水分條件對(duì)不同發(fā)育階段番茄果實(shí)外觀、營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味品質(zhì)的影響

收稿日期：2023-11-13

基金項(xiàng)目：甘肅省科技廳技術(shù)創(chuàng)新引導(dǎo)計(jì)劃（22CX8NA045）；甘肅省教育廳產(chǎn)業(yè)支撐引導(dǎo)項(xiàng)目（2021CYZC-45）；中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項(xiàng)（ZCYD-2021-08）

作者簡(jiǎn)介：魏昊泰（1999-），男，甘肅合作人，碩士研究生，主要從事蔬菜逆境生理與品質(zhì)調(diào)控的研究。（E-mail）mniwht11@163.com

通訊作者：張國(guó)斌，（E-mail）zhanggb@gsau.edu.cn

摘要： 為明確水分條件對(duì)不同發(fā)育階段（綠熟期、轉(zhuǎn)色期、成熟期）番茄果實(shí)外觀品質(zhì)及果肉和胎座的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味品質(zhì)的影響，本研究以番茄品種184為材料，通過基質(zhì)盆栽方式，設(shè)置基質(zhì)相對(duì)含水量85.1%～100.0%（T1）、70.1%～85.0%（T2）和55.1%～70.0%（T3）3個(gè)處理，進(jìn)行栽培試驗(yàn)，分析水分條件對(duì)不同發(fā)育階段（綠熟期、轉(zhuǎn)色期、成熟期）番茄果實(shí)的外觀品質(zhì)及胎座和果肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量的影響。結(jié)果表明：隨著基質(zhì)相對(duì)含水量的減少，番茄的單果重和單株產(chǎn)量呈先上升后下降的趨勢(shì)，而水分利用效率呈增加趨勢(shì)。隨著果實(shí)的發(fā)育，番茄果實(shí)硬度呈降低趨勢(shì)，而色光值呈上升趨勢(shì)。果實(shí)成熟期T2處理果實(shí)硬度、色光值、果肉和胎座的可溶性糖含量和有機(jī)酸含量均較高，而硝酸鹽含量較低，與T1和T3處理差異顯著。成熟期T2處理番茄果肉和胎座中葡萄糖、果糖、蘋果酸、草酸和酒石酸含量均高于T1和T3處理。電子鼻監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，芳烴化合物傳感器（W1C）、氮氧化合物傳感器（W5S）、芳烴化合物及有機(jī)硫化物傳感器（W2W）對(duì)番茄果肉和胎座中揮發(fā)性物質(zhì)的響應(yīng)值較高，且T2處理果肉和胎座的傳感器響應(yīng)值較高。綜上，相對(duì)含水量70.1%～85.0%處理下，番茄果實(shí)外觀品質(zhì)、果實(shí)硬度、可溶性糖含量和有機(jī)酸含量高，硝酸鹽含量低，風(fēng)味品質(zhì)較好。本研究結(jié)果可為番茄高品質(zhì)栽培及水分精準(zhǔn)管理提供依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞： 番茄；水分條件；果實(shí)品質(zhì)；揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

中圖分類號(hào)： S641.2"" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A"" 文章編號(hào)： 000-4440（2024）09-1701-10

Effects of irrigation level on apparent， nutritional and flavor qualities of tomato fruits at different development stages

WEI Haotai LI Yixue ZHAO Jianuo WANG Peng WANG Guoshuai LUO Shilei ZHANG Guobin ，2

（1.College of Horticulture， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， China;2.State Key Laboratory of Arid Crop Science， Lanzhou 730070， China）

