7种鲜食高品质番茄果实发育与产量品质比较

张向梅，乔 凯，高艳明，李建设，2

(1.宁夏大学 农学院，银川 750021 2.宁夏现代设施园艺工程技术研究中心，银川 750021)

番茄(Solanumlycopersicum)属茄科茄属，是重要的蔬菜和水果，其色泽鲜艳、肉质甜美、营养丰富，且具有适应性强、产量高和加工用途广等优点[1]。随着中国番茄产业的迅速发展和人民生活水平的提高，人们对番茄的需求发生了很大变化，从简单的数量满足发展到对番茄营养、风味、外观及食用安全卫生状况的追求[2]。番茄品质包括外观、风味、营养和商品品质，番茄的外观、风味与营养品质是番茄商品性的重要体现[3]。番茄品质的好坏不仅影响其食用价值，也影响到番茄作为商品的经济效益。番茄含有丰富的糖类、有机酸、维生素等营养成分而具有特殊风味[4]，其中可溶性固形物决定了番茄果实口感与风味，是评价番茄品质的重要指标之一[5]。番茄富含番茄红素、类胡萝卜素等有机色素而呈现出不同的颜色[6]，丰富多彩的色泽直接影响了消费者的购买行为。

设施番茄果实日增量是产量形成的关键因素，除与番茄的品种相关外，还与环境因素密切相关。因此，如何科学、合理地调控设施环境，促进果实生长发育，提高果实单果质量，进而增加番茄产量具有重要的意义。范永强等[7]通过温度与番茄果实生长的研究得出，番茄生长范围内的温度对番茄果实生长发育的影响不大。任鹤麒等[8]通过研究番茄果实膨大与气象条件的关系，分析早春季节塑料大棚内温度、湿度等气象条件对番茄果实膨大的影响,以及棚内光照度的分布情况，未考虑其他环境因素，而孤立的研究某一环境因子对番茄果实日增量的影响不能很好地反应客观规律。

本试验选取7个在宁夏栽培的鲜食高品质番茄品种，4个大果番茄品种和3个樱桃番茄品种，从果实增量、单果质量、单株产量等产量构成性状上分析比较不同品种的产量，从色差、可溶性固形物、有机酸、糖酸比、维生素C、可溶性糖、果实硬度、消费者的感官评价等品质构成性状上分析比较不同品种的外观品质和风味品质，旨在筛选出适宜鲜食的高品质栽培品种，为优质高产番茄品种的进一步推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验选用7个番茄品种，分别为大果番茄‘京番301’(D1)、 ‘粉太郎2号’(D2)、 ‘京番308’(D3)、‘Y16-A02‘(D4)；樱桃番茄 ‘Y17-A11’(Y1，圆形，黄果)、 ‘香妃3号’(Y2，圆形，粉果)、‘Y17-A10’(Y3，椭圆形，红果)。其中，‘京番301’‘京番308’‘Y16-A02’‘Y17-A11’和‘Y17-A10’由北京蔬菜国家工程技术中心提供；‘粉太郎2号’为日本品种，由沈阳德亿农业发展有限公司提供；‘香妃3号’由宁夏巨丰种苗有限责任公司提供。

1.2 试验方法

试验采用基质槽培方式种植，共设7个处理，重复3次，小区面积为26.325 m2，定植行距0.75 m，株距0.45 m。2018-02-06播种育苗，3月19日定植，6月28日拉秧。各处理管理一致，均采用营养液浇灌，每株每天的灌液量为500 mL。病虫害防治同一般管理。大果番茄5穗果打顶，樱桃番茄7穗果打顶，均采用单杆整枝。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 设施内环境数据的采集及处理 利用温室娃娃(国家农业信息化工程技术研究中心)采集设施内的空气温度、湿度、露点温度、地温，每15 min 记录1次并保存。并将温度进一步细化，以每天7：00-19：00为白天，以20：00-次日6：00为夜晚。从大果番茄果径2 cm开始，每隔5 d，统计各生育期的空气温度、湿度、露点温度、地温、白天平均温度、夜晚平均温度、昼夜温差、平均最大空气温度和平均最低空气温度。

1.3.2 番茄果实日增量 每个处理随机标记10个果实，从果径2 cm开始测定最大横径、最小横径和纵径，并计算果实体积(V)。

V=R1×R2×R3

式中，R1、R2、R3分别为果实最大横径、最小横径和纵径[9]。

Y=△Y/△t=(V2-V1)/(t2-t1)

式中，Y为果实日增量，V2、V1分别是相邻2次测出的果实体积，t2-t1是2次测定的时间间隔，本试验为5 d。

1.3.3 番茄果实色差 用CR-200型色度计测定L、a、b，L反应番茄颜色的明亮程度，a反应红色或绿色物质的浓度，b反应橙色物质或蓝色物质的浓度，并计算果实色光值(CI)[10]：

