繡球菌菌渣復(fù)合基質(zhì)對設(shè)施番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

趙瑞麗，陳秀娟，謝鑫鑫，林 文，林 峰

(福州市蔬菜科學(xué)研究所， 福建 福州 350111)

番茄Solanumlycopersicum是無土栽培中最具代表性的作物之一，在國內(nèi)外無土栽培中面積占比最大，種植范圍最廣[1]。無土基質(zhì)栽培常用基質(zhì)以草炭、蛭石、巖棉和珍珠巖為主，成本較高，且?guī)r棉不能降解，其大量使用已造成農(nóng)業(yè)環(huán)境的二次污染；草炭再生周期較長，過度開采使用會(huì)致使資源的枯竭，造成生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞[2]。因此，探索本地新型材料替代草炭對無土栽培未來的發(fā)展至關(guān)重要。

繡球菌Sparassiscrispa是一種珍稀食藥用大型真菌，子實(shí)體潔白細(xì)嫩，鮮美可口，特別是子實(shí)體中富含的β-葡聚糖、酚類物質(zhì)、多酚、類黃酮、萜類物質(zhì)、活性多糖等活性物質(zhì)在預(yù)防癌癥、提高人體免疫力和造血能力等方面具有特殊功效[3-4]。近年來，福建省在繡球菌高效高產(chǎn)栽培研究、工廠化示范栽培和深加工研究方面取得了顯著成效。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，福建省年產(chǎn)新鮮繡球菌6 700多t，產(chǎn)生廢菌渣2 400萬袋[5]。廢菌渣中含有蛋白、還原糖、灰分等多種營養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)還含有纖維素、棉酚、木質(zhì)素等不同物質(zhì)的次生降解物和菌絲生長過程中產(chǎn)生的次級(jí)代謝物、微量元素、菌體蛋白等多種營養(yǎng)物質(zhì)，可促進(jìn)植物的快速生長[6-7]。有研究表明，繡球菌菌渣中總糖含量高達(dá)18.69%，粗蛋白、粗脂肪、灰分均大于2%，還原糖含量1.04%[8]；繡球菌渣代替50%草炭種植黃瓜，可顯著提高幼苗素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效[9]。目前，關(guān)于雙孢菇[10]、蘑菇[11]、海鮮菇[12]、香菇[13]、平菇[14]等菇渣的研究較多；而繡球菌菌渣主要集中在二次栽培[9]、種植金針菇[7]、蔬菜育苗[10]等方面，但應(yīng)用有限，且研究內(nèi)容較淺。研究繡球菌廢菌渣在蔬菜栽培基質(zhì)中的循環(huán)利用，不僅能夠優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植環(huán)境，還能降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益，在推進(jìn)資源可持續(xù)利用、蔬菜綠色發(fā)展方面具有重要意義。本研究以腐熟繡球菌菌渣為基礎(chǔ)基質(zhì)，椰糠、草炭、蛭石、珍珠巖為添加基質(zhì)，研究不同基質(zhì)材料配比對設(shè)施番茄產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的影響，以期為繡球菌菌渣資源的合理利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為福州市蔬菜科學(xué)研究所培育的水果番茄新組合125-1×47。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2021年10月至2022年5月在福州市蔬菜科學(xué)研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)置7個(gè)配方，以不添加腐熟繡球菌廢菌渣配方為對照(CK)，每個(gè)配方3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)20株，各配方基質(zhì)所用材料為椰糠、繡球菌渣、草炭、蛭石、珍珠巖，不同體積配比的復(fù)合基質(zhì)配方見表1。2021年10月5日將番茄幼苗種植在30 cm×20 cm×20 cm的基質(zhì)袋中，株行距為50 cm×80 cm，田間管理措施一致。

