Effects of Soil Potassium Content on the Sugar and Citric Acid Concentrations in 'Solarino' Tomato Fruit (Solanum lycopersicum L.)
Keywords:
Tomatoes, Solarino, Potassium content, Reducing Sugar, Citric acidAbstract
Tomato is a popular plant in plant in Thailand due to its high nutritional value. It can be eaten fresh or processed into various products. Nowadays, Solarino tomatoes are more popular for consumption because it tastes good sweet and sour. The sugar content and organic acids are the main factors in tomato flavor and potassium is a key nutrient for growing good-tasting fruit. Therefore, the effect of soil potassium content on sugar and organic acid content in Solarino tomato was analyzed. It was found that the soil from Farm 1 had the highest potassium content (543.8 mg/kg) and the soil from Farm 2 had the second highest potassium content (530.4 mg/kg), yielding tomatoes with higher sugar concentration than other farms, 6.59 and 6.27 mg/g FW respectively. Although the soil from Farm 1 yielded lower sugar content than Farm 2, other farms with lower potassium content also yielded lower sugar content. It was shown that the potassium content in the soil affected sugar formation in tomato. The study of citric acid content in tomatoes was found that a decrease in the citric acid concentration was consistent with an increase in potassium content in the soil. The soils from Farm 1 which had the highest concentration of potassium produced tomatoes with a low concentration of citric acid (0.419 %w/w), resulting in a high sugar-to-citric acid ratio. However, tomatoes from Farm 5, which had the lowest potassium concentration in the soil, contain the lowest concentrations of reducing sugars and citric acid, leading to the poorest taste quality. Therefore, potassium is an important nutrient that increases the flavor quality of tomatoes.
Downloads
References
กนกพร มานันตพงศ์, อนงนาฏ ศรีประโชติ, ศิริรัตน์ อนุตระกูลชัย, รัฐพล ไกรกลาง และ พรทิวา กัญยวงศ์หา. (2565). ผลของการลดปริมาณโพแทสเซียมต่อคุณภาพผลผลิตมะเขือเทศเชอรี่ที่ปลูกในระบบไฮโดรพอนิกส์. วารสารแก่นเกษตร, 50(4), 1006-1018.
ทิมทอง ดรุณสนธยา, พัสกร ทะสานนท์, วิทยา จินดาหลวง และ กรุณา พุ่มทรง. (2563). จลนศาสตร์การปลดปล่อยโพแทสเซียมของดินที่ลุ่มบริเวณที่ราบภาคกลางของประเทศไทย. วารสารเกษตร คณะเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 36(1), 123-133.
นิธิยา รัตนาปนนท์ และดนัย บุณยเกียรติ. (2533). วิทยาการหลังการเก็บเกี่ยวผักและผลไม้เศรษฐกิจ. เชียงใหม่: คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่.
พงษ์เทพ เกิดเนตร. (2542). เทคโนโลยีผักและผลไม้. (เอกสารประกอบการสอนวิชา 0404434 เทคโนโลยีผักและผลไม้). นครศรีธรรมราช: ภาควิชา อุตสาหกรรม คณะเกษตรศาสตร์นครศรีธรรมราช สถาบันเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพฯ.
รชดาภรณ คุมพุม. (2551). เทคนิคการวิเคราะหปริมาณโซเดียมและโพแทสเซียมในดินดวยวิธีทางเคมี.กรุงเทพมหานคร: กลุมอุตสาหกรรมพื้นฐาน 4 สํานักอุตสาหกรรมพื้นฐาน กรมอุตสาหกรรมพื้นฐานและการเหมืองแร่.
วีณา จิรัจฉริยากูล. (2543). มะเขือเทศ. จุลสารข้อมูลสมุนไพร คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล3(17), 3-11.
สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร. (2566) สถิติการเกษตรของประเทศไทย 2566.
Agius, C., Tucher, S., Poppenberger, B., & Rozhon, W. (2018). Quantification of sugars and organic acids in tomato fruits. MethodsX, 5, 537-550. https://doi.org/10.1016/j.mex. 2018.05.014
AOAC. (2000). Official methods of analysis of the association of official analytical chemists (17th ed). Maryland: AOAC international.
