腈∶水=75∶25（體積比），流動(dòng)相經(jīng)超聲波脫氣30 min;流速：1.00 ml/min;柱溫：30 ℃;進(jìn)樣量：20 μl[14]。

1.3.3.2?測(cè)定有機(jī)酸含量的色譜條件?色譜柱：Hi-PiexH （300.0 mm×7.7 mm）;檢測(cè)器：紫外檢測(cè)器;檢測(cè)波長(zhǎng)：210 nm;流動(dòng)相：10 mmol/L H2SO4;柱溫：50 ℃;流速：0.4 ml/min;進(jìn)樣量：20 μl[14]。

1.3.3.3?測(cè)定揮發(fā)性物質(zhì)的色譜和質(zhì)譜條件?色譜條件：選用 DB-WAX 彈性石英毛細(xì)管柱（20 m×0.18 mm，0.18 μm）;進(jìn)樣口溫度： 250 ℃;載氣：高純氦氣，流速1.0 ml/min。質(zhì)譜條件：電子電離（electro nionzation，EI）;離子源溫度： 200 ℃ [15]。

1.3.4?產(chǎn)量測(cè)定?待番茄成熟后，分批次采收1～7穗果，稱量記錄每處理單果質(zhì)量和單株果數(shù)，并換算成產(chǎn)量[15]。

1.4?數(shù)據(jù)處理

使用 Microsoft Excel 2010 軟件分析數(shù)據(jù)、Origin8.5作圖，利用SPSS 20.0軟件Duncans新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析，顯著性水平為P<0.05。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同水分虧缺處理對(duì)番茄外觀品質(zhì)的影響

如圖1所示，不同水分虧缺處理對(duì)番茄的大小有顯著影響。隨灌水量的降低，番茄的單果質(zhì)量逐漸下降。對(duì)照番茄單果質(zhì)量為121.10 g，T2、T3處理單果質(zhì)量分別為103.70 g、98.93 g，均顯著低于CK，比CK分別降低了14.37%、18.31%。a*、b*值均為正值，說(shuō)明番茄品種181成熟時(shí)果實(shí)顏色是紅色。4個(gè)處理間a*值均存在顯著差異，b*值均不存在顯著差異。CK和T1處理的番茄果實(shí)L*值顯著高于T2和T3處理。隨著灌水量的減少，各處理色光值逐漸升高，T1、T2、T3處理色光值均顯著高于CK，比對(duì)照分別高出71.71%、108.83%、137.81%。不同水分虧缺處理下番茄果型指數(shù)均在0.70左右，其大小順序?yàn)門1>T2>CK>T3，但各處理之間不存在顯著差異。隨水分虧缺程度的加重，番茄果實(shí)的硬度呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)，T1、T2和T3處理番茄果實(shí)的硬度均顯著高于CK，分別提高11.72%、17.71%和27.34%。

2.2?不同水分虧缺處理對(duì)番茄營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

如表2所示，番茄果實(shí)干物質(zhì)含量隨灌水量的減少有小幅度的升高，但處理間不存在顯著差異，其范圍在10.18 g至10.93 g之間。隨著虧水程度的加重，維生素C含量變化呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，T1處理最高，T3處理最低，T1處理比CK高38.35%，T3處理比CK低15.29%。可溶性蛋白質(zhì)含量在2.3 mg/kg至5.0 mg/kg范圍內(nèi)，T2處理含量最高，顯著高于CK，比CK提高117.39%。番茄紅素含量、硝酸鹽含量的變化趨勢(shì)相同，均隨著水分虧缺程度的加重而逐漸增加。T2、T3處理番茄紅素含量均顯著高于CK，比CK分別高出13.30%、15.24%。不同處理間硝酸鹽含量均存在顯著差異，T1、T2、T3處理分別比CK顯著高出11.49%、49.94%、81.20%。

2.3?不同水分虧缺處理對(duì)番茄果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的影響

2.3.1?不同水分虧缺處理對(duì)番茄果實(shí)可溶性糖和各糖組分的影響?如表3所示，番茄果實(shí)可溶性糖含量隨水分虧缺程度的加重呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，T1、T2處理可溶性糖含量顯著高于CK，較CK處理分別增加12.81%、20.60%，T3處理可溶性糖含量顯著低于CK，較CK降低5.03%。不同水分虧缺處理葡萄糖含量均比果糖含量略高，且這2種單糖含量遠(yuǎn)高于蔗糖含量。果糖和葡萄糖含量隨著水分虧缺程度的加重呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，T2處理果糖、葡萄糖含量最高，分別為2.47%、2.83%，并且顯著高于其他處理，分別比CK高出9.29%、12.30%。T3處理果糖、葡萄糖含量顯著低于其他處理，比CK分別降低3.98%、3.97%。番茄果實(shí)中蔗糖含量隨著水分虧缺程度的加重呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，且處理間均存在顯著差異。T1、T2、T3處理較CK分別降低16.76%、44.32%、65.13%。

