黑番茄的生产与研究

2019-05-24 01:34李静张婷李育军
长江蔬菜 2019年8期
关键词:番茄栽培

李静 ,张婷 ,李育军

(1.广东省农业科学院作物研究所/广东省农作物遗传改良重点实验室,广州,510640;2.汕尾市信星生态农业有限公司;3.华南农业大学农学院)

黑番茄(Black Tomato),属茄科番茄属[1],原产南美洲,因果色和果肉均为红黑色而得名,是番茄家族的珍品。其果实药食兼用,具浓郁果香,酸甜适度,营养价值高,适合鲜食,易被人体吸收。与普通番茄相比,黑番茄含大量花青素、茄红素、维生素C及抗氧化剂,有防癌抗衰老、提高免疫力等功效,成为农业康养的新品种类型。

1 我国黑番茄种植概况

我国于2007年首次从美国引进黑番茄,在内蒙古自治区彦淖尔市五原县隆兴昌镇高效农业园区试种成功[2]。2008年,甘肃三鑫农林科技有限公司在高台县结合国际先进技术,通过杂交方式成功培育出具自主知识产权的大漠骄子一号黑番茄品种,我国成为继美国、德国后第3个掌握与拥有黑番茄种质资源和技术的国家[3]。此后,甘肃河西地区成功培育的黑番茄品种,相继在浙江丽水、山东平度、湖南长沙、江苏镇江、云南玉溪、四川西昌等地试种成功[3]。2009年,北京农技推广站成功引种黑番茄[3];同年,三亚市南繁科学技术研究院在三亚市田独镇和育才镇引种栽培[4]。2010年,高台县种植的黑番茄在中央7套科技苑栏目播出,其后陆续在其他电视台播出,国内一些大的农业展会频繁推广其种植方法和潜在经济价值,黑番茄开始进入大众视野。但因各地区环境存在差异,所产黑番茄果实品质也存在较大差异。

黑番茄售价高,曾引爆引种热潮。目前,按南北分界线淮河—秦岭来区分,南方如广东白云、海南(三亚市)[4]、福建(将乐县)[5]、湖南(常德市)[6]、贵州(清镇市、黔南地区)[7,8]、浙江(遂昌县、玉环县)[2,9]、江苏(苏州市、沿海地区)[10,11];北方如江苏(徐州市)[12]、甘肃(高台县、肃南县)[1,13]、宁夏(贺兰县)[14]、新疆(石河子市)[15]、黑龙江(牡丹江地区)[16]等均有引种栽培。各地仅一些大型农企、协会、合作社和种植大户等引进种植,且规模都不大,因此市场上还没有大量的商品黑番茄供应。

表1 主要的黑番茄品种

2 黑番茄的栽培品种

近年来,国内许多其他种子公司陆续培育出具自主知识产权的黑番茄品种,如海南晨峰种业有限公司的蓝果、黑斑马、黑美人等[14]。目前我国从国外引进种植的黑番茄品种主要有黑珍珠、黑妃、黑樱桃、黑金刚、黑圣女等。我国正在种植推广的引进品种有韩国黑珍珠、美国Black Cherry、英国Black Cherry、Tomato Black Russian等(表1)。但线上黑番茄种子价格参差不齐,难辨真假。

3 黑番茄的食疗及医疗作用

黑番茄含大量花青素,是目前发现的最直接、最有效、天然的花青素,其清除自由基的能力是维生素C的20倍、维生素E的50倍。而花青素具小分子结构,是唯一能透过血脑屏障清除自由基保护大脑细胞的物质,多年研究表明,花青素能保护心血管和预防高血压,抗癌、抗辐射,防老化,改善保护视力、对各种眼病有确切效果,增强血管弹性,改善循环系统和增进皮肤光滑度,保持皮肤良好弹性,对女性来说是美容、养颜的极品,同时有增强免疫力等疗效。而且黑番茄花青素在水中的溶解性非常好,服后吸收好,起效快,作用维持时间久。花青素无毒、无致突变型、无致癌性、无致畸胎性、无致敏性,绝对安全。

此外,黑番茄中的黄酮类化合物也具有降低心肌耗氧量、抗癌抗肿瘤、抗心脑血管病、抑菌抗病毒、清除自由基和抗氧化抗衰老等作用[17]。

因此,市面流行一种说法,常吃黑番茄对男性有滋阴壮阳之效果,降低患前列腺疾病和心脏病几率;对女性有滋阴护肾、美白瘦身、预防女性癌症作用。这些仅是参考,需以临床试验或试用效果验证为准。

