喷施叶面肥对冬枣生长及贮后货架品质的影响

谭玉鹏, 耿 阳, 赵晓梅, 鲍立威, 薄学敏, 张 婷, 孟伊娜

(1.新疆农业职业技术学院,新疆昌吉 831100; 2.新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆乌鲁木齐 830052;3.新疆农业科学院生物质能源研究所,新疆乌鲁木齐 830091; 4.浙大城市学院商学院,浙江杭州 310015;5.新疆农业科学院农产品贮藏加工研究所,新疆乌鲁木齐 830091)

枣(ZizyphusjujubaMill.)是蔷薇目鼠李科枣属植物的果实,富含糖类、维生素、环磷酸腺苷及钙、铁、磷等多种营养成分,有“百果之王”“活维生素丸”之称,具有补虚益气、养血安神、健脾和胃、降血脂等功效[1],深受广大消费者的喜爱[2-3]。冬枣别称苹果枣、冰糖枣,与其他品种相比其皮薄肉脆、味甜爽口,可食率在95%以上,是目前公认的优质鲜食枣栽培品种[2-4]。

近年,随着人们对水果品质的要求不断提高,果实品质成为决定市场竞争力的重要因素,包括可溶性固形物含量、可滴定酸含量、果皮色泽、维生素C含量及硬度等一系列指标[5]。由于冬枣采收后易失水软化,常温下易失绿变红,营养成分流失,品质下降,甚至失去商品价值,常温下冬枣贮藏期仅4～5 d[6]。低温条件下长期贮藏易造成冬枣软化、霉变和腐烂等现象[7]。除了品种、贮藏环境、采收成熟度等因素之外,采前品质也是决定果实采后贮藏潜力的重要因素之一[8-10]。果实生长需要足够的养分支持,叶面施肥已成为现代农业生产中一项重要技术,叶面施肥能够及时补充树体营养,提高产量、改善品质,提高光合效率,已成为一种作用更为直接、高效的辅助施肥方法[11-12]。

目前,有关叶面肥处理对改善冬枣品质及耐贮性的研究报道较少,本研究以冬枣为研究对象,在喷施叶面肥的同时分别在幼果期和膨大期配施中量元素叶面肥,观察其对冬枣果实生长发育及贮后货架品质的影响,以期为冬枣生长调控和贮藏保鲜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与处理

试验地点在新疆维吾尔自治区麦盖提县央塔克乡鲜食枣生产示范园,选取正常生长、树势基本一致的5年生冬枣树作为供试样本树,砧木为灰枣,株行距为2 m×4 m,每个处理选10株样本树。各处理分别于2021年6月30日、7月15日、7月30日各喷施1次植物源营养液叶面肥(腐殖酸-N-P2O5-K2O为0.6%-1%-1%-2%),其中,幼果期将中量元素叶面肥(Ca-Mg-N为8%-6.5%-10%)与植物源营养液叶面肥混合后进行喷施。膨大期处理组单喷中量元素叶面肥3次,分别在2021年8月7日、17日、27日进行喷施,对照组喷施等体积清水,具体配方见表1。

表1 各处理配方及贮藏处理

将冬枣置转运筐中于4 ℃条件下进行预冷处理后,挑选无机械损伤的正常果于48 h内运回新疆农业科学院园艺作物研究所冷库中,并套保鲜袋低温[(0±1)℃]贮藏处理,贮藏60 d后取出于(4±1)℃ 放置7 d,用于货架品质测定,并设对照,定时取样检测相关指标,部分样品用于测定其硬度、可溶性固形物含量,其余样品经液氮速冻后置于-80 ℃ 冰箱中保存用于相关理化指标的测定。

1.2 试剂与仪器

氢氧化钠、酚酞、邻苯二甲酸氢钾、草酸、2,6-二氯靛酚、无水乙醇、氯化铝、醋酸钾、碳酸氢钠、磷酸均为分析纯,抗坏血酸纯度不小于99.7%,植物源营养液叶面肥,由新疆农业科学院园艺作物研究所提供;宜美盖中量元素叶面肥,购自意大利比奥齐姆公司。GENESYS180赛默飞紫外可见光分光光度计,购自美国赛默飞世尔科技公司;3-18KS高速冷冻离心机,购自德国Sigma实验室离心机有限公司;GY-4硬度计,购自山东莱恩德智能科技有限公司;CR-10便携式色差仪,购自日本柯尼卡美能达控股公司;IS-25制冰机,购自常熟市雪科电器有限公司;PAL-1手持糖度计,购自日本Atago公司;Biotek SynergyH1全功能酶标仪,购自美国伯腾仪器有限公司。

1.3 冬枣叶片及果实生长发育指标的测定

在冬枣生长期,选取二次枝第二生长节发育正常的叶片50片测量枣叶片横纵径、厚度、鲜质量、干质量,选取树冠4周发育正常的冬枣果实50个,测定横纵径、果柄的长度和直径。

