叶面喷施钙镁肥对妃子笑荔枝果实品质的影响

廖海枝 杨成坤 林晓凯 岳晓琦 周开兵

摘要：【目的】探討喷施钙镁叶面营养对荔枝果实主要品质的影响，为我国荔枝生产提供理论参考和技术支持。【方法】以妃子笑荔枝（Litchi chinensis Sonn. cv. Feizixiao）为试验材料，在果实生长发育期间进行叶面喷施0.3%氯化镁、0.3%氯化钙及二者混合液处理，分别记为Mg处理、Ca处理和Ca+Mg处理，以喷清水为对照（CK），通过观测果皮色度角和果肉矿质营养、可溶性糖和可滴定酸含量等的动态变化，分析果肉营养风味品质的变化特点及其与钙镁营养的关系。【结果】Mg处理、Ca处理、Ca+Mg处理和CK的可溶性糖含量在花后63 d均达最高值，Ca处理和Ca+Mg处理促进可溶性糖含量积累，Mg处理和Ca处理提前着色且Mg处理最终色泽最红，Ca+Mg处理虽延缓着色，但其在花后73 d与其他处理和CK果皮一样均完全着色且其果肉未退糖，而Ca处理、Mg处理和CK则表现退糖，Ca处理和Ca+Mg处理可能抑制了果肉可滴定酸的积累量，而Mg处理则促进了果肉可滴定酸的积累。从糖酸比来看，Ca处理和Ca+Mg处理改善了果肉综合风味品质，Mg处理对果肉综合风味品质无影响，且其在后期受可滴定酸含量影响较大。不同处理对果肉水溶性钙含量基本上无明显影响，仅显著影响花后50 d前的水溶镁含量（P<0.05）。一元线性回归分析显示，不同处理与CK的果肉水溶性钙、镁含量之间均极显著正相关（P<0.01）。典型相关分析结果表明，所有处理的果肉主要表现出可滴定酸含量与水溶性钙或水溶性镁含量正相关，Ca+Mg处理的果肉还表现出可溶性糖含量与水溶性镁含量正相关，因此喷施钙镁肥对妃子笑荔枝果实品质有积极作用。【结论】叶面喷施钙镁肥对妃子笑荔枝果实品质确实存在影响，喷施0.3%氯化镁水溶液解决了果皮滞绿问题，喷施0.3%氯化钙水溶液提高了果肉食用品质，喷施0.3%氯化钙和0.3%氯化镁混合水溶液克服了果肉退糖现象，在生产中可作为施肥技术而应用。

关键词： 妃子笑荔枝;果实品质;钙;镁;叶面营养

中图分类号： S667.1                          文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2021）07-1843-08

Effects of spraying foliar calcium and magnesium fertilizer on fruit quality of Feizixiao litchi

LIAO Hai-zhi， YANG Cheng-kun， LIN Xiao-kai， YUE Xiao-qi， ZHOU Kai-bing*

（Engineering Research Center for Breeding of New Varieties of Tropical Crops， Ministry of Education，

