幼果期喷施不同拉长剂对苹果新品种‘秦玉’果实品质的影响

陈秀娇, 魏江彤, 景光全, 艾树康, 张 彦, 马锋旺, 李 超*

(1.西北农林科技大学园艺学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室,陕西 杨凌 712100;2.旬邑县果业服务中心,陕西 旬邑 711300)

果实果形是苹果外观品质的一项重要指标。近年来,我国苹果主产区的主栽品种存在不同程度地果实变扁、果形指数下降、果实偏斜率较多的现象,严重影响了果实的外观,削弱了其市场竞争力[1]。因此,保持栽培品种的果形端正可以大大提高苹果外观质量和经济效益。

苹果果实品质包括外观品质和内在品质。外观品质包括果实大小、果实形状、果个整齐度、果面着色、果面光洁度;内在品质包括果实糖含量、酸含量、风味、肉质、汁液、农药残留等[2]。果形的优劣通常用果形指数(果实纵径与横径的比值)的大小来衡量。为提高果形指数,除考虑授粉受精条件、开花结果状况、肥水管理、品种、气候和地势条件外,喷施植物生长调节剂也是提高果形指数的最有效的技术措施[3-4]。本研究以团队2022年新选育黄色品种‘秦玉’(该品种原代号为‘南39-66’,亲本为‘长富2号’ב蜜脆’,该品种平均单果质量305 g,酸甜适口,果心小,风味浓郁,有香气,陕西渭北地区9月上中旬成熟,但是果形略扁。)为试验材料,分别通过宝丰灵、果美丰和噻苯隆3种拉长剂处理,对果实外在品质与内在品质进行测定。旨在揭示不同种类拉长剂处理对‘秦玉’果实品质的影响,为苹果果实品质的改善提供一定的理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2022年在西北农林科技大学洛川苹果试验站进行,试验站地处渭北旱塬中北部的洛川县凤栖镇芦白村(35°78′ N,109°37′ E),平均海拔1 072 m,年均气温9.2 ℃,年降水量622 mm,年均日照2 525 h,无霜期167 d,昼夜温差大,自然条件优越,适宜栽植苹果。

1.2 试验材料

试验选用5年生树体外观长势一致、地理位置相同、栽培管理条件一致的苹果新品种‘秦玉’植株作为试验材料。

供试拉长剂种类分别宝丰灵(baofengling)、果美丰(guomeifeng)和噻苯隆(saibenlong),并选用清水作为对照[5]。宝丰灵(浙江拜克生物科技有限公司)有效成分为3.6%苄氨基嘌呤、赤霉素A3、A7的复合配剂;果美丰(山东国润生物农业有限公司)有效成分为0.1%氯吡脲、0.1%赤霉素;噻苯隆(陕西德丰有限责任公司生产)有效成分为0.1% 噻苯隆。

1.3 试验方法

试验共设置4个处理,分别为清水(对照)、宝丰灵、果美丰和噻苯隆,其中3种拉长剂处理均在植株幼果期以300倍浓度稀释后每株均匀喷施1 L进行处理,对照处理为喷施等量的清水[6]。于2022年5月8日上午9时对处于幼果期的苹果新品种‘秦玉’植株进行喷施。需注意喷施药剂时要选择在低温无风的天气进行,每个处理分别选取3棵长势一致的植株,于东西南北4个方向均匀喷施药剂,7 d后再次进行相同方法的补喷处理[7-8]。

1.4 试验指标的测定

于果实成熟期采收果实,在每株东南西北4个方位随机采取20个外观大小一致、无病虫害的果实用来进行各项指标的测定。用MNT-150 T电子数显游标卡尺进行果实横径、纵径、果柄长度、果柄粗度、梗洼深度、梗洼宽度、萼洼深度、萼洼宽度以及萼孔大小的测量[22];用AL204电子天平进行单果质量的称量;用PAL-1手持式数显糖度计测定果实可溶性固形物质量分数(TTS);用GMK-835F酸度计测定果实可滴定酸质量分数(TTA),并计算果实的固酸比(TTS/TTA);用CR-400色差仪测定果实色泽指数L*、a*和b*,并计算果实颜色指数CI(Color Index)=1 000a*/L*b*;用质构仪测定果皮硬度、果肉硬度、果皮延展性、果肉脆度[9];运用甲醇-盐酸萃取法对果实果皮花青苷含量进行测定;利用蒽酮比色法测定果实总糖含量;运用固蓝盐比色法测定果实中维生素C含量;通过液质联用仪测定果实中各类激素含量[10]。

