คุณภาพผลและสารแคโรทีนอยด์ในผลของมะเขือเทศเชอร์รี (Solanum lycopersicum) ที่ผลิตภายใต้โรงงานผลิตพืช
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ภาวะโลกร้อนส่งต่อผลผลิตและคุณภาพของพืชที่ผลิตในสภาพแปลงเปิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งมะเขือเทศ ซึ่งเป็นพืชที่อ่อนแอต่อสภาพแวดล้อมดังกล่าว ปัจจุบันจึงมีการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตพืชในระบบโรงงานผลิตพืชเพื่อลดปัญหาสภาพแวดล้อมไม่เหมาะสมในการผลิตพืช อย่างไรก็ตามยังขาดข้อมูลการจัดการสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมในโรงงานผลิตพืชสำหรับมะเขือเทศเชอร์รี การศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของสภาพแวดล้อมในโรงงานผลิตพืชต่อคุณภาพผลและสารแคโรทีนอยด์ของมะเขือเทศเชอร์รี (Solanum lycopersicum) เปรียบเทียบกับแปลงเปิดและในโรงเรือนผลิตพืช โดยปลูกทดสอบมะเขือเทศเชอร์รีจำนวน 3 พันธุ์ ได้แก่ พันธุ์ G1, G2 และพันธุ์นิลมณี (G3) ใน 4 สภาพแวดล้อม ได้แก่ สภาพแปลงปลูก (E1) สภาพโรงเรือนที่มีการพรางแสง 50% (E2) ในโรงงานผลิตพืชแบบตู้คอนเทนเนอร์ (อุณหภูมิประมาณ 25±2 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์ 70% และให้ช่วงแสง 12 ชั่วโมงต่อวัน) ที่มีความยาวคลื่นแสงจากหลอด LEDs ต่างกัน 2 แบบ ได้แก่ แสงสีแดง:น้ำเงินแสง:ขาว (1:1:0.5) ที่มีความเข้มแสง 323 µmol/m2/s (E3) และแสงสีแดง:น้ำเงิน (1:1) ที่มีความเข้มแสง 229 µmol/m2/s (E4) แต่ละสภาพแวดล้อมวางแผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ (complete randomized design; CRD) จำนวน 3 ซ้ำ ทำการบันทึกข้อมูลคุณภาพผลและสารแคโรทีนอยด์ในผล จากนั้นทำการวิเคราะห์ความแปรปรวนรวมและเปรียบเทียบค่าเฉลี่ยด้วยวิธี Least Significant Difference (LSD) จากการศึกษาพบว่า ต้นมะเขือเทศพันธุ์ G1 และ G3 ที่ปลูกในสภาพ E1 และ E2 ให้น้ำหนักและขนาดผลมากกว่าที่ปลูกในสภาพ E3 และ E4 ขณะที่ปริมาณกรดที่ไทเทรตได้ในผลของมะเขือเทศเชอร์รีที่ปลูกในสภาพ E3 และ E4 มีค่าสูงกว่าที่ปลูกในสภาพ E1 และ E2 สภาพแวดล้อมในการปลูกที่แตกต่างกันยังมีผลต่อปริมาณไลโคพีนและเบต้าแคโรทีนในผลมะเขือเทศเชอร์รี โดยพันธุ์ G2 และ G3 ซึ่งมีปริมาณสารทั้งสองสูงกว่าพันธุ์ G1 มีการสะสมปริมาณไลโคพีนและเบต้าแคโรทีนในผลมากที่สุดเมื่อปลูกในสภาพ E3 แต่ไม่มีผลต่อมะเขือเทศพันธุ์ G1 จากการศึกษานี้ แสดงให้เห็นว่า สภาพแวดล้อมในโรงงานผลิตพืชสามารถเพิ่มปริมาณกรดที่ไตรเตรทได้ ปริมาณไลโคพีน และเบต้าแคโรทีนในมะเขือเทศเชอร์รีบางพันธุ์ได้
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
Aldrich, H.T., K. Salandanan, P. Kendall, M. Bunning, F. Stonaker, O. Kulen, and C. Stushnoff. 2010. Cultivar choice provides options for local production of organic and conventionally produced tomatoes with higher quality and antioxidant content. The Journal of the Science of Food and Agriculture. 90: 2548-2555.
