阿拉尔地区日光温室春茬番茄品种筛选
时间：2022-12-08 22:10:02 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
张凯浩 ，高亚宁 ，马新超 ，杨鸿基 ，轩正英 *
（1塔里木大学园艺与林学学院，新疆 阿拉尔 843300）
（2南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室，新疆 阿拉尔 843300）
番茄别名西红柿（Solanum lycopersicum Mill.），茄科番茄属一年生或多年生草本植物，原产于南美洲，富含维生素C、胡萝卜素、番茄红素等有益物质，深受广大消费者喜爱［1］。新疆生产建设兵团第一师阿拉尔市位于塔克拉玛干沙漠北缘，为暖温带极端大陆性干旱荒漠气候［2］，丰富的光热资源能为设施番茄产业发展提供更大便利。优良番茄品种的有效利用对番茄高产优质栽培有着决定性作用［3］，不同品种在不同地区、不同茬口的表现也都大不相同。前人在不同地区针对当地气候和茬口特点进行大量的优质番茄品种筛选试验。孙茜等［4］筛选出了适宜大同地区夏秋茬栽培的品种，王朝军等［5］针对晋北地区冬季茬口温度低，光照条件弱等问题，筛选出了两个适合当地冬春茬温室栽培的番茄品种。张松等［6］通过试验筛选出适宜在贵州省石阡县春茬栽培的番茄品种‘T310’和‘T384’。高子星等［7］开展了适合青海省乐都区日光温室优质番茄品种的筛选，筛选出了‘德赛圣帝’和‘德赛裕宝’两份优良品种。
近年来阿拉尔市设施番茄发展势头迅猛，但目前阿拉尔地区栽培者对品种选择有盲目性，专用品种较少，产生了产品质量低和效益低等严峻问题，严重制约了设施番茄生产的发展。因此本试验通过对10个番茄品种的物候期、生长指标、果实性状、品质和产量等29个指标进行观察和测定，并利用主成分分析法和隶属函数分析法对番茄果实性状、果实品质和产量进行综合性评价，以期筛选出适合阿拉尔地区日光温室春茬栽培的番茄品种，为推进南疆设施番茄高产优质栽培提供理论依据。
1.1 试验材料
试验材料选取9个引进番茄品种，以‘美国硬粉’品种为对照（CK），供试材料见表1。
表1 供试材料
1.2 试验方法
参试品种于2021年2月10日穴盘育苗，当幼苗达到四叶一心时定植于塔里木大学园艺试验站1号温室，栽培方式为槽式栽培，栽培基质为5:1的黄沙和草炭混合基质。采用随机区组设计，共设10个处理，每个处理4次重复，共40个小区，长3.0 m，宽0.4 m，槽间距0.6 m，小区面积为3.0 m2，株行距35 cm×35 cm，每小区种植20株。期间进行滴灌施水肥，并喷施叶面肥适当补充微量元素。番茄采取单干整枝的方式，第五穗果上留2片叶摘心。
1.3 指标测定与方法
参照《番茄种质资源描述规范和数据标准》［8］对参试品种的主要物候期、植株性状、果实性状、果实品质以及产量等进行调查记录。
1.3.1 物候期和植株性状的测定
以试验小区全部植株为调查对象，记录番茄播种期、定植期、始花期（30%的植株第一朵花开放日期）、始收期(30%植株达到初次采收的标准，并开始第一次采收的日期)、末收期(最后一次采收的日期)等主要物候期，并计算其采收期和生育期。同时调查试验品种的始花节位。
每组处理随机挑选5株长势一致的植株挂牌，待植株第二束果成熟时测定其株高、茎粗、冠幅、叶长和叶宽（第四片真叶），叶面积采用折算系数法进行计算公式：S=R×（Lc×Lk），式中叶面积系数R为0.68［9］，Lc为叶长，Lk为叶宽。
1.3.2 果实外观性状的测定
植株第二穗果实达到红熟期时，每个品种选取30个成熟度一致的果实，使用电子天平测定其单果重、使用色差仪CHROMA METER CR-400测定a*，b*，L*。a*值反应果实红度，b*值反应果实黄度，L*值反应果实色泽明亮度。采用游标卡尺测定果实纵经与横径，并计算果形指数。果形指数=纵径/横径，果形指数＞1.00为高圆形果，介于0.85～1.00之间为圆形果，介于0.71～0.85之间为扁圆形果，≤0.70为扁形果［10］。
1.3.3 果实产量和品质的测定
统计每小区每次采收番茄的实际产量，求单株产量和小区产量，最后折合亩产。于红熟期采集番茄果实样品，用于测定番茄品质指标。硬度使用硬度计测定；
可溶性固形物含量采用REFRACTOMETER PAL-1仪器测定；
可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G-250法测定；