1.4 冬枣果实贮后货架品质测定

失质量率:分别于贮藏0、61、62、63、64、65、66、67 d 采用直接测定法测量固定果质量变化,失质量率以贮藏期间果实质量减失量与贮藏0 d果实质量的比值表示。

硬度:随机取10个果实,削去赤道部位果皮,采用GY-4型果实硬度计进行测定,结果取平均值。

色差:取10个果实进行编号,并选取赤道部位某一固定位置并做标记处理,用色差仪测定果实固定点的L*、a*、b*值[13],重复测定3次,结果取平均值。

可溶性固性物(TSS)含量:随机取10个果实,将枣果切碎后滤出汁液使用手持式数显折光仪测定,每个处理测定5次,结果取平均值。

可滴定酸(TA)含量:参照曹建康等的方法[14]并做适当修改,采用氢氧化钠滴定法测定,以蒸馏水作对照,折算系数以苹果酸计,可滴定酸含量用质量分数(%)表示,重复3次。

可溶性糖(SS)含量:参照曹建康等的方法[14]并做适当修改。准确称取0.5 g样品,加入2 mL蒸馏水置于研磨机中研磨1 min,加水至7 mL后沸水浴提取30 min,待样品冷却后于4 ℃,12 000 r/min离心10 min,吸取上清液采用蒽酮比色法测定冬枣果实SS含量,重复3次。

维生素C(AsA)含量:参照曹建康等的方法[14]并做适当修改。准确称取0.1 g样品,加入经预冷的草酸溶液10 mL静置提取10 min,于4 ℃,12 000 r/min 离心10 min,取上清液采用2,6-二氯靛酚滴定法测定AsA含量,重复3次。

总酚含量:参照卜彦花等的方法[15]并做适当修改。准确称取0.1 g样品,加入经预冷的70%乙醇溶液 10 mL 于4 ℃条件下避光提取2 h,于4 ℃,12 000 r/min 离心5 min,取上清液于274 nm测定其吸光度并计算总酚含量,重复3次。

类黄酮含量:参照董日月等的方法[16]并做适当修改。准确称取1.0 g样品,加入60%乙醇溶液 80 ℃ 水浴提取2 h,于4 ℃,12 000 r/min离心 5 min,取上清液加显色剂30 min待显色稳定后,于420 nm测定其吸光度并计算类黄酮含量,重复3次。

1.5 自由基清除率的测定

参照耿阳等的方法[17],准确称取0.1 g样品,加入60%乙醇溶液1 mL于60 ℃条件下静置 20 min,于 4 ℃,12 000 r/min离心5 min,取上清液稀释50倍,以稀释提取液为底物,测定其对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)自由基的清除率,以Trolox为标准品制作标准曲线,结果以每克鲜质量所含Trolox相对含量换算为样品所对应的清除率表示。

1.6 数据处理

采用Microsoft Office 2016软件进行数据处理和作图,采用SPSS 22.0进行显著性分析和主成分分析。

2 结果与分析

2.1 喷施叶面肥对冬枣采前生长的影响

2.1.1 喷施叶面肥对冬枣叶片和果实生长发育的影响 喷施叶面肥对促进冬枣叶片及果实的生长有益,由于喷施中量元素叶面肥的时间不同使得冬枣叶片、果实生长发育以及营养物质的积累存在一定差异。由表2可知,与对照组相比,A、B处理组冬枣叶片及果实横纵径、叶片厚度、果柄长、果柄粗、单果质量等均表现出显著性差异(P<0.05);最后一次调查结果显示,除果实横径及单果质量外,A、B处理组间其他指标均差异不显著(P>0.05),但B处理组冬枣叶片及果实各项生长指标均高于A处理组。因此,选择在幼果期喷施植物源营养液配施中量元素叶面肥对冬枣生长更有利。

表2 叶面肥处理对冬枣叶片和果实生长发育的影响

2.1.2 叶面肥处理对冬枣叶片类黄酮含量的影响 类黄酮是一大类广泛存在于植物组织中的天然产物,黄酮类化合物能够反映植物生长情况,能够提高植物抗逆性。由图1可知,喷施中量元素叶面肥的时期对冬枣叶片类黄酮含量影响较大,A、B、CK处理组间冬枣叶片中类黄酮含量差异显著(P<0.05)。A、B、CK处理组冬枣叶片中类黄酮含量分别为28.26、32.27、23.66 mg/g。其中,B处理组最高,A处理次之,分别较对照组提高36.39%、19.44%,这与叶面肥处理对冬枣叶片及果实生长的作用结果一致。