表1 不同配比的復(fù)合基質(zhì)配方

1.3 測定方法

產(chǎn)量測定：在番茄果實(shí)成熟期選取20株進(jìn)行產(chǎn)量測定，統(tǒng)計(jì)每個(gè)小區(qū)坐果數(shù)和產(chǎn)量，計(jì)算平均單株產(chǎn)量、單果重和折算產(chǎn)量。品質(zhì)指標(biāo)測定：選取同一時(shí)期成熟度一致的5個(gè)果實(shí)打漿混合均勻后進(jìn)行品質(zhì)測定，可溶性糖含量參照葉尚紅等[15]的蒽酮比色法測定，可溶性蛋白質(zhì)含量參照楊晴等[16]的方法測定，可溶性固形物含量采用折射計(jì)測定，有機(jī)酸含量采用酸堿滴定法測定，番茄紅素含量參照許瑞瑞[17]的方法測定，維生素C含量采用紫外分光光度法測定[18]，氨基酸含量采用氨基酸自動(dòng)分析儀測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用WPS錄入數(shù)據(jù)并整理，運(yùn)用DPS 7.05軟件LSD法進(jìn)行多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)配方對設(shè)施番茄產(chǎn)量的影響

由表2可知，配方F6番茄產(chǎn)量最高，為51 328.15 kg·hm-2，與F5差異不顯著，極顯著高于CK、F1、F3、F7和F1，較CK增產(chǎn)15.62%；配方F7產(chǎn)量最低，與CK差異不顯著。配方F6的平均單果重最高，為62.19 g，極顯著高于F3、F5，顯著高于CK、F1、F4和F7，與F2配方差異不顯著。

表2 不同基質(zhì)配方對設(shè)施番茄產(chǎn)量的影響

2.2 不同基質(zhì)配方對設(shè)施番茄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的影響

2.2.1不同基質(zhì)配方對設(shè)施番茄糖酸比的影響 由表3可知，可溶性糖含量配方F6極顯著高于其他配方，較CK提高21.01%；CK含量最低，與F1、F5差異不顯著。有機(jī)酸含量配方F2最高，極顯著高于其他配方；其次為CK，極顯著高于F1、F3、F4、F5和F7配方。糖酸比配方F7最高，極顯著高于CK、F2和F5配方，較CK提高39.97%，與F1、F3、F4、F6差異不顯著；CK糖酸比最低，與F5、F2配方差異不顯著。

表3 不同基質(zhì)配方對設(shè)施番茄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的影響

2.2.2不同基質(zhì)配方對設(shè)施番茄番茄紅素、維生素C和蛋白質(zhì)含量的影響 由表3可知，配方F6果實(shí)中番茄紅素、維生素C、蛋白質(zhì)含量均達(dá)到最高，與CK差異達(dá)極顯著水平，較CK分別提高32.77%、4.52%和16.54%。番茄紅素含量配方F6與F5差異不顯著，CK與F2、F3、F4差異不顯著；維生素C含量配方F3排名第2位；蛋白質(zhì)含量配方F2排名第2位，極顯著高于除F6配方外其他配方?？扇苄怨绦挝锖颗浞紽2最高，顯著高于F1、F4，但與其他配方間差異不顯著。

2.3 不同基質(zhì)配方對設(shè)施番茄果實(shí)中氨基酸的影響

2.3.1不同基質(zhì)配方對設(shè)施番茄中氨基酸種類與含量的影響 由表4可知，不同基質(zhì)配方番茄果實(shí)中均鑒定出17種氨基酸，但其含量不完全相同，除蛋氨酸外，配方F6的各種氨基酸及總氨基酸含量均最高，較對照分別提高13.55%～41.15%和21.92%；蛋氨酸含量配方F2最高，與F6差異不顯著。不同基質(zhì)配方中脯氨酸含量均比其他氨基酸高，占氨基酸總含量的5.71%～6.84%。

表4 不同基質(zhì)配方對設(shè)施番茄果實(shí)中氨基酸含量的影響

2.3.2不同基質(zhì)配方對設(shè)施番茄中人體必需氨基酸種類與含量的影響 不同配方番茄果實(shí)中均鑒定出7種人體必需氨基酸，占氨基酸總含量的17.90%～19.85%，人體必需氨基酸在各配方總氨基酸中的占比具體表現(xiàn)為：F6(19.854%)>F2(19.604%)>F1(19.508%)>F7(18.442%)>F3(18.209%)>F4(18.066%)>CK(17.981%)>F5(17.901%)。人體必需氨基酸F6最高，為0.250 g·hg-1，極顯著高于其他配方，較CK提高33.690%，CK和F3含量最低，顯著低于F5和F7配方，極顯著低于其他配方，具體表現(xiàn)為F6>F2>F1>F4>F5=F7>F3=CK。

