中药水溶肥辰奇素处理对苹果采后耐贮性的影响

王新茹，刘洪冲，余庭庭，姚 悦，周会玲

（西北农林科技大学园艺学院，陕西 杨凌 712100）

苹果营养价值很高，富含矿物质和维生素，尤其钙含量丰富，有助于代谢体内多余盐分，且果中营养成分可溶性高，容易被人体吸收，深受消费者的喜爱。苹果在生产过程中，肥水管理和病虫害防治尤为重要，其中过量施肥和滥用农药是目前种植过程中存在的最主要问题。过量施肥会使苹果品质下降，导致苹果表面的农药残留超标[1]，且会加大采后腐烂损失，降低苹果的耐贮性，严重影响苹果的经济效益。微量元素水溶肥是指由铜、铁、锰、锌和钼等微量元素按适宜作物生长的比例络合而成的液体或固体水溶性肥料[2]，具有水肥同施、以水调肥和快速为作物生长提供所需微量元素的特点，微量元素肥料用量少，增产作用大，对于改善当前的土壤污染和农作物品质具有重要作用。

我国幅员辽阔，中草药资源丰富，其中具有抗菌作用的中草药达上千种[3]。而中草药提取物作为天然抗菌剂，以其高效、低毒、无污染和广谱抗菌性等优点，除了代替化学防腐剂广泛应用于食品保鲜中[3]，很多研究表明，中草药提取液还可与微量元素结合形成新型绿色水溶肥，不仅补充树体所需的营养成分和活性物质，增强树势，积累更多的有机质，同时也为果树提供保健和病虫害防治，增强果树的抗逆性。方凯等[4]研究表明：叶面喷施微量元素水溶肥料能促进苹果生长发育，使果树叶色明显变绿、新梢生长健壮、促进果树提前进入着色期，坐果率高、果大、均匀、着色好、含糖量高。栗丽萍等[5]发现：利用丁香、黄连、甘草、肉桂、大黄提取液对巨峰葡萄进行涂膜处理，均可减少果实的失重率和腐烂率，延缓还原糖、可滴定酸、可溶性固形物含量的下降。朱立成等[6]指出：丁香和虎杖的丙酮提取液对小麦纹枯病菌和纹枯病菌均有很好的抑制效果，抑制率分别可达到100%和80%以上，根部提取物也表现出较好的抗小麦纹枯病菌作用。

辰奇素是经20 多种中药材提炼，再浓缩配制成的生物制剂，包含多糖、小肽类有机物质以及多种微量元素，是集“抗逆、高产、无污染”为一体的生物水溶肥。目前已在许多大田作物上试验，能明显增强树势，提高产量，但是对果实采后贮藏品质及耐贮性的影响尚未见报道。因此，通过田间辰奇素处理，探究其对苹果果实采后品质及耐贮性的影响，以期为辰奇素的进一步应用提供参考，为绿色果品发展提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

以西北农林科技大学千阳试验站立体条件一致、树势中庸、长势良好的“蜜脆”苹果和“富士”苹果为材料。

辰奇素原液由陕西乾龙高科生态农业有限公司生产。

1.1.2 仪器与设备

GS-15 型果实质地分析仪，爱宕PAL-1 型数显糖度计GMK-835F 型酸度计，CR-400 型色差仪，TEL-7001型红外CO2分析仪，Trace GC Ultra 气相色谱仪。

1.2 方法

1.2.1 处理方法

试验设单株小区，每个品种选择6 棵树，其中3棵作为处理组，另外3 棵作为对照组，共设置3 个重复。将辰奇素原液稀释500 倍，于5 月14 日套袋前、6月4 日果实生长期对果树进行辰奇素灌根处理，每棵树的使用量为5 L，同时在5 月21 日、6 月11 日、6月31 日（即每次灌根后的第7 天和第20 天）进行同浓度的辰奇素溶液叶面喷施。对照组果树在此期间只按照常规病虫防治管理，不进行辰奇素灌根和液面喷施处理。果实成熟时采摘，用发泡网包装后装箱，当天运回实验室，散去田间热。挑选大小一致、果形端正、无病虫害、无机械伤果实，每个处理各240 个（包括贮藏试验果实160 个、病果率观测果实50 个、失重率测定果实30 个），置于（1±0.5）℃冷库中贮藏，贮藏期间，每25 d 从贮藏果实中的每个处理各随机选取3个果实进行3 次重复（共9 个果实）测定果实的色泽（L 值）、硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量，每30 d对固定果实进行失重率的测量，每15 d 对果实进行呼吸强度和乙烯释放速率的测定，在贮藏期结束（180 d）时观察果实的病果情况。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 果实硬度

