外源硒肥对3个葡萄品种果实品质的影响

张 柯,吴文莹,娄玉穗,尚泓泉,樊红杰,郭红光,邢远森,王 鹏,吕中伟

(河南省农业科学院园艺研究所,郑州,450002)

低硒或缺硒是世界性问题[1],我国有72%的土地处于低硒或缺硒状态[2]。硒是人体无法合成的必需微量元素,只能通过饮食获得[3]。硒与人体健康密切相关,人体缺乏硒会导致严重的健康问题[4-5]。我国营养学会推荐成人摄入硒的合理量为0.05～0.25 mg/d[6],但国民饮食日均摄入的硒量远低于推荐的下限值。利用植物硒强化途径,开发功能性天然富硒食物补充硒营养是最安全、经济、有效的途径。

葡萄汁多味美,营养丰富,富含糖、酸、维生素,深受消费者的喜爱,已经成为很多地区的农业支柱产业[7-8]。增施硒肥是生产优质富硒葡萄的有效方法,通过增施外源硒肥可以增加葡萄的果实硒含量,还可增加可溶性固形物(TSS)、可滴定酸(TA)和维生素C(Vc)含量,改善果实品质,提升果品经济价值[8-15]。本文以葡萄生产中的3个主栽葡萄品种的第一年挂果树作为研究对象,对葡萄植株多次叶面喷施硒肥,分析不同葡萄品种幼树期的硒累积差异和果实品质差异,筛选适宜富硒栽培的葡萄品种,旨在为富硒葡萄的生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与方法

试验于2021年4—9月在河南郑州进行。供试园区土壤0～20 cm土层的速效氮、速效磷、速效钾分别为87.1、17.8、207.7 mg/kg,pH值为8.23,土壤硒含量0.073 mg/kg。园区内供试葡萄品种为“夏黑”“巨玫瑰”和“阳光玫瑰”。株行距为1.5 m×3 m,双十字V形架,干高100 cm,架面每间隔20 cm左右留果穗1个,果实套袋,管理水平一致。

供试硒肥为福熙欣牌硒丰5128液体富硒肥剂(山东省东营市盈源肥业科技有限责任公司生产),根据推荐量稀释200倍后进行叶面喷施,自花后10天起每隔15天左右叶面喷施1次硒肥,至果实成熟采收前1个月左右停止喷施,对照喷施等量清水。供试葡萄品种为3个欧美杂交种,分别为早熟三倍体葡萄品种“夏黑”(对照为CK1,处理为SE1)、早中熟四倍体葡萄品种“巨玫瑰”(对照为CK2,处理为SE2)和中晚熟二倍体葡萄品种“阳光玫瑰”(对照为CK3,处理为SE3)的第一年结果幼树。根据各品种生育期,SE1和SE2处理叶面喷施硒肥4次,SE3处理叶面喷硒5次。每个品种的对照和处理各选择10株健壮无病害的葡萄植株做生物学重复。

1.2 测定指标

果实成熟期随机取样,采集葡萄果穗、枝条和叶片。每株随机采集3穗果实,每个处理共随机采集30穗葡萄果实,从每穗果实上随机取3粒葡萄果粒,从果穗着生位置上下5 cm处随机截取枝条30段,从果穗上面3片叶中随机取叶片30片。分别测定枝条、叶片和果实硒含量,检测果穗质量、果粒质量、纵径、横径和果肉硬度等。用千分之一天平测定果粒质量和果穗质量,估算产量。用游标卡尺测量果粒横径和纵径,计算果形指数。利用硬度计测定果肉硬度。

“夏黑”葡萄果实清洗并擦干后直接榨汁匀浆过滤,测定匀浆中的可溶性固形物、可溶性蛋白、可溶性糖、可滴定酸、单宁、维生素C和硒含量。“巨玫瑰”和“阳光玫瑰”去籽后,将果实压榨成汁备用。用TD-45数显糖度计测定果汁中的可溶性固形物含量。用酸碱滴定法测定可滴定酸含量[16],2,6二氯靛酚滴定法测定维生素C含量[17],用紫外分光光度法测定可溶性蛋白含量[18],用GB5009.93-2017 第一法测定硒含量,用NY∕T 2742-2015中的3,5-二硝基水杨酸比色法测定可溶性糖含量,用NY/T 1600-2008中的紫外可见分光光度法测定单宁含量。各指标试验结果均为3次重复测定的平均值。