4 黑番茄和普通番茄的区别

与普通番茄相比,黑番茄在叶色、抗寒性、果肉色等方面具以下特点:叶色较深暗,可能是其遗传特性在种苗上的表现;抗寒性更强,可能与其原产地气候较凉爽有关,特别是俄罗斯系列,更适低寒地区发展;外观与果肉皆为红黑色,有深褐、浅褐、红黑等,主要与其果实内积累大量黑色素有关,也是其药用功效较高的关键;果皮更薄,果肉更软,更适口,更符合老年人及病人食用;营养价值与保健功效已被国际公认,具滋阴壮阳与防止机体老化功效,与其含有较高的抗氧化物有关;采用平棚式整枝较利于其糖度积累,是当前开发种植功能型果品的发展趋势,果实更芳香浓厚,可作水果番茄栽培;经济价值更高,当前上海等大城市从国外进口,超市价格高,跃居高档水果行列。

5 我国黑番茄的生产研究进展

5.1 栽培技术

在栽培技术方面,海南黑番茄[4]、浙江黑妃小番茄(海拔700 m以上山地栽培)[2]和黑珍珠番茄[9]、江苏黑姬1号黑色樱桃番茄(大棚栽培)[10]、美国樱桃黑番茄Black Cherry(保护地和露地栽培)[12]、大漠紫光黑番茄(沙漠地带栽培)[13]、牡丹江地区黑珍珠番茄[16]等进行了一系列园地准备、催芽育苗、苗期管理、整地作畦、盖膜定植、插架绑蔓、整枝打杈、水肥管理、病虫害防控、果实采收等无公害、绿色、高效、高产栽培技术研究。当前,气雾栽培法是国际上最为先进的栽培模式。据浙江丽水农科院农业智能化快繁中心科研人员的实用化研究,拱形气雾栽培法所需材料(毛竹片制成拱杆、覆防漏地膜、覆拱栽培的黑白膜、喷雾带、动力水泵、专用气雾栽培计算机控制系统)来源广、成本低,易为生产接受,投资启动实现了最小化与最简易的可操作化,可投入到产业化规模化生产应用中。黑番茄实现拱形气雾栽培应用后,能发挥其最佳生长势与最大生物量,产量较普通番茄提高1倍以上。另外,无土气雾法隔绝了土壤,较易实现免农药栽培,是一种生产绿色安全农产品的好方法。广东白云进行黑番茄大棚水耕栽培多年,其也是一种比较成熟的栽培示范方式。

黑曼

5.2 田间适应性

在地域适应性方面,福建将乐县的小型黑番茄产量低,果实较软易裂果,但因其特殊的果色和营养价值,可在本地小面积种植[5];湖南常德试验的美国黑樱桃番茄,采用覆膜栽培方式,植株生长旺盛、抗病性好,早熟高产,效益良好[6];贵州中部和黔南地区适宜种植小娇有机黑番茄[7]和黑妃20[8],可作为今后主栽品种;江苏沿海地区通过5个黑番茄品种比较试验得出,适宜种植的品种有黑圣女(小果型,美国品种)、黑金珠(中等果型,美国品种)、黑珍珠(中小果型,德国品种)和黑妃 20(小果型,日本品种)[11];宁夏日光温室基质培的大果型黑斑马和黑莉、小果型黑珍珠可作当地特色品种进行推广[14]。因此,黑番茄普遍具有无限生长、适应性强、抗性好、高营养等优点,适合我国大部分地区因地制宜进行引种栽培。

5.3 深加工

在营养成分分析及营养评价研究方面,以甘肃大漠骄子一号(SX-03)黑番茄为例,研究显示[1,18],黑番茄是一种富含不饱和脂肪酸、多种微量元素等,且具有较高营养价值和经济价值的果蔬[1],在鲜食的情况下,其绝大部分营养成分可以更好地被吸收。

在寻求黑番茄加工成品类型和加工方法研究方面,可将其深加工成黑番茄酱、黑番茄粉、黑番茄汁及其饮料和黑番茄发酵乳等系列产品。黑番茄中大量的花青素、维生素、叶酸等营养成分较集中,如何实现低温条件环境和不加化学添加剂的绿色加工技术成为黑番茄酱加工技术难点。据报道,甘肃高台县已建成国内第一条黑番茄酱加工生产线,其生产工艺流程如下:原料→清洗→拣选→破碎→打浆→真空浓缩→均质→杀菌冷却→计量包装→成品入库[3]。

