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应用层次分析法的优质番茄品种综合评价研究

2022-10-18石奡坤李衍素于贤昌贺超兴

蔬菜 2022年10期
关键词:可溶性风味番茄

石奡坤,李衍素,闫 妍,于贤昌,贺超兴

(中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京 100081)

番茄以其营养丰富、口感佳、食法多样等优点已成为人均消费量最大的蔬菜之一,其产量高、效益好,且采收期长、种植技术易掌握,成为周年生产和供应的重要蔬菜种类,而筛选出适宜种植生产的适应性、丰产性、稳产性、抗逆性相对较好的番茄品种是保证生产者经济效益的必要条件。

近年来,我国番茄播种面积占蔬菜总播种面积的4.7%左右,番茄生产已成为农民增收的主导产业和出口创汇的重要途径之一。随着冬春设施蔬菜和夏秋冷链蔬菜的快速发展,我国蔬菜市场均衡供应能力有所加强,价格波幅呈总体下降的趋势,逐渐由追求产量向提升品质转变。2019年蔬菜种植面积2 086万hm,人均年占有量515 kg,2021年蔬菜总种植面积2 133万hm,总产量7.5亿t,商品产量5.74亿t,蔬菜已经连续3年处于平衡有余的阶段。人们对蔬菜的需求已经从追求高产向高品质、多样化转变,蔬菜产量的保持与品质的提升是现阶段农技人员急待解决的问题。

番茄品质指标可划分为3类指标,即商品品质、风味品质和营养品质。商品品质指标包含硬度、果形指数、单果质量等;风味品质指标包含可溶性固形物、可溶性糖、有机酸、糖酸比等,其中可溶性固形物、可溶性糖、有机酸的含量直接决定其品质和口感;营养品质指标包含可溶性蛋白、VC、番茄红素等。番茄每一类品质又有多个衡量指标,不同的品质指标之间又有一定的关联,仅凭单一品质指标不能准确评价番茄的品质,目前,有关权重的确定方法可分为主观赋权法、客观赋权法和组合赋权法。AHP法以其系统、灵活、简洁,将定性与定量相结合处理复杂决策问题的特点,得到广泛应用,但没有反映观测值的变异程度,是一种主观赋权法。

本试验针对北京地区人口密度大、蔬菜种植面积小、总产量较低、种子市场混杂等因素,通过日光温室内秋冬茬番茄品种筛选试验,旨在寻求品质优、产量高的优质品种,尤其以可溶性糖为代表的风味品质、以番茄红素为代表的营养品质优良的品种,进而在北京地区进行推广,解决品质差、产量低、品种特性不明确等问题;同时建立番茄综合品质评价体系,应用AHP法收集能基本反映番茄品质的指标,通过计算入选指标的权重,构建指标体系,对不同品系的番茄果实和产量进行综合分析,得到综合评价总分值,进而对番茄各品种作出全面的评价,提出解决番茄综合评价的分析方案,为消费者和销售者在鲜果产品选择时提供决策依据。

1 材料和方法

1.1 供试品种

供试品种共有22个,分别为:吉诺比利(武汉楚为生物科技股份有限公司),飞天701、嘎啦果、惠福、吐尔奇(寿光格顿农业科技有限公司),普罗旺斯(荷兰德澳特种业集团公司),齐达利、倍盈、瑞菲(寿光先正达种子有限公司),欧贝(圣尼斯种子(北京)有限公司),桃星(日本泷井种苗株式会社),金鹏飞跃、金棚八号(西安金鹏种苗有限公司),瑞星大宝、瑞星五号(上海菲图种业有限公司),意佰芬-5(北京中研益农种苗科技有限公司),中杂201、中杂301、中杂302(中蔬种业科技有限公司),京番401、京番303、京番309(北京市农林科学院蔬菜研究所)。

1.2 试验安排

试验在北京市昌平区中国农业科学院南口中试基地日光温室进行,7月22日干种直播于基质穴盘,8月14日定植于日光温室。土壤基本理化性质:容重1.31 g/cm、有机质含量1.88%、pH值7.11、碱解氮172.67 mg/kg、有效磷76.34 mg/kg、速效钾210 mg/kg。

1.3 试验方法

试验采取随机区组排列,每个品种设3个重复,每个小区面积6.7 m。每小区定植26株,双行定植,畦宽1.1 m,株距33 cm,行距60 cm,单干整枝,土壤栽培,常规栽培管理,各番茄品种为无限生长型,第7花序打顶。