Arias, R., T.C. Lee, L. Logendra, and H. Janes. 2000. Correlation of lycopene measured by HPLC with L*, a*, b* color readings of a hydroponic tomato and the relationship of maturity with color lycopene content. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 48: 1697-1702.
Bantis, F., S. Smirnakou, T. Ouzounis, A. Koukounaras, N. Ntagkas, and K. Radoglou. 2018. Current status and recent achievements in the field of horticulture with the use of light-emitting diodes (LEDs). Scientia Horticulturae. 235: 437-451.
Bertin, N., S. Guichard, C. Leonardi, J.J. Longuenesse, D. Langlois, and B. Navez. 2000. Seasonal evolution of the quality of fresh glasshouse tomatoes under Mediterranean conditions, as affected by air vapour pressure deficit and plant fruit load. Annals of Botany. 85: 741-750.
Bou-Torrent, J., G. Toledo-Ortiz, M. Ortiz-Alcaide, N. Cifuentes-Esquivel, K.J. Halliday J.F. Martinez-Garcia, and M. Rodriquez-Concepcion. 2015. Regulation of carotenoid biosynthesis by shade relies on specific subsets of antagonistic transcription factors and co-factors. Plant Physiology. 169: 1584-1594.
Camejo, D., P. Rodríguez, M.A. Morales, J.M. Dell'Amico, A. Torrecillas, and J.J. Alarcón. 2005. High temperature effects on photosynthetic activity of two tomato cultivars with different heat susceptibility. Journal of Plant Physiology. 162: 281-289.
Camejo, D., A. Jiménez, J.J. Alarcón, W. Torres, J.M. Gómez, and F. Sevilla. 2006. Changes in photosynthetic parameters and antioxidant activities following heat-shock treatment in tomato plants. Functional Plant Biology. 33: 177-187.
Dumas, Y., M. Dadomo, G. Di Lucca, and P. Grolier. 2003. Effects of environmental factors and agricultural techniques on antioxidant content of tomatoes. The Journal of the Science of Food and Agriculture. 83: 369-382.
Gautier, H., A. Rocci, M. Buret, D. Grasselly, and M. Causse. 2005. Fruit load or fruit position alters response to temperature and subsequently cherry tomato quality. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 85: 1009-1016.
Gautier, H., V. Diakou-Verdin, C. Bénard, M. Reich, M. Buret, F. Bourgaud, J.L. Poëssel, C. Caris-Veyrat, and M. Génard. 2008. How does tomato quality (sugar, acid, and nutritional quality) vary with ripening stage, temperature, and irradiance? Journal of Agricultural and Food Chemistry. 56: 1241-1250.
Gent, M.P.N. 2007. Effect of degree and duration of shade on quality of greenhouse tomato. HortScience. 42: 514-520.
Gomez, K.A., Gomez, A.A., 1984. Statistical Procedures for Agricultural Research. 2nd ed. Wiley. New York.
Ilahy, R., C. Hdider, M.S. Lenucci, I. Tlili, and G. Dalessandro. 2011. Phytochemical composition and antioxidant activity of high-lycopene tomato (Solanum lycopersicum L.) cultivars grown in Southern Italy. Scientia Horticulturae. 127: 255-261.
Jeeatid, N., S. Techawongstien, B. Suriharn, P.W. Bosland, and S. Techawongstien. 2017. Light intensity affects capsaicinoid accumulation in hot pepper (Capsicum chinense Jacq.) cultivars. Horticulture, Environment, and Biotechnology. 58: 103-110.