1.3 数据处理

用SPSS软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 喷施硒肥后葡萄果实、叶片和枝条的硒累积情况

喷施硒肥后硒在不同葡萄品种植株各部位的累积情况见表1,各葡萄品种的对照组果实中均未检出硒成分。叶面喷施外源硒肥可显著增加各品种的果实硒含量,且果实硒累积量在3个葡萄品种间差异显著。“夏黑”对硒的富集能力最强,果实硒含量最高,为26.02 μg/kg;“巨玫瑰”其次,果实硒含量为21.64 μg/kg;“阳光玫瑰”的果实硒含量最低,只有10.44 μg/kg。说明不同品种对硒元素的富集能力不同。

表1 喷施硒肥后硒在不同葡萄品种植株各部位的累积情况

各品种的对照组叶片中的硒含量较低,且差异不显著。叶面喷施硒肥可显著增加各品种的叶片硒含量。喷施硒肥后,“夏黑”的叶片硒含量最低,与对照相比增加了265.67%;“巨玫瑰”的叶片硒含量比对照增加了270.95%;“阳光玫瑰”叶片硒含量最高,与对照相比增加了370.42%;叶片硒累积量在3个葡萄品种间差异显著。

叶面喷施硒肥能显著增加各品种的枝条硒含量,对照组中不同幼龄葡萄枝条中的硒含量均低于100 μg/kg。叶面喷施硒肥后3个葡萄品种的枝条硒含量显著增加,枝条硒累积量在3个葡萄品种间差异水平显著。“巨玫瑰”葡萄枝条硒含量最高,“阳光玫瑰”次之,“夏黑”葡萄枝条硒含量最低,与对照相比分别增加133.05%、254.41%和113.24%。

叶面喷施硒肥后,“夏黑”的叶片和枝条硒含量最低,“阳光玫瑰”叶片硒含量最高,但果实硒含量“夏黑”最高,“阳光玫瑰”却最低,说明不同品种外源硒向葡萄果实富集程度不同,“夏黑”葡萄果实对硒的富集能力最强,“巨玫瑰”次之,“阳光玫瑰”最弱。

2.2 喷施硒肥对不同葡萄品种果实内在品质的影响

喷施硒肥后不同葡萄品种的果实内在品质见表2,喷施硒肥可在一定程度上增加各品种果实的可溶性固形物、可溶性糖、维生素C、可溶性蛋白含量和果肉硬度。“夏黑”的可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白含量增幅最大,分别为8.05%、12.76%、10.03%;“巨玫瑰”次之,分别为4.46%、9.89%、4.89%,与对照差异显著;“阳光玫瑰”增幅最低,分别为0.85%、2.72%、0.32%,与对照差异均不显著。“巨玫瑰”的果肉硬度显著增加,增幅高达48.15%;“夏黑”和“阳光玫瑰”的果肉硬度分别增加8.22%、2.58%,与对照差异不显著。“巨玫瑰”的维生素C含量增幅最大,增加了6.66%,与对照差异显著;“夏黑”和“阳光玫瑰”葡萄果实的维生素C含量分别增加了3.71%、2.57%,与对照差异不显著。

表2 喷施硒肥后不同葡萄品种的果实内在品质

喷施硒肥后,各品种果实的可滴定酸和单宁含量均有所降低。“夏黑”的可滴定酸含量降幅最大,降低了11.48%,与对照差异显著;“巨玫瑰”和“阳光玫瑰”的可滴定酸含量分别降低了11.11%、2.50%,与对照差异不显著。“巨玫瑰”和“夏黑”的单宁含量显著降低,降幅分别为9.95%、8.49%;“阳光玫瑰”的单宁含量变化不显著,降幅为2.52%。

叶面喷施外源硒肥,各品种果实的可溶性固形物、维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白含量和果肉硬度均有所增加,可滴定酸和单宁含量相比对照下降,这说明叶面喷施外源硒肥对改善果实风味、提高葡萄品质方面有一定的积极作用。

