蛋白水解氨基酸肥料对红美人杂柑果实品质的影响

温明霞，张顺昌，吴韶辉，胡丽鹏，王 鹏，黄 贝

(1.浙江省柑橘研究所，浙江 台州 318026； 2.浙江省台州市农资股份有限公司，浙江 台州 318020)

红美人杂柑，即爱媛28号(由南香和天草杂交而成)，是浙江省象山县从日本引进的优质早熟杂柑品种，因其化渣性好、含糖量高、味美优质而倍受消费者的青睐。但红美人在栽培管理过程中除了对修剪整形、疏花疏果有严格要求外，对肥水的要求极高，与其他柑橘品种相比，需加强肥水管理，增加全年施肥量[1]。如果施肥量不足，树势会迅速衰弱直至黄化枯死[2]。目前在红美人的施肥管理中建议增加施肥次数，土壤施肥建议沟施或穴施[3]，增加劳动力成本的同时，对树体的恢复效果比较缓慢，而叶面喷施是补充树体营养的一种快速且有效的方法[4]，另外，可以结合喷药防治病虫害同时进行，达到省工省力的目的。选择适宜的叶面肥料势在必行。

蛋白水解氨基酸肥料(protein hydrolysates，PHs)是一种生物刺激素类产品[5]，其主要成分大部分是动物蛋白通过化学工艺或者植物蛋白酶解而来的包含氨基酸、肽类、糖类等的混合物[6-7]，因其氨基酸含量较高而称为氨基酸肥料，其品质好坏主要取决于蛋白质来源和生产工艺。大量研究结果表明[8-9]，通过植物蛋白酶解得到的氨基酸种类更贴近植物的氨基酸谱，容易被植物吸收利用，具有更高的活性，使用起来也更加安全。近年来，氨基酸肥料在植物上应用的相关研究报道较多，在大田作物方面，大多集中在对小麦[10]、大豆[11]、花生[12]、烟草等[13-14]的作用上，在蔬菜和水果方面，主要集中在氨基酸肥料对草莓[15]、葡萄[16]、黄瓜[17]、白菜[18]等的影响上，并且主要是针对氨基酸肥料对植物的光合作用、土壤微生物、种子萌发、叶片光合作用以及产量等[19]的影响方面开展研究，作为叶面肥料补充柑橘营养进而对柑橘着色以及品质影响方面的研究报道相对较少。

因此，本研究以红美人为研究对象，开展不同时期喷施蛋白水解氨基酸(意大利启腾公司生产的大豆蛋白酶解物)试验，研究蛋白水解氨基酸作为叶面肥对红美人叶片的叶绿素含量、果实色泽及果实品质的影响，以期为减轻红美人叶片黄化、解决树势衰弱、合理施肥及提质增效等提供理论支撑；另一方面为蛋白水解氨基酸肥料在果树上的应用提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 供试果园及土壤性质

试验设在台州市沿江镇东岑村设施栽培柑橘园，供试品种为红美人杂柑，砧木为枳砧，4年生。试验果园的基本土壤肥力状况为：土壤pH值4.48，土壤有机质29.1 g·kg-1，碱解氮185.7 mg·kg-1，有效磷140 mg·kg-1，速效钾433 mg·kg-1，交换性钙6.24 cmol·kg-1，交换性镁4.57 cmol·kg-1，有效铁209 mg·kg-1，有效锰92.9 mg·kg-1，有效铜4.77 mg·kg-1，有效锌6.63 mg·kg-1，有效硼0.88 mg·kg-1。

1.2 试验设计

试验以喷清水为对照(CK)，另设4个喷肥处理，每处理的第一次喷施时间相差20 d，年生长周期内每处理各喷施3次，每次喷施以叶片和果面滴水为限，3次重复，每重复5株树。试验选择的柑橘树树势基本一致，通过疏花疏果后保持的挂果量也基本一致。各处理的喷施时间如下所述：处理1(T1)，谢花2/3(4月30日)，谢花2/3后20 d，谢花2/3后40 d；处理2(T2)，谢花2/3后20 d(5月20日)，谢花2/3后40 d，谢花2/3后60 d；处理3(T3)，谢花2/3后40 d(6月10日)，谢花2/3后60 d，谢花2/3后80 d；处理4(T4)，谢花2/3后60 d(6月30日)，谢花2/3后80 d，谢花2/3后100 d。

