哈麗代·阿卜力米提，丁 劍，張喜春

(北京農(nóng)學(xué)院植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院/農(nóng)業(yè)應(yīng)用新技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206)

番茄(solanumlycopersicumMill.)是一種美味而營(yíng)養(yǎng)豐富的蔬菜，在世界各地廣泛栽培。番茄果實(shí)含有豐富的微量元素，維生素C、可滴定酸、可溶性糖含量，有著多種功效，可增強(qiáng)人體免疫力、消暑解渴、促進(jìn)食欲、提高對(duì)蛋白的消化、減少積食胃脹等等[1-2]。番茄是需水量比較大的作物之一，而水資源是在一定程度上影響中國(guó)農(nóng)作物產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要原因[3]。番茄的生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)水分比較敏感但不同品種對(duì)水分的要求存在一定差別。有些品種對(duì)水分虧缺敏感，有些則在較少的灌溉量下仍然可以正常生長(zhǎng)。另一方面，水分供應(yīng)與番茄營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)存在一定關(guān)系。一些營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的含量隨著灌溉量的變化而變化。在較少灌溉量下，番茄的生理生長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)會(huì)相對(duì)提高，但是生殖生長(zhǎng)即產(chǎn)量相應(yīng)下降[4-8]。掌握適宜的灌溉量，有利于節(jié)約水資源，而且在保證植物體充分生長(zhǎng)發(fā)育的前提下，獲得品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品，在最少的灌溉量下產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益與收獲。如何通過控制水分供應(yīng)把握好營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的平衡是番茄生產(chǎn)中需要解決的矛盾。選用抗旱性強(qiáng)的品種或改進(jìn)栽培措施與灌溉，是消除或降低因干旱脅迫影響的兩種措施。袁宇霞等[9]發(fā)現(xiàn)在一定程度上增加施肥量和適當(dāng)上調(diào)灌溉下限能提高番茄產(chǎn)量，灌溉量過高反而不利于番茄生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提高。選用抗旱性強(qiáng)的品種是解決干旱缺水最直接有效的途徑。該研究探索不同灌溉量對(duì)不同品種番茄品質(zhì)的影響，為番茄節(jié)水灌溉和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2017年1月在北京農(nóng)學(xué)院科技園(亭自莊)溫室內(nèi)進(jìn)行。供試番茄為仙客8號(hào)、中雜109、千禧和春桃。各品種的基本性狀如表1所示。

表1 供試番茄品種的基本性狀Tab.1 Basic characters of the tomato varieties applied

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)分5個(gè)小區(qū)進(jìn)行，每個(gè)區(qū)16 m2，分5排，每排定植4株番茄，總20株，雙桿整枝，常規(guī)管理并分別等量播種4個(gè)品種的番茄。灌溉方式統(tǒng)一采用滴灌，灌溉量在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)a區(qū)灌水1 500 m3/hm2，b區(qū)灌水2 250 m3/hm2，c區(qū)灌水3 000 m3/hm2，d區(qū)灌水3 750 m3/hm2，e區(qū)灌水4 500 m3/hm2。觀察并測(cè)量每個(gè)區(qū)每個(gè)品種隨機(jī)采收的成熟果實(shí)。每個(gè)指標(biāo)重復(fù)3次并取平均值。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 土壤含水量測(cè)定 采用鋁盒烘培法測(cè)定[10-12]。番茄結(jié)果前期(番茄第一穗結(jié)果4月8日)，結(jié)果盛期(番茄果實(shí)成熟旺盛期4月28日)和結(jié)果末期(番茄結(jié)果末期5月20日)時(shí)土壤含水量的變化情況。

1.3.2 結(jié)果盛期番茄營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的測(cè)定 維生素C含量的測(cè)定采用2,6-二氯酚靛酚法[13]；可滴定酸含量采用中和滴定法測(cè)定；可溶性總糖的測(cè)定采用蒽酮比色法[14-15]；脯氨酸的測(cè)定采用茚三酮法[16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌溉量對(duì)土壤含水量的影響

在水分未達(dá)到飽和的情況下，土壤持水量隨灌溉量增大而增加，見圖1。由于番茄植株生長(zhǎng)不同時(shí)期水分消耗量不同，同一取樣點(diǎn)，同等灌溉量條件下，土壤持水量存在明顯差別。在番茄生長(zhǎng)早期，植株吸收的水分比較少，留存在土壤中的水分比較多；旺盛生長(zhǎng)時(shí)期，植株水分消耗增大，土壤持水量下降；進(jìn)入生長(zhǎng)后期，植株消耗水量減少，土壤持水量隨之增加。種植番茄的日光溫室環(huán)境封閉，土地被番茄植株覆蓋的情況下，土壤水分的消耗主要通過植株吸收。

