设施番茄高品质栽培理论与技术

　　我国是世界上番茄总产量最高的国家，年产量超过 5 500 万 t，约占世界总产量的 30%， 在 我 国，番茄主要以设施栽培为主(李天来，2016)。据统计，2016 年我国设施番茄播种面积约 81 万 hm2 (1 215 万亩)(占设施蔬菜总面积的 19.7%)，其中日光温室 38.8 万 hm2 (582 万亩)，塑料大中棚 36.2 万 hm2 (543 万亩)(李天来 等，2019)。番茄已成为目前我国设施栽培面积最大的蔬菜，且设施番茄的生产能力仍在持续增加。当前，我国番茄的生产规模已日趋稳定，产量已经能够满足人们的日常需求，甚至个别季节还存在因“集中上市、供过于求”导致的产品滞销问题(仲苏，2015)。近年来，随着人们对番茄营养价值的认识逐渐加深，消费者开始怀念“小时候的番茄味道”，消费市场对高品质番茄的需求越来越强烈(薛鑫，2019)。因此，口感好、风味佳、营养丰富，已成为番茄生产的一个重要发展方向(Bisbis et al.，2018;Kyriacou & Rouphael，2018)。

　　1　番茄果实的品质组成

　　一般而言，番茄果实的品质主要由外观品质、内在品质和感官品质三部分组成(图 1)。外观品质主要包括果实的形状和颜色;内在品质指各类对人体有益的营养物质的含量;感官品质则由各种影响番茄果实口感的风味物质组成。对于某一个品质指标而言，其好坏是相对的(与个人消费习惯和身体状况有关)，无法绝对地评价。

　　1.1　外观品质番茄果实的形状可分为 12 种，包括扁平、扁圆、圆、爆米花、平、方、半椭圆、椭圆、圆柱、梨、梨状肌和心形(图 2-A)。果实形状主要由品种特性决定(Sun et al.，2017)，同时受栽培管理措施(如灌溉、施肥)和化学药剂(如农药、生长调节剂)的影响(Gastélum-Barrios et al.，2011)。例如，苗期低温、营养过剩、过量灌溉和生长调节剂等都有可能导致变形果和乱形果等畸形果的发生(李天来，1999;Wang et al.，2019)。

　　1.2　内在品质番茄果实的内在品质与人体健康密切相关(表 1)。番茄果实约含94.5%的水，3.9%的碳水化合物， 0.2% 的脂肪和 0.9% 的蛋白质。每 100 g 新鲜番茄可以为人体提供约 74 kJ(相当于 18 卡路里)的能量和 14 mg VC(相当于人体每日需求量的 17%)。番茄红素是番茄最具特色的营养物质，其可能在抑制胆固醇合成和预防前列腺癌及心血管疾病等方面发挥作用(Mozos et al.，2018;Imran et al.， 2020)。为了表征番茄的内在品质，在生产实际中需找寻一个便于快速检测且相对可靠的指标。由于可溶性固形物包括糖、酸、蛋白质、酚类、维生素、矿物质和色素，且可通过阿贝折光仪快速检测，因此能够高效表征番茄果实的整体内在品质。

　　1.3　感官品质番茄感官品质主要受风味物质的影响。影响番茄果实风味的物质多达上千种(Zhu et al.， 2018a)，其中 33 种与消费者整体喜好显著相关，主要包括果糖、葡萄糖、柠檬酸、苹果酸，以及 29 种挥发性物质(香叶基丙酮、苯甲醛、壬醛、苯乙醛、苄腈、谷氨酸、异戊酸、水杨醛、丁香酚等)(Tieman et al.，2017)。在番茄果实的干物质中，果糖、葡萄糖和柠檬酸的占比最高(图 3)，也是影响果实口感(甜度和酸度)的关键物质。品种是影响番茄风味物质的首要因素。一般而言，大果型番茄的含糖量普遍低于小果型番茄(Mathieu et al.，2009;Nassar et al.，2015;Tieman et al.， 2017)。若既有品种因品种特性而风味不足，则可通过直接向果实中添加果糖 / 葡萄糖和柠檬酸的方式来改善风味(Malundo et al.，1995)。在一定范围内，消费者对番茄果实风味的接受度随加糖量的增加而提高，而随加酸量的增加呈先升高后降低的趋势(图 4)。这说明果实含糖量和含酸量可作为评价番茄风味的重要指标。从消费习惯来看，口感酸甜的番茄更容易被人们接受。由于甜度和酸度的比值是影响消费者口感和风味接受度的关键因素(图 5)，因此糖酸比可作为评价番茄感官品质的关键指标(Nassar et al.，2015)。