Abstract： In order to clarify the effects of water conditions on the apparent quality of tomato fruit and the nutritional quality and flavor quality of pulp and placenta at different development stages （green ripening stage， veraison stage and mature stage）， tomato variety 84 was used as the material in this study. The effects of water conditions on the apparent quality of tomato fruit at different development stages （green ripening stage， veraison stage and mature stage） and the nutritional quality and volatile flavor substance content of placenta and pulp were analyzed through potted cultivation experiment， and the relative water contents of the substrate were 85.1%-100.0% （T1）， 70.1%-85.0% （T2） and 55.1%-70.0% （T3）. The results showed that with the decrease of the relative water content of the substrate， the single fruit weight and yield per plant of tomato increased first and then decreased， while the water use efficiency increased. With the development of fruit， the hardness of tomato fruit showed a decreasing trend， while the color light value showed an increasing trend. At mature stage， the fruit hardness， color light value， soluble sugar content and organic acid content of pulp and placenta of T2 treatment were higher than those of other treatments， while the nitrate content was lower than those of other treatments， which was significantly different from those of T1 and T3 treatments. At mature stage， the contents of glucose， fructose， malic acid， oxalic acid and tartaric acid in tomato pulp and placenta of T2 treatment were higher than those of T1 and T3 treatments. The results of electronic nose monitoring showed that the response values of aromatic compound sensor （W1C）， nitrogen oxide sensor （W5S）， aromatic compound and organic sulfide sensor （W2W） to volatile substances in tomato pulp and placenta were relatively high， and the response values of T2 treated pulp and placenta were relatively high. In summary， under the treatment of relative water content of 70.1%-85.0%， the apparent quality， fruit hardness， soluble sugar content and organic acid content of tomato fruit were high， the nitrate content was low， and the flavor quality was good. The results of this study can provide a basis and reference for high-quality cultivation and precise water management of tomato.

Key words： tomato;irrigation level;fruit quality;volatile flavor substance

水是作物正常生長(zhǎng)的基礎(chǔ)物質(zhì)，土壤水分供應(yīng)水平不但影響作物的產(chǎn)量，還影響作物的品質(zhì)[1-2]。因此，生產(chǎn)過程中常通過灌溉來人為調(diào)控作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。番茄（Solanum lycopersicum）是三大世界性貿(mào)易蔬菜之一，中國(guó)已成為世界番茄產(chǎn)量最大的國(guó)家[3]。前人關(guān)于水分對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響已有較多研究。研究結(jié)果表明，適宜的水分條件可以提升番茄產(chǎn)量[4]，而適度的水分虧缺有利于提高番茄果實(shí)品質(zhì)[5]，促進(jìn)果實(shí)有機(jī)物和糖分積累[6]，改善果實(shí)色澤[7]。

番茄果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)包括通過品嘗感受到的酸、甜風(fēng)味，還包括通過嗅覺感受到的番茄香味。番茄果實(shí)香味物質(zhì)由揮發(fā)性醛類、醇類、酯類、酮類、萜類及硫化物等芳香物質(zhì)組成[8]，果實(shí)中芳香物質(zhì)的濃度和種類對(duì)果實(shí)風(fēng)味有重要影響[9-12]。不同的水分條件對(duì)番茄果實(shí)的芳香物質(zhì)組分和含量有較大影響[13-14]。一般認(rèn)為，過高的水分含量會(huì)降低番茄果實(shí)中揮發(fā)性風(fēng)味化合物的含量[15]，番茄果實(shí)中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)的濃度會(huì)隨著水分虧缺程度的提高而增加[16]。上述研究大多側(cè)重于分析水分供給水平對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量以及果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響，而在水分供給水平對(duì)番茄果實(shí)發(fā)育過程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)的變化積累規(guī)律、果肉和胎座營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)的差異等方面的報(bào)道則較少?；诖耍驹囼?yàn)以番茄品種184為試驗(yàn)材料，分析水分條件對(duì)不同發(fā)育階段（綠熟期、轉(zhuǎn)色期、成熟期）番茄果實(shí)外觀品質(zhì)及果肉和胎座的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味品質(zhì)的影響，旨在為番茄節(jié)水和高品質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為184番茄。該品種是從以色列引進(jìn)的優(yōu)良番茄品種之一，具有抗病、高產(chǎn)、耐儲(chǔ)運(yùn)特征，單果重量在150～200 g，果實(shí)圓整、大紅色、色澤鮮艷、外觀漂亮，是國(guó)內(nèi)外極暢銷的品種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理