2.2 不同灌溉量對(duì)番茄不同品種營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.2.1 不同灌溉量對(duì)番茄不同品種維生素C含量的影響 隨著灌溉量的增加，番茄的維生素C含量呈先上升后下降趨勢(shì)，見圖2。當(dāng)灌溉量1 500～3 000 m3/hm2時(shí)，維生素C含量逐漸升高，尤其灌溉量2 250 m3/hm2時(shí)上升最為明顯。灌溉量超過3 000 m3/hm2時(shí)維生素C含量呈下降趨勢(shì)。灌溉量1 500～3 000 m3/hm2有利于維生素C含量的提高，超過3 000 m3/hm2抑制番茄果實(shí)維生素C含量的增加。同一灌溉條件下各品種間維生素C含量差異并不明顯。

2.2.2 不同灌溉量對(duì)番茄不同品種可滴定酸含量的影響 各番茄品種在不同灌溉量下的可滴定酸含量，見圖3。隨著灌溉量的增大，番茄的可滴定酸含量呈先上升后下降趨勢(shì)。其中仙客和千禧兩個(gè)品種果實(shí)中可滴定酸含量隨灌溉量增加而發(fā)生變化，其中仙客的可滴定酸含量在灌溉量為3 000 m3/hm2以下隨灌溉量增加呈上升趨勢(shì)，灌溉量超過3 000 m3/hm2時(shí)略有下降；千禧的可滴定酸含量在灌溉量為3 750 m3/hm2以下隨灌溉量增加呈上升趨勢(shì)，灌溉量超過3 750 m3/hm2時(shí)呈下降趨勢(shì)。中雜109和春桃兩個(gè)品種的果實(shí)中可滴定酸含量在不同灌溉量下雖然有所差別，但變化幅度很小，沒有達(dá)到顯著水平。

2.2.3 不同灌溉量對(duì)番茄不同品種可溶性糖含量的影響 不同灌溉量下番茄同一品種的可溶性糖含量沒有顯著差別，見圖4。品種間果實(shí)中可溶性糖含量的差異程度在不同灌溉量下維持不變。灌溉量的變化對(duì)番茄果實(shí)中可溶性糖含量影響不明顯。供試番茄品種千禧和春桃的可溶性糖含量大于供試番茄品種仙客和中雜109的可溶性糖含量。

2.2.4 不同灌溉量對(duì)番茄脯氨酸含量的影響 不同灌溉量下各品種番茄脯氨酸的含量見圖5。隨著灌溉量的增加番茄的脯氨酸含量呈持續(xù)下降趨勢(shì)。在灌溉量1 500 m3/hm2條件下中雜109、仙客、千禧和春桃4個(gè)品種果實(shí)中脯氨酸含量分別為84.74、84.46、75.53和72.55 μg/g。4個(gè)番茄品種間在灌溉量1 500 m3/hm2時(shí)脯氨酸含量大小變化不大。當(dāng)灌溉量1 500～4 500 m3/hm2時(shí)脯氨酸含量持續(xù)下降，各番茄品種脯氨酸含量大小依次為8.11、10.12、6.18和7.41 μg/g。

3 討 論

番茄果實(shí)的生長(zhǎng)與土壤相對(duì)含水量有密切的關(guān)系[17-18]，土壤水分入滲一般受土壤物理性狀的影響，同時(shí)受濕潤(rùn)峰前緣水力學(xué)梯度的控制[19]。Bodman[20]認(rèn)為，在水分入滲初期，隨著土壤含水量的增加，土壤水分入滲率減?。浑S著時(shí)間的推移，土壤含水量對(duì)水分入滲的影響變小。在該試驗(yàn)5種灌溉量條件下，隨著灌溉量的增加，土壤中的含水量也逐漸上升。結(jié)果盛期的土壤含水量小于結(jié)果前期和結(jié)果末期土壤含水量。結(jié)果盛期時(shí)，番茄果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育和積累達(dá)到鼎盛，番茄果實(shí)需要從土壤中吸收大量的水分，遠(yuǎn)低于其他時(shí)期的土壤含水量。

灌溉的前提是保障產(chǎn)量和不影響產(chǎn)品品質(zhì)。適量的水分供應(yīng)對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的形成十分重要。脯氨酸含量與植物脅迫響應(yīng)有著密切的關(guān)系。隨著灌溉量增大，供試的4個(gè)番茄品種脯氨酸含量呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)?？赡苁窃谒殖渥愕那闆r下，植物體不需要合成大量脯氨酸以對(duì)細(xì)胞提供應(yīng)急保護(hù)。水分供給狀況對(duì)番茄的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有較大影響。適宜減少灌溉量有助于提升番茄的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。同一品種可溶性糖含量隨灌溉量變化比較小，但不同品種間存在比較大的差別。可溶性糖的變化是否與植物抗旱性關(guān)聯(lián)，還需進(jìn)一步研究。

番茄生長(zhǎng)發(fā)育過程中，同一地點(diǎn)，同一灌溉量情況下，不同時(shí)期水分被植株消耗的速度不同。在生產(chǎn)實(shí)踐中，一方面要在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期保障土壤與番茄生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期適應(yīng)的持水量。另一方面，結(jié)果期，灌溉量在滿足果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的水分需求的同時(shí)，還需控制灌溉量在適宜的范圍內(nèi)，以使收獲的果實(shí)形成良好的品質(zhì)。