Colpan, E., Zengin, M., & Ozbahce, A. (2013). The effects of potassium on the yield and fruit quality components of stick tomato. Horticulture, Environment, and Biotechnology. 54, 20–28. https://doi.org/10.1007/s13580-013-0080-4
Cox, A. E., Joern, B. C., Brouder, S. M., & Gao, D. (1999) Plant-available potassium assessment with a modified sodium tetraphenylboron method. Soil Science Society of America Journal, 63, 902-911. https://doi.org/10.2136/SSSAJ1999.634902X
Daoud, B., Pawelzik, E., & Naumann, M. (2020). Different potassium fertilization levels influence water-use efficiency, yield, and fruit quality attributes of cocktail tomato-A comparative study of deficient-to-excessive supply. Scientia Horticulturae, 272, 109562. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109562
Davies, J. N. (1966). Changes in the non-volatile organic acids of tomato fruit during ripening. Journal of the Science of Food and Agriculture, 17, 396–400.
Helmke, P. A. & Sparks, D. L. (1996). Chapter 19: Lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium, method of soil analysis. Madison: Soil Science Society of America. (551-572).
Hernández-Pérez, I., Valdez-Aguilar, L. A., Alia Tejacal, I., Cartmill, A. D., & Cartmill, D. L. (2019). Tomato fruit yield, quality, and nutrient status in response to potassium: Calcium balance and electrical conductivity in the nutrient solution. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 20(2), 484–492. https://doi.org/10.1007/s42729-019-00133-9
Jain, A., Jain, R., & Jain, S. (2020). Quantitative analysis of reducing sugars by 3, 5-dinitrosalicylic acid (dnsa method). in: basic techniques in biochemistry, microbiology and molecular biology (Springer Protocols Handbooks). New York: Humana.
Miller, G. L. (1959). Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar.Analytical Chemistry, 31, 420-428. https://doi.org/10.1021/ac60147a030
Obenland, D., Feliziani, E., Zhu, S., Zhao, X., Margosan, D.A., Mlikota Gabler, F., VanZyl, S., Romanazzi, G., Smilanick, J.L., Beno-Moualem, D., Kaplunov, T. & Lichter, A. (2015). Potassium application to table grape clusters after veraison increases soluble solids by enhancing berry water loss. Scientia Horticulturae, 187, 58–64. https://doi.org/ 10.1016/j.scienta.2015.03.005
Ogawa, A., Eguchi, T. & Toyofuku, K. (2012). Cultivation method for leafy vegetable and tomatoes with low potassium content dialysis patients. Environmental Control in Biology, 50(4), 407-414. https://doi.org/10.2525/ecb.50.407
Quaggio, J. A., Mattos, D. & Cantarella, H. (2006). Fruit yield and quality of sweet oranges affected by nitrogen, phosphorus and potassium fertilization in tropical soils. Fruits, 61(5), 293–302. https://10.1051/fruits:2006028
Salunkhe, D. K., Jadhav, S. J., & Yu, M. H. (1974) Quality and nutritional composition of tomato fruit as influenced by certain biochemical and physiological changes. Qualitas Plantarum: Plant Foods for Human Nutrition, 24, 85–113. https://doi.org/ 10.1007/BF01092727
Shen, C., Wang, J., Jin, X., Liu, N., Fan, X., Dong, C., Shen, Q., & Xu, Y. (2017). Potassium enhances the sugar assimilation in leaves and fruit by regulating the expression of key genes involved in sugar metabolism of Asian pears. Plant Growth Regulation, 83, 287–300. https://doi.org/10.1007/s10725-017-0294-z
Wang, J., Lu, Y., Zhang, X., Hu, W., Lin, L., Deng, Q., Xia, H., Liang, D., & Lv, X. (2024). Effects of potassium-containing fertilizers on sugar and organic acid metabolism in grape International Journal of Molecular Sciences, 25(5), 2828. https://doi.org/10.3390/ ijms25052828
Wu, K., Hu, C., Wang, J., Guo, J., Sun, X., Tan, Q., Xiaohu, Z., & Wu, S. (2022). Comparative effects of different potassium sources on soluble sugars and organic acids in tomato. Scientia Horticulturae, 308, 111601. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2022. 111601
Wu, S., Zhang, C., Li, M., Tan, Q., Sun, X., Pan, Z., Deng, X. & Hu, C. (2021). Effects of potassium on fruit soluble sugar and citrate accumulations in Cara Cara navel orange (Citrus sinensis L. Osbeck). Scientia Horticulturae, 283, 110057. https://doi.org/ 10.1016/j.scienta.2021.110057
Zhang, W., Zhang, X., Wang, Y., Zhang, N., Guo, Y., Ren, X. & Zhao, Z. (2018). Potassium fertilization arrests malate accumulation and alters soluble sugar metabolism in apple fruit. Biology open, 7(12), bio24745. https://doi.org/10.1242/bio.024745
