符 琼,周文化,张家铭,李良怡,魏 来,李芳婕
(1.湖南应用技术学院,湖南 常德 415000;2.特医食品加工湖南省重点实验室,湖南 长沙 410004;3.中南林业科技大学食品科学与工程学院,湖南 长沙 410004)
阳光玫瑰葡萄(Shine muscat) 是由“安芸津21号”和“白南”杂交选育而成,于2009 年引入国内,2015 年前后开始在市场上火热,阳光玫瑰葡萄果粒着生紧密、椭圆形、黄绿色[1],具有挂果周期长、耐贮藏、抗病的特点,是葡萄品种中比较优质的品种,由于其汁多肉脆并具有玫瑰香味,受到广大消费者的喜爱。
蚯蚓粪是一种是以动物排泄物或动植物残渣等富含有机质的副产品资源为主要原料的有机肥,是现代设施园艺蔬菜栽培不可替代的肥料之一,能有效促进植物生长,增强农作物抗逆性和提高农产品品质[2]。目前,蚯蚓粪被广泛应用于作物种植、畜牧养殖和土壤改良等方面,对“红地球”葡萄[3]、草莓[4]、香梨[5]等作物的产量和品质有促进作用。然而,蚯蚓粪对阳光玫瑰葡萄贮藏品质影响的研究鲜有报道,为此采用不同配比蚯蚓粪和化肥,研究蚯蚓粪对澧阳平原阳光玫瑰葡萄果实品质的影响,并探讨在最适比例下阳光玫瑰葡萄贮藏品质的变化,以期为阳光玫瑰葡萄贮藏保鲜提供技术参考。
1.1.1 材料与试剂
阳光玫瑰葡萄原料于2021 年3 月在湖南省常德市鼎城区田甜湾阳光玫瑰基地购买试验植株,供试葡萄品种为4 年生的阳光玫瑰8 株,采用篱架式结构栽培,株距和行距为1.4 m×3.2 m,树形树势一致,无病虫害。成熟果株于9 月中旬采摘,随机整穗取样,颗粒饱满、无明显病害、无机械损伤。
肥料为通过牛粪养殖蚯蚓通过发酵得到的产物,由果园统一采购;普通复合肥(N-P2O5-K2O 14-9-20),40 kg /袋,2 种肥料均由石家庄鲍氏科技有限公司提供。
氢氧化钠,天津市化工三厂有限公司提供;蒽酮乙酸乙酯,无锡市亚泰联合化工有限公司提供;浓硫酸,天津市登峰化学试剂厂提供;酚酞,天津市致远化学试剂有限公司提供;乙醇,国药集团化学试剂有限公司提供。以上试剂均为分析纯。
1.1.2 仪器与设备
电子天平、果实硬度计、数字式折光仪、分光光度计、恒温水箱等。
1.2.1 蚯蚓粪施用
设置4 个处理,分别为对照组CK:即施用普通复合肥(每株4 kg);CK+Q1:普通复合肥+蚯蚓粪肥(化肥和蚯蚓粪以3∶1 比例混施,每株施肥4 kg);CK+Q2:普通复合肥+蚯蚓粪(化肥和蚯蚓粪以1∶3比例混施,每株施肥4 kg);Q3:全施蚯蚓粪4 kg;每个处理2 株阳光玫瑰葡萄果树,共计8 株。其余管理措施均一致。
试验设置3 个施肥时期,在2021 年3 月10 日采取条沟状施肥方法施基肥,第1 次追肥在2021 年6 月7 日,第2 次追肥在2021 年7 月15 日。
1.2.2 果实品质指标的测量
参照高英杰[6]试验略有改进。平均果质量:取每个处理阳光玫瑰葡萄各10 个、各处理组果穗数,分别用电子天平称质量,求出平均果质量(g /个),记录单果质量和穗质量;果形指数:取各处理阳光玫瑰10 个,用游标卡尺测量果实的最大横径(CM)和纵径(CM),多次测量取平均值,计算果形指数=纵径/横径;果面特征,拍摄各处理阳光玫瑰葡萄果皮面色;果实硬度:用硬度计测定果实硬度。
1.2.3 可溶性固形物(TSS) 测定
采用刘丽等人[7]的方法稍作修改,选取各处理组果穗中上、中、下部位果粒,经过高速匀浆机打碎,取2~4 滴果汁,使用手持式折光仪测定可溶性固形物(TSS) 含量重复试验3 次,取平均值即得可溶性固形物的含量,以质量分数(%) 表示,最后计算平均值和标准差。
