尹欣, 刘亚令, 杜艺璇, 高培芳, 温鹏飞, 张鹏飞
(1.山西农业大学园艺学院,山西 太谷 030801;2.山西农业大学生命科学学院,山西 太谷 030801;3.山西农业大学农学院,山西 太谷 030801)
枣(ZiziphusjujubaMill.)是中国重要的干果树种之一,其现有栽培面积与苹果和柑橘相接近,并且枣在干果主栽果树中产量位居第一[1-2]。然而,枣裂果病害的发生严重影响了山西、山东、河北、河南、陕西等传统枣主产区枣业的发展。主产于山西省太谷县的壶瓶枣,皮薄肉厚、味甜汁多,裂果率极高[3],最严重年份裂果可达到90%以上。影响枣裂果的因素是多方面的,如品种、果皮果肉特性、水分、激素、矿质营养、栽培条件等[4]。生产中多采取避雨栽培、喷施钙制剂、改善栽培管理条件等措施来减少裂果的发生,喷施防裂药剂对枣果实的品质会产生一定的影响,如不同钙制剂在降低裂果率的同时增加了枣果中总糖、可溶性糖、还原糖、蛋白质、Vc、酚类物质的含量[5]。通过调查发现,山西太谷壶瓶枣产区的枣农多采取搭设避雨棚、喷施防裂剂等措施减少裂果的发生,或两种措施同时应用,可以有效减少裂果的发生。为了在生产中合理地使用避雨棚、防裂剂等措施,本试验以壶瓶枣为对象,分析避雨棚下喷施防裂药剂对枣果实发育及品质的影响,为今后防裂措施的综合利用提供科学依据。
试验于2017年在山西农业大学园艺学院实验中心和太谷县小白乡东里村枣基地进行。选择生长状况和管理水平基本一致的20棵枣树作为试验样树,品种为当地主栽品种壶瓶枣。
试验共设置4个处理,分别为避雨棚(BYP)、避雨棚+克裂一号(KLYH,600倍液,主要成分为赤霉素)、避雨棚+枣丰宝(ZFB,500倍液,山西农业大学绿荣科技有限公司),以露地不喷药为对照(CK),重复5次,完全随机排列。从8月5日开始,每隔10 d喷施一次,共5次,用量以喷到果面、叶面滴水为宜。8月15日在树冠上方搭设塑料避雨棚。从8月5日开始采样,每隔10 d采样一次,每次采样在喷药之前,在样树的东、南、西、北4个方向随机采摘生长较为一致且无机械损伤的枣果,装入自封袋并放置于准备好的冰盒中带回实验室。从9月5日开始调查裂果数,计算裂果率和裂果指数。
裂果率、裂果指数统计参照胡亚岚[6]的方法,裂果率=裂果数/调查枣果总数,裂果指数=∑(裂果等级×裂果数)/(最高等级×调查总果数);单果质量用电子天平称量;横、纵径测定参照胡琼[7]的方法使用游标卡尺测定;果实硬度参照杨莉杰等[8]的方法使用硬度计测定;可溶性固形物含量参照刁俊明等[9]的方法使用手持折光仪测定、可溶性糖和可滴定酸含量参照冯梅等[10]的方法分别使用蒽酮比色法和氢氧化钠滴定法测定;抗坏血酸的测定参照马倩倩等[11]的方法并做了适当改动,准确称取0.100 0 g样品,加入4 mL质量分数为0.1%草酸,避光下超声提取10 min,3 500 r·min-1离心5 min,取上清液至10 mL离心管中,重复提取一次,合并上清液,充分混匀后放置待测,色谱条件为:Syncronis C18色谱柱(250 mm×4.6 mm),用质量分数为0.1%草酸做流动相,检测波长为240 nm,流速为1.0 mL·min-1,柱温35 ℃,进样量为10 μL。
使用Excel 2010和SAS 8.0对数据进行分析、制图和方差分析。
KLYH、ZFB、BYP和CK的壶瓶枣白熟期至脆熟期枣果实裂果率、裂果指数见表1。由表1可知,同一时期壶瓶枣的裂果率、裂果指数以ZFB处理的最低,其次为KLYH。BYP处理的裂果率、裂果指数在9月15日、9月25日和10月6日均低于CK。4个处理的平均裂果率(裂果指数)分别为:ZFB 6.457%(0.047),KLYH 10.835%(0.069),BYP 17.685%(0.096),CK 25.682%(0.195),说明防裂处理不仅能够降低裂果率,还能显著降低裂果指数,且以避雨棚+喷施防裂药剂的防裂效果最好。
表1 不同处理下的裂果率和裂果指数Table 1 Fruit cracking rate and fruit cracking index of different treatments
