甘 霖，申 琳,*，生吉萍*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083；2.中國(guó)人民大學(xué)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展學(xué)院，北京 100872)

番茄在我國(guó)栽培廣泛，是日常食用的重要果蔬之一，生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)礦質(zhì)元素需求量大。微量元素被廣泛應(yīng)用，Cu、Zn、Fe等微量元素對(duì)提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)有重要作用[1-2]。蘇加義等[3]研究表明在氮、磷、鉀肥適量的基礎(chǔ)上，噴施微量元素可提高黑麥草產(chǎn)量、蛋白含量、灰分。張強(qiáng)等[4-5]研究發(fā)現(xiàn)全磷、鉀、鈣、鐵和硼含量是影響蘋果果實(shí)質(zhì)量的主要因素，其對(duì)果實(shí)可溶性固形物含量影響較大。傳統(tǒng)大量施用化肥可維持番茄產(chǎn)量，但影響番茄品質(zhì)并惡化生態(tài)環(huán)境。雖然傳統(tǒng)農(nóng)家肥及微生物肥料也已被廣泛使用但也存在肥效較低的問(wèn)題，這些問(wèn)題越來(lái)越引起人們重視[6]。生物有機(jī)肥富含無(wú)機(jī)有機(jī)養(yǎng)分，既可作為農(nóng)作物的直接營(yíng)養(yǎng)，也有利于促進(jìn)作物的吸收和品質(zhì)的提高[7]。我國(guó)是有機(jī)物料生產(chǎn)大國(guó)，促進(jìn)農(nóng)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等方面有著不可替代的作用，但長(zhǎng)期以來(lái)，秸稈等有機(jī)物料沒(méi)有得到有效利用，造成了巨大的資源浪費(fèi)[8]。目前研發(fā)新型的無(wú)毒、無(wú)害、使用安全，能有效提高肥效并改善作物品質(zhì)的生物有機(jī)肥，成為研究的熱點(diǎn)也具有很大的應(yīng)用潛力[9]。

秸稈源品質(zhì)改良因子含有內(nèi)生菌、秸稈腐殖質(zhì)多種改良營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的礦質(zhì)混合液，富含無(wú)機(jī)、有機(jī)養(yǎng)分及微量的元素(如Zn、Cu、Fe等)。本實(shí)驗(yàn)以麗春番茄為實(shí)驗(yàn)材料，研究了采用3%秸稈源品質(zhì)改良因子噴施及拌肥施肥兩種處理，對(duì)番茄果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、芳香物質(zhì)的影響，從而為秸稈源品質(zhì)改良因子應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及處理

麗春(Solanum lycopersicum L. cv. Lichun)番茄在北京小湯山特菜基地大棚種植，并標(biāo)記花期。采摘花期55d紅熟期番茄果實(shí)立即運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室。采摘、運(yùn)輸過(guò)程中盡量避免其機(jī)械傷害，挑選無(wú)病蟲(chóng)害、機(jī)械傷大小均勻，成熟度相對(duì)一致的果實(shí)，置于(15±1)℃、相對(duì)濕度80%～85%的果蔬冷藏庫(kù)釋放田間熱，15h后進(jìn)行取樣。

噴施處理：選取花期較一致的番茄植株，花期25d時(shí)開(kāi)始處理。以3%秸稈源品質(zhì)改良因子3L整株噴施處理6株。每周處理1次，共處理4次。以等量水處理作對(duì)照。

拌肥處理：將3%秸稈源品質(zhì)改良因子200mL與1kg生物肥混勻拌肥，在番茄育苗移栽時(shí)施肥，每株施肥0.18kg共處理6株，6個(gè)重復(fù)。以等量水拌肥處理作對(duì)照。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-1800型紫外-可見(jiàn)光分光光度計(jì) 日本島津公司；ACT-1E型數(shù)字折射儀 日本Atago公司；7890A型氣相色譜、5973C型質(zhì)譜儀 美國(guó)Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 測(cè)定方法

