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        硼、鈣葉面肥對阿克蘇蘋果“糖心”形成及內(nèi)在品質(zhì)比較

        2020-05-28 08:08:04周小魏姜中武
        煙臺果樹 2020年2期

        周小魏 姜中武,2*

        (1塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院,新疆阿拉爾 843300;2煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,煙臺 265500)

        葉面施肥作為一種快速、高效補充作物養(yǎng)分的方式,在瓜果、蔬菜類作物上應(yīng)用廣泛[1]。硼、鈣是蘋果發(fā)育過程中必需的礦質(zhì)元素,硼在植物生長過程中具有維持細胞壁結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性、核酸的生物合成等作用,鈣可保持果實硬度,延長貯藏壽命,提高果實品質(zhì)[2]。噴施鈣肥能夠顯著提高富士蘋果品質(zhì),同時對果實中各元素含量及其相關(guān)性也有影響[3]。在新紅星蘋果園,葉面噴硼比土壤施硼更能有效提高果實中可溶性糖、可滴定酸和可溶性固形物的含量[4]。王火焰等[5]研究發(fā)現(xiàn)硼、鈣之間在一定范圍內(nèi)呈相互促進關(guān)系,超出了此范圍就呈相互抑制關(guān)系。因此,硼、鈣與果實生理以及果實品質(zhì)密切相關(guān)。由于硼、鈣在吸收、運轉(zhuǎn)以及生理功能上具有許多相似的性質(zhì),因而硼和鈣的關(guān)系長期以來一直是人們研究的熱點[6]。

        試驗采用葉面噴施鈣肥、硼肥方式,通過比較不同采收期果實的品質(zhì)指標(biāo)(可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸和Vc的含量)、糖組分的變化以及果實中礦質(zhì)元素含量,探討噴施鈣肥、硼肥對“糖心”形成程度以及果實品質(zhì)的影響。從而找出葉面噴施鈣、硼肥料的最佳處理,為“糖心”蘋果栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗材料與處理

        試驗在阿拉爾市第一師十團果園進行。選取生長勢中庸的喬砧‘長富2號’蘋果樹為試驗對象,常規(guī)栽培,管理水平一致,果樹無大小年現(xiàn)象。分別在幼果期(5月14日)、果實膨大期(6月18日)、果實成熟期(8月13日)葉面噴施試驗肥料。試驗設(shè)置4組:空白組(清水)、硼肥組、鈣肥組、硼肥和鈣肥混合組 (以下稱為硼+鈣肥)。試驗肥料:五洲綠世界鈣肥(1 500~2 000倍);艾格福硼-21 硼肥(1 000~2 000 倍)。

        1.2 測定指標(biāo)及方法

        從9月23日到11月4日,每7 d采樣1次,測定其相關(guān)指標(biāo)。

        糖心果率/%=糖心果數(shù)/調(diào)查總數(shù)×100 1.2.1 品質(zhì)指標(biāo) 每批樣品隨機選取30個果實。用電子天平稱其果實重量,用果實硬度計測定果實硬度。每樣品重復(fù)6次,取其平均值。

        可溶性固形物含量:用測糖儀進行測定。

        可溶性糖含量測定:取樣稱量1 g果肉,共3份,研磨,定容到10 mL離心管中,80℃加熱30 min(期間每隔30 min搖動1次),離心10 min(3 500 rmp),提取3次,取上清液,合并提取液過濾到50 mL容量瓶中,定容待測;吸取1 mL待測液至試管里,加9 mL蒸餾水稀釋,震蕩,再吸0.5 mL于試管,加蒸餾水1.5 mL,稀釋。加5 mL蒽酮,充分震蕩;100℃加熱10 min,冷卻,620 nm比色??瞻讓φ? mL水加5 mL蒽酮[7]。

        可滴定酸含量測定:吸取10 mL糖提取液于三角瓶中,進行酸堿滴定,加指示劑酚酞2~3滴,用0.1 mol/L的NaOH進行滴定,待溶液呈淡粉色即為滴定終點。

        維生素C含量測定:稱4 g果肉,用EDTA-草酸研磨,定容至10 mL離心管,離心3 000 r/min,取5 mL轉(zhuǎn)入25 mL試管中,加試劑(先加偏磷酸乙酸0.5 mL,再加5%硫酸1 mL,最后加5%鉬酸銨2 mL),30℃,水浴15 min,蒸餾水定容至25 mL,充分混勻,760 nm比色。空白對照5 mL草酸-EDTA。

        1.2.2 糖組分含量測定 色譜柱:Waters XBridgeTM Amide (250 mm×4.6 mm,5 μm)色譜柱,溶液 A〔0.2%三乙胺(TEA)的超純水〕和B(0.2%TEA 和乙腈)按照 24:76(v/v)配比作為流動相,柱溫為30℃;霧化管溫度為60℃,漂移管溫度為60℃,氣流量為1.6 L/min,增益值為1.0。

        標(biāo)準(zhǔn)品制備:稱取果糖、葡萄糖、蔗糖、山梨醇、標(biāo)準(zhǔn)品各 0.010 0 g(精確至 0.000 1 g),用超純水溶解并定容至2 mL,分別配制成5 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)品儲備液。分別吸取上述標(biāo)準(zhǔn)品儲備液各1 mL,加水制成1 mg/mL的混合對照品溶液,待測。