可溶性糖采用蒽酮比色法测定；
钼蓝比色法用于测定维生素C含量；
有机酸采用滴定法测定［11］；
番茄红素采用分光光度计法测定［12］；
总酚、类黄酮测定参考曹建康等［13］研究方法。
2.1 不同番茄品种物候期的比较
由表2可知，所有品种于2月10日播种，3月25日定值，在相同的环境以及田间管理下，品种B、E、F始花期明显较早，较当地主栽品种CK提前了7 d，其他品种较CK品种，始花期也有不同天数的提前。不同品种番茄的始收期之间有较大差异，所有品种的始收期较CK都有较大提升，其中B、A、F三个品种较对照品种分别提升了17 d、15 d和14 d，在早熟性上有较大优势。
表2 不同番茄品种物候期观察
2.2 不同番茄品种植株性状的比较
植株的株高、茎粗、叶面积和株幅等指标可以作为植株生长情况的参考指标。由表3可知，不同番茄品种植株株高和叶面积有极显著差异，F品种的株高最高，达到164.82 cm，CK品种和E品种的株高较矮，分别为107.09 cm和118.92 cm。其中B品种叶面积最大，达到657.25 cm2，A、D、E、G、I的叶面积均显著低于CK品种；
E品种的茎粗最低，为10.49 mm，其余品种的茎粗均与CK无显著差异；
A、CK、H品种的冠幅较大，超过了73 cm，品种E的冠幅最小为61.93 cm；
各品种植株首花节位差异较小，其中CK、A、E三个品种首花节位处于4～5节位之间，其余品种首花节位处于5～6节节位之间；
B、D、F 三个品种生长势强，A、C、G、H四个品种生长势较强，E、I两个品种生长势较弱。
表3 不同番茄品种植株性状观测
2.3 不同番茄品种果实的外观性状比较
由表4可知，不同品种番茄平均单果量介于113.61～191.03 g之间，变异系数为16.12%，说明品种之间差异较大，具有代表性。B品种的平均单果重最大，较对照品种增加了49.34%；
不同品种番茄的果形指数的变化范围为0.78～1.09，D品种番茄果形指数大于1.00，为高圆形果实，I、CK、E品种的果形指数介于0.85～1.00之间，为圆形果实。其他品种的果形指数均介于0.71～0.85之间，为扁圆形果实；
果实硬度的变异系数为8.65%，品种I，H，E，D均有较高的果实硬度，属于硬果型番茄，相对耐运储性较强，CK的硬度最小；
不同品种之间果皮厚度差异性显著，变异系数为23.02%，I、C、F三个品种的果皮厚度显著大于CK品种；
C品种番茄果肉厚度最大较CK提升了3.40%，其他番茄品种与对照相比差异较小；
a*/b*代表了番茄颜色的艳丽程度，G、B、A三个番茄品种的a*/b*值较高，番茄色泽较红。CK品种a*/b*值最小，颜色偏粉；
L*值的大小反映了番茄表皮颜色的亮暗程度，L*值越大说明番茄的表皮色泽艳丽明亮。不同番茄品种之间I品种的L*值最大，其他品种L*值均小于对照品种。
表4 不同番茄品种果实性状分析
2.4 不同番茄品种的品质和产量比较
由表5可知，不同番茄品种果实有机酸含量介于3.72～4.92 mg·g-1之间。D品种的有机酸含量最高，为4.92 mg·g-1，C品种次之，为4.23 mg·g-1，CK品种有机酸含量最低为3.72 mg·g-1。可溶性糖含量的变异系数为22.57%，F含量最高，为28.37 g·kg-1，C品种含量最低，为11.35 g·kg-1。D品种为所有参试品种中可溶性蛋白含量最高的品种，为0.49 mg·g-1，CK品种含量最低为0.37 mg·g-1。F品种的可溶性固形物含量最高，达到6.46%，I品种的可溶性固形物含量最低为5.13%。维生素C含量变异系数为15.57%，G品种含量最高，为92.35 mg·100g-1，与对照品种CK之间存在极显著差异，CK品种维生素C含量最低，为51.73 mg·100g-1。番茄红素含量变异系数为18.01%，A品种的含量最高为6.10 mg·100g-1，与对照品种差异极显著，含量最低的为I品种，为3.51 mg·100g-1。总酚含量变异系数为29.25%，含量介于0.66～1.60 OD/g之间，CK，A，C的总酚含量较高，分别为1.60 OD/g，1.49 OD/g，1.25 OD/g，E品种的总酚含量最低为0.66 OD/g。番茄果实类黄酮含量变异系数为34.85%，CK，A，F含量较高，分别为0.77 OD/g，0.59 OD/g，0.54 OD/g，D，E含量最低，分别为0.27 OD/g，0.24 OD/g。