試驗(yàn)于2021年3-8月在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行。3月2日育苗，育苗期間，每天8：00澆水，待番茄苗長(zhǎng)到五葉一心時(shí)（4月9日），選取長(zhǎng)勢(shì)一致的健壯番茄幼苗定植至重量比3∶1的蛭石與珍珠巖盆栽基質(zhì)中。試驗(yàn)用盆缽規(guī)格為26 cm×20 cm×20 cm，每盆種植1株，共60盆。定植后7 d內(nèi)用1/2營(yíng)養(yǎng)液緩苗，7 d后用全營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)。營(yíng)養(yǎng)液配方由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制，每1 L營(yíng)養(yǎng)液含Ca（NO3）2·4H2O （590 mg）、 KNO3 （404 mg）、 KH2PO4 （136 mg）、MgSO4·7H2O （246 mg）等大量元素和H3BO3 （2.86 mg）、CuSO4·5H2O （0.08 mg）、MnSO4·H2O （2.13 mg）、ZnSO4·7H2O （0.22 mg）、（NH4）6Mo7O2 （40.02 mg）、Fe-EDTA·Na2Fe （20.00 mg）等微量元素。試驗(yàn)期間溫室白天平均氣溫為28.9 ℃，平均相對(duì)濕度為60.1%，平均光照度為8 560.1 lx；夜間平均氣溫為 9.9 ℃，平均相對(duì)濕度為80.3%。番茄植株4穗果時(shí)進(jìn)行打頂處理。

番茄第二穗開花50%時(shí)開始進(jìn)行水分處理，共設(shè)T1（基質(zhì)相對(duì)含水量為85.1%～100.0%）、T2（基質(zhì)相對(duì)含水量為70.1%～85.0%）和T3（基質(zhì)相對(duì)含水量為55.1%～70.0%）3個(gè)處理，每個(gè)處理20株，處理60 d。每天16：00利用TDR350水分速測(cè)儀測(cè)定各處理基質(zhì)含水量。當(dāng)基質(zhì)含水量達(dá)該處理的土壤水分含量下限時(shí)，進(jìn)行灌水，每次灌溉量以灌溉后基質(zhì)含水量達(dá)該處理的土壤水分含量上限為準(zhǔn)。根據(jù)各處理水分上下限指標(biāo)及試驗(yàn)盆直徑、基質(zhì)深度、基質(zhì)容重、最大田間持水量等數(shù)據(jù)，即可得到各處理每次灌水量[17]，結(jié)合灌水次數(shù)可得總灌水量（表1）。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 基質(zhì)田間持水量的測(cè)定 使用TDR350水分速測(cè)儀（武漢漢林苑科技有限公司產(chǎn)品）測(cè)定基質(zhì)含水量。

1.3.2 番茄產(chǎn)量指標(biāo)的測(cè)定 各處理隨機(jī)選取3株，每7 d采摘成熟果實(shí)，按株計(jì)量果實(shí)數(shù)量和產(chǎn)量[18]；利用各處理灌水總次數(shù)，分別乘以對(duì)應(yīng)處理的單株單次灌水量，計(jì)算總灌水量。再根據(jù)產(chǎn)量與總灌水量的比值[19]，得到各處理水分利用效率（WUE）。

1.3.3 果實(shí)表型參數(shù)及硬度的測(cè)定 當(dāng)番茄植株第2穗果實(shí)進(jìn)入綠熟期（外部果皮白青色，果實(shí)堅(jiān)硬）、轉(zhuǎn)色期（果皮外表開始變色，呈青黃色）及成熟期（果實(shí)完全變紅且變軟）時(shí)，每處理隨機(jī)選取第2穗9個(gè)番茄果實(shí)用于表型參數(shù)及硬度的測(cè)定，設(shè)3次重復(fù)。采用SL-0122型游標(biāo)卡尺[上海美耐特實(shí)業(yè)（集團(tuán)）有限公司產(chǎn)品]測(cè)量果實(shí)縱徑與橫徑，計(jì)算果形指數(shù)（縱徑與橫徑的比值）[20]；采用GY-4-J數(shù)顯式水果硬度計(jì)（浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司產(chǎn)品）測(cè)定番茄果實(shí)硬度；采用CR-10色度計(jì)（日本Konina Minolta Inc. 產(chǎn)品）測(cè)定番茄果皮的顏色參數(shù)L *（亮度）、a *（紅綠色差）、b *（黃藍(lán)色差），計(jì)算色光值[2 000×a */L *（a *2+b * 2） /2][21]。