2.3.2?不同水分虧缺處理對(duì)番茄果實(shí)有機(jī)酸和各酸組分的影響?如表4所示，番茄果實(shí)中有機(jī)酸含量隨灌水量的減少呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，T1處理有機(jī)酸含量最高，為0.64%，比CK高出10.34%。T2、T3處理有機(jī)酸含量均比CK低，分別降低6.90%、32.76%。番茄成熟果實(shí)中含量最高的有機(jī)酸是檸檬酸，除此之外還含有較多的蘋果酸、琥珀酸、乙酸、酒石酸、草酸。在6種酸中除乙酸含量在不同處理間均不存在顯著差異外，其余5種酸含量均隨灌水量的降低呈現(xiàn)先升高再降低的總趨勢(shì)。其中檸檬酸、琥珀酸T1處理含量最高，蘋果酸、酒石酸、草酸T2處理含量最高。T1處理檸檬酸含量最高為6 142.04 mg/kg，比CK顯著高出4.61%;T2、T3處理檸檬酸含量顯著低于CK，分別降低5.86%、29.68%。T1處理琥珀酸含量顯著高于CK，比CK顯著增加2.41%;T2、T3處理顯著低于CK，比CK分別降低35.42%、28.55%。各處理蘋果酸含量在593.81 mg/kg至918.87 mg/kg之間，T2處理含量最高，比CK高出18.88%，T1處理與CK無(wú)顯著差異，T3處理顯著低于CK。T1、T2、T3處理草酸含量和酒石酸含量均顯著高于CK，草酸含量分別比CK提高33.20%、63.70%、45.28%，酒石酸含量分別比CK高出37.30%、131.46%、9.23%。

2.3.3?不同水分虧缺處理對(duì)番茄果實(shí)可溶性固形物含量和糖酸比的影響?如圖2所示，番茄果實(shí)可溶性固形物含量隨灌水量的減少呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，T2處理可溶性固形物含量最高，為7.33%，比CK顯著高出18.80%。番茄果實(shí)的糖酸比隨水分虧缺程度的加重逐漸增大。T1、T2、T3處理糖酸比分別比CK增加2.33%、20.70%、41.25%。

2.3.4?水分虧缺對(duì)番茄果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)的影響

2.3.4.1?水分虧缺對(duì)番茄果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)量和含量的影響?如表5、表6所示，各處理的番茄果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)中醇類物質(zhì)含量最高，之后依次是醛類、酯類、酮類等物質(zhì)。CK果實(shí)檢測(cè)出57種揮發(fā)性物質(zhì)，總含量為2 236.64 μg/kg，T1、T2處理隨灌水量的減少揮發(fā)性物質(zhì)種類和含量均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。T2處理?yè)]發(fā)性物質(zhì)含量和種類均最高，分別為70種、3 706.62 μg/kg;T1處理?yè)]發(fā)性物質(zhì)種類和含量分別為60種、3 090.11 μg/kg;T3處理番茄揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量比CK略低，分別僅為56種、2 223.75 μg/kg。各處理中醇類物質(zhì)相對(duì)含量最高，占總含量的50%以上，CK、T1、T2、T3處理醇類物質(zhì)分別占64.15%、56.25%、54.69%、53.48%;隨著灌水量的減少，醇類物質(zhì)所占比例也逐漸下降。而醛類物質(zhì)所占比例CK、T1、T2、T3處理依次為26.33%、27.55%、29.16%、31.12%，酯類物質(zhì)所占比例分別為6.56%、8.02%、8.65%、11.05%。醛類物質(zhì)和酯類物質(zhì)相對(duì)含量隨水分虧缺程度的加重而逐漸升高。酮類物質(zhì)和其他類物質(zhì)總和相對(duì)含量均是隨灌水量減少呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在T2處理時(shí)相對(duì)含量最高，分別為4.64%、2.85%。

2.3.4.2?水分虧缺對(duì)番茄揮發(fā)性物質(zhì)成分及其含量的影響?由表7可知，不同水分虧缺條件下番茄果實(shí)特征香氣成分及含量存在較大差異。4個(gè)處理番茄果實(shí)均含有特征性揮發(fā)性物質(zhì)順-3-己烯醇、苯乙醇、正己醛、反-2-己烯醛、1-戊烯-3-酮5種物質(zhì)，另外還檢測(cè)出6種特征性揮發(fā)物質(zhì)出現(xiàn)在不同的處理之中。2-甲基丁醇、順-3-己烯醛在CK中檢測(cè)到，而β-紫羅蘭酮僅在CK中未檢測(cè)出;反-2-庚烯醛在T2處理中檢測(cè)到，含量為25.95μg/kg。CK、T1處理檢測(cè)出2-異丁基噻唑，CK、T1、T2處理檢測(cè)出6-甲基-5-庚烯-2-酮。