1.2.4 可溶性糖与可滴定酸的测定
采用蒽酮比色法测定可溶性糖,酸碱中和滴定法测定可滴定酸(TA)[8]。
1.2.5 腐烂率
腐烂率测定参考傅雁辉等人[9]方法略有改进。果实贮藏后每隔3 d 挑出每筐中腐烂的葡萄个数,并计算其腐烂率,计算公式如下:
1.2.6 掉粒率
采后掉粒率参考张晓军等人[10]的方法测定。果实贮藏后每隔3 d 提起葡萄串轻轻抖动,检查有无掉粒的葡萄,挑出掉粒葡萄个数,并计算其掉粒率,计算公式如下:
1.2.7 质量损失率的测定
质量损失率测定参考傅雁辉等人[9]的方法测定。每次称重阳光玫瑰葡萄,贮藏前果实第1 次称质量为m0,果实贮藏后每隔3 d 称的质量为mn,并计算其质量损失率,计算公式如下:
采用Microsoft Office Excel 2010 进行数据制表,SPSS 22.0 软件进行数据方差分析,显著性水平设置为p<0.05,Origin 2018 软件作图。
不同比例蚯蚓粪处理对阳光玫瑰食用品质的影响见表1。
表1 不同比例蚯蚓粪处理对阳光玫瑰食用品质的影响
由表1 可知,蚯蚓粪处理能一定程度上提高葡萄可溶性固形物及可溶性糖含量,其中CK+Q2组和CK+Q1组比CK 组中可溶性固形物分别提高了23.29%和6.11%,可溶性糖分别提高了6.46%和1.28%,Q3组可溶性固形物及可溶性糖含量对于CF+Q2无明显变化,添加蚯蚓粪的处理组可溶性固形物、可溶性糖含量和CK 组存在显著性差异(p<0.05),各处理间的含量大小均为CK+Q2>Q3>CK+Q1>CK。CK+Q1、CK+Q2和Q3组可滴定酸含量相比较CK 组分别下降了20.8%,27.4%,31.4%,CK+Q2组和Q3组可溶性糖含量分别比CK 组提高了42.33%,35.32%。与曹亚茹等人[11]试验结果相似。
果实的风味由口味和气味构成,而口味是糖和酸的比例不同表现出不同的口感,CK+Q1和CK+Q2组糖酸比分别比CK 组提高了36.27%和63.80%,Q3提高了91%。研究表明,蚯蚓粪的加入使果品酸含量不同程度下降,使得果品糖酸比,提高Q3组表现最好,有可能蚯蚓粪能促进果实中的有机酸分解转化为糖。
不同比例的蚯蚓粪对阳光玫瑰葡萄产量的影响见表2。
表2 不同比例的蚯蚓粪对阳光玫瑰葡萄产量的影响
研究表明,不同施肥处理与果实产量有密切关系[12-16]。由表2 可知,施蚯蚓粪能增加阳关玫瑰葡萄穗质量及产量,CK+Q2处理的阳光玫瑰葡萄单穗质量和产量均为最大数值,其中CK+Q2组单穗质量可达883.4 g,产量可达每2 株26.17 kg,分别比单施化肥提高了77.72%,66.80%;与全施蚯蚓粪相比,CK+Q2处理的阳光玫瑰葡萄单穗质量和产量分别提高了40.45%,68.63%。CK+Q1处理组和CK 组相比,单穗质量和产量增加不显著,但分别提高了22.45%,19.21%,由此说明,添加蚯蚓粪可以增加阳光玫瑰葡萄的产量,CK+Q2施肥方式的产量最高,其次是Q3,只是用化肥效果最差,说明只施蚯蚓粪会使养分成分低,难以保证阳光玫瑰植株的营养需求,也说明添加一定的蚯蚓粪可以促进植株对化肥的吸收利用,使得阳光玫瑰葡萄果实产量得到增加。
由以上食用品质及产量的指标结果可见,与其他3 个处理比较,CK+Q2(化肥和蚯蚓粪以1∶3 比例混施) 处理可溶性糖、可溶性固形物含量、穗质量和产量最高,且与全施蚯蚓粪相比有降低生产成本、提高果实商品性的特点,因此以下试验结果中均以CK+Q2(化肥和蚯蚓粪以1∶3 比例混施) 处理组与对照组进行比较分析。
蚯蚓粪的施用对阳光玫瑰葡萄贮藏腐烂率的影响见图1。
