蒲 靖,王巧梅,金雪微,王 苗,余国强,孟银银,王永清,邓群仙,张慧芬
(四川农业大学园艺学院,四川 成都 611130)
【研究意义】枇杷(Eriobotrya japonicaLindl.)是蔷薇科(Rosaceae)苹果亚科(Maloideae)枇杷属(Eriobotrya)植物,是我国南方特有水果,据《周礼》记载,枇杷的栽培历史至今已有2100多年。5-8-1枇杷是四川省栽培的优良株系,果实个大、皮薄肉厚、细嫩多汁,但目前枇杷生产栽培中病虫害发生频繁,遇极端天气更易发生日灼、果锈和裂果,导致枇杷品质下降、优质果率低、商品价值降低。通过管理措施来提高枇杷的果实品质,对枇杷产业提质增效具有重要意义。【前人研究进展】枇杷果实营养丰富,风味独特,有很好的食用和医疗保健作用[1-3],广受消费者欢迎,但目前枇杷果实也存在品质下降、风味偏淡、优果率低等问题。研究发现喷施叶面肥是改善果实品质的主要措施之一[4],利用不同叶面肥喷施来改变果实大小、形状、色泽和口感等品质被广泛应用于果树生产[5-7]。王莹等[8]研究发现,氨基酸肥以氨基酸为载体,为植物提供可直接吸收利用的营养,具有促进植株生长发育的作用。李翔等[9]施氨基酸叶面肥对番石榴果实的单果重、Vc、可溶性糖和固形物含量均有一定的促进作用。齐红岩等[10]研究发现,叶面喷施磷酸二氢钾及葡萄糖可明显增加番茄果实中的糖含量。马雪强等[11]研究发现0.04 mg·L-1钼酸铵处理时果实风味更为丰富,能显著提高甜瓜果实营养品质。【本研究切入点】叶面肥种类繁多,前人的研究主要是集中在果实上喷施一种不同浓度的叶面肥,但是关于喷施不同叶面肥对果实品质的影响还鲜见报道。【拟解决的关键问题】本研究以大果丰产、风味偏淡的5-8-1枇杷为材料,在果实生长发育期喷施氨基酸、微生物菌肥、磷酸二氢钾、钼酸铵和蔗糖,探究其对枇杷果实品质的影响,以期为生产栽培中改善果实品质提供技术支撑。
田间试验选用栽培在四川省崇州市四川农业大学试验基地(北纬 30°56',东经 103°65')的 6年生5-8-1枇杷。
氨基酸水溶肥料润色Sunred(意大利比奥齐姆公司生产),氨基酸含量 ≥ 100 g·L-1;磷酸二氢钾(KH2PO4,西陇化工股份有限公司生产),KH2PO4含量 ≥99.5%;蔗糖(C12H22O11,西陇科学股份有限公司生产);钼酸铵 [(NH4)6Mo7O24· 4H2O,成都市科隆化学品有限公司生产],(NH4)6Mo7O24· 4H2O含量≥ 99.0 %;微生物菌肥(四川师范大学实验室研制)。
试验共设6个处理,分别为:清水、氨基酸水溶肥500倍稀释液、0.6%磷酸二氢钾、5 g·L-1蔗糖、0.1%钼酸铵、微生物菌肥200倍稀释液。在果园中选取长势一致的18株枇杷果树,每个试验处理设3次重复,1株树为1个重复,每株树选择10个果穗并挂牌标记。在果实转色期进行第一次外源肥料喷施,间隔15 d进行第二次喷施,共喷施2次。喷施以果实和邻近叶片正背面均匀布满雾状水滴为度。于果实成熟期采样,选取大小均匀一致的果实,每个处理采样设置3个重复,每个重复10个果实,共30个果实,所有处理共采集180个果实,分别标记后将样品置于冰盒中立即运回实验室,进行外观指标的测定,取部分样品液氮速冻预冷后于-80 ℃超低温冰箱保存,用于其他生理指标的测定。