此外,针对目前市场上销售以单一番茄原料进行加工制作的黑番茄酱,上海交通大学开展了选用黑番茄、无籽刺梨果和明日叶汁为原材料制作复合保健黑番茄酱的研究,总结了此款酱料的保健功效能达到“药食合一”的目的[19],进而填补了市场单一品种黑番茄酱的空缺。

普通番茄粉的加工方法普遍有喷雾干燥法[3]、膨化干燥法、泡沫层干燥法、滚筒干燥法和冷冻干燥法(真空冻干技术[3])。目前采用最多的是喷雾干燥法加工番茄粉,但番茄营养成分氧化破坏较多。相比之下,冷冻干燥法加工黑番茄粉效果较好。冷冻干燥法采用真空干燥舱对黑番茄整果进行真空冻干,所得的黑番茄果干仍保留原有的性状和大小,再将其低温粉碎后杀菌检验,计量包装即可。真空冷冻操作简单,能最大程度保留黑番茄鲜果营养成分,但由于真空冷冻干燥的设备非常昂贵,生产成本较高,相应的黑番茄冻干粉属于高端高价食品,极有可能制约其市场范围的拓展。一项黑番茄冻干粉对小鼠辐射防护作用的研究中表明,黑番茄冻干粉可能通过对与2个基因表达情况的调节,进而调节炎性因子的分泌和免疫器官来起到一定的辐射防护功效[20]。黑番茄冻干粉的加工工艺流程如下:原料→拣选→清洗消毒→真空冻干→低温粉碎→检验→计量→包装→成品入库[3]。

黑番茄饮料相比于普通番茄饮料具有较高的氧化稳定性和稳定性较长的货架期[21],而新型的黑枸杞黑番茄复合饮料更是一种风味独特、状态均匀稳定、集营养保健于一体的复合果汁饮料[22]。

市场上风味发酵乳产品多种多样,深受消费者喜爱,含有大量有益活性菌的发酵乳更是营养与保健功能兼备,是现代人类理想食品之一。经研究制作的黑番茄和菊粉营养强化发酵乳是一款集牛乳、益生菌、维生素、矿物质和特色功能强化物质于一体的特色发酵乳产品[23],具有较高营养保健功能,值得推广。

6 黑番茄栽培技术

黑番茄适宜平均温度在19~30℃,对土壤适应性广泛,一般耕地都可栽培,但在低湿、排水不良的黏重土壤中栽种有生育不良现象发生,且易发生土传病害,尤其在雨季更应避用,最好采用保护地栽培。

黑番茄最理想的土壤是土层深厚肥沃,有保水、保肥力,pH值在5.6~6.7的砂质壤土及黏质砂壤土。

6.1 播种时期

北部地区宜在大棚保护地栽培,8月中下旬最适宜。南部地区栽培宜在1月上中旬进行;南方海拔高冷地宜在夏时播种,或平地育苗后在高冷地栽植,能解决周年平衡供应问题;晚秋栽培时,宜在保护地或大棚设施内进行,品质最佳。但在花芽分化期温度过低、过高或温差超过15℃会导致柱头畸形,果实畸形、变小、色泽不正、口味带酸等不好现象,因此秋延、冬季温室栽培确保适当温度条件至关重要。

6.2 种子选择

应选择品种纯正、生长势强、抗病性好、发芽率高、无杂质的优质黑番茄种子。

6.3 播种育苗

将黑番茄种子常温水中浸泡,后滤干并作消毒处理,于25~30℃环境下催芽至种子露白即可均匀播撒苗床上,苗床和营养钵以原土加入腐熟的有机肥效果最佳。发芽后去盖草,每隔一周间拔除草及追肥一次,共2次。当幼苗1~2片真叶时不带土掘取,可移植到营养钵中继续育苗到4~7片真叶时覆膜定植(4片真叶展开时及早定植为宜,带土移植最佳)。