2.2 喷施叶面肥对冬枣采后货架品质的影响

2.2.1 叶面肥处理对冬枣硬度和失质量率的影响 硬度、失质量率作为衡量冬枣果实品质的重要指标,其变化程度可体现冬枣果实贮藏期间品质的变化情况。由图2-a可知,冬枣采后贮藏期间果实硬度明显下降,不套袋处理冬枣果实硬度下降率最高,其贮后61 d果实硬度为2.73 kg/cm2。货架期间果实硬度下降缓慢,至货架期末,A、B、CK各处理组果实硬度分别为3.42、3.55、2.73 kg/cm2,A、B处理组与CK差异显著(P<0.05);CK1处理组在货架上放置3 d严重皱缩,失去商品性,此时其果实硬度为2.19 kg/cm2;A、B、CK、CK1处理组果实硬度分别较初始值下降50.32%、50.71%、57.19%、65.70%。由图2-b可知,随着贮藏和货架时间延长,冬枣果实失质量率不断升高。未使用保鲜袋贮藏处理的冬枣在贮藏过程中失水严重,贮后61 d失质量率为4.78%;货架期间各处理组冬枣失质量率均表现出显著性差异(P<0.05);至货架期末,A、B、CK各处理组冬枣果实失质量率分别为4.93%、4.73%、5.93%。说明喷施叶面肥处理有助于延缓冬枣果实贮后货架期间硬度的下降及失质量率的升高,其中幼果期喷施植物源营养液配施中量元素叶面肥效果最好。

2.2.2 叶面肥处理对冬枣货架期间色差变化的影响 果皮色度值是判断冬枣果实成熟和贮藏过程中品质变化的最直接因素。L*值可反映冬枣果皮亮度,其值越大光泽度越高;a*值代表果皮红绿程度,正值表示偏红,负值表示偏绿;b*值表示果皮黄蓝程度,其值升高表示果皮颜色向黄色转变。由表3可知,贮藏期间各处理组冬枣果实L*值、b*值明显下降,a*值明显升高,表明贮藏过程中冬枣果皮亮度下降、逐渐转红并表现出向蓝色转变的趋势,其中,未使用保鲜袋贮藏处理的冬枣色度值变化大于使用保鲜袋处理各组。货架期间冬枣果实的L*值、a*值、b*值变化趋势与贮藏期间一致,至货架期末,冬枣果实L*值表现为A>B>CK,a*值表现为CK>A>B,b*值表现为CK>A>B。

表3 叶面肥处理对冬枣货架期色差变化的影响

2.2.3 叶面肥处理对冬枣货架期间TSS、TA、SS含量变化的影响 由图3-a可知,叶面肥处理对冬枣果实中TSS积累有益,A、B、CK处理组TSS含量初始值分别为23.87%、24.87%、21.54%,并存在显著性差异(P<0.05)。各处理组冬枣果实中的TSS含量整体呈先上升后下降的趋势,未使用保鲜袋处理的冬枣贮藏期间可溶性固形物含量显著升高,这可能与其贮藏过程中大量失水有关。A、B、CK处理组果实TSS含量峰值分别在贮后货架4、5、2 d,货架期末各处理组果实TSS含量差异显著(P<0.05),结果表明喷施叶面肥处理有利于延缓冬枣贮藏过程中果实中TSS含量下降,在幼果期喷施中量元素叶面肥效果优于在膨大期喷施。

TA与SS含量是评价果实口感风味品质的重要指标。由图3-b、图3-c可知,喷施叶面肥处理可显著提高冬枣果实中TA、SS等营养物质的含量(P<0.05)。整个贮藏期内,不同处理组冬枣果实中TA、SS含量均呈下降趋势,其中,CK1处理组果实营养物质下降比例最高。至货架期末,A、B、CK处理组冬枣果实中TA和SS的含量分别为0.30%、0.36%、0.15%和13.40%、17.55%、12.96%,且各处理组间存在显著性差异(P<0.05)。提示在幼果期比膨大期喷施中量元素叶面肥更有利于冬枣果实对TA和SS的积累,延缓贮藏期间TA与SS含量下降。

2.2.4 叶面肥处理对冬枣货架期间AsA、总酚和类黄酮含量变化的影响 AsA、总酚和类黄酮不仅是植物体内重要的营养物质,在延缓果实氧化衰老方面也发挥了重要作用。由图4可知,冬枣采后果实中AsA、总酚和类黄酮含量均呈现相似的下降趋势,这表明在贮藏过程中,冬枣果实中AsA、总酚和类黄酮等营养物质含量不断下降。同时,果实自身也在不断氧化衰老。整体来看,与冬枣中其他营养物质表现出相似的试验结果,贮藏过程中未使用保鲜袋处理的冬枣果实贮后品质最差。在使用保鲜袋贮藏处理的A、B和CK组中各营养物质含量均表现为B处理组最高,A处理组次之,CK处理组最低。