单果重测定用电子天平称量;果皮硬度采用WDGY-4型果实硬度计测测定;果实色差采用便携式CR-400色差仪测定,L*(代表物体的明亮度:0-100表示从黑色到白色)、a*(代表物体的红绿色:正值表示红色,负值表示绿色)、b*(代表物体的黄蓝色:正值表示黄色,负值表示蓝色)色差值,在果实赤道线上分别取3个点测出数值取平均数;可溶性固形物含量采用手持测糖仪器(浙江托普云农科技股份有限公司)测定;可滴定酸测定采用氢氧化钠滴定法[12];可溶性糖测定采用蒽酮-乙酸乙酯法[13];Vc含量测定采用2,6-二氯靛酚滴定法[14];类胡萝卜素含量参照陈伟等[15]的方法;总酚含量测定采用Folin-Ciocalteu法[16];总黄酮含量的测定采用Park等[17]的方法;总黄烷醇含量的测定采用p-DMACAD的方法[18];DPPH清除能力、FRAP的测定分别采用Brand等[19]的方法和Benzie等[20]的方法。
所有数据均用Microsoft Excel 365记录与整理,用IBM SPSS Statistics 26 软件进行数据,Duncan新复极差法进行多重比较(P<0.05)。
果面色泽是影响果实商品价值的重要指标之一。对不同处理的枇杷果实进行果面色差测定,由表1可知,氨基酸、磷酸二氢钾、微生物菌肥果皮色泽均高于清水处理(P<0.05),b*分别提高了3.52%、3.74%、4.32%。对5-8-1枇杷喷施不同叶面肥之后,L*、a*、b*略有提高,但不显著。对果肉色泽L*、a*、b*值分析发现,不同叶面肥喷施后果肉色泽较清水对照略有降低,但均不显著。不同叶面肥喷施后枇杷果皮色泽升高,果肉色泽降低,但均没有明显影响。
表1 不同处理对枇杷果实色差的影响Table 1 Effect of treatments on color of loquat fruit peel
由表2可知,氨基酸、蔗糖、微生物菌肥处理单果重均显著高于清水组处理(P<0.05),分别增加了13.51%、12.12%、27.56%,其中喷施微生物菌肥处理的单果重增幅最大。喷施磷酸二氢钾和蔗糖的处理果实硬度均低于清水组(P<0.05),分别下降了32.06%和16.70%;而叶面喷施微生物菌肥之后,5-8-1枇杷果实的硬度与清水处理对比增加了13.50%,叶面喷施氨基酸和钼酸铵处理效果不显著。
表2 不同处理对枇杷果实品质的影响Table 2 Effect of treatments on loquat fruit quality
清水对照组的可溶性固形物和可溶性糖含量最低,可滴定酸含量最高,分别为9.96%和7.16%,0.41%。叶面喷施磷酸二氢钾的枇杷果实可溶性固形物和可溶性糖分别增加了20.18% 和15.92%,均显著高于清水组(P<0.05),可滴定酸降低了12.20%;同时喷施蔗糖、钼酸铵与微生物菌肥均显著提升了枇杷可溶性固形物含量,分别为6.73%、11.35%、7.03%。清水对照组的糖酸比最低,为17.68%,外源叶面肥喷施均能显著提高果实糖酸比,其中磷酸二氢钾的处理效果最佳(P<0.05),提高了32.30%。结果表明,几种叶面喷施对提升可溶性固形物和可溶性糖含量、降低可滴定酸含量均有积极作用。
Vc具有抗氧化,抗自由基,抑制酪氨酸酶形成的作用。由图1可知,清水组和氨基酸组的Vc含量最低,为 2.33 mg·hg-1和 2.32 mg·hg-1,而磷酸二氢钾、蔗糖、钼酸铵、微生物菌肥处理均显著高于清水组处理(P<0.05),分别增加了1.29%、2.14%、2.58%、5.15%,其中微生物菌肥对5-8-1枇杷Vc含量的提升最显著。由图2可知,清水对照组的类胡萝卜素含量较低,叶面喷施氨基酸、磷酸二氢钾的处理均高于清水组(P<0.05),分别增加了12.34%、5.94%,而喷施微生物菌肥 使5-8-1枇杷类胡萝卜素含量显著降低。
