袁晓春 陈屏昭 张泽俊 师睿
摘要:以12年生盛果期红富士苹果(Malus domestica Borkh. cv. Red Fuji)树为试材,分别用1、2、3、4、5 mmol/L的Na2SO3雾状液喷洒红富士苹果叶面和果面(分别记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组),并以H2O雾状液为对照。结果显示,与对照相比,处理组的果品外观质量和内在品质均有不同程度的改善;除Ⅴ组外,其他处理组的果实生长量、果实产量、果实高品级分数和总产值均有增加,其中,Ⅲ组的总产值比Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ组和对照分别净增168.40、68.70、177.20、288.20、279.70元,增收率分别为12.2%、5.0%、12.8%、20.8%和20.2%,差异达显著水平。说明Na2SO3对红富士苹果具有类似于NaHSO3和KHSO3的特性,其最佳喷施浓度为3 mmol/L。
关键词:红富士苹果(Malus domestica Borkh. cv. Red Fuji);Na2SO3;浓度;产量;产值
中图分类号:S661.1;S482.8+99 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2018)06-0080-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.06.019
Abstract: Taking the 12-year-old Red Fuji apple(Malus domestica Borkh. cv. Red Fuji) trees in the full fruit period as test materials, 1, 2, 3, 4, 5 mmol/L of Na2SO3 solution were sprayed on the leaves and fruit surfaces(respectively recorded as Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ group), with fog liquid water as control. The experiment demonstrated that the exterior and internal quality of the fruits of treated groups were improved to different degrees compared with the control. Except for group V, the growth, yields, high quality fraction and total output value of the other groups were increased. The total output value(rate) of group Ⅲ was increased by 168.40(12.2%), 68.70(5.0%), 177.20(12.8%), 288.20(20.8%), 279.70(20.2%) CNY than group Ⅰ, Ⅱ, Ⅳ, Ⅴ and CK, respectively. The difference was significant. The results showed that Na2SO3 had similar effects with NaHSO3 and KHSO3 on Red Fuji apples, and the optimal spraying concentration was 3 mmol/L.
Key words: Red Fuji apple(Malus domestica Borkh. cv. Red Fuji); Na2SO3; concentration; yield; output value
亚硫酸氢盐(NaHSO3、KHSO3)作为光合磷酸化促进剂,可以增加作物ATP的供应,提高作物的光合速率,增加产量[1-7]。刘忠荣等[8]和陈屏昭等[9-12]观察到植物叶面喷施一定浓度的亚硫酸氢盐溶液后,可以促进红富士苹果(Malus domestica Borkh. cv. Red Fuji)的生长发育,提高产量,提升内在品质,改善外观质量和风味口感,并增产增收[13],促进早熟[14],延长贮藏时间,延缓贮藏期间果实所含各种营养成分的流失[15]。在植物细胞的微环境内,Na2SO3是否也具有与NaHSO3和KHSO3类似的生理作用,即低浓度可以促进植物的光合磷酸化、增加ATP的供应、提高光合效率、增加作物产量,而高濃度则抑制光合作用、导致作物减产,却鲜有文献报道。为此,试验在云南省昭通市以不同浓度的Na2SO3雾状液喷洒红富士苹果植株的叶面和果面,定期观测果实的生长量、果实产量和外观品相差异,并估算产值,以筛选出最适宜的Na2SO3溶液喷洒浓度范围,期望以最小的生产资料消耗和劳动力成本获取最大的收益,为果农增产增收提供技术参考,现将有关试验情况报告如下。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2017年3-10月在云南省昭通市旧圃镇一红富士苹果种植示范户果园内进行,果园位于海拔1 820 m的坝区平地,土壤为红壤,栽植株行距为4.0 m×3.0 m,常规管理。选择自然条件下长势基本一致的12年生丰产红富士苹果树进行分组试验,每组6株。试验设1个对照组和5个处理组。其中,对照组用自来水雾状液喷洒,每月雾状喷洒一次树叶和果面;处理组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ则是分别用浓度为1、2、3、4、5 mmol/L的Na2SO3稀释液,每月雾状喷洒一次树叶和果面。试验于2017年5月15日傍晚18:00开始,后期根据天气情况,适当调整喷洒日期,以避开风、雨时段。截至当年9月中旬,每组果树均被处理5次。于2017年10月5日采收果实,一周后进行相关指标测定。