Hainan University， Haikou  570228， China）

Abstract：【Objective】Spraying the foliar nutrition of calcium and magnesium on Feizixiao litchi was explored for the effect on the main fruit quality to provide some theoretical reference and technical support for the actual production of litchi in China. 【Method】During the period of fruit growth and development， Litchi chinensis Sonn. cv. Feizixiao fruits which were sprayed 0.3% magnesium chloride（Mg）， 0.3% calcium chloride（Ca） and their mixture（Ca+Mg）， and clear water（CK） as experimental materials. Observed the colour angle on the peel， mineral nutrition in the pulp， and the content of soluble sugar and titratable acid to analyze the characteristics of nutritional flavor quality on pulp and the relationship with calcium and magnesium nutrition. 【Result】The soluble sugar content reached the highest value on 63 d after flowering in Mg treatment， Ca treatment， Ca+Mg treatment and CK， and Ca treatmentand Ca+Mg treatment promoted the accumulation of soluble sugar content. Mg treatmentand Ca treatment were stained in advance and the final color of Mg treatment was the reddest. The Ca+Mg treatment delayed coloration， whereas， at 73 d after anthesis， it was completely coloration as the same as other treatments and CK on peel， and its pulp was not sugar-dropping， while Ca treatment， Mg treatment and CK showed sugar-dropping. Ca and Ca+Mg treatments might inhibit titratable acid  accumulation in pulp， while Mg treatment promoted the accumulation of titratable acid in pulp. In terms of the ratio of sugar to acid， Ca treatment and Ca+Mg treatment improved the comprehensive flavor quality of pulp， while Mg treatment had no effect on it， and it was greatly affected by the content of titratable acid in the later stage. Different treatments had no obviously effect on the content of water-soluble calcium in flesh， and only significantly affected the content of water-soluble magnesium before day 50 after anthesis. Unary linear regression analysis showed that there were extremely significant positive correlation between the content of water-soluble calcium and the content of water-soluble magnesium of different treatments and CK on pulp. Typicality correlation analysis showed that the contents of titratable acid in the pulp of CK and different treatments were positively correlated with the content of water-soluble calcium or water-soluble magnesium， and the content of soluble sugar in the pulp of Ca+Mg treatment was also positively correlated with the content of water-soluble magnesium. Therefore， the application of calcium and magnesium fertilizer has a positive effect on the fruit quality of Feizixiao litchi. 【Conclusion】In conclusion， foliar spraying of calcium and magnesium fertilizer does have an effect on fruit quality of Feizixiao Litchi. It can be seen that  spraying 0.3% magnesium chloride solves the problem of stay-green of peel， 0.3% calcium chloride improves the quality of fruit and spraying their mixture overcomes the phenomenon of sugar-dropping of pulp， which can be applied as technology in production.

Key words： Feizixiao litchi; fruit quality; calcium; magnesium; foliar nutrition

Foundation item： National Natural Science Foundation of China（31960570）; World First-class Discipline Construction Fund of Hainan University（RZZX201906）; Hainan Postgraduate Innovation Project（Hys2019-90）

0 引言

【研究意义】荔枝（Litchi chinensis Sonn.）为无患子科常绿乔木，在我国分布广泛，广东、广西、福建、海南和台湾等省（区）均有栽培，是华南地区栽培面积最大的果树，研究其果实品质发育问题有利于促进荔枝产业和华南地区农村经济发展（倪耀媛和吴素芬，1990）。妃子笑荔枝（L. chinensis Sonn. cv. Feizixiao）是我国荔枝产区的主栽品种之一，也是海南产区栽培面积最大的品种，具有较高的经济和社会效益，其果肉（假种皮）细嫩、香甜多汁，是以风味见长的优良品种。但妃子笑荔枝存在果皮滞绿（果皮着色滞后于果肉含糖量升高而致使果面不能转红着色）或果肉退糖（果面全红时的果肉含糖量发生下降而致使风味口感变酸）现象（张锐等，2014;梁芳菲等，2018），导致其不能充分发挥经济效益优势。施肥是改善果实品质的良好手段，基于课题组前期筛选出能改善妃子笑荔枝退糖现象的钙镁叶面肥（周晓超等，2015a），因此，对妃子笑荔枝喷施钙镁叶面营养，探讨其对果实品质的影响，可为后续深入研究妃子笑荔枝糖酸代谢分子生理机制打下基础，也可指导制定调节果肉风味品质发育的施肥管理技术，对调节妃子笑荔枝采收时的劳力分配及市场的供求关系具有重要的现实意义。【前人研究进展】矿质营养在植物生长发育过程中必不可少（赵明城，2015），通过施肥改善园艺植物产品品质是一种较常见的田间栽培管理技术，相关研究发现，通过有机肥和无机肥结合来改善番茄品质（张娜等，2010），锰肥能提高小白菜的产量和品质（杜新民，2007），铁锌混合肥能显著提高豌豆子粒中铁、锌、维生素C和可溶性糖的含量，降低硝态氮的含量，改善豌豆营养品质（张进等，2006）。本课题组前期的试验结果表明，妃子笑荔枝果肉钾和钙可能是调节果肉风味品质的主导元素（苏阳等，2015;周晓超等，2015a），叶面喷施磷、钾和钙肥可促进三月红荔枝果皮着色（周开兵等，2007）。叶面喷镁可克服妃子笑荔枝果皮滞绿现象（Wang et al.，2017b），可通过提高果皮ABA/GA3含量比值而提高其类黄酮糖基转移酶（UFGT）活性，促进其花色素苷合成，进而促进果皮着色转红（Wang et al.，2017a）。叶面喷施钙镁混合液可克服妃子笑荔枝果肉退糖现象，从另一个角度解决妃子笑荔枝果实内在品质和外观品质发育不同步的问题，相对于解决果皮滞绿问题，该途径使果实晚熟3 d（周晓超等，2015b）。【本研究切入点】关于叶面喷施钙镁混合液克服果肉退糖现象的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】通过观测果皮色度角和果肉水溶性钙和镁、可溶性糖和可滴定酸等含量及糖酸比动态变化，分析叶面钙镁营养对妃子笑荔枝果实品质的影响，以期探索叶面肥调控荔枝果实品质的措施，为今后荔枝果实品质的改良及调控提供理论基础及技术支持。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