CI=2 000×a/L×(a2+b2)0.5

1.3.4 番茄品质 番茄品质于第2穗果成熟时，从小区内随机选取10个生长一致的成熟果实来测定。用钼蓝比色法测定维生素C[11]，用蒽酮比色法测定可溶性糖[12]，用NaOH滴定法测定有机酸[13]， 用TD-45数字折光仪测定可溶性固形物[14]，并计算糖酸比。用GY-4数显式水果硬度计测定果实硬度。

1.3.5 番茄的感官评价 于第2穗果成熟时，取不同品种的番茄进行品尝，选取25人参加，评分为1～5分。评价等级为4.1～5分为极佳，3.1～4分为佳，2.1～3分为较佳，1～2分为一般。

1.3.6 产量 以小区为单位，每次采摘时，记录小区结果数和产量，并计算单果质量、单株产量和产量/667m2。

1.4 数据处理

用RStudio进行相关分析、方差分析、多元逐步回归分析，用Origin 9.1 作图。

2 结果与分析

2.1 设施内各环境因子随时间的变化

从图1可以看出，从果径2 cm开始，除平均最低温度和露点温度外，各温度都随时间呈波动式缓慢上升趋势。其中，平均最高温度、白天平均温度、平均温度、夜晚平均温度和昼夜温差变化趋势基本一致，整个过程中的平均温度、平均湿度、平均温差分别为22.43 ℃、51.49%、7.87 ℃。

2.2 大果番茄果实日增量随时间的变化

番茄果实大小对其内在品质有重要影响，适当改变果实的大小，可改善番茄的内在品质。从图2可看出，从果径2 cm开始，前25 d内，D4 的果实日增量高于其他品种，且各品种果实增量变化趋势基本一致。D1、D2、D3和D4的果实日增量平均值分别为7.01、7.25、6.02、8.62 cm3/d。

2.3 各环境因子与大果番茄果实日增量的相关关系

由表1可知，空气温度与白天平均温度和夜晚平均温度呈极显著正相关，相关系数分别为0.98和0.92，露点温度与地温呈显著正相关关系，白天平均温度与平均最大温度呈显著正相关关系，相关系数为0.84，昼夜温差与平均最大温度呈极显著正相关，相关系数为0.98。昼夜温差与平均最大温度对D1的影响最大，且在一定范围内，昼夜温差和平均最大温度越大，果实日增量越高；影响D2果实增量最大的环境因子是湿度和昼夜温差，其中湿度与D2果实日增量呈显著负相关，相关系数为-0.90；地温和平均最低温度对D3果实日增量的影响最大，且均呈显著负相关关系；对D4果实日增量影响最大的环境因子是湿度，且呈显著负相关关系，相关系数为-0.97。

时间是从番茄果径2 cm开始的天数 Numbers of days from the start of the tomato fruit diameter of 2 cm

图2 大果番茄果实日增量随时间的变化Fig.2 Changes of large-fruited tomato increment per day with time change

2.4 大果番茄4个品种果实日增量的回归模型

不同番茄品种的果实日增量受多种环境因子的综合影响。当各环境因子显著相关时会给回归系数带来不合理的影响。因此，需要应用逐步回归的方法，从众多影响果实日增量的环境因子中选出对果实日增量贡献大的变量，并且在相应观测数据的基础上建立最优的回归方程。由表2可知，所有回归方程的的方差分析F值均达显著水平，且回归系数均大于0.9。从回归方程的决定系数可知，对D1、D2、D3和D4果实日增量贡献最大的环境因子分别是昼夜温差、平均最大温度、平均最低温度和地温。

2.5 不同番茄品种的色差比较

果实颜色是番茄一个重要的品质特性。番茄果实颜色主要由果皮的颜色和果肉的颜色共同决定。L值越大，表明番茄果色越亮；a值越大，表明红色物质的浓度越大；b值越大，表明番茄颜色越偏橙色；色光值主要反应番茄的表面颜色。由表3可知，大果番茄中D1、D2和D3的L、a、b值均无显著差异，且D1、D2和D3的L值均高于D4，这表明D1、D2和D3的果实颜色比D4的亮。D4的a值和CI值显著高于其他3个处理，这表明D4的红色物质浓度最高，番茄的表面颜色最好；樱桃番茄中Y1的L值和b值最大，显著高于其他处理，说明Y1的颜色最亮，且颜色偏橙色。a值表现为Y2>Y3>Y1，且Y1的a值显著低于其他处理，说明红色物质的浓度最低。Y2的CI值显著高于其他2个处理，表明Y2的果实色泽最好。

2.6 不同番茄品种的产量比较

由表4可知，大果番茄的产量表现为：D1>D2>D4>D3，且D3的单果质量、单株产量、每667m2产量均较D1降低47.85%、54.02%和54.02%。D1、D2的单果质量、单株产量和每667m2产量均无显著差异，D3、D4的单果质量和每667m2也无显著差异；樱桃番茄中的Y2的单果质量、单株产量和每667m2产量均高于Y1和Y3，且Y2的每667m2产量较Y1和Y3分别高出47.23%和14.56%。

表1 各环境因子与果实日增量的相关关系Table 1 Relationship between environmental factors and fruit increment per day

注：*表示相关性达显著水平(P<0.05)；**表示相关性达极显著水平(P<0.01)；X1.平均温度；X2.平均湿度；X3.平均露点温度；X4.平均地温；X5.白天平均温度；X6.夜晚平均温度；X7.昼夜温差；X8.平均最大温度；X9.平均最低温度。下同。

Notes：* significant difference atP<0.05;** significant difference atP<0.01;X1.mean air temperature;X2.mean humidity;X3.mean dew point temperature;X4.mean soil temperature;X5.daytime mean temperature;X6.mean air temperature at night;X7.diurnal temperature variation;X8.mean maximum temperature;X9.mean minimum temperature.The same below.

