绣球菌菌渣复合基质对设施番茄产量和品质的影响

赵瑞丽，陈秀娟，谢鑫鑫，林 文，林 峰

(福州市蔬菜科学研究所， 福建 福州 350111)

番茄Solanumlycopersicum是无土栽培中最具代表性的作物之一，在国内外无土栽培中面积占比最大，种植范围最广[1]。无土基质栽培常用基质以草炭、蛭石、岩棉和珍珠岩为主，成本较高，且岩棉不能降解，其大量使用已造成农业环境的二次污染；草炭再生周期较长，过度开采使用会致使资源的枯竭，造成生态环境的严重破坏[2]。因此，探索本地新型材料替代草炭对无土栽培未来的发展至关重要。

绣球菌Sparassiscrispa是一种珍稀食药用大型真菌，子实体洁白细嫩，鲜美可口，特别是子实体中富含的β-葡聚糖、酚类物质、多酚、类黄酮、萜类物质、活性多糖等活性物质在预防癌症、提高人体免疫力和造血能力等方面具有特殊功效[3-4]。近年来，福建省在绣球菌高效高产栽培研究、工厂化示范栽培和深加工研究方面取得了显著成效。据不完全统计，福建省年产新鲜绣球菌6 700多t，产生废菌渣2 400万袋[5]。废菌渣中含有蛋白、还原糖、灰分等多种营养物质，同时还含有纤维素、棉酚、木质素等不同物质的次生降解物和菌丝生长过程中产生的次级代谢物、微量元素、菌体蛋白等多种营养物质，可促进植物的快速生长[6-7]。有研究表明，绣球菌菌渣中总糖含量高达18.69%，粗蛋白、粗脂肪、灰分均大于2%，还原糖含量1.04%[8]；绣球菌渣代替50%草炭种植黄瓜，可显著提高幼苗素质，实现增产增效[9]。目前，关于双孢菇[10]、蘑菇[11]、海鲜菇[12]、香菇[13]、平菇[14]等菇渣的研究较多；而绣球菌菌渣主要集中在二次栽培[9]、种植金针菇[7]、蔬菜育苗[10]等方面，但应用有限，且研究内容较浅。研究绣球菌废菌渣在蔬菜栽培基质中的循环利用，不仅能够优化农业种植环境，还能降低成本、提高经济效益，在推进资源可持续利用、蔬菜绿色发展方面具有重要意义。本研究以腐熟绣球菌菌渣为基础基质，椰糠、草炭、蛭石、珍珠岩为添加基质，研究不同基质材料配比对设施番茄产量和果实品质的影响，以期为绣球菌菌渣资源的合理利用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为福州市蔬菜科学研究所培育的水果番茄新组合125-1×47。

1.2 试验方法

试验于2021年10月至2022年5月在福州市蔬菜科学研究所试验基地进行，试验采用随机区组设计，共设置7个配方，以不添加腐熟绣球菌废菌渣配方为对照(CK)，每个配方3次重复，每个重复20株，各配方基质所用材料为椰糠、绣球菌渣、草炭、蛭石、珍珠岩，不同体积配比的复合基质配方见表1。2021年10月5日将番茄幼苗种植在30 cm×20 cm×20 cm的基质袋中，株行距为50 cm×80 cm，田间管理措施一致。

表1 不同配比的复合基质配方

1.3 测定方法

产量测定：在番茄果实成熟期选取20株进行产量测定，统计每个小区坐果数和产量，计算平均单株产量、单果重和折算产量。品质指标测定：选取同一时期成熟度一致的5个果实打浆混合均匀后进行品质测定，可溶性糖含量参照叶尚红等[15]的蒽酮比色法测定，可溶性蛋白质含量参照杨晴等[16]的方法测定，可溶性固形物含量采用折射计测定，有机酸含量采用酸碱滴定法测定，番茄红素含量参照许瑞瑞[17]的方法测定，维生素C含量采用紫外分光光度法测定[18]，氨基酸含量采用氨基酸自动分析仪测定。

1.4 数据处理

运用WPS录入数据并整理，运用DPS 7.05软件LSD法进行多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 不同基质配方对设施番茄产量的影响

由表2可知，配方F6番茄产量最高，为51 328.15 kg·hm-2，与F5差异不显著，极显著高于CK、F1、F3、F7和F1，较CK增产15.62%；配方F7产量最低，与CK差异不显著。配方F6的平均单果重最高，为62.19 g，极显著高于F3、F5，显著高于CK、F1、F4和F7，与F2配方差异不显著。

表2 不同基质配方对设施番茄产量的影响

2.2 不同基质配方对设施番茄果实品质指标的影响

2.2.1不同基质配方对设施番茄糖酸比的影响 由表3可知，可溶性糖含量配方F6极显著高于其他配方，较CK提高21.01%；CK含量最低，与F1、F5差异不显著。有机酸含量配方F2最高，极显著高于其他配方；其次为CK，极显著高于F1、F3、F4、F5和F7配方。糖酸比配方F7最高，极显著高于CK、F2和F5配方，较CK提高39.97%，与F1、F3、F4、F6差异不显著；CK糖酸比最低，与F5、F2配方差异不显著。