品质、产量指标:可溶性固形物含量采用手持糖度计(PAL-1,日本ATAGO公司)测定,可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定,有机酸含量采用酸碱滴定法测定,可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定,VC含量采用二甲苯萃取比色法测定,番茄红素含量采用紫外-可见分光光度法测定;对各处理的单株产量和总产量进行统计。

1.4 统计分析与综合评价体系构建

采用DPS18.0软件对数据进行方差分析和计算各层次相应元素的权重。不同处理间的多重比较采用Duncan新复极差法(α=0.05);采用层次分析(AHP)法对选取指标进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同番茄品种果实性状及产量的比较

2.1.1 不同番茄品种果实性状比较

由表1可知,在果形方面,桃星横径最大,为8.45 cm,中杂302纵径最大,为6.85 cm。飞天701、嘎啦果、惠福、吐尔奇、普罗旺斯、齐达利、倍盈、金棚飞跃、瑞星大宝、意佰芬-5、中杂301、中杂302、京番401、京番303、京番309的果形指数≥0.80,属于近圆果形;中杂302果形指数为0.86,属于圆果形,其余的9个品种果形指数为0.75~0.79,属于扁圆果形。瑞星五号、意佰芬-5两个品种果实硬度显著高于其他品种,硬度分别为9.27、9.18 kg/cm,其中硬度≥6.00 kg/cm的品种有10个,惠福、吐尔奇、京番309硬度显著低于其他品种。

表1 不同番茄品种产量及果实性状比较

2.1.2 不同番茄品种产量比较

由表1可知,单果质量意佰芬-5最高,为231.07 g,京番309最低,为104.34 g;意佰芬-5与吉诺比利、飞天701、普罗旺斯、金棚八号、瑞星五号、中杂302、京番303差异不显著,但显著高于其他品种;嘎啦果、惠福、吐尔奇、京番309显著低于其他18个品种。单株质量京番401最高,为3.60 kg,嘎啦果最低,为1.73 kg;京番401与倍盈、金棚八号、瑞星大宝差异不显著,与其他18个品种差异显著。在667 m产量上,京番401最高,为9 323.01 kg,显著高于其他品种;嘎啦果最低,为4 487.14 kg,显著低于其他品种。

2.2 不同番茄品种品质比较

2.2.1 不同番茄品种风味品质比较

由表2可知,在可溶性固形物方面,京番309最高(5.37%),金棚飞跃最低(3.30%);京番309与吐尔奇、惠福、中杂301、嘎啦果无显著性差异,但显著高于其他17个品种。在可溶性糖方面,惠福最高(5.91%),瑞星五号最低(1.74%);惠福与嘎啦果、吉诺比利和吐尔奇之间无显著性差异,但显著高于其他18个品种。在有机酸方面,吐尔奇最高(0.57%),京番401最低(0.35%),二者分别与其他品种差异显著。在糖酸比方面,嘎啦果最高(13.07),瑞星五号最低(3.71);嘎啦果与惠福之间无显著性差异,二者显著高于其他品种。

表2 不同番茄品种风味与营养品质比较

2.2.2 不同番茄品种营养品质比较

由表2可知,在可溶性蛋白方面,吐尔奇最高(1.85 μg/g),京番401最低(0.50 μg/g);吐尔奇与京番309之间无显著性差异,但与其他20个品种差异显著。在维生素C方面,惠福最高(162.73 μg/g),金棚飞跃最低(125.83 μg/g);惠福与普罗旺斯、吉诺比利之间无差异,但与其他品种间差异显著。在番茄红素方面,惠福最高(28.38 μg/g),倍盈最低(12.33 μg/g);惠福与京番309间无显著性差异,但均显著高于其他品种。

2.3 综合评价体系构建与分析

2.3.1 综合评价层次构建

根据所测10个指标的性质和关联程度建立综合评价层次结构图(图1),将目标层综合评价分为商品性状、风味品质和营养品质3个准则层,商品性状包括3个指标层,分别为果形指数、单果质量和果实硬度;风味品质包括4个指标层,分别为可溶性固形物、有机酸、可溶性糖和糖酸比;营养品质包括3个指标层,分别为可溶性蛋白、维生素C和番茄红素。为便于数据综合分析,在进行综合品质评价前,将不同指标间的数据量纲和单位进行归一化处理,对数据进行转化。

