王壯偉,黃學(xué)熹,王 博,吳偉民*,王西成,錢亞明
(1. 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所/江蘇省高效園藝作物遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210014;2. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,江蘇 南京 210095 )
近十年來(lái),我國(guó)葡萄栽培面積、產(chǎn)量迅猛上升,尤其鮮食葡萄連續(xù)多年居世界首位,但促早栽培與延后栽培技術(shù)應(yīng)用比例還很低,上市期集中,7月下旬~9月中旬價(jià)格明顯下降。很多葡萄的主栽品種大多不耐保鮮貯藏,只能就地或短途鮮果銷售,導(dǎo)致上市期市場(chǎng)供應(yīng)飽和、賣果難的問(wèn)題日益顯露。葡萄市場(chǎng)銷售壓力、市民消費(fèi)需求及休閑農(nóng)業(yè)的發(fā)展,對(duì)葡萄采摘期提出更長(zhǎng)的要求。
留樹(shù)保鮮是為了延長(zhǎng)鮮果上市時(shí)間,果實(shí)不在正常成熟期采收,而是在果實(shí)即將進(jìn)入成熟或進(jìn)入成熟后,通過(guò)一系列的技術(shù)處理,延緩果實(shí)成熟(衰老)過(guò)程,又不降低果實(shí)品質(zhì)和商品性的方法[1]。該方法具有不占貯藏空間,省去儲(chǔ)藏環(huán)節(jié),減少果實(shí)損傷和對(duì)第二年產(chǎn)量影響不大的優(yōu)點(diǎn),在柑橘上應(yīng)用較為廣泛。但葡萄生產(chǎn)上研究應(yīng)用很少,亟待研究開(kāi)發(fā)。本文以白羅莎里奧為試驗(yàn)材料,在成熟后留樹(shù)保鮮期間通過(guò)噴施不同濃度的鈣肥、硅肥,初步探索了鈣、硅肥對(duì)葡萄果實(shí)留樹(shù)保鮮效果及樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)的影響,以期為留樹(shù)保鮮技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考依據(jù)。
供試材料為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院溧水植物科學(xué)基地的8年生白羅莎里奧葡萄,樹(shù)體健壯,樹(shù)冠和長(zhǎng)勢(shì)一致,南北行向,株行距為2 m×3 m,一字型平棚架整形,聯(lián)棟大棚避雨設(shè)施栽培,常規(guī)田間管理。
葡萄園所在地南京屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均溫度15.4℃,年極端氣溫最高39.7℃,最低-13.1℃。雨量充沛,年降水1200 mm,降水主要在5~9月。
分別在白羅莎里奧成熟后的9月1日、9月20日噴施不同濃度的鈣、硅葉面肥。每株樹(shù)為1個(gè)小區(qū),3次重復(fù)。具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。
表1 鈣肥和硅肥施用試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.4.1 果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定
果實(shí)成熟后,每隔10 d取樣,每個(gè)處理選取10串大小一致的果穗,從上下前后均勻采摘40粒果粒。隨機(jī)選取10粒用ATAGO PAL-1數(shù)顯折射計(jì)測(cè)定可溶性固形物含量,酸堿滴定法測(cè)定可滴定酸含量,計(jì)算固酸比(=可溶性固形物含量/可滴定酸含量)。
1.4.2 葡萄果實(shí)爛果率的測(cè)定
分別于成熟后25 d和50 d每個(gè)處理隨機(jī)選取10串果穗,調(diào)查統(tǒng)計(jì)每串果穗霉?fàn)€的果粒,爛果率=爛果粒數(shù)/果粒數(shù)×100%。
1.4.3果實(shí)生理指標(biāo)的測(cè)定
分別于成熟后25 d和50 d取樣,鄰苯二酚法[2]測(cè)定多酚氧化酶(Polyphenoloxidase,PPO)活性,以每克果肉每分鐘吸光度變化值增加1為一個(gè)活性單位,△OD420/min·g表示,采用硫代巴比妥酸顯色法[2]測(cè)定丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量,以μmol/g表示。
1.4.4冬芽大小與養(yǎng)分的測(cè)定