于2020年4月初在海南省臨高县金牌农场五队荔枝园选择生长势一致且无任何不良表现的16年生妃子笑荔枝12株。分别在每株样树的树冠中部及外围的东南西北四方共5个方向选取大小一致且生长中庸的5个果实作为标准果，取样时以标准果的平均纵、横径为参照，在树冠中部外围选取对应大小的果实作为样果。

1. 2 试验设计及采样方法

设叶面喷施0.3%氯化镁水溶液、0.3%氯化钙水溶液、0.3%氯化钙和0.3%氯化镁混合水溶液3个处理，分别记为Mg处理、Ca处理和Ca+Mg处理;以喷清水为对照（CK），单株小区，重复3次。生理落果期结束时（假种皮包满种子且果蒂出现红色）及时开始田间试验处理，处理时间为2020年4月19日、4月26日和5月4日（谢花后35、42和50 d）的上午8：00—9：00。从稳果开始至果皮全红时为止，分别在2020年4月19日、4月26日、5月4日、5月10日、5月17日、5月23日和5月27日（谢花期后35、42、50、56、63、69和73 d）取果样，每次取果30个，就地放入液氮罐速冻，然后带回实验室储存于-80 ℃超低温冰箱中备用。

1. 3 测定指标及方法

在田间及时测定果皮色差指标a*（红绿偏差）、b*（蓝黄偏差），换算出色度角（h），换算公式为h=tan?1（b/a），h值越小表示果皮综合色泽越红;对每个果测定果顶、果蒂各1点及果胴赤道面垂直直径4个端点测定上述指标，各指标求6个点的平均值作为该果实的观测值;以每株树30个果实果皮观测值的平均值作为该重复观测值。果肉可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定（翁雪成和袁红，2007）。取一定量果肉，使用纱布将果肉汁液挤出，从中吸取0.1 mL，稀释至50倍，采用糖酸仪进行可滴定酸含量的测定（以柠檬酸作为计算标准）。称取1 g左右荔枝果肉，用去离子水研磨震荡过夜后，利用NOVAA400P原子吸收分光光度计，采用火焰原子吸收法测定水溶性钙和水溶性镁含量（殷丽等，2013）。

1. 4 统计分析

采用SAS 9.1.3统计分析数据，分别采用Anova过程、Duncan法、Reg过程和Cancorr过程进行方差分析、多重比较分析、一元线性回归分析和典型相关分析。