图1 供试番茄品种的综合评价层次结构

2.3.2 不同番茄品种各品质指标一致性检验及权重

相关研究表明,番茄硬度品质具有很好的实用性,果实越硬,运输、贮藏越方便,货架期越长。影响番茄果实风味品质较大的是含糖量和糖酸比,对番茄果实口感评价的指标可用可溶性固形物、可溶性糖、有机酸、糖酸比等,在风味综合品评中,得分次序由高到低为味甜>酸甜适中或偏甜>味酸>味淡,良好的风味必须建立在较高的含糖量及较好的糖酸比的基础上,糖酸比在6.0以上时,番茄果实风味较佳。番茄营养品质中主要体现在番茄红素及VC含量上,番茄红素是VA合成的唯一来源,具有较强的抗氧化性和抗肿瘤的功效。VC是非酶抗氧化剂,可以协同消除对人体细胞膜有伤害的自由基,因此两者具有抗癌、抗衰老的作用。

基于前人的研究,构建了番茄品质综合评价体系,根据所建立的层次结构图(图1),运用1~9比例标度法确定属性指标间的优先级并建立判断矩阵,利用DPS18.0软件计算各层次相应元素的权重,并对各判断矩阵进行一致性检验。由表3、4可知,目标层—准则层、商品性状指标层、风味品质指标层、营养品质指标层的一致性比率CR分别为0.000 0、0.073 8、0.021 9、0.051 8,均小于0.1,即构建的判断矩阵通过一致性检验。由表3可以看出,番茄果实的商品性状、风味品质、营养品质的权重分别为0.090 9、0.454 5、0.454 5,营养品质与风味品质权重相同,商品性状所占权重最低。由表4可以看出,番茄各品质指标所占权重由高到低依次为:番茄红素、可溶性糖、可溶性固形物、维生素C、硬度、有机酸、可溶性蛋白、糖酸比、单果质量、果形指数,所占权重分别为0.350 2、0.296 2、0.075 2、0.073 5、0.063 2、0.052 6、0.030 9、0.030 6、0.020 8、0.006 9。

表3 判断矩阵目标层—准则层一致性检验及权重

表4 判断矩阵商品性状、风味品质、营养品质一致性检验及权重

2.3.3 不同番茄品种综合品质分析

由表5可知,依据果形指数、单果质量及硬度指标筛选出商品性状较好的品种为瑞星五号、意佰芬-5、中杂302;依据可溶性固形物、有机酸、糖酸比及可溶性糖含量指标筛选出风味品质较好的品种为惠福、嘎啦果、吐尔奇;依据可溶性蛋白、维生素C及番茄红素含量指标筛选出营养品质较好的品种为惠福、京番309、吐尔奇。

表5 不同番茄品种综合品质得分

可溶性糖和番茄红素含量2个指标得分均在前5名的是惠福、嘎啦果;综合品质得分前5名的依次是惠福、嘎啦果、吐尔奇、京番309、吉诺比利。农户选择番茄品种的因素重要性产量为88.1%,品质76.3%,相比之前在品种选择上只追求高产,逐渐向产量与品质兼顾方向转型,但产量指标目前依旧是农户的最高追求。按照产量与品质1∶1的权重比例进行分析,得到产量与品质的最终得分(表6),得分由高到低依次为京番401、瑞星大宝、金棚八号、京番309、普罗旺斯、吉诺比利、惠福、倍盈、瑞菲、桃星、中杂301、欧贝、京番303、意佰芬-5、吐尔奇、嘎啦果、中杂302、金鹏飞跃、齐达利、飞天701、瑞星五号、中杂201。

表6 品质、产量综合得分与排名

3 结论与讨论

通过构建番茄品质综合评价体系,得到各层级、指标的权重,番茄果实的商品性状、风味品质、营养品质的权重分别为0.090 9、0.454 5、0.454 5;各品质指标所占权重从高到低依次为:番茄红素、可溶性糖、可溶性固形物、维生素C、硬度、有机酸、可溶性蛋白、糖酸比、单果质量、果形指数,所占权重分别为0.350 2、0.296 2、0.075 2、0.073 5、0.063 2、0.052 6、0.030 9、0.030 6、0.020 8、0.006 9,番茄红素与可溶性糖所占权重和为0.646 4,是衡量番茄综合品质的重要指标。

本评价方式中,综合品质较好的品种为惠福、嘎啦果、吐尔奇、京番309,适宜鲜食。丰产性以京番401、金棚八号、瑞星大宝和倍盈为佳,667 m产量均超过8 000.00 kg,京番401 667 m产量最高,为9 323.01 kg,较为适合农户选择,适宜于生产番茄酱等;综上,在番茄的综合品质方面,综合评分较高的为惠福、嘎啦果、吐尔奇和京番309;结合品质与产量性状,京番401、瑞星大宝、金棚八号、京番309及普罗旺斯均可作为优选品种。

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