2.2.1 不同处理对枣果实单果质量的影响 不同处理对枣果实单果质量的影响见图1。壶瓶枣果实单果质量动态变化呈快-慢-快的变化趋势,8月5日至8月25日和9月25日至10月6日的2个时期单果质量增加较大,8月25日至9月15日期间增加较为平缓。10月6日,各处理的单果质量分别为ZFB 25.78 g,KLYH 24.94 g,BYP 24.74 g,CK 25.10 g,各处理间差异不显著,说明搭建避雨棚和喷施防裂药剂对壶瓶枣单果质量没有显著影响。
2.2.2 不同处理对枣果实纵径、横径和果形指数的影响 不同处理对枣果实纵径、横径和果形指数的影响见图2、图3、图4。枣果实纵径、横径随着果实的发育呈增大的趋势,各个时期果实纵径大于横径。10月6日果实横径为33.514~34.599 mm,纵径为48.724~51.224mm,KLYH处理的枣果实纵径显著高于ZFB、BYP和CK。枣果实从果形指数的分析(图4)可以看出,各个时期枣果实的果形指数均>1,随着果实发育果形指数呈下降趋势,8月5日果形指数为1.577~1.748,9月5日果形指数最小(1.428~1.472),随后又有所上升,10月6日果形指数为1.441~1.528,说明枣果发育前期以纵向发育为主,横向发育略晚于纵向发育,喷施KLYH后的果形指数高于其他处理和对照,可见KLYH有增大果形指数的作用。
图1 不同处理下壶瓶枣单果质量的动态变化Fig.1 Dynamic changes of single fruit quality of ‘Huping’ jujube of different treatments
2.2.3 不同处理对枣果实硬度的影响 不同处理对枣果实硬度的影响见图5。4种处理KLYH、ZFB、BYP和CK的壶瓶枣果实硬度在生育期内呈现下降趋势(图5),可分为迅速下降和缓慢下降2个阶段,8月5日到9月5日下降较快,9月5日之后果实硬度下降较缓慢。10月6日KLYH、ZFB和BYP处理枣果实硬度与CK无显著性差异。
2.3.1 不同处理对枣果实可溶性固形物含量的影响 不同处理对枣果实可溶性固形物含量的影响如图6所示。可溶性固形物含量随着果实的生长逐渐积累,在壶瓶枣整个生长过程中分为平缓上升和快速上升阶段,平缓上升阶段为8月5日到8月25日,快速上升阶段为8月25日到9月25日,10月6日ZFB和CK的可溶性固形物含量有所回落,KLYH、ZFB、BYP和CK的可溶性固形物含量分别为30.94%、30.12%、34.18%和29.06%。10月6日KLYH、ZFB和BYP壶瓶枣可溶性固形物含量均高于CK,其中BYP处理显著高于对照,说明搭建避雨棚可显著提高可溶性固形物含量,而避雨棚下喷施ZFB和KLYH对成熟壶瓶枣可溶性固形物含量无显著影响。
图2 不同处理下枣果实纵径的动态变化
图3 不同处理下枣果实横径的动态变化
图4 不同处理下枣果实果形指数的动态变化
2.3.2 不同处理对枣果实可溶性糖含量的影响 不同处理对枣果实可溶性糖含量的影响见图7。壶瓶枣的可溶性糖含量随着果实的生长而逐渐积累,分为平缓上升和迅速增长2个阶段。平缓上升阶段为8月5日到8月15日期间,迅速增长阶段为8月15日到9月25日。KLYH、ZFB、BYP和CK处理的10月6日成熟期枣果实可溶性糖含量分别为8.89 %、9.63 %、8.81 %、和9.55 %,差异均不显著,说明避雨棚下喷施防裂剂对成熟壶瓶枣的可溶性糖含量没有显著影响。
图5 不同处理下枣果实硬度的动态变化
图6 不同处理下枣果实可溶性固形物含量的动态变化Fig.6 Dynamic changes of soluble solids content of jujube fruit of different treatments
图7 不同处理下枣果实可溶性糖含量的动态变化
2.3.3 不同处理对枣果实可滴定酸含量的影响 不同处理对枣果实可滴定酸含量的影响见图8。4种处理KLYH、ZFB、BYP和CK处理的壶瓶枣果实可滴定酸含量总体呈现出波浪式上升趋势。从8月5日到10月6日,KLYH、ZFB、BYP和CK处理的可滴定酸含量分别增加了81.82%、50.96%、115.56%和60.83%。KLYH、ZFB和BYP处理成熟期枣果实可滴定酸含量略高于CK,但均没有达到显著水平,表明避雨棚下喷施防裂剂的措施对成熟的壶瓶枣果实中可滴定酸含量无显著影响。
