水分亏缺对番茄生长、产量和果实品质的影响

来源:用户上传      作者:余玲欢 樊怀福

　　摘    要：为了研究水分亏缺对番茄的影响，以‘浙杂210’番茄为试材，采用盆栽控水试验，设计20%、30%、40%和50%基质含水量 4个处理，测定植株的生长、果实产量及品质。结果表明，随着基质含水量的减少，番茄株高和植株鲜质量均有不同程度的降低，茎粗呈现出先增加后下降的趋势，果实产量减少。但水分亏缺提高了番茄果实可溶性固形物、可滴定酸、维生素C和番茄红素含量，与对照相比，20%处理可溶性固形物含量提高幅度最高达75.90%，番茄红素含量提高幅度最高达25.03%。水分亏缺抑制了番茄生长，改善了果实品质，但是产量有一定程度的下降。
　　关键词：番茄;水分亏缺;生长;产量;品质
　　中图分类号：S641.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2020）11-039-04
　　Abstract： In order to investigate the effect of water deficit on tomato， a potted water control experiment was conducted on 'Zheza 210' tomato， four treatments were applied： 20%， 30%， 40% and 50% moisture content of medium， the plant growth， yield and fruit quality were detected The results showed that with the decrease of moisture content of medium in different extent， the plant height and fresh weight were reduced， the stem diameter increased firstly and then decreased， and the fruit yield decreased. However， the soluble solid， titrable acid， vitamin C and lycopene content were improved by water deficit， the soluble solids and lycopene content increased by 75.90% and 25.03% under 20% moisture content of medium， respectively. In conclution， water deficit inhibited plant growth， improved fruit quality and reduced fruit yield.
　　Key words： Tomato; Water deficit; Growth; Yield; Quality
　　番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）是一種富含多种维生素、有机酸及碳水化合物的蔬菜，因其营养丰富备受人们喜爱，在世界各地被广泛种植，也是我国栽培面积最大的蔬菜之一[1]。近年来，随着栽培管理技术不断进步，番茄产量有了很大提升，但果实风味变淡[2]。
　　栽培中的水肥管理和品种选择均会对番茄果实的风味品质产生重要影响。水分是影响植物生长发育、品质和产量形成的主要因子，过量灌溉不仅造成水资源浪费，还不利于作物品质和产量的提高。而通过亏缺灌溉，不仅能实现节水，充分挖掘植物高效利用水分的潜力，提高水分利用率，还能刺激植物根系生长，有利于干物质的分配，在一定程度上改善果实的风味品质[3-4]。番茄是需水量较大的园艺作物，对水分胁迫特别敏感[5]。国内外对亏缺灌溉在不同作物影响方面已开展相关研究，但栽培介质和植物种类不同以及同一作物不同品种对水分亏缺响应均存在差异。目前关于水分亏缺对基质栽培不同果型番茄影响的全面研究还相对缺乏。为进一步了解设施栽培中果型番茄对不同程度水分亏缺的响应，笔者在前人研究的基础上，以‘浙杂210’番茄为试验材料，探讨了水分亏缺对番茄植株生长、果实产量和品质的影响，旨在为番茄节水和高品质栽培提供理论依据和参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 材料
　　试验于2017年2—7月在浙江农林大学玻璃温室进行。供试番茄品种为‘浙杂210’，是由浙江省农业科学院蔬菜研究所选育的中果型品种。种子在恒温箱（28 ℃）催芽至露白后播种到50孔穴盘（V泥炭∶V蛭石=1∶1）中，置于人工气候室（昼温/夜温25 ℃/20 ℃）中育苗。在玻璃温室中进行盆栽试验，待幼苗长到3叶1心时，选取无病虫、生长健壮一致的幼苗定植于容积为7 L的塑料盆中，每盆种1株。第1穗花序坐果后开始处理。试验设4个处理，分别为20%（T3）、30%（T2）、40%（T1）和50%基质含水量（T0），以T0为对照，每处理3个重复，每重复20株。随机区组设计，小区面积为6 m2 （5.0 m×1.2 m）。基质含水量用Delta-T（ML-2X，英国）土壤水分速测仪监测。
　　1.2 测定指标及方法