1.5 数据处理

数据用Excel和SPSS数据处理软件进行处理分析,数据用“平均值±标准偏差”表示,P<0.05。

2 结果与分析

2.1 不同拉长剂喷施处理对‘秦玉’果实外观品质的影响

由图1、图2、表1、表2可知,在果实平均单果质量方面,喷施拉长剂宝丰灵的果实单果质量明显高于空白对照,其余单果质量均高于空白对照但差异不显著;在果形指数方面,喷施拉长剂果美丰效果与空白对照相比差异较显著;在果柄变化情况方面,果柄长度均减小,喷施拉长剂噻苯隆的果柄长度差异最显著,除喷施拉长剂噻苯隆外,其余两种类型的拉长剂处理的果实果柄粗度均显著增加;在梗洼处,拉长剂处理过的果实梗洼均变深,其中拉长剂 噻苯隆处理效果最显著,但宽度方面影响效果不显著;在萼洼方面,萼洼宽度与空白对照相比变化效果差异较显著;同时在果实色差方面喷施拉长剂宝丰灵后色差差异较显著,色泽变好。

a：果实纵切;b：果实侧面。图2 不同种类拉长剂处理后果实纵切及果实侧面变化情况对比

表1 幼果期喷施不同种类拉长剂后对‘秦玉’果实外观品质的影响

表2 幼果期喷施不同种类拉长剂后对‘秦玉’果实外观品质的影响

2.2 不同种类拉长剂处理对‘秦玉’果实质地的影响

由表3可知,在果实质地方面,‘秦玉’在喷施不同种类拉长剂后果皮硬度、果肉硬度均显著增大,在果皮延展性方面,喷施拉长剂噻苯隆后果皮延展性显著增加,喷施拉长剂宝丰灵后果肉脆度值显著增加。

表3 幼果期喷施不同种类拉长剂后对‘秦玉’果实质地的影响

2.3 不同种类拉长剂处理对‘秦玉’果实内在品质的影响

由图3可知,在果实固酸比方面,喷施拉长剂噻苯隆和宝丰灵后,‘秦玉’果实固酸比较对照均表现为提高,其中喷施拉长剂噻苯隆的效果差异最为显著;同时不同种类拉长剂处理后果实内总糖含量出现不同程度的变化,喷施拉长剂宝丰灵后果实内总糖含量显著增加,喷施拉长剂果美丰和噻苯隆后果实含糖量显著减少;在果实内抗坏血酸含量方面,经过3种不同种类的拉长剂处理后果实内抗坏血酸含量仅喷施拉长剂宝丰灵后表现为增加且差异最为显著。

图中不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。下图同。图3 不同种类拉长剂处理后果实内在品质的变化情况

2.4 不同种类拉长剂处理对‘秦玉’果皮中花青苷含量的影响

由图4可以看出,喷施拉长剂宝丰灵后,‘秦玉’果皮内总花青苷含量显著增加,而拉长剂噻苯隆和果美丰处理后果皮中总花青苷含量显著降低。

A：果皮中花青苷浓度情况;B：各处理果皮中花青苷含量变化情况。图4 不同种类拉长剂处理后果皮内花青苷含量变化情况

2.5 不同种类拉长剂处理对‘秦玉’果肉中各激素含量的影响

由图5可知,在果肉内各激素含量变化方面,喷施拉长剂果美丰后,‘秦玉’果实中褪黑素(MT2)显著提高,而喷施拉长剂噻苯隆后褪黑素(MT2)含量反而显著降低;喷施拉长剂宝丰灵和果美丰后果肉内玉米素(ZT)含量均显著增加;喷施3种拉长剂后,果实内生长素(IAA)均出现不同程度的增加;喷施拉长剂果美丰和噻苯隆后果实内细胞分裂素(2-IP)含量均降低,仅喷施拉长剂宝丰灵后该激素含量增加;喷施拉长剂宝丰灵后,果实内细胞分裂素(GA3)含量显著增加;喷施3种拉长剂后茉莉酸(JA1)含量均出现了提高;喷施拉长剂噻苯隆后,果实内乙烯前体(ACC)含量显著提高;喷施拉长剂果美丰后果实内脱落酸(ABA)含量显著提高,其余两种拉长剂处理后该激素含量显著降低;果实内的水杨酸(SA)含量喷施3种不同种类的拉长剂后均表现为减少。