2.3.4 不同处理对枣果实抗坏血酸含量的影响 不同处理对枣果实抗坏血酸含量的影响如图9所示。KLYH、ZFB、BYP和CK处理的抗坏血酸含量分别为4.34 、2.10、2.84 和3.11 mg·g-1。KLYH处理的抗坏血酸含量略高于CK,ZFB和BYP处理的抗坏血酸含量低于对照,KLYH处理抗坏血酸含量显著高于ZFB处理的2.24 mg·g-1。KLYH、ZFB和BYP处理的抗坏血酸含量与CK之间无显著性差异,说明避雨棚下喷施防裂剂对成熟的壶瓶枣果实中抗坏血酸含量无显著影响。
图8 不同处理下枣果实可滴定酸含量的动态变化Fig.8 Dynamic changes of titrating acid of jujube fruit of different treatments
图9 不同处理成熟枣果实抗坏血酸比较分析
研究表明,降雨是引发枣裂果的主要因素,过多的水分进入果实后致使果皮开裂[12]。因此,降低裂果率的措施主要围绕两方面进行,一方面是改变外部环境,即搭建避雨棚。袁国军等[13]应用搭建避雨棚使枣品种‘新郑早红’裂果率由46.5%降到6.1%,较大幅度地减少了裂果的发生,李丽等[14]用避雨棚栽培冬枣,裂果率较露地栽培降低了64.29%,说明避雨栽培可以有效地降低裂果发生。另一方面是通过各种措施增强枣果皮抵抗内部膨胀力来降低裂果率,如喷施各种含钙制剂[15-16]、枣丰宝[17]等,都有一定的防裂效果。在本试验中,进行了搭建避雨棚和结合喷施枣丰宝或克裂一号等措施进行裂果率的分析,发现搭建避雨棚能够降低壶瓶枣的裂果率和裂果指数,但裂果率仍达17.69%,而搭建避雨棚后再喷施枣丰宝或克裂一号,平均裂果率为6.46%~10.84%,裂果指数为0.035~0.052,说明2种措施结合使用可以更有效地降低裂果的发生。
本试验从壶瓶枣单果质量、横径、纵径动态变化分析结果显示:搭建避雨棚和喷施枣丰宝、克裂一号对壶瓶枣果实单果质量、纵径、横径均没有显著影响,而喷施克裂一号后的果形指数高于枣丰宝处理、避雨棚处理和对照,克裂一号有增大果形指数的作用。壶瓶枣果实硬度在生育期内呈现下降趋势,各处理对枣果实硬度均没有显著影响。防裂措施对枣果实生长发育过程的影响,不同的研究者的研究结果并不相同,可能是单果质量、横径、纵经、果实硬度等指标受诸多因素的影响,刘丹[17]对壶瓶枣喷施枣丰宝的研究结果表明,枣果实硬度提高、单果质量显著增加;孙雪姣[5]对壶瓶枣喷施钙制剂的研究结果表明,喷施钙制剂显著增加枣果实的单果质量和可食率;吴文莹[18]对新郑灰枣喷施防裂制剂的研究结果表明,对枣果实单果质量无明显影响;袁国军等[13]对新郑灰枣进行避雨栽培的研究表明,对枣果实单果质量无显著性影响;李丽等[14]研究表明,对冬枣进行避雨栽培使果实硬度明显下降,并显著提高枣果实单果质量和横纵径。
搭设避雨棚、喷施防裂剂对枣果实内在品质的影响,不同的研究其结果有较大差异,如韩志强等[19]对金丝4号在避雨栽培下的研究表明,枣果实中可溶性固形物和可滴定酸含量无显著性变化,显著增加枣果实中可溶性糖和抗坏血酸含量;袁国军等[13]对新郑早红在避雨栽培下的研究表明,对枣果实中可溶性固形物、可滴定酸和抗坏血酸含量均无显著的变化,明显提高枣果实中可溶性糖含量;李丽等[14]研究发现,避雨栽培下冬枣可溶性固形物和抗坏血酸含量明显提高;吴文莹[18]在对新郑灰枣喷施萘乙酸的研究中发现,可溶性糖含量高于对照、可滴定酸低于对照,而对可溶性固形物和抗坏血酸含量没有显著影响。本试验中对壶瓶枣搭建避雨棚可显著提高可溶性固形物含量,而避雨棚下喷施枣丰宝和克裂一号显示出对成熟壶瓶枣果实可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸没有显著影响。避雨棚下喷施防裂剂对成熟壶瓶枣抗坏血酸含量无显著影响。研究结果的差异可能是由于研究的对象不同而造成,也可能是由于处理过程中树体的差异或者外界各种环境因素的差异。因此,在将来的试验设计中针对某一地区某一物种结合不同的条件进行长期的观察分析,以望得到可靠的理论数据指导实际生产。