1.3.4 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定 測(cè)定果實(shí)表型參數(shù)后，將果實(shí)果肉和胎座分離，采用2，6-二氯酚靛酚法、蒽酮比色法、硝基水楊酸法、考馬斯亮藍(lán)G-250比色法和酸堿液滴定法測(cè)定果肉和胎座的可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量、硝酸鹽含量和有機(jī)酸含量[22]；參照劉曉奇等[23]的方法，采用高效液相色譜法測(cè)定番茄果實(shí)糖組分含量。使用的儀器為Aglient series 100高效液相色譜系統(tǒng)（美國(guó)安捷倫公司產(chǎn)品），檢測(cè)器為示差遮光檢測(cè)器，色譜柱為L(zhǎng)C-NH2（460 mm×250 mm，5 μm），柱溫為30 ℃，流動(dòng)相為體積比75∶25的乙腈與水混合液，流動(dòng)相經(jīng)超聲波脫氣30 min，流速為1.0 mL/min，樣品進(jìn)樣體積為20 μL。有機(jī)酸組分同樣利用Aglient series 100高效液相色譜系統(tǒng)測(cè)定，檢測(cè)器為紫外檢測(cè)器，檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm，色譜柱為Hi-PiexH （300 mm×7.7 mm，5 μm），流動(dòng)相為0.2 mmol/L磷酸二氫鈉，柱溫25 ℃，流速0.5 mL/min，樣品進(jìn)樣體積為10 μL。

1.3.5 番茄果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)的測(cè)定 利用PEN 3型電子鼻（德國(guó)AIRSENSE公司產(chǎn)品）對(duì)綠熟期、轉(zhuǎn)色期和成熟期番茄第2穗果實(shí)的果肉和胎座進(jìn)行揮發(fā)性物質(zhì)檢測(cè)。PEN 3型電子鼻具有10個(gè)化學(xué)傳感元件組成的傳感器陣列，可監(jiān)測(cè)含硫化合物、氮氧化合物等香氣相關(guān)物質(zhì)（表2）。傳感器的信號(hào)響應(yīng)表示為G/GO，其定義為揮發(fā)物的電導(dǎo)率（G）與純空氣的電導(dǎo)率（GO）之比[24]。稱取5.0 g樣品置入10 mL進(jìn)樣瓶中，加入1.5 g無(wú)水硫酸鈉后加熱渦旋5 min，然后將電子鼻的進(jìn)樣針頭插入樣品瓶，采用頂空吸氣法進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定條件設(shè)置如下：傳感器清洗時(shí)間100 s，傳感器歸零時(shí)間5 s，樣品準(zhǔn)備時(shí)間5 s，進(jìn)樣流量400 mL/min，檢測(cè)時(shí)間60 s。檢測(cè)完成后系統(tǒng)進(jìn)行清零和標(biāo)準(zhǔn)化，然后再進(jìn)行下一次頂空采樣和測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和圖表制作，利用SPSS 22.0軟件及Duncan’s多重比較法對(duì)處理間差異進(jìn)行顯著性分析（Plt;0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水分條件對(duì)番茄果實(shí)產(chǎn)量與水分利用效率的影響

不同水分條件對(duì)番茄果實(shí)產(chǎn)量與水分利用效率的影響如表3所示。從表中可以看出，3個(gè)處理番茄單果鮮重、單株產(chǎn)量和灌溉水分利用效率均存在顯著差異。T3處理下番茄的灌溉水分利用效率最高，T1處理下水分利用效率最低。番茄單株產(chǎn)量和單果鮮重均是T2處理最高，T3處理最低。T2處理單果鮮重分別比T1、T3處理增加6.25%和29.76%，單株產(chǎn)量分別比T1、T3處理增加12.57%、29.02%。

2.2 不同水分條件對(duì)番茄果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

在果實(shí)不同發(fā)育期，不同水分條件對(duì)番茄果實(shí)外觀品質(zhì)的影響如表4所示。綠熟期后，隨著番茄果實(shí)的逐步成熟，同一處理下單果鮮重變化明顯，處理間存在一定的差異。綠熟期T1處理和T2處理的單果鮮重分別比T3處理提高12.55%和14.89%，增加顯著，T1處理和T2處理差異不顯著；而轉(zhuǎn)色期和成熟期T2處理的單果鮮重顯著高于T1處理，T1處理又顯著高于T3處理。在果實(shí)發(fā)育的3個(gè)階段，除成熟期T2處理果形指數(shù)顯著高于綠熟期T3處理，其他處理果形指數(shù)總體變化不大。

