賈 宇, 董晨陽,周緒寶, 謝遠紅,金君華,李 浩,龐 博,田煒瑋,張紅星
(1.北京農(nóng)學院 食品科學與工程學院 食品質(zhì)量與安全北京實驗室,農(nóng)產(chǎn)品有害微生物及農(nóng)殘安全檢測與控制北京市重點實驗室,微生態(tài)制劑關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)北京市工程實驗室,北京 102206;2.北京市農(nóng)業(yè)綠色食品辦公室,北京市農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測站,北京 100029;3.北京昌平區(qū)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心,北京 102200)
草莓 (Fragaria ananassa Duch), 為薔薇科(Rosaceae) 草莓屬 (Fragaria) 多年生草本植物[1]。原產(chǎn)南美,在我國各地及歐洲等地廣為栽培。草莓營養(yǎng)價值高,果肉中除含有糖類物質(zhì)、有機酸外,還含有人體必需的維生素、礦物質(zhì)和部分微量元素,色澤艷麗、酸甜適口,深受廣大民眾的喜愛[2]。
土壤是一切植物健康生長的根本。土壤微生態(tài)環(huán)境決定著植株生長得健康與否,調(diào)節(jié)土壤的生物活性和作物的誘導(dǎo)抗性可以大大提高作物生長狀況,改善果實口感和品質(zhì)[3-4]。已有的研究表明,草莓的品質(zhì)和安全受多種因素的影響,種植中除了采取合理施肥、溫濕度管理及病蟲害控制等手段之外,在植株和果實發(fā)育過程中的一些采前處理手段也是提高果實品質(zhì)的重要途徑,尤其對封閉環(huán)境中的設(shè)施作物的改善不失為一種有效措施[5]。采前處理已被越來越多的人運用以改善果實采后品質(zhì)和貯藏特性,采用草酸、蘋果酸等有機酸處理能提高果實的抗氧化能力,從而減緩某些生理病害的發(fā)生[6]。采前鈣處理能夠抑制提高果實硬度、延緩果實衰老,并促進其品質(zhì)提升[7]。種植中復(fù)合益生菌的使用促進了草莓健康生長,提升了果實的鮮食品質(zhì),延長了草莓的貨架期[8]。試驗運用品質(zhì)因子小分子誘抗劑和EM益生菌處理草莓植株,在減少施氮素化肥的基礎(chǔ)上,改善了土壤環(huán)境,提升了草莓果實品質(zhì),為推動草莓采前處理、延長采后貯藏期限提供了范例。
昌平區(qū)小湯山鎮(zhèn)北京春禾盛輝蟲樂農(nóng)莊,基地面積0.11 km2,主要種植草莓和桃樹?;赝寥烙袡C質(zhì)32.2 g/kg,全氮0.18 g/kg,有效磷40.8 mg/kg,速效鉀158 mg/kg,pH值7.1。底肥使用商品有機肥,用量1 000 kg/棚。
供試溫室長50 m,寬8 m,畦高40 cm,行距20 cm,株距20 cm,定植株數(shù)大約4 000株/棚。
1.2.1 試驗用材料
品質(zhì)因子小分子誘抗劑購買于北京漢方食源生態(tài)科技研究院,EM菌劑由北京中科惠農(nóng)技術(shù)服務(wù)中心生產(chǎn)。
1.2.2 試驗處理方法
選取試驗棚,中間一分為二,自定植移栽開始,一半噴施300倍品質(zhì)因子稀釋液,每2周噴施1次,噴施過程在下午2:00后進行。同時在草莓生長期間,不追施氮素化肥,根據(jù)實際長勢每3周隨水沖施1次EM菌劑,稀釋倍數(shù)為500倍,每次用量為2 L/棚,一直到4月中旬左右。另外一半作為對照不噴施品質(zhì)因子稀釋液和不沖施EM菌劑。
追肥情況:從定植后到開花沒有追肥,開花后施用圣誕樹追肥,每4星期施用1次,對照組每次2.5 kg/棚,處理組減半。其他管理一樣。
在北京農(nóng)學院食品學院實驗室進行。3月份果實成熟后,上午采收大小基本一致、無病蟲害、無畸形、九分熟的處理組和對照組草莓,采摘后分裝于抗擠壓包裝盒中,每組300個果左右,采后2 h內(nèi)立即運回實驗室,置于室溫下(18±1℃、相對濕度80%~85%) 貯藏,每隔1 d觀測外觀和腐爛程度,測試品質(zhì)指標。
1.4.1 產(chǎn)量和單果質(zhì)量測定
由生產(chǎn)者對每批采摘果實隨機抽取3盒稱量后取平均值,即為單果質(zhì)量;對整個采收期產(chǎn)量進行匯總統(tǒng)計。
1.4.2 采后腐爛率
貯藏過程中每隔1 d觀察不同處理組草莓果實的腐爛情況(即肉眼可見霉菌滋生或局部果肉腐敗),對腐爛果及時挑出,并計算腐爛果實占總果實的比例[8]。
1.4.3 果實硬度和可溶性固形物的測定
參照NY/T 2637—2014中測定硬度和可溶性固形物的方法,使用果實硬度計和數(shù)字折射儀對草莓果實直接進行測定[9-10]。
1.4.4 營養(yǎng)品質(zhì)的測定方法