4個(gè)處理番茄果實(shí)共檢測(cè)出105種揮發(fā)性物質(zhì)，僅分別在CK、T1、T2、T3處理中檢測(cè)到的物質(zhì)分別有9種、7種、13種、4種，這些物質(zhì)分別占各處理總揮發(fā)性物質(zhì)含量的1.05%、1.20%、1.78%、0.95%。在4個(gè)處理中都有檢測(cè)出的揮發(fā)性物質(zhì)有26種，這26種物質(zhì)之和分別占CK、T1、T2、T3處理的94.63%、90.18%、90.22%、89.56%。

從表7中可以看出，4個(gè)處理共有的26種揮發(fā)性物質(zhì)含量均隨著灌水量的降低呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，其中除愈創(chuàng)木酚、丁香酚、乙酸乙酯、苯丙酮、苯乙酮、1-戊烯-3-酮、反，反-2，4-己二烯醛7種物質(zhì)含量在T1處理中最高外，其余19種物質(zhì)的含量均在T2處理中最高。而乙醇、正己醇、苯甲醇、反-2-甲基-2-丁烯醛、反-4-氧合己醛、苯乙酮、丁香酚、愈創(chuàng)木酚在T3處理中含量最低，另外18種物質(zhì)在CK中含量最低。

2.4?不同水分虧缺處理對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

如表8所示，隨著灌水量的降低，番茄的單株產(chǎn)量、產(chǎn)量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。CK的產(chǎn)量最高，顯著高于T2、T3處理，但與T1處理無(wú)顯著性差異。T3處理產(chǎn)量最低，較CK減產(chǎn)34.44%。單株結(jié)果數(shù)T1處理最多，為27.14個(gè)，顯著多于T2和T3處理，但與CK無(wú)顯著差異。CK、T1、T2、T3處理灌水量分別為0.357 m3/m2、0.298 m3/m2、0.234 m3/m2、0.170 m3/m2，水分利用效率分別為22.38 kg/m3、25.30 kg/m3、27.73 kg/m3、31.88 kg/m3。T1、T2、T3處理水分利用效率較CK分別提高11.30%、23.90%、42.49%。

3?討論

果實(shí)硬度是影響番茄生產(chǎn)效益和品質(zhì)的重要指標(biāo)[16]。本試驗(yàn)中番茄果實(shí)硬度隨著水分虧缺程度的加重逐漸增大，說(shuō)明水分虧缺可以增加果實(shí)的硬度，這與鐘韻等[17]對(duì)蘋果果實(shí)的研究結(jié)果一致。

色澤是番茄果實(shí)的重要外觀品質(zhì)，色澤鮮艷的果實(shí)更能夠吸引消費(fèi)者[18]，番茄中的番茄紅素是一種重要的抗氧化物質(zhì)[19]。含有較多的番茄紅素不僅可以增強(qiáng)番茄的風(fēng)味品質(zhì)還可以改善番茄的色澤，使番茄擁有更好的外觀品質(zhì)。本試驗(yàn)中番茄果實(shí)中番茄紅素含量隨灌溉量的降低逐漸增加，番茄果實(shí)的色光值也逐漸增加。說(shuō)明水分虧缺可以增加番茄的番茄紅素含量，提高色光值。這與郭艷紅等[20]的研究結(jié)果略有差異，這可能是番茄品種不同和栽培方式的差異所致。

糖代謝是影響風(fēng)味形成和果實(shí)營(yíng)養(yǎng)的重要決定因素，果實(shí)中所含糖的種類、數(shù)量及比率對(duì)果實(shí)的色澤、風(fēng)味和其他營(yíng)養(yǎng)成分均有重要的影響，是決定果實(shí)品質(zhì)和商用價(jià)值的重要因素[21-22]。由于果糖的甜度是蔗糖的1.75倍，因此改變果實(shí)中蔗糖與果糖之間的比例就能夠改變番茄果實(shí)的風(fēng)味。本試驗(yàn)中，中度水分虧缺和輕度水分虧缺均提高了番茄果實(shí)中果糖和葡萄糖含量，但降低了蔗糖含量。原因可能是水分虧缺影響了糖代謝相關(guān)酶的活性和基因表達(dá)，從而改變了果糖、葡萄糖和蔗糖的含量和比例，但這有待進(jìn)一步研究。有機(jī)酸的組分及其含量能在很大程度上影響果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)。依據(jù)有機(jī)酸分子碳架來(lái)源不同，可將果實(shí)分成三大類型：檸檬酸型、酒石酸型和蘋果酸型[23]。本試驗(yàn)結(jié)果表明番茄果實(shí)中含量最高的有機(jī)酸組分是檸檬酸，與徐新娟[24]的測(cè)定結(jié)果一致，因此番茄屬于檸檬酸型果實(shí)。6種酸組分中除乙酸外，其余5種有機(jī)酸含量均隨灌水量的減少呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。檸檬酸、琥珀酸在輕度水分虧缺時(shí)含量最高，而蘋果酸、酒石酸、草酸在中度水分虧缺時(shí)含量最高。這與李曉彬等[25]在蘋果上的研究結(jié)果一致。