隨著果實(shí)的逐步成熟，3個(gè)處理的番茄果實(shí)硬度均逐漸降低。綠熟期時(shí)3個(gè)處理間的硬度差異不顯著；轉(zhuǎn)色期時(shí)T1處理番茄硬度顯著高于T2處理和T3處理。成熟期時(shí)T1處理和T2處理的果實(shí)硬度顯著高于T3處理。

綠熟期時(shí)3個(gè)處理番茄果實(shí)色光值均為負(fù)值，處理間無(wú)顯著差異；轉(zhuǎn)色期時(shí)T1處理和T2處理的色光值分別比T3處理提高22.97%、26.13%，增加顯著；成熟期時(shí)T2處理色光值最高，果實(shí)最紅，分別比T1處理和T3處理提高7.06%和18.73%。

2.3 不同水分條件對(duì)番茄果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

綠熟期后，隨著番茄果實(shí)的逐步成熟，各處理果肉中有機(jī)酸含量呈下降趨勢(shì)，可溶性糖含量和硝酸鹽含量呈逐漸上升趨勢(shì)，而可溶性蛋白質(zhì)含量總體呈先增后減的趨勢(shì)（表5）。在果實(shí)發(fā)育的3個(gè)時(shí)期，T2處理番茄果肉有機(jī)酸含量均顯著高于T1和T3處理，綠熟期T2處理有機(jī)酸含量最高，達(dá)2.19%。綠熟期T2和T3處理番茄果肉硝酸鹽含量顯著高于T1處理，轉(zhuǎn)色期和成熟期T2處理番茄果實(shí)果肉硝酸鹽含量顯著低于T1和T3處理。在綠熟期和轉(zhuǎn)色期，3個(gè)處理的果肉可溶性蛋白質(zhì)含量均無(wú)顯著差異，成熟期T1處理的果肉可溶性蛋白質(zhì)含量顯著高于T2和T3處理。綠熟期T1和T2處理果肉的可溶性糖含量無(wú)顯著差異，均高于T3處理，轉(zhuǎn)色期T2處理果肉可溶性糖含量分別比T1和T3處理顯著提高14.47%和21.85%，成熟期T2處理果肉可溶性糖含量分別比T1和T3處理顯著提高26.72%和19.12%。

綠熟期后，隨著番茄果實(shí)的逐步成熟，果實(shí)胎座有機(jī)酸含量呈下降趨勢(shì)，硝酸鹽含量和可溶性糖含量總體呈上升的趨勢(shì)，可溶性蛋白質(zhì)含量呈先增加后穩(wěn)定的變化趨勢(shì)。在綠熟期和轉(zhuǎn)色期，T1處理番茄果實(shí)胎座的有機(jī)酸含量高于T2和T3處理，而成熟期T2處理和T3處理胎座的有機(jī)酸含量高于T1處理。綠熟期T2和T3處理果實(shí)胎座硝酸鹽含量高于T1處理，而轉(zhuǎn)色期和成熟期T2處理果實(shí)胎座硝酸鹽含量低于T1和T3處理。在3個(gè)發(fā)育期，T2和T3處理果實(shí)胎座可溶性蛋白質(zhì)含量均高于T1處理。綠熟期T3處理果實(shí)胎座可溶性糖含量高于T2和T1處理，而轉(zhuǎn)色期和成熟期T2處理可溶性糖含量最高，其次為T3處理，T1處理最低。