图5 不同种类拉长剂处理后果肉内各激素含量变化情况

3 讨论与结论

影响苹果果形变化的原因除授粉受精条件、开花结果状况、肥水管理、品种、气候及地势条件外,施用植物生长调节剂起着决定性作用[11]。针对苹果果形变扁和偏斜的现象及其变化原因,在生产管理中可以应用植物生长调节剂。喷布植物生长调节剂改善果形,是苹果花果管理上的一项先进技术,也是最有效的方法之一,世界上果树栽培发达的国家已广泛应用。

我国目前正处于起步阶段,植物生长调节剂应用前景广阔[12]。本研究结果表明,苹果新品种‘秦玉’幼果期喷施不同种类的拉长剂后,在改善果实果形指数的同时成熟期果实品质也出现不同程度的变化。拉长剂喷施处理后果实平均单果质量均显著提高[13],与张武云等的研究结果一致;在果形指数方面,拉长剂果美丰喷施效果较显著,与对照相比果形指数显著提高,这与Milyaev Anton和崔浩军等的研究结果一致;在果柄直径方面,除噻苯隆外,其余两种拉长剂处理的果柄直径较对照均显著增加;3种拉长剂喷施处理下的果柄长度与对照相比均有不同程度的降低;与对照相比拉长剂处理过的果实梗洼均变深,其中噻苯隆处理效果最为显著,但其在果实梗洼宽度方面影响效果不显著;在萼洼方面,拉长剂处理后果实的萼洼深度和宽度以及萼孔大小与对照相比变化不明显[14];同时在果实色差方面喷施拉长剂宝丰灵后色差值差异较显著,果实颜色艳丽表面光洁,色泽变好[15];在果实糖酸比上,喷施拉长剂宝丰灵和噻苯隆后,果实糖酸比较空白明显提高,差异较显著,这与Andrew R.S Ross的研究结果相符[16];在果实抗坏血酸含量方面,喷施拉长剂宝丰灵的果实抗坏血酸含量显著提高;在果实总糖含量方面,喷施拉长剂宝丰灵后的总糖含量明显提高,并且显著高于对照;在果实质地方面,各处理果皮硬度均显著增大,喷施拉长剂宝丰灵后果肉脆度值显著增加;在果肉内各激素含量变化方面,喷施拉长剂宝丰灵,果肉中褪黑素(MT2)、玉米素(ZT)、生长素(IAA)、细胞分裂素(2-IP)、细胞分裂素(GA3)、茉莉酸(JA1)、乙烯前体(ACC)含量显著增加;脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)含量显著降低;喷施拉长剂果美丰,果肉中褪黑素(MT2)、玉米素(ZT)、生长素(IAA)、茉莉酸(JA1)、脱落酸(ABA)含量显著增加,细胞分裂素(2-IP)、细胞分裂素(GA3)、水杨酸(SA)含量显著减少[24-25];喷施拉长剂噻苯隆,果肉中生长素(IAA)、乙烯前体(ACC)、细胞分裂素(GA3)、茉莉酸(JA1)、含量显著提高,褪黑素(MT2)、玉米素(ZT)、细胞分裂素(2-IP)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)含量显著降低[17-26]。综合3种拉长剂处理后果实内的激素含量变化情况,可以看出生长素(IAA)和茉莉酸(JA1)的含量均表现为增加,生长素(IAA)可促进果实细胞伸长,茉莉酸(JA1)可以促进果皮着色,从而改善果实外观品质,这与刘文[21]等的研究结论相一致。喷施拉长剂宝丰灵,果皮中总花青苷含量与对照相比显著增加。此试验说明采用适当的拉长剂处理后,在改变果实外观的同时还改善了果实的内在品质[19-20],从而进一步提高了苹果果实的经济价值。