12月25日每個(gè)處理隨機(jī)剪取15根枝條,測(cè)定冬芽的縱徑和橫徑,計(jì)算冬芽大小(縱徑×橫徑);用上海索橋生物科技有限公司試劑盒(QS2602/QS3400)測(cè)定冬芽可溶性糖和淀粉含量,計(jì)算冬芽碳水化合物的含量(=可溶性糖+淀粉含量)。
利用Excel和SPSS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,采用Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)。
圖1 鈣肥對(duì)留樹(shù)保鮮葡萄果實(shí)可溶性固形物含量的影響Fig. 1 Effects of calcium fertilizer on the soluble solids content of the grape fruit during on-tree storage
圖2 鈣肥對(duì)留樹(shù)保鮮葡萄果實(shí)可滴定酸含量的影響Fig. 2 Effects of calcium fertilizer on the titratable acid content of the grape fruit during on-tree storage
圖3 鈣肥對(duì)留樹(shù)保鮮葡萄果實(shí)固酸比的影響Fig. 3 Effects of calcium fertilizer on the soluble solids / titratable acid of the grape fruit during on-tree storage
不同濃度鈣肥對(duì)葡萄留樹(shù)保鮮期間果實(shí)可溶性固形物、可滴定酸含量及固酸比的影響見(jiàn)圖1、圖2、圖3。從結(jié)果可以看出,施用鈣肥,亦能有效減緩葡萄留樹(shù)保鮮期間果實(shí)可溶性固形物含量的升高,且鈣肥濃度越高,對(duì)可溶性固形物上升的抑制作用越明顯,且能維持較低的果實(shí)可滴定酸含量,從而保持較佳的固酸比。綜合比較,T6是保持留樹(shù)保鮮果實(shí)品質(zhì)較好的處理。
不同濃度硅肥對(duì)葡萄留樹(shù)保鮮期間果實(shí)可溶性固形物、可滴定酸含量及固酸比的影響見(jiàn)圖4、圖5、圖6。有研究表明,葡萄成熟后延遲采收期間可溶性糖的變化可分為積累型和相對(duì)穩(wěn)定型兩種[3-4]。從本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,白羅莎里奧屬于可溶性糖積累型,對(duì)照處理的果實(shí)在留樹(shù)保鮮期間可溶性固形物含量隨著采收期的推遲而逐漸升高??傻味ㄋ岷吭诹魳?shù)保鮮后期略有升高,固酸比一致呈迅速上升趨勢(shì)。施用硅肥能有效減緩葡萄留樹(shù)保鮮期間果實(shí)可溶性固形物含量的升高,硅肥濃度越高,對(duì)可溶性固形物上升的抑制作用越明顯,但高濃度硅肥卻會(huì)提高果實(shí)可滴定酸含量,從而使固酸比降低,降低了葡萄果實(shí)品質(zhì)。綜合比較,T1是較好的處理,可減緩葡萄留樹(shù)保鮮期間可溶性固形物含量、可滴定酸含量和固酸比的變化,使葡萄果實(shí)在留樹(shù)保鮮期間維持與成熟時(shí)相似的品質(zhì)。
由表2可知,鈣、硅肥施用有減少留樹(shù)保鮮期間葡萄果實(shí)霉?fàn)€的作用,可能與其具有提高果皮硬度,提高抗性的作用有關(guān)[5-6]。不同濃度鈣、硅肥施用爛果率相差很大,總體比較,鈣肥施用處理的爛果率低于硅肥施用處理,保果效果更好。低濃度硅肥T1處理效果最好。鈣肥施用的濃度越高,爛果率越低,T6處理效果最好。
圖4 硅肥對(duì)留樹(shù)保鮮葡萄果實(shí)可溶性固形物含量的影響Fig. 4 Effects of silicon fertilizer on the soluble solids content of the grape fruit during on-tree storage
圖5 硅肥對(duì)留樹(shù)保鮮葡萄果實(shí)可滴定酸含量的影響Fig. 5 Effects of silicon fertilizer on the titratable acid content of the grape fruit during on-tree storage
圖6 硅肥對(duì)留樹(shù)保鮮葡萄果實(shí)固酸比的影響Fig. 6 Effects of silicon fertilizer on the soluble solids / titratable acid of the grape fruit during on-tree storage
表2 不同鈣硅肥處理的葡萄爛果率(%)
注:不同字母表示在P<0.05 水平下差異顯著,下同。
Note:Different letters indicate significant differences atP<0.05 level, the same below.