表3 不同基质配方对设施番茄果实品质指标的影响

2.2.2不同基质配方对设施番茄番茄红素、维生素C和蛋白质含量的影响 由表3可知，配方F6果实中番茄红素、维生素C、蛋白质含量均达到最高，与CK差异达极显著水平，较CK分别提高32.77%、4.52%和16.54%。番茄红素含量配方F6与F5差异不显著，CK与F2、F3、F4差异不显著；维生素C含量配方F3排名第2位；蛋白质含量配方F2排名第2位，极显著高于除F6配方外其他配方。可溶性固形物含量配方F2最高，显著高于F1、F4，但与其他配方间差异不显著。

2.3 不同基质配方对设施番茄果实中氨基酸的影响

2.3.1不同基质配方对设施番茄中氨基酸种类与含量的影响 由表4可知，不同基质配方番茄果实中均鉴定出17种氨基酸，但其含量不完全相同，除蛋氨酸外，配方F6的各种氨基酸及总氨基酸含量均最高，较对照分别提高13.55%～41.15%和21.92%；蛋氨酸含量配方F2最高，与F6差异不显著。不同基质配方中脯氨酸含量均比其他氨基酸高，占氨基酸总含量的5.71%～6.84%。

表4 不同基质配方对设施番茄果实中氨基酸含量的影响

2.3.2不同基质配方对设施番茄中人体必需氨基酸种类与含量的影响 不同配方番茄果实中均鉴定出7种人体必需氨基酸，占氨基酸总含量的17.90%～19.85%，人体必需氨基酸在各配方总氨基酸中的占比具体表现为：F6(19.854%)>F2(19.604%)>F1(19.508%)>F7(18.442%)>F3(18.209%)>F4(18.066%)>CK(17.981%)>F5(17.901%)。人体必需氨基酸F6最高，为0.250 g·hg-1，极显著高于其他配方，较CK提高33.690%，CK和F3含量最低，显著低于F5和F7配方，极显著低于其他配方，具体表现为F6>F2>F1>F4>F5=F7>F3=CK。

2.3.3不同基质配方对设施番茄中味觉氨基酸种类与含量的影响 番茄果实中味觉氨基酸的种类与含量决定了果实的风味和口感，不同基质配方中均检测出7种味觉氨基酸，其中，甜味类3种(脯氨酸、丙氨酸、甘氨酸)、鲜味类2种(天门冬氨酸、谷氨酸)、芳香族2种(苯丙氨酸、酪氨酸)。7种味觉氨基酸的总含量配方F6最高，与其他配方差异显著，与CK相比提高17.72%；其次为F4，F3最低。甜味类氨基酸脯氨酸在不同基质配方中的含量均较其他两种高，在增甜方面起主导作用；在配方F6中3种甜味类氨基酸的含量均显著高于其他配方，与CK相比脯氨酸提高35.01%、丙氨酸提高25.81%、甘氨酸提高30.29%。鲜味类氨基酸谷氨酸在不同基质配方中的含量均高于天门冬氨酸，在增鲜方面占主导作用，除配方F3、F7外，其他基质配方番茄中谷氨酸含量均极显著高于CK，较CK提高5.34%～13.55%。酪氨酸和苯丙氨酸在不同基质配方中的含量均高于CK，其在配方F6中含量均最高。

3 讨论与结论

本研究结果表明适当比例的绣球菌菌渣可显著提高设施无土栽培番茄的产量，配方F6番茄产量为51 328.15 kg·hm-2，较CK增产15.62%，此研究结果与刘中良等[19]的研究结果相一致。本研究中，配方F6的绣球菌菌渣占比高达69.23%，草炭仅占比8%，大大降低了无土栽培基质中草炭的使用量，提高了绣球菌废菌渣的利用效率。本研究结果表明，以绣球菌菌渣为主料适当调整菌渣、椰糠、草炭比例可显著改善设施番茄品质，其中番茄红素、维生素C、蛋白质含量以配方F6最高，可溶性固形物含量以配方F2最高。番茄果实的糖和有机酸含量对果实风味起着关键性作用，糖酸比最终影响消费者的感官。与CK相比，配方F7的糖酸比高达57.19，较CK提高39.97%，与F1、F3、F4、F6差异不显著，表明适当调整基质中绣球菌菌渣、椰糠、草炭比例可显著提高番茄果实可溶性糖含量，增大果实糖酸比值。此结果与谭其猛[20]、祝旅[21]的研究糖酸比在6.9～10.8和4～6时口感、风味最佳的结果不一致，其原因可能是所用番茄品种不同。氨基酸是番茄果实中重要的营养和味觉成分之一，其组成成分和含量决定果实的营养保健价值。本研究设置的7个配方及CK组均检测出17种氨基酸，但不同氨基酸含量在不同配方间差异显著，配方F6的氨基酸含量及在总氨基酸中的占比均表现最佳。因此，综合产量和品质比较，配方F6较适合水果番茄新组合125-1×47无土栽培，此配方在其他番茄品种无土栽培中的应用有待进一步研究。

本研究在PVC温室大棚中进行，由于PVC板保温性好，透光、排湿性稍差，番茄产量和品质受到一定的影响。本研究将进一步开展密植、补光措施对无土栽培番茄产量和品质的影响及绣球菌菌渣在其他番茄品种无土栽培中的应用研究。