使用GS-15 型水果质地分析仪测定果实硬度，具体参数设定为：选用P/5（半径5 mm）探头；触发阈值0.10 kg；探头下降速率10 mm·s-1；探头返回速率10 mm·s-1；测量速率5 mm·s-1；测量距离10.0 mm。各处理随机挑选3 个果实，在果实赤道部位选2 个点削皮，测定果肉硬度，重复测定3 次，结果取平均值，单位为kg·cm-2。

1.2.2.2 可溶性固形物含量

使用爱宕PAL-1 型数显糖度计测定。各处理随机挑选3 个果实，每个处理重复测定3 次，将每个苹果去皮用榨汁器榨汁后，用4 层纱布过滤，分别取滤液500 μL 测定，结果取平均值，单位为%。

1.2.2.3 可滴定酸含量

使用GMK-835F 型酸度计测定。各处理随机挑选3 个果实，每个处理重复测定3 次，用榨汁器将去皮苹果榨汁后，用4 层纱布过滤，用蒸馏水稀释100倍后，分别取稀释后的滤液200 μL 测定，结果取其平均值，单位为%。

1.2.2.4 果皮色泽

各处理组随机挑选3 个果实，每个处理重复测定3次，在果实赤道附近对称选取3 点使用CR-400 型色差仪测定果实表皮的色泽明亮度（L 值），结果取平均值。

1.2.2.5 呼吸强度

使用TEL-7001 型红外二氧化碳分析仪测定。选取用于测定呼吸强度的果实，各处理3 个果实，称取质量、体积后放入9.7 L 呼吸室内，并放进红外二氧化碳分析仪密封，温度与冷库贮藏温度相同。30 min 后读取二氧化碳分析仪数据，重复测定3 次，结果取平均值。呼吸强度计算公式如下：

式中：V1为呼吸缸体积，mL；V2为样品体积，mL；V3为红外分析仪体积，mL；t 为测定时间，h；m 为样品质量，kg。

1.2.2.6 乙烯生成速率

参考Pristijono 等[7]的方法测定，略有改动。乙烯取样方法：将用于测定乙烯生成速率的苹果放入盖上有隔膜密封的9.7 L 呼吸室内，温度与冷库贮藏温度相同。1 h 后，用注射器采集气体样本（1 mL），并分析乙烯含量。重复测定3 次，结果取平均值。

乙烯释放速率的测定方法：将气体样品注入火焰离子化气相色谱仪，检测器、色谱柱、进样器的工作温度分别为110、90、70 ℃，通过气相色谱仪测出乙烯峰面积，代入公式求得乙烯释放速率，单位为μL·kg-1·h-1。

1.2.2.7 病果率

每个处理随机选取大小一致、果形端正、无病虫害、无机械伤的50 个果实，贮藏于冷库中，待贮藏期结束（贮藏180 d）时，观察并记录果实的病果类型及数量，记算病果率。

1.2.2.8 失重率

每个处理随机选取大小一致、果形端正、无病虫害、无机械伤的30 个果实，贮藏于冷库内，测定初始质量。贮藏期间，30 d 测定1 次该筐果实的质量，并记录数值，计算失重率。计算公式如下：

式中：m0为入库前果实质量，kg；m1为调查时果实质量，kg。

1.2.3 数据处理

使用SPSS 23.0 进行数据分析，Excel 2019 作图。所有指标在ANOVA 下用LSD 分析法，P＜0.05 表示两组数据之间有显著性差异，P＜0.01 表示有极显著性差异。