適宜的糖、酸含量以及糖酸比是番茄果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)形成的基礎(chǔ)[26-30]。有研究結(jié)果表明，糖酸比在6.0以上時(shí)，番茄果實(shí)風(fēng)味較佳[31-32]。本試驗(yàn)中，隨灌水量的減少，番茄果實(shí)的糖酸比增加，且糖酸比均大于6.0。輕度水分虧缺和中度水分虧缺處理在糖、酸含量均增加的情況下，糖酸比較對(duì)照增加，而重度水分虧缺處理雖然糖酸比最高，但糖、酸含量均低于對(duì)照，說(shuō)明適度的水分虧缺可有效提高番茄果實(shí)的風(fēng)味。

香氣是番茄風(fēng)味的重要組成部分，由多種揮發(fā)性芳香物質(zhì)組成，番茄風(fēng)味很大程度上取決于果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量[33]。前人從番茄果實(shí)中共檢測(cè)出400多種揮發(fā)性物質(zhì)[34]，其中對(duì)番茄香氣有重要貢獻(xiàn)的有20～30種。芳香物質(zhì)含量與閾值濃度比值的對(duì)數(shù)大于 0 的 16 種是番茄的主要特征香氣物質(zhì)[35-38]。本試驗(yàn)共檢測(cè)出揮發(fā)性物質(zhì)105種，其中番茄特征香氣物質(zhì)有11種，未檢測(cè)到β-大馬酮、2-甲基丁醛、1-硝基-2-乙基苯、2-苯乙醛和 3-甲基丁醛，這可能與品種及栽培條件有關(guān)。2-甲基丁醇賦予番茄果實(shí)焦糖味，順-2-己烯醇賦予果實(shí)蘋果香味[17]，這2種特征性物質(zhì)均只在對(duì)照中檢測(cè)到，說(shuō)明水分虧缺對(duì)這2種揮發(fā)性物質(zhì)生成起到了抑制作用，導(dǎo)致這2種特征香氣物質(zhì)未在水分虧缺處理中檢測(cè)到。而具有花香氣味的β-紫羅蘭酮在除了對(duì)照之外的3個(gè)水分虧缺處理中均能檢測(cè)到，且含量高低順序?yàn)門2>T1>T3，說(shuō)明一定程度的水分虧缺處理對(duì)β-紫羅蘭酮的產(chǎn)生有促進(jìn)作用，但嚴(yán)重水分虧缺會(huì)降低β-紫羅蘭酮含量。

番茄中醇類物質(zhì)大多具有青草香味，醛類、酯類物質(zhì)大多具有果香味，酮類物質(zhì)則有較濃的花香味。本研究發(fā)現(xiàn)隨水分虧缺程度的加重，番茄果實(shí)中醇類物質(zhì)相對(duì)含量逐漸下降，而醛類物質(zhì)和酯類物質(zhì)相對(duì)含量逐漸上升，酮類物質(zhì)與其他類物質(zhì)總和相對(duì)含量則呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)，在T2處理時(shí)相對(duì)含量達(dá)到最大。這說(shuō)明水分虧缺處理可以使番茄果實(shí)呈現(xiàn)出更濃郁的花香味。這與唐曉偉等的[6]研究結(jié)果基本一致。究其原因可能是因?yàn)樗痔澣庇绊懥藫]發(fā)性物質(zhì)前體的合成以及相關(guān)代謝酶的活性，從而改變了揮發(fā)性物質(zhì)種類與含量。

4?結(jié)論

與正常灌溉相比，輕度水分虧缺（80%對(duì)照灌水量）和中度水分虧缺（60%對(duì)照灌水量）處理均不同程度提高了番茄果實(shí)的品質(zhì)，而重度水分虧缺（40%對(duì)照灌水量）處理對(duì)番茄品質(zhì)有負(fù)面影響。其中，中度水分虧缺處理在不影響番茄果形指數(shù)和色澤的基礎(chǔ)上，顯著增加了果實(shí)中可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖、維生素C和番茄紅素含量，提高了糖酸比，增加了特征揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量，并較對(duì)照的水分利用效率提高了25.8%，是最優(yōu)的水分虧缺處理。因此，中度水分虧缺即60%正常灌水量可作為日光溫室基質(zhì)栽培高品質(zhì)番茄的灌溉制度。

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（責(zé)任編輯：張震林）