2.3 喷施硒肥对不同葡萄品种果实外在品质的影响

喷施硒肥后不同葡萄品种的果实外在品质见表3,叶面喷施硒肥可以显著增加“巨玫瑰”“夏黑”的单粒质量、单穗质量和产量,而“阳光玫瑰”的单粒质量、单穗质量和产量比对照略有下降,差异不显著。“巨玫瑰”葡萄的单粒质量、单穗质量和产量分别增加了7.15%、6.87%、6.94%;“夏黑”的单粒质量、单穗质量和产量分别增加4.24%、4.20%、4.74%;“阳光玫瑰”葡萄的单粒质量、单穗质量和产量分别下降了0.60%、0.47%、0.80%。叶面施硒对葡萄果实纵横径也有一定的影响,喷施硒肥后,“巨玫瑰”和“夏黑”的果粒纵径、横径均有所增加,且与对照差异显著,纵径分别增加2.96%、8.88%,横径分别增加4.09%、5.43%。“阳光玫瑰”的果粒纵横径变化均不显著,纵径增加1.87%,横径减少2.03%。3个品种的果形指数与对照相比差异均不显著。

表3 喷施硒肥后不同葡萄品种的果实外在品质

2.4 硒对植株生长势的影响

喷施硒肥后不同葡萄品种的叶面积以及叶片和枝条干物质质量见表4,叶面喷施硒肥后,各品种的叶面积、叶片和枝条干物质质量均发生一定的变化,与对照相比差异水平均不显著。“夏黑”和“巨玫瑰”的叶面积分别增加2.48%、4.26%,叶片干物质质量分别增加1.37%、1.68%,枝条干物质质量分别增加3.54%、3.39%,“阳光玫瑰”的叶面积、叶片和枝条干物质质量分别减少3.51%、0.70%、1.27%。叶面喷硒可以增强“夏黑”和“巨玫瑰”的植株生长势,对“阳光玫瑰”则有一定的抑制作用。

表4 喷施硒肥后不同葡萄品种的叶面积以及叶片和枝条干物质质量

3 结论与讨论

葡萄能够吸收转化外源硒,可以利用植物硒强化途径生产富硒葡萄。本文以生产上的主栽品种“阳光玫瑰”“夏黑”和“巨玫瑰”为试材,在生长期喷施外源硒肥,研究硒对第一年挂果的幼龄葡萄果实品质的影响。和前人研究结果一样,叶面喷施外源硒肥能显著增加3个葡萄品种的枝条、叶片和果实硒含量,提高果实可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量和果肉硬度,降低可滴定酸和单宁含量,对改善葡萄果实风味、提高营养品质方面均有一定的积极作用[7-14]。此外,外源硒肥可以显著提高“夏黑”和“巨玫瑰”果实单粒质量、单穗质量和产量,植株生长势也有一定程度的增强,但“阳光玫瑰”的单粒质量、单穗质量和产量比对照却略有下降,生长势也受到一定的抑制。分析原因可能是与品种长势有关,3个品种均为欧美杂种,三倍体品种“夏黑”第一年挂果的幼树植株长势较旺,四倍体品种“巨玫瑰”中庸偏旺,二倍体品种“阳光玫瑰”则长势偏弱。同时可能与喷硒次数有关,由于生育期不同,“夏黑”和“巨玫瑰”叶面喷硒4次,“阳光玫瑰”则喷硒5次。因此,由于植株生长势或喷硒次数的差异,同样的硒肥处理浓度,对长势较旺的“夏黑”和“巨玫瑰”第一年挂果的幼树有增强植株长势和提高葡萄产量和品质的作用,但对长势偏弱的“阳光玫瑰”第一年挂果的幼树则抑制植株生长势和降低葡萄产量的作用。

综合比较,叶面喷施硒肥后,“夏黑”和“巨玫瑰”的果实硒、可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量以及单粒质量、单穗质量、产量增幅较大,生长势增强,更适合富硒栽培。生产中,通过选择富硒水平高的葡萄品种进行富硒栽培,可以提高硒肥利用率,增加果实硒含量和产量,提升葡萄的营养价值和经济效益。