2 结果与分析

2.1 辰奇素田间处理对“蜜脆”苹果和“富士”苹果果实硬度的影响

硬度可用来判断果实的软化程度[8]。由图1 可以看出，在整个贮藏期间，“蜜脆”和“富士”果实硬度均呈现下降趋势，但辰奇素处理对两个品种果实硬度影响略有不同。“蜜脆”苹果贮藏前期，处理组和对照组果实硬度几乎相同，贮藏25~50 d 时对照组果实硬度快速下降，而处理组下降较慢，50 d 后处理组果实硬度高于对照组，但差异不显著，贮藏150 d 时，处理组和对照组果实硬度快速下降，且对照组下降较快，在贮藏175 d 时两组之间差异显著（P＜0.05），且处理组和对照组果实硬度较初值分别下降15.86%和19.02%，即贮藏期间对照组果实硬度下降幅度较大。

图1 “蜜脆”（A）和“富士”（B）苹果贮藏期间果实硬度的变化Fig.1 The fruits hardness changes of ‘Micui’（A）and‘Fushi’（B）apples during storage

“富士”果实在贮藏前期（0~50 d）时，对照组果实硬度高于处理组，且两者之间差异显著（P＜0.05），50 d 后处理组和对照组硬度差异不大，均呈缓慢下降趋势，贮藏175 d 时处理组和对照组果实硬度较初值分别下降了14.3%和17.8%，即贮藏期间对照组果实硬度下降速度较快。

2.2 辰奇素处理对“蜜脆”和“富士”苹果果实可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物是指液体或流体食品中所有溶解于水的化合物的总称，包括糖、酸、维生素、矿物质等[9]，其含量变化可以反映出果实的成熟度、品质波动及代谢活动[8]。

由图2 可知，在整个贮藏期间，“蜜脆”和“富士”两个品种的可溶性固形物含量总体均呈先上升后下降的变化趋势。在整个贮藏期，“蜜脆”对照组果实的可溶性固形物含量一直高于处理组，125~150 d 二者间差异显著（P＜0.05），在贮藏75 d 时处理组和对照组果实的可溶性固形物含量均出现最高值（14.28%和14.68%），在贮藏175 d 时，处理组果实可溶性固形物含量较初值下降0.59 个百分点，对照组较初值下降0.78 个百分点。在贮藏0~50 d，“富士”果实两组均呈现上升趋势，且处理组一直高于对照组，但二者间差异不显著。贮藏75 d 时，对照组果实可溶性固形物含量达到最高值13.46%，随后开始下降；处理组则上升较快，在100 d 时达到最高值13.79%，处理组可溶性固形物含量显著高于对照组（P＜0.05）。在贮藏175 d 时，对照组和处理组果实可溶性固形物含量较初值分别上升0.11 个百分点和下降0.48 个百分点。

图2 “蜜脆”（A）和“富士”（B）苹果贮藏期间果实可溶性固形物含量的变化Fig.2 The fruits soluble solid contents changes of ‘Micui’（A）and ‘Fushi’（B）apples during storage

2.3 辰奇素处理对“蜜脆”和“富士”苹果果实可滴定酸含量的影响

由图3 可知，在整个贮藏期间，“蜜脆”和“富士”的可滴定酸含量均呈现下降趋势，但两品种之间有一定差异。“蜜脆”果实在贮藏前期处理组高于对照组，但二者间差异不显著；在贮藏25 d 时，处理组果实的可滴定酸含量下降较快，对照组下降较为平缓；在贮藏175 d 时，处理组果实可滴定酸含量显著高于对照组（P＜0.05），且对照组和处理组较初值分别下降0.29 个百分点和0.26 个百分点。贮藏前期（0~50 d）“富士”对照组果实可滴定酸含量一直高于处理组，且二者间差异显著（P＜0.05）；贮藏25 d时，处理组可滴定酸含量下降较快，50 d 时对照组下降趋势增大，75 d 后两组下降均平缓，且无明显差异。至贮藏期175 d 时，处理组和对照组果实的可滴定酸含量较初值分别下降0.21 个百分点和0.27个百分点。