每处理所喷蛋白水解氨基酸肥料均为800倍液(前期试验结果得出此喷施浓度效果较好)。各处理的土壤施肥和田间管理情况一致。试验所用蛋白水解氨基酸肥料由意大利启腾公司提供。

1.3 样品采集与测定

样品采集：于果实成熟期在树体中部和东西南北五个方向采集能够反映树体营养状况的结果春梢顶端第3、4叶片，每树采集结果春梢叶片各20片，5棵树共100片叶片为一个样品，同时于树冠中部四周采摘中等大小的无病虫害、无机械损伤的正常果实，每株4果，20个果为一个样品，每处理3次重复。样品采集后带回实验室用去离子水清洗干净，用滤纸吸去叶片和果面上的水分，装于塑料袋中贮藏待用，测定时每样品重复2次。

测定方法：叶片的叶绿素含量用CCM-200 plus型叶绿素计测定；果实色度用CR-400型色彩色差计测定；果实纵、横径及果皮厚度用游标卡尺测量，果实纵径以果蒂到果顶的距离为准，果实横径以果实横截面最大处的直径为准，果皮厚度测量时，将果实由果实横截面最大处横切，在果皮横截面处随机选取3处进行测量，取平均值作为该果的果皮厚度；单果质量及果肉鲜重采用称重法测定；可食率是果肉鲜重与单果质量之比；可滴定酸用NaOH中和滴定法；糖含量用斐林氏滴定法；维生素C用2,6-二氯靛酚滴定法；可溶性固形物用PAL-Easy ACID1型手持糖度计测定，具体测定方法参见文献[20]。

1.4 数据处理与分析

采用EXCEL和SPSS13.0软件对数据进行相关分析和差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 喷施蛋白水解氨基酸肥料对红美人春梢叶片叶绿素含量的影响

如图1所示，处理1和处理4喷施蛋白水解氨基酸肥料的结果枝春梢叶片的叶绿素含量显著大于对照，分别比对照高20.6%和22.6%，其他处理与对照之间差异不显著。说明在适宜的时期喷施蛋白水解氨基酸肥料对增加叶片的叶绿素含量有一定的作用，可以为叶片进行光合作用进而积累光合产物奠定基础。

2.2 喷施蛋白水解氨基酸肥料对红美人果实着色度的影响

果实的色度可以分别用L、a、b表示，L值反映果实色泽的明亮程度，a值反映红色(+)或绿色(-)物质的浓度，b值反映黄色(+)或蓝色(-)物质的浓度。如表1所示，喷施氨基酸肥料各处理红美人果实的L、a、b均为正值，并且高于对照，处理1和2的L值显著高于对照，说明在谢花2/3时和其后20 d开始第一次喷施蛋白水解氨基酸肥料可以提高果实的亮度；果实色度a值越大，越偏向于红色，除处理4外，喷施蛋白水解氨基酸肥处理的色度a值均显著高于对照；色度b值越大则越偏向于橙色，处理2和4果实的b值显著高于对照。由此说明，在谢花2/3时喷施蛋白水解氨基酸肥料处理的红美人果实亮度较高，果色橙红。

柱子上方没有相同字母代表5%水平的差异显著性，下同。Different letters above the column indicated significant difference at 5% level. The same as below.图1 不同时期喷施蛋白水解氨基酸处理对红美人叶绿素含量的影响Fig.1 Effect of different PHs treatments on chlorophyll content in Hongmeiren

表1 不同时期喷施蛋白水解氨基酸肥料对红美人着色的影响

2.3 喷施蛋白水解氨基酸肥料对红美人果实物理性状的影响

表2显示，与对照相比，喷施蛋白水解氨基酸肥料处理果实的横径均显著增大；处理1和处理2果实的纵径显著高于对照；处理1果实的单果质量较高，与对照呈显著性差异；果皮厚度则表现为对照较高，处理1的果皮最薄，显著地低于对照；喷施蛋白质水解氨基酸处理的果实可食率均显著地高于对照，分别比对照高1.7～3.2个百分点。