6.4 作畦栽植

土地耕耙打碎后,根据当地习惯,按行距开沟施基肥后覆土作高畦,畦向南北方向为原则,畦宽窄依品种和栽培方式有相当大伸缩性,举例如表2。

选整齐幼苗,栽在畦面施有基肥的边行上,每穴1株,栽后即浇定根水,确保黑番茄幼苗无返青期。

6.5 整枝打杈

黑番茄栽培必须插架或绑蔓,调整营养生长和生殖生长,达到使熟期提早,果实生长快而整齐度和光泽度高,生长环境通畅,减少病虫害,产量高,采收方便等效果。插立支柱宜在第一次中耕追肥之后至第一花开之前,支柱插立方式可分直立式、畦沟上交叉式及畦面上交叉式。当茎秆伸长时,随时缚系于支柱。

表2 栽培方式

黑番茄支柱整枝栽培通常用单秆或双秆整枝,单秆整枝只留主枝上顶芽继续生长,其他侧芽均在幼小时摘去;双秆整枝时,除留主枝上1个顶芽及第一花穗下1个侧芽外,其他侧芽及早摘去,花穗上如有叶芽发生,亦宜摘去。结果后有畸形果及病虫害果应及早摘去,以免消耗养分。生育期短促之地,为提早收获完毕,在第7~10段花穗之上留一叶摘心,可促进所留花穗上的果实提早成熟,且果形较整齐。

6.6 肥水管理

黑番茄肥料以氮肥效果最显著,钾肥也不可缺少,氮肥与钾肥用量是普通番茄(氮肥25 kg/667 m2、钾肥25~30 kg/667 m2)的1.5倍左右,利于黑色素产生。施用不足时,植株衰弱细瘦,产量低;施用过多时,茎粗叶大,易引起徒长、落花、缺钙症并发病,且所结果实较为扁平畸形。磷肥能促进新根发育,增加授粉率,在生育初期较为重要。若缺乏钙质(石灰)和硼素,易造成黑番茄品质下降、病虫害发生,故应注意合理施用。应参照栽培方式、土壤肥力、肥料来源和价格、当地施肥经验等斟酌施用,氮∶磷∶钾肥的比例为22∶10∶19最佳。一般以有机肥为主,堆肥667 m2用2 000 kg以上,以深施、早施为主,为提高黑番茄品质、快速提高糖度,每667 m2可追施100 kg菜饼肥。

黑番茄整枝栽培时,基肥开沟施入土层深处,第一次追肥在定植后10 d,环施在株周10 cm处;第二次在插立支柱前,施在畦边缘,然后培土;第三次在第二次后20~30 d,施在畦沟边。追肥后要及时灌水。

6.7 其他管理

第一、二次追肥前中耕除草,至生育后期,根部已布满土面,不宜再耕锄。定植后土壤不可干燥,但活棵后灌水不宜过多,否则易引起徒长及土传病;降雨时应注意排水,勿使畦沟内有积水。高温期、雨季及干燥期畦面覆草,可防止土温过高、土壤冲刷、土面紧硬及土壤水分蒸发。整枝栽培时,要选晴天作业,有条件的,全畦面覆盖双色或黑色地膜,效果最佳。

6.8 病虫害防治

①病害 黑番茄主要病害有猝倒病、病毒病、晚疫病、灰霉病、青枯病、根结线虫病及生理性病害等。

猝倒病:苗期注意苗床干湿均匀,防病初期可选72.2%普力克(霜霉威)水剂800倍液喷浇2~3次。

病毒病:可用10%吡虫啉可湿性粉剂1 000~1 500倍液加20%病毒A可湿性粉剂500倍液,每7 d喷一次,连续2~3次。

晚疫病:可选58%雷多米尔·锰锌(甲霜·锰锌)可湿性粉剂500~800倍液,72.2%普力克水剂800倍液,64%杀毒矾(噁霜·锰锌)可湿性粉剂500倍液喷洒,连续 2~3 次。

灰霉病:可用50%速克灵(腐霉利)可湿性粉剂1 500倍液,50%扑海因(异菌脲)悬浮剂800~1 000倍液,每7 d喷一次,连续2~3次。

青枯病:重点预防。可用70%可杀得(氢氧化铜)粉剂1 000倍液,72%农用链霉素粉剂4 000倍液等细菌性药物轮流灌根,每周1次,连续多次,每株用药液 0.25~0.5 L。