表3 鈣、硅肥對(duì)留樹(shù)保鮮葡萄果實(shí)丙二醛含量的影響
植物器官衰老或在逆境條件下,往往發(fā)生膜脂過(guò)氧化作用,丙二醛是膜系統(tǒng)脂質(zhì)過(guò)氧化的產(chǎn)物,其含量反映植物器官膜脂過(guò)氧化作用強(qiáng)弱及衰老受損的程度[7-8]。由表3可以看出,在葡萄留樹(shù)保鮮的25 d和50 d,對(duì)照的果實(shí)的丙二醛含量最高,硅肥和鈣肥施用有降低果實(shí)中丙二醛的含量的作用。低濃度(100 mg/L)硅肥降低丙二醛含量的效果最好,T1在25 d、50 d都與其他處理呈顯著性差異,T2、T3處理在25 d時(shí)與對(duì)照無(wú)顯著性差異。鈣肥濃度越高,果實(shí)中丙二醛的含量越低,T6處理果實(shí)中丙二醛含量最低。T5、T6處理與對(duì)照、T4在25 d、50 d都呈顯著性差異,而兩者之間無(wú)顯著性差異。
多酚氧化酶是果蔬中普遍存在的一種酶,能催化多種酚類物質(zhì)氧化成醌類物質(zhì),若細(xì)胞膜系統(tǒng)損壞,酶與底物接觸將會(huì)引起組織褐變,而PPO活性與果肉褐變速度成正相關(guān)[9-10]。由表4結(jié)果可知,硅肥能降低葡萄果實(shí)中多酚氧化酶的活性,但隨著濃度的增高抑制作用減弱,其中T1處理的多酚氧化酶活性最低,在50 d時(shí)與其他處理呈顯著性差異。鈣肥亦能降低多酚氧化酶的活性,且多酚氧化酶的活性隨著鈣肥濃度的增加而降低,T6處理果實(shí)的多酚氧化酶活性最低,與其他處理呈顯著性差異。
表4 鈣、硅肥對(duì)留樹(shù)保鮮葡萄
從表5可以看出,鈣肥的施用能促進(jìn)冬芽發(fā)育,提高碳水化合物的含量,與對(duì)照都呈顯著性差異,其中T6冬芽最大,碳水化合物含量最高,但各處理之間無(wú)顯著性差異。
表5 不同鈣肥處理下冬芽發(fā)育和碳水化合物含量
表6 不同硅肥處理下冬芽發(fā)育和碳水化合物含量
從表6可以看出,硅肥的施用有助于冬芽發(fā)育,各處理的冬芽大小及碳水化合物含量與對(duì)照都呈顯著性差異。硅肥施用的濃度越高,冬芽發(fā)育的越大,但處理間差異不顯著。T1處理冬芽碳水化合物的含量最高,與T3處理呈顯著性差異,與T2無(wú)顯著性差異。可見(jiàn),高濃度的硅肥施用,雖有利于冬芽的發(fā)育,但冬芽營(yíng)養(yǎng)貯備不如低濃度處理的效果好。
3.1 硅、鈣是植物生長(zhǎng)所必需的大量元素。已有研究表明,鈣、硅肥施用可顯著增加果實(shí)超氧化物歧化酶和過(guò)氧化物酶活性,増強(qiáng)活性氧自由基清除能力,降低多酚氧化酶和丙二醛含量,提高成熟期果實(shí)抗性[5,11-12]。本研究結(jié)果與前人結(jié)果相似,鈣、硅肥在葡萄成熟后施用,有降低葡萄果實(shí)多酚氧化酶的活性和丙二醛含量的作用,從而有助于提高果實(shí)抗性,延長(zhǎng)留樹(shù)保鮮期。
3.2 關(guān)于鈣肥對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響,前人研究較多。有研究表明,葉面噴施鈣肥可提高夏黑、魏可葡萄成熟時(shí)果實(shí)中可溶性固形物含量,降低果實(shí)酸度[13-14]。但葉素銀的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),施鈣對(duì)果實(shí)可溶性固形物含量影響較小,卻顯著降低果實(shí)中可滴定酸含量[15]。本試驗(yàn)中,鈣在葡萄成熟后施用,亦降低了可滴定酸的含量,但減緩了可溶性固形物升高。鈣肥對(duì)果實(shí)可溶性固形物的影響不同,可能與其施用時(shí)期、施用作物不同有關(guān)。
3.3 關(guān)于硅肥對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響,唐愛(ài)均等[16]研究表明硅肥對(duì)番茄可溶性固形物和糖酸比無(wú)顯著影響。石彥召[17]、葉素銀[15]的研究結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)增施硅肥可增加葡萄成熟期果實(shí)中可滴定酸含量。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)高濃度硅肥減緩了果實(shí)可溶性固形物的升高,但增加了果實(shí)可滴定酸含量,從而使固酸比降低,降低了葡萄果實(shí)品質(zhì)。
綜上所述,留樹(shù)保鮮栽培技術(shù)要求在保持果實(shí)品質(zhì)的基礎(chǔ)上,延緩果實(shí)衰老,同時(shí)不影響第二年的產(chǎn)量。本研究對(duì)留樹(shù)保鮮期間的果實(shí)品質(zhì)、爛果率、生理指標(biāo)及休眠期冬芽發(fā)育的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了分析比較,旨在篩選出鈣硅葉面肥的較佳濃度,使其既能提高葡萄的留樹(shù)保鮮效果,又能保證樹(shù)體樹(shù)勢(shì)均衡,避免影響次年生產(chǎn)。綜合以上因素,葡萄留樹(shù)保鮮較佳的鈣、硅肥施用濃度為低濃度100 mg/L硅酸鈉與高濃度1.5%的硝酸鈣為宜。