图3 “蜜脆”（A）和“富士”（B）苹果贮藏期间果实可滴定酸含量的变化Fig.3 The fruits titratable acids contents changes of ‘Micui’（A）and ‘Fushi’（B）apples during storage

2.4 辰奇素处理对“蜜脆”和“富士”苹果果实色泽的影响

由图4 可知，随着贮藏时间的延长，处理组和对照组果面光泽度逐渐下降，但辰奇素处理的“蜜脆”和“富士”苹果果面光泽度始终低于对照组，“富士”果实的L 值在整个贮藏期间极显著低于对照组（P＜0.01）。“蜜脆”苹果在贮藏前125 天，果面L 值下降比较平缓，对照组大于处理组；贮藏125 d 后，由于果实果面出现油腻化，果面光泽度反而升高；贮藏结束时，对照组果实果面光泽度明显高于处理组。贮藏0~75 d 和175 d 时，“蜜脆”苹果的处理组和对照组之间差异显著（P＜0.05）。

图4 “蜜脆”（A）和“富士”（B）苹果贮藏期间果实色泽的变化Fig.4 The fruits color changes of ‘Micui’（A）and ‘Fushi’（B）apples during storage

2.5 辰奇素处理对“蜜脆”和“富士”苹果果实呼吸强度的影响

由图5 可知，在整个贮藏期间，“蜜脆”和“富士”苹果均出现了呼吸高峰，且辰奇素处理对两个品种果实的呼吸强度影响不同。“蜜脆”果实贮藏前期处理组和对照组均有所下降，且无明显差异，这可能是由于果实采收后进入冷库，低温环境抑制了果实的呼吸强度。对照组果实于贮藏45 d 时达到呼吸高峰，为3.513 mL·kg-1·h-1，处理组果实则于贮藏期75 d 时达到呼吸高峰，为5.295 mL·kg-1·h-1，两者之间存在显著性差异（P＜0.05）。在整个贮藏期，“富士”果实的对照组和处理组的呼吸强度变化趋势基本一致，贮藏90 d时均达到了呼吸高峰值，两组分别为5.234 mL·kg-1·h-1和4.273 mL·kg-1·h-1。由上述可知，辰奇素田间处理可以推迟“蜜脆”果实呼吸高峰值的出现，而对“富士”果实呼吸高峰的出现时间没有影响，但降低了其呼吸高峰值。

图5 “蜜脆”（A）和“富士”（B）苹果贮藏期间果实呼吸强度的变化Fig.5 The fruits respiration intensity changes of ‘Micui’（A）and‘Fushi’（B）apples during storage

2.6 辰奇素处理对“蜜脆”和“富士”苹果果实乙烯释放速率的影响

由图6 可知，辰奇素处理对“蜜脆”和“富士”苹果乙烯释放速率的整体变化趋势影响相同，均存在一个乙烯释放高峰值，但乙烯高峰值的出现时间以及大小不同。“蜜脆”对照组果实在贮藏45 d 时出现乙烯释放高峰，并且显著高于处理组（P＜0.05），处理组则在贮藏75 d 时出现乙烯释放高峰，对照组果实乙烯释放峰值出现较早，可能会使其果实在贮藏期间品质下降较快。“富士”果实的对照组和处理组在贮藏90 d时均出现了一个乙烯释放高峰，且对照组乙烯释放高峰值略高于处理组，但两者之间差异不显著。

图6 “蜜脆”（A）和“富士”（B）苹果贮藏期间果实乙烯释放速率的变化Fig.6 The fruits ethylene release rates changes of ‘Micui’（A）and ‘Fushi’（B）apples during storage

2.7 辰奇素处理对“蜜脆”和“富士”苹果果实发病情况的影响

辰奇素处理对“蜜脆”和“富士”苹果贮藏期间发病情况的影响不同。由图7 可以看出，贮藏180 d 时，“蜜脆”处理组发病情况总体高于对照组，其中苦痘病的病果率为43.33%，对照组苦痘病的病果率为33.33%，处理组霉变率为6.67%，而对照组为10%。对于“富士”苹果来说，辰奇素处理组的苦痘病病果率和对照组相同，均为23.3%，而处理组果实未发生霉变现象，但对照组霉变率为3.33%。