　　用卷尺测量植株株高;茎粗用游标卡尺测量;采收前3穗果实测定单株果实产量及可滴定总酸、可溶性固形物、番茄红素和维生素C含量;取整个植株地上与地下部分洗净擦干后用天平称量植株鲜质量;采用手持式糖度计（N-20E，日本）测定可溶性固形物含量，采用2，6-二氯靛酚法测定维生素C含量（GB/T 6195—86），采用分光光度计法测定番茄红素含量[6-7]，采用酸碱指示剂法测定总酸含量（GB/T 12293—90）。
　　1.3 数据分析方法
　　试验数据用SAS软件进行统计分析，并对平均数用Duncan’s新复极差法进行多重比较。 　　2 结果与分析
　　2.1 水分亏缺对番茄植株生长和产量的影响
　　由图1可以看出，与T0相比较，随着基质含水量减少番茄株高和全株鲜质量均显著下降，T3、T2和T1处理番茄株高分别为T0的67.58%、81.16%和81.05%。茎粗随着基质含水量减少先升后降，T2和T3处理番茄茎粗均与T1处理存在显著差异。果实产量（前3穗果实）随基质含水量下降逐渐减少，T0与其他处理间均存在显著差异，其中T3产量仅为T0的63.28%。
　　2.2 水分亏缺对番茄果实品质的影响
　　从图2可以看出，随着基质含水量下降，3个果穗果实可溶性固形物含量均逐渐升高。第1穗和第3穗果实可溶性固形物含量各处理间差异均达到显著水平;第2穗果实可溶性固形物含量T2和T3处理无显著差异，其他处理间差异显著;T3处理第3穗果实可溶性固形物含量最高（10.73%），为T0的175.90%。
　　随着基质含水量下降，3个果穗果实可滴定酸含量均逐渐升高。第1穗果实可滴定酸含量T0与T1处理之间差异不显著，T2、T3处理果实可滴定酸含量均与T0存在显著差异，T2处理果实可滴定酸含量为T0的1.17倍，T3处理果实可滴定酸含量较T0增加39.28%。第2穗果实可滴定酸含量T3处理为T0的130.33%，T3处理与其他3个处理间存在显著差异，其他3个处理间差异不显著。与T0相比，T2和T3处理第3穗果实可滴定酸含量均显著提高，其中T3提高幅度最大，达36.58%。
　　各处理第1穗果实维生素C含量均略有升高，但与T0相比差异不显著。第2穗果实维生素C含量T1、T2、T3处理分别比对照提高了40.09%、5.44%和10.89%，仅T1处理与其他处理间存在显著差异。第3穗果实维生素C含量各处理间差异不显著，T1、T2、T3处理分别比对照提高了3.93%、9.60%和6.11%。
　　随着基质含水量下降，3个果穗果实番茄红素含量均逐渐升高。与T0相比较，T1处理第1穗果实番茄红素含量略有升高，为T0的103.57%，差异不显著;T2处理番茄红素含量上升幅度较大，为T0的110.20%，差异显著;T3处理番茄红素含量提高最多，为T0的121.26%。第2穗果实变化趋势与第1穗果实相似。第3穗果实各处理间番茄红素含量均差异显著，其中T3番茄红素含量提高最多，为T0的125.03%。
　　3 讨论与结论
　　大量已有研究证实，土壤含水量过多会引起水分利用效率降低，适度水分缺乏可提高植物产量和水分利用效率，而水分严重亏缺则会抑制植物生长，最终导致产量下降[8]。番茄根系主要集中分布在地下30 cm范围内，水分亏缺一定程度上能够诱导根系向下生长，但同时引起初生根和次生根根量下降，无法满足番茄植株生长对水分的需求[9]，生长受到抑制，生物量下降。本研究中，随着基质含水量的下降，番茄植株的生长受抑制程度增加，这与龚雪文等[10]的研究结果相一致，番茄产量的下降也與植株生长势减弱有关。水分不足是限制植物光合作用和影响产量的重要因子，在基质水分含量较少的条件下，植物受到干旱胁迫，光合速率下降，进而影响地下、地上生物量的分配和积累，最终影响作物产量;另一方面，水分亏缺会影响对矿质元素的吸收和利用，如对N、P、K等的吸收比例，导致植物的各类代谢平衡失调，但具体的影响机制有待进一步研究。
　　番茄的风味品质主要由酸度、糖度等因素决定，番茄红素和维生素C是果实含有的重要营养物质和抗氧化物质。水分亏缺对番茄品质和产量的影响呈现出相反变化。本试验研究表明，在水分亏缺条件下，番茄果实的可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、番茄红素含量均升高，且随着栽培基质含水量减少效果越明显。崔宁博等[11]研究也发现，在果实成熟期进行中度水分亏缺可显著改善温室梨枣的品质。可溶性固形物含量增加一方面是因为亏缺后导致果实吸收的水分下降，从而减少了对总可溶性固形物稀释;另一方面，水分胁迫在一定程度上提高了可溶性酸性转化酶的活性，进而加快了可溶性固形物的合成，提高了其含量[12]，其内在的分子机制有待进一步研究。水分亏缺会导致叶面积指数降低[13]，进而增强果实的光照强度，并延长光照时间，这将有助于维生素C的积累[14]。郑健等[15]研究认为，亏缺灌溉改善小型西瓜品质与缺水引起的光合产物在根冠间的分配有密切关系。有报道认为干旱条件下植物通过改变光合产物的分配和激素合成，从而影响果实着色，笔者推测本研究中番茄红素含量等升高与此有关。
　　当前，我国蔬菜产业正在由注重数量、保障供给向保证稳产和安全优质方向转变。本研究中减少基质水分含量改善了番茄果实品质，但产量有一定程度的下降。因而，番茄生产中可根据需要确定兼顾品质与产量的水分管理的平衡点，实现节水增效和节水调质。
　　参考文献
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