2 结果与分析

2. 1 叶面喷施钙镁肥对荔枝果肉可溶性糖含量的影响

从荔枝果肉可溶性糖含量动态变化趋势（图1）来看，花后63 d之前，各处理均呈上升趋势;花后63 d之后，Ca+Mg处理变化不明显，CK、Ca处理和Mg处理呈下降趋势。对不同处理进行Duncan法多重比较分析，结果显示，花后42 d，Ca+Mg处理显著高于CK和其他施肥处理（P<0.05，下同），Ca处理显著高于Mg处理，Mg处理显著低于CK;花后50 d，Ca处理和Ca+Mg处理显著高于CK和Mg处理;花后56 d，Ca+Mg处理显著高于CK和Mg处理;花后69 d，Ca+Mg处理显著高于CK;花后73 d，施肥处理均显著高于CK，Ca+Mg处理显著高于Ca处理和Mg处理。综上所述，钙镁混合肥会促进荔枝果肉可溶性糖含量积累，且钙镁混合肥在花后63 d以后未出现退糖现象，而单独喷施钙肥和镁肥及不施肥则在花后63 d以后表现退糖。从图1还可看出，在花后63 d施肥处理和不施肥处理的荔枝果肉可溶性糖含量均达最大值，单从含糖量来看，花后63 d为最佳采收期。

2. 2 叶面喷施钙镁肥对荔枝果皮着色的影响

各处理果皮h值和着色动态变化分别如图2和图3所示。各处理的果皮h值均呈下降趋势，即果皮不断着色转红。显著性分析结果显示，花后42 d，Ca+Mg处理显著低于CK和其余施肥处理;花后50～69 d，Mg处理一直呈显著低于CK和其余处理，而除与CK在63 d和与Ca处理在50 d差异不显著（P>0.05，下同）外，Ca+Mg处理则一直呈显著高于CK和其他施肥处理的趋势;花后56 d，Ca处理显著高于CK而低于Ca+Mg处理;花后63～69 d，Ca处理一直显著低于CK和Ca+Mg处理;花后73 d各处理间无显著差异。由此可知，喷施镁肥和钙肥均使果皮提早着色，且镁肥果皮着色最佳。综合分析图1和图2可知，镁肥出现退糖现象，但提前着色，且最终色泽最红，其在果皮充分着色转红时果肉可溶性糖含量最高，表明镁肥克服了果皮滞绿现象;钙镁混合肥虽延缓着色，但其在花后73 d与其他施肥处理和不施肥处理的果皮一样，均完全着色且其果肉未退糖，表明钙镁混合肥克服了果肉退糖现象;不施肥和施钙肥出现滞绿和退糖现象。

2. 3 叶面喷施钙镁肥对荔枝果肉可滴定酸含量的影响

如图4所示，各处理的荔枝果肉可滴定酸含量动态变化均呈L形，即从花后35～50 d先急剧下降，花后50 d之后无明显变化。花后42 d，各施肥处理的果肉可滴定酸含量均显著高于CK，除此之外，Ca处理也显著高于Ca+Mg处理和Mg处理;花后50和56 d，除Ca+Mg处理显著高于CK外，其他施肥处理相互间均无显著差异;花后56 d，除Ca处理显著高于Mg处理外，各处理间差异不显著;花后63 d，各施肥处理与CK均无显著差异;花后69 d，CK和Mg处理显著高于Ca处理和Ca+Mg处理;花后73 d，Mg处理显著高于Ca处理和Ca+Mg处理。可见，63 d前施肥处理的果肉可滴定酸含量会高于不施肥处理，63 d之后钙肥和钙镁混合肥的可滴定酸含量低于CK，镁肥高于CK，可能钙肥和钙镁混合肥抑制了果肉可滴定酸的积累量，而镁肥则促进了果肉可滴定酸的积累。