1.2 分析测定
在喷洒Na2SO3稀释液的1周后测定红富士苹果果实生长量[12];用称量法测定单株产量、单果均重、百果重和各组总产量;用GY-1型果实硬度计测定果实去皮硬度;用游标卡尺测定果实横径、纵径,计算果形指数;用蒽酮比色法和2,6-二氯酚靛酚比色法[16]测定果实总糖和维生素C含量;参考文献[17]的方法测定果实着色指数和可滴定酸含量;用BM-FG103型便携式糖量折光仪测定果实可溶性固形物含量;用 Folin-Ciocalteu法[18-22]测定果实多酚含量;并按照文献[23]的方法对果实进行分级,再以文献[13]的方法估算产值。
1.3 数据处理
试验所得数据采用Microsoft Office Excel 2007程序处理,并用其作图、制表;应用SPSS 17.0软件进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 Na2SO3对红富士果实生长量的影响
果实在不同阶段的生长量(单果均重)是反映果实生长发育状况的标志性指标之一[12],试验里Na2SO3稀释液喷洒不同生长阶段的红富士苹果树叶和果面后,果实生长量动态变化情况见图1。从图1可见,在5、6月份,各处理组果实的生长量差异不明显;7月份,Ⅲ组的果实生长量明显高于CK和Ⅴ组,而与Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ组的差异不明显;8月份,各组果实生长量大小依次为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ>Ⅴ>CK,且CK与Ⅱ、Ⅲ组之间的差异达到了显著水平(P<0.05),与其他组的差异不显著(P>0.05);处理组之间,果实生长量与喷洒浓度相关,其中Ⅴ组与Ⅱ、Ⅲ组之间差异显著(P<0.05);9月份,果实生长量动态变化趋势与8月份相同,Ⅱ、Ⅲ组与其他组之间的差异显著(P<0.05),其中Ⅲ组的平均果重峰值分别比CK、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ组高出22.27、13.92、17.01、21.05 g,差异达显著水平(P<0.05),Ⅱ组与Ⅲ组之间无显著差异(P>0.05)。因此,雾状喷洒Na2SO3稀释液可提升红富士苹果果实的生长量,其提升幅度与Na2SO3浓度相关。
2.2 Na2SO3对红富士产量的影响
Na2SO3稀释液雾状喷洒不同生长阶段的红富士苹果树叶和果面后,对果实单果均重、百果重及单株产量的影响情况见表1。从表1分析可见,各组果实单株产量、单果均重和百果重均依次为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ>Ⅴ>CK。其中,Ⅲ组的单株产量分别比Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ组和CK高出6.4%、5.7%、8.2%、13.8%和14.0%,差异显著(P<0.05);Ⅲ组的单果均重分别比Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ组和CK高出4.8%、2.9%、6.2%、8.9%和9.7%,与Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ组和CK之间差异均达显著水平(P<0.05);Ⅲ组的百果重分别比Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ组和CK高出5.1%、1.2%、6.0%、8.4%和8.9%,与Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ组和CK之间差异均达显著水平(P<0.05)。所以果实产量的提升幅度与喷洒的Na2SO3浓度相关。
2.3 Na2SO3对红富士苹果外观质量的影响
苹果的硬度、果形指数、着色指数及其色泽与光洁度是评价苹果外观质量(品相)的主要指标[13]。由表1还可知,按CK、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的排序,随着Na2SO3稀释液浓度的增大,果实的硬度依次下降,着色指数依次增大,且CK与处理组之间差异显著(P<0.05)。果形指数则按Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、CK的排序依次下降,且CK与处理组之间差异显著(P<0.05),而处理组间差异不显著(P>0.05)。但从目测来看,处理组果实的色泽和光洁度有不同程度的改善。总的来看,喷洒一定浓度的Na2SO3溶液,有助于改善红富士果实的外观质量。