2.4 不同水分條件對(duì)番茄果實(shí)糖酸組分及含量的影響

綠熟期后，隨著果實(shí)的逐步成熟，T1處理和T2處理番茄果肉中葡萄糖含量和果糖含量總體呈增加趨勢(shì)，T3處理果肉葡萄糖含量和果糖含量呈減少趨勢(shì)。從綠熟期至轉(zhuǎn)色期果肉蔗糖含量總體呈增加趨勢(shì)，而從轉(zhuǎn)色期至成熟期，果肉蔗糖含量呈減少趨勢(shì)。綠熟期和轉(zhuǎn)色期T1處理和T3處理果肉葡萄糖含量和果糖含量高于T2處理，而成熟期T2處理果肉葡萄糖含量和果糖含量高于T1處理和T3處理。綠熟期T2處理果肉蔗糖含量高于T1和T3處理，而轉(zhuǎn)色期和成熟期T1處理果肉蔗糖含量高于T2和T3處理（表6）。

與果肉葡萄糖含量和果糖含量變化規(guī)律相一致，隨著果實(shí)的逐步成熟，T1處理和T2處理番茄胎座中葡萄糖含量和果糖含量總體呈增加趨勢(shì)，T3處理葡萄糖含量呈先增后減的趨勢(shì)，而胎座果糖含量呈穩(wěn)定下降趨勢(shì)。T1處理和T2處理胎座的蔗糖含量從綠熟期到成熟期呈先降后升的趨勢(shì)，而T3處理胎座的蔗糖含量無(wú)顯著變化。綠熟期和轉(zhuǎn)色期T3處理胎座葡萄糖含量最高，T2處理次之，T1處理最低，成熟期T2處理胎座葡萄糖含量顯著高于T1和T3處理。綠熟期T3處理胎座果糖含量顯著高于T1和T2處理，而轉(zhuǎn)色期和成熟期T1和T2處理胎座果糖含量顯著高于T3處理。綠熟期T1處理胎座蔗糖含量最高，T3處理最低，轉(zhuǎn)色期T3處理胎座蔗糖含量顯著高于T1和T2處理，而成熟期胎座蔗糖含量則以T2處理最高，T3處理次之，T1處理最低（表6）。

不同水分條件對(duì)番茄果實(shí)不同發(fā)育階段果肉和胎座酸組分含量的影響如表7所示。從表中可以看出，綠熟期后，隨著番茄果實(shí)的逐步成熟，T2處理番茄果肉酒石酸含量不斷升高，而T1處理和T3處理呈波動(dòng)變化；果肉蘋果酸含量和草酸含量呈升高的趨勢(shì)；T1處理果肉抗壞血酸含量呈增加趨勢(shì)，而T2和T3處理抗壞血酸含量呈減少趨勢(shì)；T1處理和T3處理果肉檸檬酸含量呈增加趨勢(shì)，而T2處理呈現(xiàn)先增后減的特征。綠熟期T3處理果肉酒石酸含量、抗壞血酸含量、草酸含量和檸檬酸含量均最高，T2處理次之，T1處理最低，T1處理和T3處理果肉蘋果酸含量顯著高于T2處理。轉(zhuǎn)色期T2處理果肉酒石酸含量、草酸含量和檸檬酸含量最高，T3處理次之，T1處理最低，T1處理和T3處理的果肉蘋果酸含量顯著高于T2處理，T1處理果肉抗壞血酸含量顯著高于T2和T3處理。成熟期T2處理果肉酒石酸含量、蘋果酸含量、草酸含量顯著高于T1和T3處理，T1處理果肉抗壞血酸含量仍顯著高于T2和T3處理，而T3處理檸檬酸含量顯著高于T2和T1處理。

綠熟期后，隨著番茄果實(shí)的逐步成熟，T2處理和T3處理番茄胎座酒石酸含量呈增加趨勢(shì)，而T1處理呈先增后減的趨勢(shì)；T2處理胎座蘋果酸含量呈增加趨勢(shì)，而T1和T3處理呈先增后減的特征；T1處理抗壞血酸含量呈不斷增加趨勢(shì)，而T2和T3處理呈先減少后穩(wěn)定或增加的特征；3個(gè)處理胎座草酸含量呈不斷增加的趨勢(shì)；T1和T3處理檸檬酸含量呈不斷增加趨勢(shì)，而T2處理前期穩(wěn)定后期增加。綠熟期T3處理胎座酒石酸含量、抗壞血酸含量、草酸含量和檸檬酸含量同樣均最高，T2處理次之，T1處理最低，而T1處理胎座蘋果酸含量顯著高于T2處理和T3處理。轉(zhuǎn)色期T3處理胎座蘋果酸含量、草酸含量和檸檬酸含量最高，T2處理的胎座酒石酸含量顯著高于T1處理和T3處理，T1處理胎座抗壞血酸含量顯著高于T2和T3處理。成熟期T2處理胎座酒石酸含量、蘋果酸含量、草酸含量顯著高于T1和T3處理，T1處理胎座抗壞血酸含量仍顯著高于T2和T3處理，而T3處理胎座檸檬酸含量顯著高于T2和T1處理。