图7 “蜜脆”（A）和“富士”（B）苹果果实的腐烂率情况Fig.7 The decay rates of ‘Micui’（A）and ‘Fushi’（B）apples

2.8 辰奇素处理对“蜜脆”和“富士”苹果果实失重率的影响

失重率是反映果蔬贮藏过程中品质变化的重要指标[10]。贮藏期间，苹果果实随着水分散失，失重率逐渐增加。由图8 可以看出，辰奇素处理对“蜜脆”和“富士”苹果失重率影响不同。“蜜脆”处理组果实失重率一直高于对照组，150 d 时，处理组和对照之间差异显著（P＜0.05）；贮藏180 d 时，对照组果实失重率为3.8%，处理组为4.2%。对于“富士”苹果，在整个贮藏期，对照组的失重率始终高于处理组；贮藏120 d 时两组开始出现显著性差异（P＜0.05）；贮藏180 d 时，对照组果实失重率为2.8%，处理组为2.1%。

图8 “蜜脆”（A）和“富士”（B）苹果果实的失重率情况Fig.8 The weight loss rates of ‘Micui’（A）and ‘Fushi’（B）apples

3 讨论与结论

本研究通过对苹果贮藏期品质变化来确定辰奇素处理对苹果耐贮性的影响。苹果属于呼吸跃变型果实，贮藏期间出现明显的呼吸高峰，辰奇素处理延缓了“蜜脆”果实呼吸高峰值的出现时间，降低了“富士”果实的呼吸高峰值。呼吸高峰过后，果实品质迅速劣变[11]，其硬度、可滴定酸以及可溶性固形物含量的变化也与果实呼吸作用息息相关。

在整个贮藏期间，“蜜脆”和“富士”果实硬度随着贮藏时间的延长而不断下降，这与冉娅琳等[12]的研究相似，且辰奇素处理后均延缓了供试苹果果实硬度的下降。果实硬度下降与苹果采后呼吸强度升高、果实逐渐软化有关，随着贮藏时间的延长，果胶物质降解，造成细胞壁结构发生变化[13]。Zhou 等[14]研究发现，细胞膨压降低和细胞壁内物质水解是果实硬度和脆度降低的主要原因。贮藏期间，呼吸作用是果实采后主要的新陈代谢途径[12]，可滴定酸是苹果呼吸作用的底物之一，而且由于可滴定酸中含氧量较多，首先会被呼吸作用所利用，从而导致苹果酸的消耗[15]。“蜜脆”和“富士”果实的可滴定酸含量始终呈下降趋势，这与王志华等[16]的研究结果一致。由于试验果在可采成熟度时采收，果实尚未完全成熟，存在较多淀粉，贮藏期间在后熟作用下，由于果实内淀粉酶、转化酶等的作用，淀粉水解为可溶性糖致使可溶性固形物含量出现高峰值，贮藏后期由于果实自身呼吸作用消耗而导致可溶性固形物含量下降[17]。因此，贮藏期间两个品种的可溶性固形物含量总体均呈现先上升后下降的趋势，辰奇素处理后有效地延缓了两个品种可溶性固形物含量的下降。同时，辰奇素处理降低了两品种苹果的果面光泽度，但是对整个贮藏期“富士”和“蜜脆”果实果面光泽度变化的影响较小，并且在贮藏后期由于果实果面出现油腻化导致果面光泽度变化较大。由此可知，辰奇素处理有效抑制了贮藏期间“蜜脆”和“富士”苹果的硬度、可滴定酸以及可溶性固形物含量的下降，提高了果实贮藏期间的品质，显著降低了“富士”苹果的呼吸高峰值，减少果实失重和果实发病，延迟了“蜜脆”苹果的呼吸高峰的出现时间，但是对其失重率和病果率无显著影响。综合分析可得，辰奇素处理可提高这两个品种果实采后贮藏性，且对“富士”苹果的效果更为明显。