2.4 Na2SO3对红富士苹果内在品质的影响
果实的可溶性固形物、总糖、可滴定酸、维生素C和多酚类物质的含量是评价果品质量的重要内在指标,Na2SO3稀释液喷洒不同生长阶段的红富士苹果树叶和果面后,对果实内在品质指标的影响情况见表2。由表2可见,处理组的可溶性固形物、总糖、维生素C及多酚含量均高于CK,而各处理组的可滴定酸含量均低于CK。其中CK与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组之间的可溶性固形物和总糖含量有显著差异(P<0.05),Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组之间则无显著差异(P>0.05);Ⅱ、Ⅲ组的维生素C和多酚类物质含量与Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ组和CK之间有显著差异(P<0.05);在测定的可滴定酸含量方面,CK、Ⅰ组与其他处理组之间存在显著差异(P<0.05),而Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅳ组之间无显著差异(P>0.05)。
2.5 Na2SO3對红富士果品分级产量及品级分数的影响
果品分级是实现产品形态向产值形态(收入)转换的重要环节[13]。通过分级,便于匡算产值,实现产值最优化,并且可以在不考虑生产资料消耗和劳动力成本的情况下,筛选出Na2SO3的有效使用浓度范围和最佳浓度。根据文献[23],各组的分级产量及其在总产量中所占的品级分数归总情况见表3。从表3分析可见,各组总产量(6株)依次为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ>CK>Ⅴ。在一定范围内,随着Na2SO3稀释液浓度的增大,果实总产量也逐渐升高;当浓度为3 mmol/L时,总产量达极大值;当浓度为5 mmol/L时,总产量出现极小值。Ⅲ组的总产量分别比CK、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ组高出12.7%、6.2%、4.9%、7.4%、13.5%,差异达显著水平(P<0.05);而Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ之间以及Ⅴ、CK之间均无显著差异(P>0.05)。
从表3还可见,各组的特级果、一级果的产量是Ⅱ、Ⅲ组显著高于Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ组和CK(P<0.05),而三级果的产量则是Ⅱ、Ⅲ组显著低于Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ组和CK(P<0.05);而Ⅴ组、CK的二级果产量则显著低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组。说明Na2SO3溶液浓度适宜时,可增加红富士苹果特级果和一级果产量以及总产量,降低三级果的产量;而浓度过高时,则会导致优级果产量和总产量下降。
2.6 Na2SO3对产值的影响
苹果产值是果农产品形态的具体体现,是评价果农收益的主要指标。通过匡算产值,可以反映果农的收入状况,这也是评价是否增产增收的重要方法和手段。若不考虑劳动力成本,则可按下列公式匡算产值:
CT=■M·p
式中,CT为各组总产值,M为果品分级产量,p为当年市场销售单价[13]。由此得出的各组总产值(表4)排序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ>CK>Ⅴ,其中,Ⅲ组的总产值(6株)比Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ组和CK分别净增了168.40、68.70、177.20、288.20、279.70元,增收率分别为12.2%、5.0%、12.8%、20.8%、20.2%,表明在一定范围内,Na2SO3使用浓度由低到高,产值升高;浓度为3 mmol/L时,产值达到极大值;浓度为4 mmol/L,产值有所下降;濃度为5 mmol/L时,产值低于CK水平。由此可见,Na2SO3的最佳使用浓度为3 mmol/L。
3 小结与讨论
试验结果表明,Na2SO3对红富士苹果具有类似于NaHSO3和KHSO3的作用,即用一定浓度(范围0~4 mmol/L)的Na2SO3溶液喷洒果树叶面和果面,可促进果实生长,提升产量、改善果品的外观品相以及内在品质,增大高品级果实的品级分数和产值,其有效浓度的临界值最大为4 mmol/L;当浓度达到5 mmol/L后,作用效果相反,产值下降。
通过对比分析,Na2SO3的浓度在3 mmol/L时,反映红富士果品质量的各项指标达到最佳水平,产量和产值达到最大值,即Na2SO3的最佳使用浓度为3 mmol/L。
以往研究表明,以NaHSO3和KHSO3溶液喷施红富士苹果的最佳浓度为5 mmol/L[8],这与本试验Na2SO3的最佳使用浓度3 mmol/L存在差异。产生此差异的原因以及Na2SO3对红富士苹果的生理作用机制是否与NaHSO3和KHSO3一样,还需进一步试验探讨。
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