可溶性固形物：利用數(shù)字折射計(jì)直接測(cè)定；可溶性糖含量：采用蒽酮比色法[10]測(cè)定；還原糖含量：采用3,5-二硝基水楊酸法[10]測(cè)定；可滴定酸含量：采用酸堿滴定法[10]測(cè)定；VC含量：采用 2,6-二氯靛酚滴定法進(jìn)行測(cè)定[10]；可溶性蛋白含量：采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定[10]；總酚含量：參考Pirie等[11]方法測(cè)定；類黃酮含量：參考Pirie等[11]方法測(cè)定；番茄紅素含量：測(cè)定參考莊學(xué)平等[12]的方法；芳香物質(zhì)：參考Zhang Aijun等[13]采用氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)定。每3個(gè)果實(shí)赤道部果皮取樣，液氮冷凍后貯藏在－80℃。每個(gè)指標(biāo)測(cè)定3次重復(fù)。

1.3.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用Excel 2007軟件計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差并制圖。應(yīng)用 SPSS 10.0軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(ANOVA)，利用鄧肯多重比較法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈源品質(zhì)改良因子采前噴施、拌肥處理對(duì)番茄果實(shí)可滴定酸、可溶性糖、還原糖、可溶性固形物的影響

圖 1 不同處理對(duì)番茄果實(shí)可滴定酸(A)、可溶性糖(B)、還原糖(C)和可溶性固形物(D)含量的影響Fig.1 Effects of different treatments on titratable acid (A), total soluble sugar (B) , reducing sugar (C) and soluble solids (D) in tomato fruits. Spraying water control-control, fertilizer control-F, spraying quality modification factor from stalk treatment-N, quality modification factor from stalk fertilizer treatment-NF

由圖1可知，秸稈源品質(zhì)改良因子采前噴施(N)、拌肥處理(NF)，顯著(P＜0.05)提高果實(shí)可滴定酸(A)、可溶性糖(B)及可溶性固形物(D)含量，其中噴肥、拌肥處理可滴定酸含量分別提高20.4%、22.2%；可溶性糖含量分別提高6.5%、16.7%；可溶性固形物含量分別提高9%、19.8%，但秸稈源品質(zhì)改良因子處理對(duì)還原糖(C)含量無(wú)明顯影響(P＞0.05)。其中拌肥處理對(duì)果實(shí)影響更大。

2.2 秸稈源品質(zhì)改良因子不同處理對(duì)番茄果實(shí)糖酸比、可溶性蛋白的影響

圖 2 不同處理對(duì)番茄果實(shí)糖酸比(A)和可溶性蛋白(B)含量的影響Fig.2 Effects of different treatments on sugar-acid rate (A) and soluble protein (B) in tomato fruits. Spraying water control-control, fertilizer control-F, spraying quality modification factor from stalk treatment-N, quality modification factor from stalk fertilizer treatment-NF

由圖1可知，秸稈源品質(zhì)改良因子可以顯著提高可滴定酸、可溶性固形物含量，噴施和拌肥處理對(duì)果實(shí)糖酸比(圖2A)影響顯著(P＜0.05)，其中噴施處理(N)糖酸比提高9.9%，拌肥處理(NF)糖酸比提高19.9%。秸稈源品質(zhì)改良因子極顯著提高可溶性蛋白(B)含量，其中噴施處理提高37%，拌肥處理提高30%。

2.3 秸稈源品質(zhì)改良因子處理對(duì)番茄果實(shí)番茄紅素、總酚、類黃酮、VC含量的影響

圖 3 不同處理對(duì)番茄果實(shí)VC(A)、番茄紅素(B)、總酚(C)、類黃酮(D)含量的影響Fig.3 Effects of different treatments on vitamin C (A), lycopene (B), total phenols (C) and flavonoids (D) in tomato fruits. Spraying water controlcontrol, fertilizer control-F, spraying quality modification factor from stalk treatment-N, quality modification factor from stalk fertilizer treatment-NF

圖3A中兩種處理對(duì)VC含量提高顯著(P＜0.05)，噴施、拌肥處理果實(shí)VC含量分別提高27%、18%。如圖3C、3D所示，秸稈源品質(zhì)改良因子處理(N、NF)可顯著(P＜0.05)提高總酚含量，其中噴施秸稈源品質(zhì)改良因子處理(NF)使果實(shí)總酚含量提高28.6%。拌肥處理對(duì)類黃酮含量影響顯著(P＜0.05)，類黃酮含量較對(duì)照提高14%。