2.3.3不同基質(zhì)配方對設(shè)施番茄中味覺氨基酸種類與含量的影響 番茄果實(shí)中味覺氨基酸的種類與含量決定了果實(shí)的風(fēng)味和口感，不同基質(zhì)配方中均檢測出7種味覺氨基酸，其中，甜味類3種(脯氨酸、丙氨酸、甘氨酸)、鮮味類2種(天門冬氨酸、谷氨酸)、芳香族2種(苯丙氨酸、酪氨酸)。7種味覺氨基酸的總含量配方F6最高，與其他配方差異顯著，與CK相比提高17.72%；其次為F4，F(xiàn)3最低。甜味類氨基酸脯氨酸在不同基質(zhì)配方中的含量均較其他兩種高，在增甜方面起主導(dǎo)作用；在配方F6中3種甜味類氨基酸的含量均顯著高于其他配方，與CK相比脯氨酸提高35.01%、丙氨酸提高25.81%、甘氨酸提高30.29%。鮮味類氨基酸谷氨酸在不同基質(zhì)配方中的含量均高于天門冬氨酸，在增鮮方面占主導(dǎo)作用，除配方F3、F7外，其他基質(zhì)配方番茄中谷氨酸含量均極顯著高于CK，較CK提高5.34%～13.55%。酪氨酸和苯丙氨酸在不同基質(zhì)配方中的含量均高于CK，其在配方F6中含量均最高。

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明適當(dāng)比例的繡球菌菌渣可顯著提高設(shè)施無土栽培番茄的產(chǎn)量，配方F6番茄產(chǎn)量為51 328.15 kg·hm-2，較CK增產(chǎn)15.62%，此研究結(jié)果與劉中良等[19]的研究結(jié)果相一致。本研究中，配方F6的繡球菌菌渣占比高達(dá)69.23%，草炭僅占比8%，大大降低了無土栽培基質(zhì)中草炭的使用量，提高了繡球菌廢菌渣的利用效率。本研究結(jié)果表明，以繡球菌菌渣為主料適當(dāng)調(diào)整菌渣、椰糠、草炭比例可顯著改善設(shè)施番茄品質(zhì)，其中番茄紅素、維生素C、蛋白質(zhì)含量以配方F6最高，可溶性固形物含量以配方F2最高。番茄果實(shí)的糖和有機(jī)酸含量對果實(shí)風(fēng)味起著關(guān)鍵性作用，糖酸比最終影響消費(fèi)者的感官。與CK相比，配方F7的糖酸比高達(dá)57.19，較CK提高39.97%，與F1、F3、F4、F6差異不顯著，表明適當(dāng)調(diào)整基質(zhì)中繡球菌菌渣、椰糠、草炭比例可顯著提高番茄果實(shí)可溶性糖含量，增大果實(shí)糖酸比值。此結(jié)果與譚其猛[20]、祝旅[21]的研究糖酸比在6.9～10.8和4～6時(shí)口感、風(fēng)味最佳的結(jié)果不一致，其原因可能是所用番茄品種不同。氨基酸是番茄果實(shí)中重要的營養(yǎng)和味覺成分之一，其組成成分和含量決定果實(shí)的營養(yǎng)保健價(jià)值。本研究設(shè)置的7個(gè)配方及CK組均檢測出17種氨基酸，但不同氨基酸含量在不同配方間差異顯著，配方F6的氨基酸含量及在總氨基酸中的占比均表現(xiàn)最佳。因此，綜合產(chǎn)量和品質(zhì)比較，配方F6較適合水果番茄新組合125-1×47無土栽培，此配方在其他番茄品種無土栽培中的應(yīng)用有待進(jìn)一步研究。

本研究在PVC溫室大棚中進(jìn)行，由于PVC板保溫性好，透光、排濕性稍差，番茄產(chǎn)量和品質(zhì)受到一定的影響。本研究將進(jìn)一步開展密植、補(bǔ)光措施對無土栽培番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響及繡球菌菌渣在其他番茄品種無土栽培中的應(yīng)用研究。