图1 蚯蚓粪的施用对阳光玫瑰葡萄贮藏腐烂率的影响
果实腐烂率是葡萄贮藏过程中品质变化最直观的指标之一,也是直接反映果实售卖损失率的最重要指标之一。由图1 可知,在贮藏的15 d 内,葡萄果实腐烂率的变化趋势均为逐步上升,蚯蚓粪处理的葡萄果实腐烂率均高于空白组,第15 天测得CK组腐烂率高达78.68%,初次测量与15 d 后测量均无显著性差异,但在贮藏3~12 d 期间2 组不同处理存在显著性差异(p<0.05),尤其是9 d 后,经过施用蚯蚓粪处理的阳光玫瑰葡萄测得腐烂率比CK 组低8.01%,CK 组高达45.56%。以上分析表明,蚯蚓粪处理可以有效抑制阳光玫瑰玫瑰葡萄采后腐烂率,利于葡萄果实贮藏。
蚯蚓粪的施用对阳光玫瑰葡萄贮藏掉粒率的影响见图2。
图2 蚯蚓粪的施用对阳光玫瑰葡萄贮藏掉粒率的影响
掉粒率是反映葡萄耐贮性及运输能力的指标[17],由图2 可知,葡萄掉粒率在贮藏期内均呈上升趋势,不同处理组之间无显著性差异。在贮藏期前6 d 内2 组葡萄掉粒不明显,6 d 后2 组掉粒率均有所上升但2 组间仍无明显差异,可能是由于施蚯蚓粪对葡萄采后常温贮藏掉粒率影响不大。
由图3 可知,随着贮藏期延长2 组果实质量损失率均呈上升趋势,但在贮藏期6 d 后2 组开始有显著性差异,尤其在15 d 测得2 组处理之间损失率相差3.03%,CK 组高达19.45%,由此可见,蚯蚓粪处理有利于阳光玫瑰葡萄减缓在贮藏期间质量损失率。
图3 蚯蚓粪的施用对阳光玫瑰葡萄贮藏质量损失率的影响
蚯蚓粪的施用对阳光玫瑰葡萄贮藏果实硬度的影响见图4。
图4 蚯蚓粪的施用对阳光玫瑰葡萄贮藏果实硬度的影响
硬度与果实的质地密切相关,也是评价果实品质的重要指标[18]。由图4 可知,在0~15 d 内,阳光玫瑰葡萄的果实硬度随着贮藏时间的延长呈下降趋势,但蚯蚓粪处理组的果实硬度均显著高于对照组(p<0.05)。在贮藏期第6 天之后,果实硬度才开始快速降低,至第15 天时,CK 组果实硬度低至0.81%而蚯蚓粪处理组为1.05%。由以上可知,蚯蚓粪处理可以有效维持阳光玫瑰葡萄的果实硬度,提高其采后品质。
蚯蚓粪的施用对澧阳平原阳光玫瑰葡萄贮藏SSC 和TA 含量的影响见图5。
图5 蚯蚓粪的施用对澧阳平原阳光玫瑰葡萄贮藏SSC 和TA 含量的影响
由图5 可知,在贮藏期内,阳光玫瑰葡萄果实的SSC 和TA 整体均呈下降趋势,但蚯蚓粪处理组的SSC 含量均高于对照组,而蚯蚓粪处理组TA 含量在前6 d 变化缓慢且低于对照组,至第9 天后才高于对照组。CK 处理组的SSC 和TA 分别下降至15.02%和0.39%,而蚯蚓粪组的SSC 和TA 含量分别下降至17.1%和0.3%。以上分析表明蚯蚓粪处理的阳光玫瑰葡萄糖含量高于对照组。
阳光玫瑰葡萄的外观品质,如果粒形状大小、色泽、硬度等,是其品质的首要影响因素,内在品质包括糖酸含量、糖酸比、风味等,是决定果品是否优质的关键因素。结果表明,与对照组相比,施蚯蚓粪处理能够减慢阳光玫瑰腐烂率、掉粒率的上升,对质量损失率、硬度、SSC、TA 也有影响。这与黄瓜[19]、红小豆[20]和茄子[21]等果蔬研究获得的结论相似。同时,李婉茹等人[22]研究表明600 kg/667 m2蚯蚓粪有机肥对薄皮甜瓜的产量及品质有最佳效果,仝雅娜等人[4]研究发现蚯蚓粪与基质配比为2∶2 时,有助于提高草莓的产量及品质。
试验表明,采用蚯蚓粪处理能提高阳光玫瑰葡萄的产量、抑制葡萄的掉粒、腐烂及软化,其中化肥与蚯蚓粪比例为1∶3 处理效果最好,其能延缓葡萄采后品质劣变、采后衰老,提高果实产量。