不同外源物质对砀山酥梨果实中石细胞含量的影响

丁 一, 马延东, 李文谦, 张书红

(河南心连心化学工业集团股份有限公司 河南新乡 453731)

近些年,由于品种退化或栽培管理措施不当,化肥滥用、少用等原因,导致砀山酥梨果肉多渣、含水量大、可溶性固形物含量降低,果实石细胞含量增多,果核占比增大,可食用部分减少,影响其风味和品质。

梨果实的食用品质指标受多种因素的影响,石细胞含量便是其中之一。石细胞是梨果实中特有的一种厚壁组织细胞,由薄壁组织细胞经木质素的沉积形成一层次生壁。石细胞不影响口感,但石细胞积累后形成的细胞团影响口感。细胞团形成后,其余细胞会围绕细胞团进行细胞分裂,新细胞也变成了石细胞,因此石细胞团逐渐变大,从而影响口感[1-2]。

外界因素与生理因素对石细胞的形成都有影响。外界因素中果树营养水平的高低、树势的强弱、光照的强弱都对石细胞的形成有较大的影响,营养水平高、树势强、光照强度大的果树,所产果实中石细胞含量较少,反之则石细胞含量变多。内源生理因素主要是参与调控木质素合成的酶,如苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)等,此类物质直接参与木质素的合成,间接影响薄壁细胞中木质素的积累,进而影响石细胞的形成[3]。

宋小飞等[4]的研究表明,施用质量分数为0.5%的CaCl2能够降低肉桂醇脱氢酶的活性,抑制木质素的合成,降低石细胞的含量;潘海发等[5]发现用不同浓度的硼砂溶液对砀山酥梨进行叶面喷施,可以提高维生素C的含量,降低石细胞的含量,但差异不显著;孔佳君等[6]的研究表明,采用不同颜色的滤光膜进行套袋,对果实的影响有差异,紫色滤光膜套袋的果实中可溶性固形物的含量最高,石细胞、木质素的含量显著减少。

不同品种的梨树果实中石细胞的含量不同,有研究表明砀山酥梨的石细胞含量显著大于其他品种的,而且砀山酥梨内、中、外三个部位的石细胞含量均显著大于其他品种相同部位的[7];不同的梨品种,各部位的果实中石细胞的含量也不尽相同,果中部最少,近果皮处次之,近果核处最多,因此果核附近对口感的影响最大[8]。

为降低砀山酥梨果实中石细胞的含量,提高果实品质,结合已报道的试验结论开展了补充钙元素、硼元素及增加光照的试验;同时根据水杨酸在植物体内具有增强抗病、强壮树势的功能,特设置叶面喷施水杨酸处理,探究砀山酥梨增效提质的有效方法。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试叶面肥为氨基酸螯合钙,ρ(Ca)≥200 g/L,河南心连心化学工业集团股份有限公司;四硼酸钠,分析纯,湖北成丰化工有限公司;水杨酸,99%粉剂,郑州广旺生物科技有限公司;采用行间铺设反光膜增加光照强度。

1.2 试验方法

试验地点在安徽省砀山县,果园树龄为50～60 a。试验设5个处理:T1(补充钙元素),叶面喷施质量浓度为3 g/L的氨基酸螯合钙;T2(补充硼元素),叶面喷施质量浓度为3 g/L的四硼酸钠(硼砂);T3(补充水杨酸),叶面喷施质量浓度为0.05 g/L的水杨酸;T4(增加光照),行间铺设厚度0.012 mm反光膜;CK(对照),叶面喷施等量清水。每个处理设3个重复,重复间随机排列,每个重复含果树5棵,且试验在同一根部营养条件下开展。4—5月开始试验,每15 d补充喷施一次,补充程度为叶面形成水珠不滴下。此时期开展试验有利于果树在膨果前积累养分,在进入膨果期后能充分表现出各处理的不同表现。

1.3 果实样品的采集与测定

果实成熟后,在设置的各重复内,每棵果树的东南西北方向分别采集2个果实,测定以下指标并计算平均值。

果实核果比:果核直径与果实直径的比值。由于石细胞首先在果核部积累,因此可通过比较果核占果实的比例来判断石细胞的积累程度。

单果质量:采用益伟牌YW-DZC-02型计量秤进行称量。

石细胞含量:采用冷冻法进行测量。将梨去除果皮和果核,取果肉进行混合,采用四分法取样100 g。然后将样品置于-20 ℃冰箱中冷冻20～30 h,样品解冻后加入少许水,用迎工牌JJ-2型组织捣碎机以2 200 r/min匀浆2 min。将匀浆转移至1 000 mL烧杯中,加水至800 mL,用玻璃棒搅拌1 min,静置片刻,倒出上层悬浮液,漂洗石细胞5～6次,直至洗净。合并所得石细胞,用粗滤纸过滤。将石细胞铺开,连同滤纸放入烘箱中于60～65 ℃烘干,移入干燥器中冷却至室温。收集石细胞,用三量牌AB301型分析天平进行称量,精确到1 mg,记录试验数据并进行分析,重复测定3次[9]。

含糖量:采用速为牌LB型糖度速测仪测量。

硬度:采用艾锐普牌GY-1型硬度计测量。

1.4 统计方法

试验数据采用Excel 2021软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对核果比和单果质量的影响

不同处理的核果比和单果质量见表1。

表1 不同处理的核果比和单果质量

由表1可知:在同一营养水平条件下,T2处理的单果质量最大,比CK处理的多22.25 g;T2处理的核果比较小,可食用果肉量大,表明石细胞在果核部位积累量较少,间接表明补充硼元素可以抑制石细胞的产生;其余各处理与CK处理相比,同样表现出优势,具体表现为T3处理优于T1处理,T1处理优于T4处理。

2.2 不同处理对含糖量和硬度的影响

不同处理的含糖量和硬度见表2。

表2 不同处理的含糖量和硬度

果实含糖量与硬度是食用时重要的感官指标,含糖量高、硬度低的梨深受消费者欢迎。表2数据表明:与CK处理相比,T2处理的含糖量较高且硬度较低,含糖量增幅为5.98%,接近行业标准《砀山酥梨》(NY/T 1191—2006)中对酥梨在采摘期二级果含糖质量分数≥11.0%、硬度为3.5～4.5 kg/cm2的要求;除T1处理含糖量低于CK处理外,其余各处理的含糖量均优于CK处理的,且T3处理优于T4处理。

2.3 不同处理对石细胞含量的影响

不同处理的石细胞含量见表3。

表3 不同处理的石细胞含量

由表3可知:不同处理对石细胞的转化均产生了影响,T2处理的石细胞含量降低程度最大,果肉中石细胞含量最少;与CK处理相比,其余各处理也表现出石细胞含量不同程度的降低,石细胞含量由低到高的处理依次为T1、T4、T3。

3 结语

与CK处理相比,果树根外补充硼元素处理的石细胞含量降低最多,降幅为8.21%;硼元素还可以减少石细胞在果核部的积累,降低核果比;此外,可以提高果实含糖量、降低硬度,改善果实口感。其余各处理在降低石细胞含量上也有优势,但在其他指标上改善效果不明显。经综合考虑,为减轻酥梨中石细胞含量高、果核大等对品质的影响,可采用补充硼元素的方式对果树进行处理。