Kenyon, L., W.S. Tsai, S.L. Shih, and L.M. Lee. 2014. Emergence and diversity of begomoviruses infecting solanaceous crops in East and Southeast Asia. Virus Research. 186: 104-113.
Kozai, T., G. Niu, and M. Takagaki. 2015. Plant Factory: An Indoor Vertical Farming System for Efficient Quality Food Production. Academic Press, Amsterdam.
Kubola, J., and S. Siriamornpun. 2011. Phytochemicals and antioxidant activity of different fruit fractions (peel, pulp, aril and seed) of Thai gac (Momordica cochinchinensis Spreng). Food Chemistry. 127: 1138-1145.
Lahoz, I., A. Pérez-de-Castro, M. Valcárcel, J.I. Macua, J. Beltrán, S. Roselló, and J. Cebolla-Cornejo. 2016. Effect of water deficit on the agronomical performance and quality of processing tomato. Scientia Horticulturae. 200: 55-65.
Lenucci, M.S., D. Cadinu, M. Taurino, G. Piro, and G. Dalessandro. 2006. Antioxidant composition in cherry and high-pigment tomato cultivars. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 54: 2606-2613.
Matsuda, R., T. Yamano, K. Murakami, and K. Fujiwara. 2016. Effects of spectral distribution and photosynthetic photon flux density for overnight LED light irradiation on tomato seedling growth and leaf injury. Scientia Horticulturae. 198: 363-369.
Nguyen, M. L., and S.J. Schwartz. 1999. Lycopene: chemical and biological properties. Food Technology. 53: 38-45.
Patricia, I., 1999. Recent Techniques in Fertigation of Horticultural Crops in Israel. Available via. (Accessed 15 Jan) 2009. http://www.ipipotash.org/presentn/rtifohc
Riga, P., M. Anza, and C. Garbisu. 2008. Tomato quality is more dependent on temperature than on photosynthetically active radiation. The Journal of the Science of Food and Agriculture. 88: 158-166.
Schofield, A., and G. Paliyath. 2005. Modulation of carotenoid biosynthesis during tomato fruit ripening through phytochrome regulation of phytoene synthase activity. Plant Physiology and Biochemistry. 43: 1052-1060.
Tinyane, P.P., D. Sivakumar, and P. Soundy. 2013. Influence of photo-selective netting on fruit quality parameters and bioactive compounds in selected tomato cultivars. Scientia Horticulturae. 161: 340-349.
Toledo-Ortiz, G., E. Huq, and M. Rodriguez-Concepcion. 2010. Direct regulation of phytoene synthase gene expression and carotenoid biosynthesis by phytochrome-interacting factors. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107: 11626-11631.
Toor, R.K., and G.P. Savage. 2005. Antioxidant activity in different fractions of tomatoes. Food Research International. 38: 487-494.
Weller, J.L., M.E. Schreuder, H. Smith, M. Koornneef, and R.E. Kendrick. 2000. Physiological interactions of phytochromes A, B1 and B2 in the control of development in tomato. The Plant Journal. 24: 345-356.
Xie, B.X., S.W. Song, H.C. Liu, G.W. Sun, and R.Y. Chen. 2016. Effects of light quality on the quality formation of tomato fruits. Advances in Biological Sciences Research. 3: 11-15.
Xie, B.X., J.J. Wei, Y.T. Zhang, S.W. Song, W. Su, G.W. Sun, Y.W. Hao, and H.C. Liu. 2019. Supplemental blue and red light promote lycopene synthesis in tomato fruits. Journal of Integrative Agriculture. 18: 590-598.
Xu, H.L., Q. Xu, F. Li, Y. Feng, F. Qin, and W. Feng. 2012. Applications of xerophytophysiology in plant production—LED blue light as a stimulus improved the tomato crop. Scientia Horticulturae. 148: 190-196.