2.4 喷施蛋白水解氨基酸肥料对红美人果实内在品质的影响

如表3所示，喷施蛋白水解氨基酸肥料处理的总糖、可溶性固形物和维生素C含量均高于对照，而可滴定酸含量低于对照，其中处理1与对照之间表现出了5%水平的差异显著性，总糖、可溶性固形物、维生素C含量分别比对照高16.1%、15.1%和18.1%，而各喷施蛋白质水解氨基酸肥料处理间差异不显著。

表2 喷施蛋白水解氨基酸肥料对红美人果实外观品质的影响

表3 喷施蛋白水解氨基酸肥料对红美人果实内在品质的影响

3 讨论

本实验用蛋白水解氨基酸肥料800倍液喷施红美人杂柑，可以改善果实品质，此稀释浓度在前期的实验中得到了验证，也与改善葡萄品质的氨基酸喷施浓度相一致[16]，而这一喷施浓度是否在其他果树及作物上相对适宜，有待于进一步验证。红美人的标准单果质量为250 g左右，喷施蛋白水解氨基酸处理红美人果实的单果质量在245～268 g，与之比较接近，而对照的单果质量为225 g左右，明显偏小，说明喷施蛋白水解氨基酸可以增加红美人果实的单果质量，在一定程度上可以提高产量[21-22]；除处理4外，喷施蛋白水解氨基酸肥料的果实可溶性固形物和维生素C含量均高于对照，而总酸含量低于对照，果实的品质较好。原因可能在于，柑橘年生长周期前期的气温较低，根系生长缓慢，处于不发达状态，对养分的吸收能力相对较弱，而树体萌芽、开花、抽梢等都需要较多的养分，通过叶面喷施正好可以补给根系通过土壤吸肥不足的缺点[23]。而在果实生长后期喷施含氮肥料时则可能影响果实着色，推迟成熟。另外，本实验所用的蛋白水解物是含有氨基酸的有机小分子水溶肥，其游离氨基酸含量在300 g·L-1以上，有机物含量大于350 g·L-1，还含有适量肽类物质和维生素，能够为柑橘的生长提供能量，促进细胞的新陈代谢，对柑橘的生长有刺激作用[7]，从而对树势的构建，以及品质的形成等有较好的效果。

本实验不同时期喷施蛋白水解氨基酸，均有增加叶片叶绿素含量的趋势，与氨基酸肥料在芸豆[24]、西瓜[25-26]、大豆[11]等作物上的研究结果一致，氨基酸类肥料可以提高植物叶片的叶绿素含量和光合能力，主要与其提高叶片PSⅡ反应中心的光化学效率有关，特别是反应中心受体侧活性得到明显刺激，因而与光化学效率有关的参数明显提高，而与非化学能量耗散有关的参数明显下降[27]。但本实验仅对结果春梢叶片的叶绿素含量进行了检测，对于喷施蛋白水解物是否促进了柑橘叶片的光合效能以及叶片对养分的积累是否增加等，需要进一步研究。

本实验通过喷施蛋白水解物，处理1柑橘果实的色泽度较好，色度L、a、b值均高于对照，这与前人研究报道中氨基酸肥料促进苹果[28]、葡萄[16]果皮花青苷合成的研究结果相似，说明蛋白水解物同样可以促进柑橘的着色，但其促进红美人着色的生理机制有待于进一步研究。

氨基酸液肥具有农家肥、化肥、植物生长调理剂和植物营养促生剂的所有性质，是可以取代部分化肥的有机肥料[29]，对于减少化肥施用，安全生产柑橘有着十分重要的意义。另有研究结果表明，蛋白水解氨基酸肥料可以帮助植物渡过应激反应(比如炎热、过冷、干旱等恶劣天气)，在植物生长的关键阶段给予营养支持，是传统施肥的理想补充。因此，蛋白水解氨基酸肥料有着十分广阔的应用前景，建议在不同作物上开展其施用机理及效果研究，为更广泛地推广应用提供理论依据。

4 结论

处理1和处理4可以明显增加红美人结果春梢叶片的叶绿素含量；除处理4外，喷施蛋白水解氨基酸肥料的果实可食率、可溶性固形物和维生素C含量均高于对照，而总酸含量低于对照，果实的品质较好。除此之外，处理1还可以增加果皮亮度，促进果实着色，单果质量较大，利于提高产量，果皮较薄，可食率增加，其综合表现最佳。因此，蛋白水解氨基酸肥料在红美人上使用时，建议在谢花2/3时开始喷施，每20 d喷1次，连续喷施3次为好。