2.2.5 叶面肥处理冬枣对ABTS、DPPH自由基清除能力的影响 随着贮藏时间的延长,冬枣果实氧化衰老程度不断增加,果实中抗氧化物质含量不断下降。各处理组冬枣乙醇提取物对DPPH、ABTS自由基的清除率呈下降趋势,由图5可知,与AsA、总酚含量等指标变化趋势一致,其中,CK1下降速度最快,这与其贮藏过程中未使用保鲜袋致使其保鲜效果不佳有关。货架期末,A、B、CK处理组冬枣乙醇提取物对DPPH和ABTS自由基的清除率分别为52.41%、54.21%、51.02%和 16.07%、19.69%、15.07%,并存在显著性差异(P<0.05)。提示A、B处理组对延缓贮藏后货架期间冬枣果实氧化衰老有益,并能够对冬枣起到一定的保鲜效果。

2.3 主成分分析

利用主成分分析(PCA)对不同处理组冬枣贮后货架期间13项指标进行多元统计综合分析,13项指标基于PCA自动拟合出2个主成分。由表4可知,2个主成分累计方差贡献率达89.68%,表明这2个主成分可反映果实品质的大部分信息。以各因子得分FAC1、FAC2所对应的特征值为权数,与该因子得分相乘可得主成分得分(F1、F2),根据主成分得分计算相关性综合得分(F),根据F大小进行排名,F越大,其排名越高,代表其果实品质或保鲜效果越好。由表5可知,冬枣品质与F呈正相关,随着贮后货架时间的延长,其品质不断下降,各处理组综合得分表现为B>A>CK,并呈下降趋势,A、B、CK处理组冬枣分别在贮后4、5、2 d出现负值,表明B处理组冬枣货架品质最好,这与其贮藏品质变化研究结果一致。

表4 冷藏期间主成分的特征值及贡献率

表5 冷藏期间主成分得分

3 讨论

叶片是植物通过光合作用积累营养物质的根外营养器官,正常生长的叶片可为树体及果实生长提供大量营养物质。喷施叶面肥可为叶片生长补充各种营养物质协助根部施肥促进植物生长[18]。赵西梅等研究发现,喷施叶面肥处理能够增加冬枣叶片厚度和光合产物的积累,提高果实可溶性固形物含量,提高冬枣风味[12]。杨文丽等研究发现,施用氨基酸水溶肥能够显著提高灵武长枣单果质量和单株产量[19]。本研究中喷施叶面肥处理显著促进冬枣叶片及果实生长,增加了其叶片厚度,提高了叶片中类黄酮含量,果实横纵径、单果质量也明显增加,这与上述的研究结果均一致。

冬枣果实硬度、TSS含量、TA含量、AsA含量、SS含量等品质指标是影响其口感风味的关键因素,类黄酮、酚类物质变化是反映果实抗氧化作用的重要物质[20]。随着贮藏时间的延长,果实含水量降低、商品品质下降,其食用品质及风味均会受到影响[21]。周龙等研究发现,喷施叶面生长调节剂可以明显促进柚子TSS、SS、TA含量的增加[11]。中量元素肥料的施用时间差异也是影响果实品质的重要因素,萧浪涛等认为,对柑橘土壤施钙的时期提早到开花期会发挥更好的施肥效果[22]。本试验选择在喷施叶面肥处理的前提下分别在冬枣幼果期和膨大期配施中量元素叶面肥,结果显示,在幼果期喷施中量元素叶面肥的效果优于在膨大期喷施。试验结果表明,不同生长期配施中量元素叶面肥处理后均能显著提高冬枣果实品质,这与前人的有关试验结果相符。此外,喷施叶面肥处理能有效延缓冬枣贮后货架期内品质的劣变,其中在冬枣幼果期喷施效果最好。本试验主要考察了喷施叶面肥处理及在冬枣不同生长期配施中量元素叶面肥对冬枣果实品质及贮后货架期的影响,未能全面研究分析其货架期间品质变化相关的内在机制,有待后续进一步深入研究和细化,但本研究将冬枣采前生长调控结合采后贮藏品质的测定及主成分分析方法对冬枣果实品质进行系统性评价,为后人开展相关研究工作提供了新的参考。

4 结论

本试验结果表明,喷施叶面肥处理对冬枣果实和叶片的生长、促进果实中营养物质的积累作用明显,同时,对延缓冬枣果实贮后货架期间品质下降有积极影响。在幼果期喷施中量元素叶面肥处理组的冬枣果实外观及营养品质均优于对照组和膨大期喷施中量元素叶面肥处理组。另外,冬枣果实在贮藏过程中使用保鲜袋进行保鲜贮藏处理能够有效延缓果实硬度和含水量的下降、降低果实贮藏过程中营养物质的消耗,保持果实品质。