草莓果實中可溶性糖的含量采用蒽酮比色法[11];可滴定酸的含量采用氫氧化鈉滴定法測定[12];果實中維C的含量采用紫外可見分光光度計法進行測定[13]。對照組和處理組草莓的每個指標進行多次平行測定,并用SPSS21.0對數(shù)據(jù)進行進行統(tǒng)計分析,數(shù)據(jù)結(jié)果以平均數(shù)±標準差表示,并進行顯著性檢驗(p<0.05)。
處理對草莓產(chǎn)量和單果質(zhì)量的影響見表1。
表1 處理對草莓產(chǎn)量和單果質(zhì)量的影響
由表1可知,處理組草莓比對照組產(chǎn)量有明顯的提高,品質(zhì)因子配合EM菌使處理組提升11%。從基地庫房每次產(chǎn)量統(tǒng)計看,處理組能夠促進開花和結(jié)果,提早果實成熟,草莓產(chǎn)量的高峰期主要出現(xiàn)在2月底到3月上旬,并且處理組與對照組相比,2-3月份產(chǎn)量提高8.4%,4-5月份產(chǎn)量提高37%,說明品質(zhì)因子配合EM菌處理同時可以促進草莓植株健康生長發(fā)育,延長采收期。另外,果實單果質(zhì)量平均提高12.5%,增加了一級果率。
草莓貯藏期間的腐爛情況見圖1。
圖1 草莓貯藏期間的腐爛情況
由圖1可知,經(jīng)過6 d貯藏期的觀察記錄,對照組的腐爛率明顯高于處理組,尤其在6 d的時候,對照組的腐爛率達到55.37%,顯著高于處理組。說明品質(zhì)因子和EM菌劑的使用,減緩了草莓腐敗的速率,延長了果實的保鮮時間。
2.3.1 品質(zhì)因子和EM菌肥處理對貯藏期草莓硬度和可溶性固形物的結(jié)果分析
處理對貯藏期草莓硬度和可溶性固形物的影響見圖2。
圖2 處理對貯藏期草莓硬度和可溶性固形物含量的影響
由圖2可知,草莓在6 d的貯藏期內(nèi),對照組和處理組的硬度都呈現(xiàn)下降趨勢,但是處理組的硬度變化與對照組相比,具有顯著性差異(p<0.05)。對于可溶性固形物來說,處理組的可溶性固形物含量隨著貯藏時間的延長呈下降趨勢,并且與對照組相比,高出將近2個波美度,呈顯著性差異(p<0.05)??赡茉蚴请S著放置時間的延長,水分散失,或者是草莓自身的代謝作用結(jié)果,導(dǎo)致草莓的硬度和可溶性固性含量出現(xiàn)下降。
2.3.2 品質(zhì)因子和EM菌肥處理對貯藏期可溶性糖和可滴定酸的影響
處理對貯藏期可溶性糖和可滴定酸的影響見圖3,處理對貯藏期糖酸比的影響見圖4。
圖3 處理對貯藏期可溶性糖和可滴定酸的影響
圖4 處理對貯藏期糖酸比的影響
由圖3可知,在6 d貯藏期內(nèi),草莓處理組的總酸含量整體呈現(xiàn)下降的趨勢,但是在貯藏4 d時,總酸含量出現(xiàn)一個明顯的峰值2.02%,可能與草莓的貯藏環(huán)境有關(guān),也可能是由于個體差異導(dǎo)致。其中,處理組的總酸含量與對照組相比,具有顯著性差異(p<0.05)??扇苄蕴呛侩m有增高,但是與對照組相比,不具有顯著性差異 (p>0.05),一定程度說明EM菌劑的處理對草莓可溶性糖的含量變化影響較小。由圖4可知,草莓果實處理組的糖酸比與對照組相比,具有顯著性差異(p<0.05),并且在6 d時,糖酸比的值達到52.93%,可能隨著貯藏時間的延長,草莓果實后熟,亦或是自身呼吸代謝消耗,使糖酸比值發(fā)生一些變化[14-15]。
2.3.3 品質(zhì)因子和EM菌肥處理對貯藏期維C含量的結(jié)果分析
處理對貯藏期維C含量的影響見圖5。
由圖5可知,隨著貯藏時間的延長,處理組維C的含量整體呈現(xiàn)上升趨勢,并且與對照組相比,具有顯著性差異(p<0.05)。但是對照組在貯藏期內(nèi),維C的含量有輕微下降的趨勢,可能與草莓自身消耗有關(guān),而處理組由于品質(zhì)因子的作用,可以為草莓提供充足的養(yǎng)料,使維C的含量能夠被不斷吸收。
圖5 處理對貯藏期維C含量的影響
品質(zhì)因子和EM菌劑處理的草莓果實,促進草莓植株健康生長,果實品質(zhì)(包括可溶性固形物含量、硬度、糖酸比和單果質(zhì)量) 提升,單果質(zhì)量提高12.5%(果實等級規(guī)格最主要指標),產(chǎn)量提高11%,腐爛率降低,貨架期更長,為草莓種植者和銷售者帶來福音。試驗還通過施加品質(zhì)因子溶液和EM菌肥代替了傳統(tǒng)的氮素化肥,為減化肥減農(nóng)藥提供了技術(shù)支持,在改良草莓品質(zhì)的同時還改善了土壤中微生物群落的生存環(huán)境,避免造成環(huán)境污染。益生菌是目前研究的熱點,生產(chǎn)中也有了大量的應(yīng)用。益生菌和品質(zhì)因子小分子誘抗劑是有機農(nóng)業(yè)允許使用的投入品,二者配合在種植過程中使用,提高鮮食品質(zhì)的同時,還具有保鮮的效果,可以替代采后保鮮劑的處理,從而更好地滿足消費者環(huán)保健康的需求。針對不同品種、不同地區(qū)的草莓品質(zhì)效果還有待進行更深入研究。