根结线虫病:可选用无根结线虫土壤育苗,对发病苗圃进行轮作。用氯化苦或溴甲烷喷洒土壤,熏蒸土壤线虫;用甲醛水处理土壤效果也很好,处理8 d后再栽苗木。

生理性病害:主要由缺硼引起的顶芽呈畸形或二芽对称并列发生等现象,应定时定量施硼肥。

黑番茄整个生长期,特别是第一批果成熟前,需严控土壤湿度,切忌大水漫灌,做到不积水,及时排水。

②虫害 虫害主要有斜纹夜蛾、蚜虫、茄螟等,应观察虫情变化规律,及早采用杀虫灯、防虫板或引诱剂诱杀等物理方法防治,严格检疫,防止蔓延。

斜纹夜蛾:及时翻犁空闲田,铲除田边杂草。幼虫入土化蛹高峰期,结合农事操作中耕灭蛹,降低田间虫口基数;斜纹夜蛾化蛹期,结合抗旱灌溉,可淹死大部分虫蛹,降低基数;产卵高峰期至初孵期,人工摘除卵块和初孵幼虫为害叶片,带出田外集中销毁;成虫盛发期,用黑光灯、糖醋酒液诱杀成虫。合理安排种植茬口,避免与其寄主作物连作,有条件的可与水稻轮作。掌握在卵块孵化到3龄幼虫前、幼虫正群集叶背面为害、尚未分散且抗药性低、药剂防效高时,用虫瘟一号斜纹夜蛾病毒杀虫剂1 000倍液、5%抑太保(氟啶脲)乳油2 000倍液或1.8%阿维菌素乳油2 000倍液,采取挑治与全田喷药相结合的办法,重点防治田间虫源中心。白天幼虫不出来,宜在午后及傍晚喷药,每隔7~10 d喷1次,连用2~3次。

蚜虫:可用农药吡虫啉系列产品1 500~2 000倍液喷雾,或用天敌(瓢虫、草蛉等)防治。

茄螟:农业防治,及时摘除被蛀食的嫩梢及茄果。收获后应尽早处理茄秆、残株并翻耕土地,消灭越冬虫源;生物防治,用诱芯诱杀成虫,每个诱芯含人工合成性诱剂50 μg,穿铁丝吊在水盆上方距水面(水含洗衣粉)1 cm;药剂防治,在幼虫发生期喷施5%氟虫腈悬浮剂3 000倍液,0.5%阿维菌素乳油2 000倍液或15%杜邦安打(茚虫威)悬浮剂3 000倍液。

病虫害防治主要贯彻“预防为主,综合防治”方针,可根据当地黑番茄生产情况,有效防治。

6.9 采收管理

未熟期:果实无色,此期采收后不能后熟。黑番茄定植后20~30 d开花,开花后30~35 d成熟。温暖时开花成熟较早,黑色素转色最快;寒冷时开花成熟较晚,转色亦慢。绿熟期:果型已发育至固定大小,果色多少已转白色,子室内种子周围有胶质物,采后可后熟,但无法转黑紫色。初熟期:果顶部转呈红色并向红紫色转移。中熟期:果面大部分呈红色且有紫黑色现象发生。完熟期:全面呈紫黑色,但果肉仍硬。过熟期:果肉软化,严重的会裂果。

黑番茄在当地作水果或蔬菜用的,宜在果面大部分完熟期时采收;高温多雨期易裂果,市场用的应自果梗和小果梗离层处采下,留萼片剪短果梗,有的市场可不带果梗果萼;加工用的不带果梗果萼采下。外销较远地区,宜用10~15℃运输,以抑制其后熟作用,但温度低于5℃时,则发生冻伤无法后熟。

7 黑番茄产业发展前景与对策

黑番茄是一种可观赏、鲜食、加工的高营养特色果蔬,既符合高端养生健康与素食消费,也可满足普通百姓日常需求,我国还没有大规模栽植,也没有大规模商品黑番茄进入市场,其潜在的经济效益非常可观,是当下乡村振兴、产业兴旺的好项目。

对此,需继续加强有关黑番茄品种选育、示范、推广和技术培训,更好发挥科技支撑产业发展的作用。黑番茄独特的营养和药用价值,也需要进一步加强研究和开发有关营养、休闲、养生食品与康养保健产品,利于人们追求更好生活和健康需要。

黑番茄经济价值虽高,但在遗传因素中自身基因突变、生物学混杂、品种抗性下降,受环境中温度、光照、湿度影响,及种子生产过程中机械混杂、采种方式不合理、投机商以次充好和制种技术不到位、病毒侵染等一系列不良因素干扰下,容易产生品种退化现象[24]。为防止黑番茄品种退化,应从种子生产企业、种子经营者、种植户和种子监管机构等各方面着手[24],建立健全的防退化机制体系。

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