残次果发酵液的组分及其对梨果品质的影响

周家一，汪晓谦，杜国栋

（沈阳农业大学园艺学院，沈阳 110866）

秋子梨在我国北方地区有着广泛的分布与种植，如‘南果梨’为辽宁鞍山地区重要的特色园艺商品。随着‘南果梨’栽培面积和产量逐年增加，果园中产出一定数量的生理落果、病虫害果、鸟啄果等低品质果。残次果实中养分丰富，从资源角度考虑，如果将残次果实丢弃，会导致果园中可利用养分的流失，这种流失往往需要大量的化肥来补充；从病虫害角度考虑，残次果中往往携带着虫卵和病菌，如果不及时清理，会为病虫提供繁殖或越冬的场所，增大果园病虫害的防控压力[1]。因此，残次果实循环再利用成为梨产业发展中的紧迫问题之一。

通过收集梨园中的自然落果、疏掉的果等残次果实，经发酵后施入果园，可有效提高土壤肥力，增加土壤中有益菌的丰度，使果树与土壤之间达到良性的能量循环[2]。施用液体肥还减少了化肥的施用量，实现节本增效；同时残次果处理后降低了病虫害发生的风险，减少农药的施用[3]。有研究表明，植物源发酵液既能一定程度改善果园土壤环境，同时又对植物具有良好的营养和生理调节作用[4]。尹成苗等人研究表明，浇灌不同浓度的有机物料发酵液均不同程度地提高连作土壤的有机质、铵态氮、硝态氮、速效磷和速效钾含量[5]；聂松青等研究表明，以大豆为原料制成的发酵液能够显著提升‘玫瑰香’葡萄的还原糖、单宁及总酚含量[6]。植物源发酵液在发酵过程中，pH值最终会稳定在3.3～3.5，发酵液中富含氨基酸等，易于植物吸收[7]。在低pH值的环境下，发酵液本身不会存在大量繁殖的致病菌，合理施用可以抑制病、虫的发生为害。同时可以缓解一些地区的土壤盐碱，增加微生物丰度，提高植物的根系活力。目前，以梨果实为原料制作的残次果发酵工艺及施用方式，发酵液的氨基酸种类含量尚不明确。因此，本试验拟通过将发酵液与现有菌肥的氨基酸种类及含量进行比较分析，结合梨园土壤追肥，明确发酵液对果实品质的影响，探寻一条残次果实的资源化利用途径。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年在沈阳农业大学秋子梨试验园进行。以7年生‘寒香’梨为试材，选取长势一致、负载量大致相同的7 株，用于施发酵液试验。残次果实为果园中收集的生理落果、病虫害果、畸形果及鸟啄果。

将收集的各类残次果实切成直径＜5 cm 的小块备用。在果园附近挖长、宽、深为10 m×1.5 m×0.8 m 的发酵池，用塑料薄膜垫底（防液体渗漏）。以残次果实∶糖蜜∶水为6∶1∶10 的比例，在有氧条件下进行发酵，定期搅拌放气，发酵液pH 值稳定在3.4 时制成残次果发酵液。

1.2 试验处理

试验设置残次果发酵液体肥、BMC 液体肥、红茶菌液体肥和不施肥（CK）4 个处理。其中，BMC 液体肥为日本进口发酵液体肥，红茶菌液体肥是以马齿苋为植物源制成的液体肥。在果实采收前30 d 分2 次施入发酵液，间隔7 d。使用时将母液稀释1 000 倍，采用环状沟方法，株施发酵液2 000 mL，重复7 次。环状沟宽0.2 m、深0.2 m，内圈距树干0.2 m。

于9月28日采集果实，每个处理随机采摘50 个大小大致相同、成熟度较为一致、无病虫害的梨果，用于后续的指标测定。

1.3 测定项目与方法

发酵液中氨基酸的种类与含量的测定采用高效液相色谱法。

果实品质的测定，用千分之一天平测样品的质量并记录，GY-4 水果硬度计测量样品的硬度，游标卡尺测样品的横径、纵径，手持折光仪测定果实的可溶性固形物，蒽酮比色法测定还原糖，酸碱滴定法测定可滴定酸含量，TCA 比色法测定抗坏血酸（Vc）含量，DPPH-自由基消除法测定抗氧化性。