2. 4 叶面喷施钙镁肥对荔枝果肉糖酸比的影响

从糖酸比的动态变化趋势（图5）来看，花后63 d前，各处理均呈上升趋势，63 d之后，Ca处理和Ca+Mg处理处于持续上升趋势，而CK和Mg处理则呈现先下降再上升的趋势。花后42 d，CK和Ca+Mg处理显著高于Ca处理和Mg处理;花后50 d，Ca处理显著高于CK和Mg处理;花后56 d，Mg处理和Ca+Mg处理显著高于CK和Ca处理;花后63 d，各施肥处理与CK相互间无显著差异;花后69和73 d，Ca处理和Ca+Mg处理均显著高于CK和Mg处理。可见，糖酸比在后期受可滴定酸含量影响较大，施肥处理对糖酸比的影响与可滴定酸刚好相反;钙肥和钙镁混合肥改善了果肉综合风味品质，而镁肥对果肉综合风味品质无影响。

2. 5 叶面喷施钙镁肥对荔枝果肉水溶性钙、镁含量的影响

如图6所示，所有处理和CK的荔枝果肉水溶性钙含量在花后50 d前均呈急剧下降趋势，随后无明显变化。除了在花后42 d Mg处理、Ca处理和CK显著高于Ca+Mg处理外，其余时间点各处理与CK均无显著差异。由此说明，不同施肥处理基本上对果肉水溶性钙含量无显著影响。果肉水溶性镁含量动态变化如图6所示，各处理的果肉水溶性镁含量与其水溶性钙含量的动态变化趋势基本一致，花后35～50 d均显著下降，随后无明显变化;花后42 d，Mg处理水溶性镁含量最高，CK稍低，两者均显著高于Ca处理和Ca+Mg处理;花后50 d，除了Mg处理显著高于CK外，其他施肥处理与CK均无显著差异;50 d后各施肥处理均与CK差异不显著。可见，不同施肥处理在花后50 d前对果肉水溶性镁含量有一定影响。

2. 6 叶面喷施钙镁肥果肉水溶性钙、镁含量的一元线性回归分析

对不同施肥处理与CK的水溶性钙、镁含量进行一元线性回归分析，结果如表1所示。CK与施肥處理间均呈极显著正相关（P<0.01），CK及Mg处理、Ca处理、Ca+Mg处理的一元线性回归方程分别为y=0.07703+0.24753x、y=0.07738+0.22642x、y=0.07781+0.22705x、y=0.07326+0.22736x，相关系数r分别为0.9895、0.9973、0.9971和0.9982。可见，果肉水溶性钙和镁可能在吸收和运输上具有协同效应，且不同处理不改变二者的正相关协同关系。

2. 7 不同处理的典型相关分析

对水溶性钙含量（x1）、水溶性镁含量（x2）和可溶性糖含量（y1）、可滴定酸含量（y2）、糖酸比（y3）进行典型相关分析，结果如表2所示。各施肥处理与CK均有一对显著的典型相关变量，表明典型相关分析结果理想。U、V为典型变量。对CK、Mg处理和Ca+Mg处理而言，U与x1、x2正相关，V主要与y2正相关，说明主要是可滴定酸含量与水溶性钙、镁含量正相关。Ca处理的U主要与x1、x2正相关，V主要与y1负相关、与y2和y3正相关，表明Ca处理主要是可溶性糖含量、糖酸比与水溶性钙、镁含量负相关，可滴定酸含量与水溶性钙、镁含量正相关。由此可见，Ca处理改变了可溶性糖、可滴定酸积累与水溶性钙、镁积累间的相关关系;施肥处理与CK均能通过影响果肉水溶性钙、镁积累而影响可滴定酸积累，说明叶面钙镁营养可能主要通过调节果肉可滴定酸含量而调节果肉综合风味品质。