2.5 水分條件對(duì)番茄果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)的影響

不同發(fā)育階段番茄果實(shí)果肉和胎座揮發(fā)性物質(zhì)電子鼻測(cè)定結(jié)果如圖1所示。從圖中可以看出，綠熟期番茄果肉W5S傳感器響應(yīng)值最高，其次是W1C和W2W，且3種水分處理下果肉芳香物質(zhì)含量與水分處理?xiàng)l件成正比（圖1A）；轉(zhuǎn)色期和成熟期各處理番茄果肉W5S傳感器響應(yīng)值均最高，其中T1處理與T2處理基本一致，均高于T3處理。此外，轉(zhuǎn)色期和成熟期各處理番茄果肉W2W傳感器亦有較高的響應(yīng)值。上述結(jié)果表明，在番茄果實(shí)成熟中后期，充足的水分條件有助于果肉中氮氧化合物、芳香成分和有機(jī)硫化物等芳香物質(zhì)合成。

在番茄果實(shí)發(fā)育的3個(gè)時(shí)期，胎座芳香物質(zhì)種類與番茄果肉的基本一致，氮氧化合物（W5S）、芳烴化合物和有機(jī)硫化物（W2W）傳感器均有較高的響應(yīng)值。T2處理W5S傳感器的響應(yīng)值較高， T3處理W5S傳感器響應(yīng)值相對(duì)較低。隨著番茄果實(shí)的發(fā)育，各傳感器的響應(yīng)值均呈增加趨勢(shì)，但增加幅度存在較大差異，其中，W5S傳感器的增加幅度最大。

3 討論

土壤（或基質(zhì)）水分狀況可以直接影響作物的養(yǎng)分吸收、根系活力、物質(zhì)分配、光合作用等過程，進(jìn)而影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[24-25]。水分利用效率是反映植物節(jié)水能力和適應(yīng)逆境能力的重要指標(biāo)[26]。本試驗(yàn)中，當(dāng)基質(zhì)相對(duì)含水量保持在70.1%～85.0%時(shí)，番茄的單株產(chǎn)量和水分利用效率均保持較高的水平，說明該土壤水分含量有利于促進(jìn)番茄光合作用、協(xié)調(diào)根冠比，進(jìn)而提高番茄的產(chǎn)量和水分利用效率[27]。

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)相對(duì)水分含量保持在田間最大持水量的70.1%～85.0%時(shí)，成熟期番茄果實(shí)硬度和色光值參數(shù)均較高，說明該處理生產(chǎn)的番茄果實(shí)有較好的外觀品質(zhì)，且有利于運(yùn)輸、儲(chǔ)存、延長(zhǎng)貨架期、提高番茄商品價(jià)值。

滕林[28]研究認(rèn)為，當(dāng)基質(zhì)相對(duì)含水量為80%時(shí)，番茄果實(shí)的抗壞血酸含量、可溶性糖含量和有機(jī)酸含量均顯著高于其他水分處理。劉杰等[29]研究指出，在番茄果實(shí)發(fā)育過程中，有機(jī)酸含量呈先增加后減少的趨勢(shì)，有機(jī)酸的快速積累和風(fēng)味物質(zhì)的形成主要在果實(shí)轉(zhuǎn)色期，而可溶性蛋白質(zhì)含量在果實(shí)發(fā)育過程中呈逐漸降低趨勢(shì)，在完熟期達(dá)到最低值。本試驗(yàn)結(jié)果表明，成熟期相對(duì)水分含量70.1%～85.0%處理的番茄果實(shí)（果肉和胎座）可溶性糖含量和有機(jī)酸含量高于其他2個(gè)處理，而硝酸鹽含量低于其他2個(gè)處理。因此，相對(duì)水分含量70.1%～85.0%的處理可以提升番茄果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，這與劉杰等[29]、王彥華等[30]的研究結(jié)果相一致。