2.4 秸稈源品質(zhì)改良因子處理對(duì)果實(shí)芳香物質(zhì)的影響

圖 4 不同處理對(duì)番茄果實(shí)揮發(fā)性成分的影響Fig.4 Effects of different treatments on their combinations on volatile emissions of tomato in fruits spraying water control-control, fertilizer control-F, spraying quality modification factor from stalk treatment-N, quality modification factor from stalk fertilizer treatment-NF

表 1 不同秸稈源品質(zhì)改良因子處理番茄果實(shí)部分芳香成分比較Table 1 Comparison of aroma components in differently treated tomato fruits

由表1可知，檢測(cè)番茄中醛類、酮類、酯類、醇、烷烴類芳香物質(zhì)中順-3-己烯醛、反-2-己烯、2反、4-反-己二烯醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、水楊酸甲酯含量較高，其中順-3-己烯醛在果實(shí)中相對(duì)含量最高，秸稈源品質(zhì)改良因子處理(N、NF)芳香物質(zhì)增加，促進(jìn)了芳香性物質(zhì)的釋放。噴施處理(N)后酯酮物質(zhì)增加，拌肥處理(NF)促進(jìn)了長(zhǎng)鏈烷烴的釋放。

由圖4可知，秸稈源品質(zhì)改良因子處理(N、NF)后，順-3-己烯醛(1)、反-2-己烯(2)、2-反-4-反-己二烯醛(3)、6-甲基-5-庚烯-2-酮(4)、水楊酸甲酯(5)含量提高。其中噴施處理反-2-己烯、2-反-4-反-己二烯醛分別提高37.7%、39.6%。秸稈源品質(zhì)改良因子拌肥處理果實(shí)與對(duì)照相比，2-反-4-反-己二烯醛含量提高18%，反-2-己烯醛含量提高31.4%。

3 討 論

番茄果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)及適口性受酸度、糖度、糖酸影響較大[14]。研究發(fā)現(xiàn)，秸稈源品質(zhì)改良因子兩種處理顯著提高果實(shí)可滴定酸、可溶性糖、可溶性固形物含量、可溶性蛋白含量，與對(duì)照相比噴施、拌肥處理糖酸比分別提高9.9%、19.8%。

抗壞血酸在番茄中含量較高，是番茄營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一[15]。番茄中的酚類化合物是植物體內(nèi)重要的次生代謝物質(zhì)[16]，酚類物質(zhì)與植物抗病性有較密切的關(guān)系[17-18]。多酚和黃酮類物質(zhì)，也是抗氧化活性物質(zhì)[19]。番茄紅素是番茄果實(shí)中類胡蘿卜素重要組成部分，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，具有一定的抗菌能力[20-21]。秸稈源品質(zhì)改良因子處理顯著提高了果實(shí)中總酚、類黃酮、番茄紅素、VC。秸稈源品質(zhì)改良因子處理提高了果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和抗氧化性物質(zhì)含量。

研究表明，新鮮成熟番茄的芳香味道，主要由己醛、1-戊烯-3-酮、3-甲基丁醇、順-3-己烯醛、順-3-己烯醇、反-2-己烯醛、甲基水楊酸、β-紫羅酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮和2-異丁基硫咪唑十種物質(zhì)適當(dāng)混合產(chǎn)生[22]。甜味與己烯醛有關(guān)，主要由順-3-己烯醛、反-2-己烯醛或順-3-己烯酮決定，而番茄風(fēng)味則與6-甲基-5-庚基-2-酮有關(guān)[23-24]。氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)果實(shí)中芳香物質(zhì)，表明噴施處理后，順-3-己烯醛、反-2-己烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、水楊酸甲酯含量提高，酯酮物質(zhì)增加。拌肥處理果實(shí)芳香物質(zhì)順-3-己烯醛、2-反-4-反-己二烯醛、水楊酸甲酯含量提高，促進(jìn)了長(zhǎng)鏈烷烴的釋放。由此可知，秸稈源品質(zhì)改良因子處理可以促進(jìn)芳香物質(zhì)的釋放。

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