表2 4个品种大果番茄果实日增量的回归方程Table 2 Regression equation of fruit increment per day of four larg-fruited tomatoes

注：Y.果实日增量。

Notes:Y.fruit increment per day.

表3 不同番茄品种色差的比较Table 3 Comparisons of color difference between different tomato varieties

注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05) 。下同。

Note:Different lowercase letters are significantly different(P<0.05).The same below.

2.7 不同番茄品种的品质和感官评价比较

番茄的品质主要取决于果实大小、色泽、内在品质和风味等方面。番茄果实中的糖度、酸度和糖酸比的大小，直接影响着果实的风味和口感。可溶性固形物质量分数、可溶性糖质量分数和有机酸质量分数是衡量番茄品质的重要因素[15]。由表5可知，大果番茄D3的可溶性固形物、有机酸、可溶性糖、维生素C均高于D1、D2、D4，且可溶性固形物、有机酸和可溶性糖均与D2呈显著差异，分别增加33.22%、41.46%和71.30%。D1、D3和D4的风味表现佳，D2的感官评价较高。由图2、表3、表4可知，D3的果实增量最小，单果质量最小，产量最低，果实颜色较好，但其品质最佳，而单果质量与产量呈显著正相关，这说明果实大小和果实发育对大果番茄的品质有较大的影响；樱桃番茄中Y1的可溶性固形物、有机酸、糖酸比和维生素C均高于Y2和Y3，这说明果实色泽不仅影响番茄的商品性，还影响樱桃番茄的内在品质。可溶性糖表现为Y2>Y1>Y3，Y1的果实硬度显著低于其他2个处理。Y1、Y2的感官评价价极高，Y3的感官评价高。

表4 不同番茄品种的产量比较Table 4 Comparisons of yield between different tomato varieties

表5 不同番茄品种的品质和感官评价Table 5 Quality between different tomato varieties

3 讨论与结论

高品质番茄是指果实有良好的外观品质和内在品质，外观品质包括果实形状、大小、色泽和新鲜度等，而内在品质包括可溶性固形物、可溶性糖、维生素C等营养成分。瓜果的果形、大小和颜色是质量指标，可作为商品等级的重要指标；果实的可溶性固形物质量分数高低直接决定其品质及口感。近几年来，番茄品质的下降受到人们普遍关注，因此开发高品质风味的番茄栽培模式，己成为当今热点之一[16]。王丽娟等[17]通过研究生产高品质番茄适宜的水分灌概指标，提出水分亏缺可提高番茄的品质。舒海波等[18]和王敏等[19]通过试验发现，限根栽培对番茄的营养品质有明显的改善作用。张恩平等[20]通过研究氮、磷、钾与有机肥的配施对番茄产量和品质的影响，结果表明，氮、磷、钾与有机肥的配施可显著提高番茄果实品质。汪洋[21]通过试验表明微咸水灌概可用于生产高品质番茄。

果实大小对番茄品质有一定的影响，通过控制果实大小可改善番茄的品质，而对果实日增量贡献最大的环境因子分别是昼夜温差、平均最大温度、平均最低温度和地温。因此，可通过调控昼夜温差、平均最大温度、最低温度和地温以改善番茄的品质。色差对果实的商品价值有显著影响，因此，可通过提高果实色泽，从而提高番茄的商品价值。产量对品质的影响不大，因此，可在保证产量的前提下，利用栽培措施改善番茄的品质，从而使番茄的商品价值最大化。

本试验选取7个在宁夏鲜食高品质栽培品种，4个大果番茄和3个樱桃番茄，并对其果实发育、产量性状和品质性状进行比较，结果表明，‘京番308’的品质好，消费者对其的感官评价高，但产量低，可对其加强栽培管理，提高产量，以满足消费者对市场的需求。‘粉太郎2号’和‘Y16-A02’的果实发育较好，品质较佳，产量较高，可以通过亏缺灌溉等田间管理措施，以提高番茄的产量和品质。‘京番301’产量高，果实颜色和营养品质较好，可以满足消费者对产量的需求。樱桃番茄中‘Y17-A11’果实颜色为黄色，表面颜色较好，品质极佳，可以满足消费者对番茄品质和果实色泽的需求。‘Y17-A10’的红色物质浓度最高，果实颜色较好，果实椭圆形，产量较高，可以满足消费者对市场的需求。‘香妃3号’产量最高，消费者对其感官评价高，可以满足消费者对高品质、高产量番茄的需求。