番茄果實(shí)中糖類物質(zhì)是植株呼吸消耗和代謝的基礎(chǔ)物質(zhì)，其對(duì)果實(shí)甜度、有機(jī)酸、其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和芳香物質(zhì)合成起著重要的作用[31]。齊紅巖等[32]發(fā)現(xiàn)基質(zhì)相對(duì)含水量是影響番茄果實(shí)甜度的關(guān)鍵因素，較高的基質(zhì)相對(duì)含水量會(huì)稀釋果實(shí)內(nèi)的糖分，降低果實(shí)甜度。本研究結(jié)果顯示，成熟期相對(duì)含水量70.1%～85.0%處理的番茄果肉和胎座的果糖含量和葡萄糖含量及胎座的蔗糖含量均高于其他處理，這與岳東[33]、齊紅巖等[34]的研究結(jié)果相一致，可能原因是相對(duì)含水量70.1%～85.0%的處理能增強(qiáng)番茄植株的光合能力及促進(jìn)糖類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與代謝，進(jìn)而提高糖類物質(zhì)的累積量。

王蓉等[35]研究發(fā)現(xiàn)，番茄果實(shí)的總酸含量在果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過程中呈下降趨勢(shì)，而檸檬酸含量則隨著番茄果實(shí)的發(fā)育而增加。本試驗(yàn)中，成熟期相對(duì)含水量70.1%～85.0%的番茄果肉和胎座酒石酸含量、蘋果酸含量及草酸含量較高，檸檬酸含量和抗壞血酸含量中等，使得該處理下有機(jī)酸含量高于其他2個(gè)處理，進(jìn)而導(dǎo)致番茄果實(shí)品質(zhì)的提升。

番茄的芳香氣味由多種揮發(fā)性物質(zhì)組成，是風(fēng)味的重要組成部分[36]。電子鼻作為一種能夠分析、識(shí)別和檢測(cè)復(fù)雜嗅味和揮發(fā)性成分的人工嗅覺裝置，可以通過吸附不同的氣味分子并將感知的信號(hào)轉(zhuǎn)化成可測(cè)量的物理信號(hào)來對(duì)氣味進(jìn)行綜合信息的評(píng)價(jià)[37]。從番茄果實(shí)中檢測(cè)出的400多種揮發(fā)性物質(zhì)中只有20～30種影響番茄香氣，這些揮發(fā)性物質(zhì)只有16種閾值濃度較高，屬于番茄的主要特征香氣物質(zhì)[38-40]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，電子鼻響應(yīng)值較高的3個(gè)傳感器分別響應(yīng)芳香成分、氮氧化合物、芳香成分和有機(jī)化合物。隨著水分含量的降低，3個(gè)傳感器對(duì)綠熟期、轉(zhuǎn)色期及成熟期的番茄胎座和成熟期番茄果肉的響應(yīng)值呈先上升后下降趨勢(shì)，且果肉中的芳香物質(zhì)含量高于胎座，即相對(duì)含水量70.1%～85.0%處理的3類物質(zhì)響應(yīng)值最高，說明該水平條件有利于番茄芳香物質(zhì)的合成及番茄風(fēng)味品質(zhì)的提高。

4 結(jié)論

基質(zhì)相對(duì)含水量70.1%～85.0%處理能夠增加番茄產(chǎn)量、水分利用效率，提升番茄外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，使果實(shí)硬度、色光值、抗壞血酸含量、可溶性糖含量和有機(jī)酸含量均保持較高水平，而硝酸鹽含量較低；W5S（氮氧化合物靈敏型）、W1C（芳烴化合物靈敏型）和W2W（芳烴化合物和有機(jī)硫化物靈敏型）3個(gè)傳感器對(duì)番茄果肉和胎座的響應(yīng)值較高。綜上，基質(zhì)相對(duì)含水量70.1%～85.0%是番茄栽培適宜的水分條件，有利于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，提高番茄的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)。

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（責(zé)任編輯：石春林）