由表3可知,清水组的总酚与总黄酮最低,为37.31 mg·hg-1和 0.22 mg·g-1,氨基酸、磷酸二氢钾、蔗糖、微生物菌肥均显著高于清水组处理(P<0.05),总酚分别增加了29.95%、18.60%、16.38%、40.20%,总黄酮分别增加了27.27%、18.18%、18.18%、27.27%。其中微生物菌肥处理后的总酚和总黄酮含量最高。与清水对照相比,喷施钼酸铵与微生物菌肥显著提高了5-8-1枇杷的总黄烷醇含量,分别提高了31.46%和35.96%。
表3 不同处理对枇杷果实总酚、总黄酮、总黄烷醇的影响Table 3 Effects of treatments on total phenols, flavonoids, and flavanols of loquat fruit
果实抗氧化活性的高低能在一定程度上体现果实品质的优劣。由图3可知,与清水组对照相比,蔗糖处理果实的DPPH值最低,为0.67 μmol·g-1,说明喷施蔗糖反而会降低5-8-1枇杷的自由基清除能力。氨基酸、磷酸二氢钾、钼酸铵、微生物菌肥均高于清水组处理,分别提高了20.92%、17.44%、17.10%、21.26%,但各叶面肥与对照组之间差异不显著。
由图4可知,清水组的FRAP值最低,为3.13 μmol·g-1。氨基酸、磷酸二氢钾、蔗糖、钼酸铵、微生物菌肥均高于清水组处理(P<0.05),分别提高了40.26%、40.56%、18.53%、56.55%、68.05%,其中喷施微生物菌肥的处理对5-8-1枇杷的FRAP的提升最显著。
试验结果表明,喷施不同的叶面肥均能够一定程度上提高枇杷果实品质。微生物菌肥是活性微生物的特定制品[21],主要通过微生物在植物产生生长素、嗜铁素等生物物质,使作物获得特定的肥料效应,进而影响植物的信号通路,促进作物生长、提高果实产量[22]。喷施微生物菌肥能有效提升5-8-1枇杷的果皮着色、单果重、Vc含量,这与郭志刚等[23]在苹果上喷施微生物菌肥对果实品质的影响研究结果一致。林建城等[24]对福建省5个主栽品种枇杷贮运品质比较分析中发现,果实硬度大有利于贮运品质的提升,此外Li等[25]在番茄硬度调控研究发现,果实硬度直接影响番茄的耐贮运性,是番茄育种重要的目标性状之一。喷施微生物菌肥能显著提高枇杷果实硬度,进而提升其贮运品质。在生产上,氨基酸水溶肥已广泛应用于改善和提高杨梅[26]、黄金梨[27]、葡萄[28]的单果重和抗氧化活性等品质,这与本试验发现氨基酸水溶肥能提高枇杷单果重和抗氧化活性的结果相似。磷通过影响叶片光合作用过程中的有机磷循环和糖的运转以及RuBP酶的更新速率影响叶片的光合作用[29],钾能够提高植物光合性能及物质的合成和转运能力,增强作物对逆境的抗性等[30]。唐岩等[31]在苹果上研究发现,叶面喷施0.6 %磷酸二氢钾后,可增加叶片的质量、提高光合速率,从而增加苹果中可溶性固形物和可溶性糖含量,显著改善果实品质。本试验中喷施磷酸二氢钾提升5-8-1枇杷的可溶性固形物、类胡萝卜素含量可能与磷、钾元素促进同化物的积累和转运有关。
酚类物质是枇杷果实中的重要生物活性物质,影响果实抗氧化活性。研究发现,喷施叶面肥能显著提高火龙果[32]、甜瓜[33]果实的总酚含量和抗氧化酶活性。本研究结果表明,喷施微生物菌肥和氨基酸能显著提升5-8-1枇杷的总酚、总黄酮含量,提高果实抗氧化活性。
综上所述, 5种叶面肥施用后均可起到改善果实外观及内在品质的良好效果,提升了5-8-1枇杷单果重、可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比、酚类物质等品质。其中,微生物菌肥200倍稀释液喷施后使果实单果重、硬度、Vc、总酚、总黄酮、总黄烷醇、DPPH、FRAP增幅最大,对提高枇杷果实品质的综合效果最佳。