表5 不同品种番茄果实品质分析
由表6可知，D品种的单株产量，小区产量均为最高，折合亩产为11 202.61 kg/667m2较对照品种CK产量增加了20.51%，其次为B品种，折合亩产为10 912.53 kg/667m2，B品种较对照品种CK产量增加了17.39%。G，F两品种亩产较CK分别增加了15.39%，13.08%。I品种的产量最低，折合亩产为4 558.4 kg/667m2。
表6 不同番茄品种产量分析
2.5 不同番茄品种指标的主成分分析和综合评价
采用主成分分析法对10个不同番茄品种的果实性状，品质以及产量等18个指标进行分类简化，由表7可知，共得到5个主成分，其方差贡献率分别为34.509%，22.025%，19.062%，8.838%，6.260%，累计贡献率为90.694%，能够代表全部指标的大部分信息，可以作为番茄品种综合评价的综合指标。第一主成分包含了番茄红素、可溶性固形物、L*、硬度、总酚、产量、横径、单果重和果形指数，代表了番茄果实总信息的34.509%。其中番茄红素、可溶性固形物、总酚和产量具有较高正向载荷量，L*和硬度具有较高的负向载荷量；
第二主成分的方差贡献率为22.025%，其包含了维生素C、类黄酮、a*/b*和纵径四个指标。维生素C占有较高的正向载荷量，在第二主成分中起决定作用；
第三主成分包含有机酸和可溶性蛋白，其载荷量分别为0.812、0.805，方差贡献率为19.062%。第四主成分方差贡献率为8.838%，包含可溶性糖（0.911）和果肉厚度（-0.512），第五主成分其方差贡献率为6.260%，只包含果皮厚度，载荷量为0.762。
表7 主成分在各指标上的成分矩阵
在获得主因子特征向量的基础上，利用模糊隶属函数法，计算加权隶属函数值，作为综合评价度量值(D)。由表8可知，共有7个品种综合排名高于对照CK品种。B品种‘普金902’的综合评价值最高（0.772），排名第1，F品种‘冠群6号’综合评价值第2。E品种‘盛丰3号’和I品种‘冠群3号’两品种综合排名均低于CK‘美国硬粉’，其中品种I综合表现最差。各品种的综合评价排名顺序为B＞F＞A＞C＞G＞D＞H＞CK＞E＞I。
表8 不同番茄品种综合性评价排名
衡量一个番茄品种是否适合当地种植需要多个指标，仅从单一指标难以对番茄品种进行排序和评价。前人分别在蓝莓［14］、番茄、樱桃番茄［15-16］等农作物上运用主成分分析法，模糊隶属函数综合评价法筛选出了优良的品种。本试验与前人研究方法相似，选取物候期、植株性状、果实性状、果实品质以及产量等多个指标，可以从全方位，多层次对不同番茄品种进行分析与比较，避免由单一性而导致筛选出的品种不理想。同时结合主成分分析和综合隶属函数的分析方法对测定指标进行综合性评价。早熟性决定了果实上市时间早晚［17］。本试验中，‘普金902’‘冠群7号’‘普罗旺斯’三个品种较对照均提前了13～15 d，在早熟性上有较大优势。生长势能够直接反应植株的生长状况［18］。‘冠群6号’‘普金902’‘普罗旺斯’三个品种生长势更强，更适应本地环境。果实的性状以及品质是影响商品价值的重要因素［19］，‘普金902’品种在果实性状和品质的综合评价中排名最高，其单果重最大，且内在品质均表现较好。产量是生产实际中果实最直接的经济指标。‘澳粉805’品种和‘普金902’品种的产量最高，较对照品种美国硬粉产量增加了20.51%，17.39%。王朝军等［5］在晋北地区冬春茬番茄品种筛选中发现，‘普罗旺斯’的产量在参试品种中排名较好，在本试验中该品种也表现较好，排名第3，但单株产量低于其研究的单株产量。苗妍秀等［20］，孙茜等［4］分别在晋中和大同地区进行了番茄品种的比较，筛选出来的品种产量低于本试验，可能与阿拉尔地区气候不同以及栽培方式不同有关。
试验结果表明，B品种‘普金902’果实性状和品质的综合评价排名最高，在阿拉尔地区春茬设施栽培综合表现好于其他品种。主要表现在植株生长势旺盛，可以适应本地的气候条件，始收期较早，早熟性较强，平均单果质量最大，果实颜色鲜艳，酸甜度适宜，符合当地消费习惯。同时亩产达到了10 912.53 kg/667m2，较当地品种有显著的提升，可以作为阿拉尔地区日光温室春茬参考品种。另外‘澳粉805’产量最高，硬度较大，果形好，可作为丰产品种推广。
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