　　2　国内外番茄品质调控技术研究进展

　　提升番茄品质的策略主要包括三大类，即品种与砧木的选择、环境调控、农艺措施。在生产实际中，这三类策略之间并不是相互独立的，可综合运用(图 6)。

　　2.1　品种与砧木的选择不同番茄品种的果实含糖量介于 2%～10% 之间，即 20～100 g · kg-1 (FW)。虽然不同番茄品种的果实品质差异较大，但果型大小是影响含糖量的首要因素(图 7-A)(Tieman et al.，2017)。一般而言，小果型番茄的糖酸比更高，口感更好(图 7-B)(Nassar et al.，2015)。近年来在设施生产中流行的高品质番茄品种，如原味 1 号、京彩 6 号、京番 308、味多美 2 号等，都属于中等偏小果型。

　　2.2　环境调控目前，番茄品质的环境调控主要集中在温度、光照和 CO2 三方面(图 6)。在番茄正常生长的适宜温度范围内，气温累积量是影响番茄果实品质的关键环境因素(Riga et al.，2008)。从番茄果实收获前 45 d 开始计算日平均气温的积温，积温越高，则番茄果实的可溶性固形物含量越高(图 10)。如前所述，可溶性固形物含量能够高效表征番茄果实的整体内在品质。因此，在既定品种下，控制积温可有效提升果实的整体品质。基于可溶性固形物的含量，建议将收获前 45 d 内的日平均气温累积量控制在 1 000 ℃以上(图 10)。需要注意的是，为了不影响番茄红素的合成，需将气温控制在 32 ℃以下(Gautier et al.，2008; Kläring et al.，2015)。除气温外，调节根区温度也有助于改善番茄果实品质。例如，在设施越夏栽培时，通过纸膜覆盖可降低根区温度，有助于提高番茄果实 VC 含量而降低硝酸盐含量(Zhang et al.， 2019)。

　　2.3　农艺措施可调控番茄品质的农艺措施主要包括水盐调控、营养液组成、生物强化和生物刺激四大类(图 6)。其中，水盐调控策略又包括盐浓度调节、水分亏缺和水肥协同调控 3 种。生产中一般通过调节营养液 EC 进行盐浓度控制。当采用 NaCl 调节 EC 时，随 NaCl 添加量的增加，无论是大果型还是小果型番茄，均表现出单果质量降低而有机酸、糖和可溶性固形物含量升高的趋势(图 12)(Zushi & Matsuzoe，2015)。这说明采用调节盐浓度方式进行高品质番茄栽培，可能要“牺牲”一定的产量。值得关注的是，对小果型番茄而言，采用较低浓度的 NaCl(如 25 mmol · L-1 )可以大幅提高有机酸和糖含量(图 12-B、C)。

　　3　小结

　　品种是决定番茄果实品质的首要因素。然而在不同季节和不同环境条件下，同一品种的果实品质并不稳定，即使是高品质品种也会出现品质显著下降的情况。因此，在既定品质下，可通过嫁接(选择适宜的砧木)、环境调控(温度、光照和 CO2)和农艺措施(水盐调控、营养液组成、生物强化、生物刺激和栽培模式)来改善果实品质。由于单一措施的效果往往有限，需要将不同的调控策略进行有效集成(例如光照调节与水盐调控相结合，营养液组成与生物刺激相结合)，通过协同调控实现果实品质的综合提升。此外，对于设施长季节栽培的番茄而言，建议实行果实品质的动态调控策略，即在不同的季节和环境条件下，选择相匹配的调控策略。

　　参考文献

　　陈义，邹豪，孙丽萍，田永强，高丽红.2019.不同栽培密度和钾钠离子处理对基质培番茄产量与品质的影响.中国蔬菜，(10)： 26-31.

　　李天来.1999.日光温室番茄多心室型畸形果的综合防止措施.农村实用工程技术，(5)：12-13.

　　《设施番茄高品质栽培理论与技术》来源;《中国蔬菜》，作者：田永强　高丽红 *

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