2 结果与分析

2.1 不同发酵液中氨基酸的种类与含量

表1数据显示，发酵液体肥中的氨基酸种类多，含量丰富。残次果发酵液检测到氨基酸种类为20种，红茶菌发酵液为16种，BMC发酵液为13种。残次果发酵液含量较高的有丙氨酸（含量高达124.08 μg·mL-1，占氨基酸总含量17.6%）和甘氨酸（含量高达104.17 μg·mL-1，占氨基酸总含量14.8%）；其次为与植物能量代谢密切相关的丝氨酸族氨基酸（占氨基酸总含量3.4%）、天门冬氨基酸族氨基酸（占氨基酸总含量10.7%）和谷氨酸族氨基酸（占氨基酸总含量8.6%），这3 类氨基酸都可以通过与植物呼吸代谢的中间产物进行转化，为果树的生长发育提供能量。

表1 不同发酵液的氨基酸种类及含量 μg·mL-1

2.2 施用不同发酵液对果实外观品质的影响

表2数据显示，施用BMC 液体肥与红茶菌液体肥后的果实大小及单果重较对照并无显著差异。施用红茶菌发酵液的果实硬度最高，显著高于其他处理。施用残次果发酵液的果实硬度、横纵径、单果重均显著高于其他处理。

表2 不同发酵液处理对果实硬度、单果重、横纵径的影响

2.3 施用不同发酵液对果实内在品质的影响

表3数据显示，各发酵液处理的可溶性固形物含量、可溶性糖、抗坏血酸含量均显著高于对照，其中残次果发酵液可溶性固形物、可溶性糖含量显著高于另两种液体肥，依次达到12.58%、11.83%。而可滴定酸含量低于对照。残次果发酵液处理的糖酸比高于其他处理，为35.84，呈现较好的风味。然而，对照与BMC 发酵液处理的有较高水平的抗氧化性，均达到14.74，显著高于另外两种液体肥处理的。

表3 不同发酵液处理对果实品质的影响

3 讨论与结论

利用植物源物质制作营养制剂有较多研究，比如发酵饮料[8]、发酵食物[9]、药品等[10]。而用于制作液体肥料的相关研究较少[11，12]。苹果果实发酵液能够增加Fe2+的鳌合能力，进而促进苹果树吸收铁离子[13]，在果实坐果后追施，可增加苹果果实的可溶性固形物含量。在樱桃发酵液和苹果发酵液中，均测出较高的氨基酸含量，但氨基酸的种类和含量有所不同[14，15]。

已知梨果实与梨汁中均有丰富的氨基酸[16]。在本试验中，梨残次果发酵液中的氨基酸种类与含量，丙氨酸、甘氨酸含量较高，前者能提高果树的抗病能力，后者则能促进植物生长，并且对光合作用有独特的促进作用，进而增加果实的糖含量和维生素C 含量。与植物代谢相关的丝氨酸族氨基酸、天门冬氨基酸族氨基酸、谷氨酸族氨基酸占较高比例，这3 类氨基酸都可以通过与植物呼吸代谢的中间产物进行转化，为果树的生长发育提供能量。氨基酸相对于其他氮源能被植物优先吸收，从而降低植物在吸收同化氮源时所消耗的能量，为果树代谢供氮、供碳和供能，从而促进增产。本研究中，富含氨基酸的残次果发酵液能够提升果实品质，这一结果与黄伟菁等的研究相似，可能是发酵液中的氨基酸基团等主要活性物质发挥作用。

罗蕊等叶面喷施利用‘黄金梨’制作的发酵液，发现提高成龄梨树果实的单果重、果型指数、硬度、可溶性固形物含量[17]；木薯淀粉发酵液会提升香蕉的果实品质和产量[18]。本试验中，环状沟施发酵液后的梨果实单果重、横纵径、可溶性固形物、可溶性糖、抗坏血酸含量均显著高于对照，且果实的可滴定酸含量有较低水平。内在果实品质的提升意味着风味更佳，果实发酵液处理对果实风味的提升效果优于已有的红茶菌液体肥与BMC 液体肥处理，这与前人的研究结论相似。