3 讨论

3. 1 叶面钙营养对荔枝果肉品质的影响

本研究结果表明，叶面喷施0.3%氯化钙水溶液提高了妃子笑荔枝的果肉食用品质，与课题组前期在三月红荔枝上的试验结果一致（高丹，2016）。有研究表明，一定浓度的钙可提网纹甜瓜果实的糖含量和淀粉含量（吕双双，2009）。另有报道，0.5%硝酸钙增加了果实发育中后期蔗糖含量，具有改善嫁接厚皮甜瓜果实品质的作用（李天来等，2011）。在鸭梨上，钙营养会促进蔗糖代谢相关酶活性而促进蔗糖积累（张召，2017）。本研究与上述报道结果一致，说明合理浓度的钙营养能改善果实营养和风味品质。

3. 2 叶面镁营养对荔枝果肉品质的影响

本研究结果表明，叶面喷施0.3%氯化镁水溶液能克服果皮滞绿现象。Mg2+能与花色素苷鳌合（李绍文，2001），提高花色素苷分子稳定性而促进花色素苷积累（孟宪军等，2008），进而促进果皮着色，除此之外，镁肥还可提高果实可溶性糖含量（吕玉兰等，2010），镁元素与柑橘树体光合作用密切相关，其可能通过影响光合同化物运输和利用来影响温州蜜柑果实可溶性糖积累（温明霞等，2015）。在柑橘上，其果实镁营养与糖、酸积累有关（郑武林，2020）。本研究结果也表明叶面喷施镁肥不仅可改善果皮着色，而且在果皮转红着色时能够提高果肉可溶性糖含量。

3. 3 叶面钙镁混合营养对荔枝果肉品质的影响

丁玉川等（2012）对甘蓝追施适量的镁肥，结果发现能促进钙元素的吸收，表明钙镁的吸收可能存在协同关系，本研究结果与该研究结果一致。至于钙和镁在猕猴桃叶片上存在相互抑制吸收作用（刘科鹏，2013），可能为植物种类或者器官不同引起。

叶面喷施0.3%氯化钙和0.3%氯化镁混合水溶液可克服果肉退糖现象，这与课题组前期多年多点的试验结果相符（苏阳等，2015;周晓超等，2015a），Mg2+可能与Ca2+协同参与了果肉可溶性糖和有机酸代谢过程。Ca2+是常见的质膜稳定剂，能维持质膜结构和功能的稳定性（Neta-Sharir et al.，2010），其可通过激活植物抗氧化途径，增强酶保护系统清除活性氧的能力（孙宪芝等，2008）。钙元素还可增强对环境胁迫的抗逆能力，而Ca2+通过调控果肉代谢相关酶来有效延缓果实衰老（关军锋等，2004）。镁元素通过促进光合同化物运输和利用来促进果实可溶性糖积累（孙青慧，2010）。本研究结果表明叶面喷施钙镁混合营养果肉鲜样水溶性钙、镁含量与清水对照在果肉退糖阶段无顯著差异，可见，钙镁混合营养很可能不是通过延缓果肉组织的衰老而抑制可溶性糖的降解，也并非促进叶片光合产物向果肉转运而使果肉维持较高的可溶性糖含量;也可能干样水溶性钙、水溶性镁积累与果肉可溶性糖积累的关系能解释钙镁混合营养克服果肉退糖现象的原因;鉴于清水对照和施肥处理的果肉可滴定酸积累与果肉鲜样水溶性钙或水溶性镁积累存在正相关性，叶面喷施0.3%氯化钙和0.3%氯化镁混合水溶液克服果肉退糖的原因或可从各处理的果肉酸代谢变化研究上突破。总之，其克服果肉退糖现象的机理有待深入研究。

4 结论

叶面喷施钙镁肥对妃子笑荔枝果实品质确实存在影响，喷施0.3%氯化镁水溶液解决了果皮滞绿问题，喷施0.3%氯化钙水溶液提高了果肉食用品质，喷施0.3%氯化钙和0.3%氯化镁混合水溶液克服了果肉退糖现象，在生产中可作为施肥技术而应用。

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（责任编辑 邓慧灵）