        提取液制備:精確稱取1.000 g樣品,充分研磨后加入10 mL的80%乙醇混勻,于80℃水浴加熱30 min,待冷涼至室溫后設(shè)置4 000 rmp的速度離心15 min后,取上清液,殘渣繼續(xù)用80℃乙醇重復(fù)提取,合并濾液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去其中乙醇,用超純水定容至25 mL容量瓶中,過0.45 μm微孔濾膜,待測。

        各組分糖含量測定:采用高效液相色譜法平行測定3次,根據(jù)糖組分回歸方程對“糖心”果實中糖組分進行定量[8]。

        1.2.3 礦質(zhì)元素含量測定 樣品制備:將采集的蘋果樣品進行清洗,將洗凈的果實用不銹鋼刀削皮切塊,置于105℃干燥箱中殺酶30 min,烘箱65℃下烘至恒重。待冷卻后粉碎,即為蘋果粉末試樣,裝自封袋備用。

        礦質(zhì)元素測定[9]:稱取 0.200 0 g樣品于試管中,加入約5 mL濃硝酸蓋上塞子,于石墨爐中150℃加熱消解至棕色氣體冒盡、樣液呈淺黃透明,待樣品冷卻至室溫轉(zhuǎn)移到25 mL容量瓶,用超純水定容至刻度,再通過瓦里安電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀測定果實中Ca、Mg、Cu、Zn、Si、Fe 和 B 的含量。 射頻功率1 000 W,等離子體氣流量15 L/min,載氣流量1.5 mL/min,泵速 15 r/min,進樣速率 0.1 mL/min。其中等離子氣、輔助氣、霧化氣均為高純氬。按照選定的儀器工作條件,取樣液直接測定各元素含量,各試樣重復(fù)測定3次。方法檢出限0.05 mg/L,誤差<5%。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 噴施葉面肥對果實“糖心”形成的影響

        表1 噴施不同葉面肥出現(xiàn)的“糖心”比率

        噴施硼肥、鈣肥和硼+鈣肥對果實的 “糖心”現(xiàn)象都起到抑制作用(表1)。10月1日前采摘的果實,各處理對“糖心”抑制較小,糖心出現(xiàn)的比率均在20%以下。10月8日后采摘的果實,出現(xiàn)“糖心”果實的比率明顯低于對照。噴硼肥組對果實出現(xiàn)“糖心”有明顯的抑制作用,出現(xiàn)最高比率為27%。3種不同處理對“糖心”形成均有抑制作用,比率效果為硼肥>鈣肥>硼+鈣肥。

        2.2 噴施葉面肥對果實品質(zhì)的影響

        圖1 不同處理果實成熟期單果重量

        圖2 不同處理果實成熟期硬度

        3種噴施葉面肥處理對果實單果重的影響見圖1,在整個采摘期果實單果重整體呈緩慢上升趨勢。10月8日、10月15日、10月21日期間,噴施葉面肥的果實單果重略高于對照,10月21日之后采摘的果實較對照無明顯差異。

        成熟期果實硬度7.1~10 kg/cm2。由圖2可以看出,3種噴施葉面肥處理對果實硬度影響變化無明顯作用。

        圖3 不同處理果實成熟期可溶性固形物含量

        圖4 不同處理果實成熟期可溶性糖含量

        3種噴施葉面肥處理對果實可溶性固形物含量的影響見圖3所示。從10月1日至10月28日噴施鈣肥,硼+鈣肥處理的果實可溶性固形物的含量均高于對照組,噴施硼肥的果實無明顯變化。到11月4日采摘的果實,3種處理果實中可溶性固形物含量無明顯差異。噴施鈣肥有利于提高果實可溶性固形物含量,且果實中可溶性固形物含量最高達到19.2%和19.9%(圖3)。隨著采收期的延長,果實中可溶性糖的含量逐漸增加,9月23日、10月 1日、10月 8日、10月 15日、10月28日,噴施鈣肥、硼+鈣肥處理的果實可溶性糖含量略高于對照。噴施硼肥對果實可溶性糖含量影響不大。11月4日采摘的果實,對照組可溶性糖含量高于噴施硼肥、鈣肥、硼+鈣肥(圖 4)。

        圖5 不同處理果實成熟期可滴定酸含量

        圖6 不同處理果實成熟期維生素C含量

        由圖5可以看出3種噴施葉面肥處理的果實中可滴定酸的含量均呈下降的趨勢。9月23日至10月15日,對照組果實的可滴定酸的含量高于3種不同噴施葉面肥處理。10月21日之后采摘的果實,噴硼肥、鈣肥組的可滴定酸含量高于對照組和硼+鈣肥,以10月28日最為明顯,噴施硼肥、鈣肥果實中可滴定酸的含量均是對照組的1.54倍(圖5)。不同噴施葉面肥處理的果實中維生素C的含量均呈先上升后下降的趨勢,各組之間維生素C含量差異無明顯規(guī)律性(圖6)。

        2.3 噴施葉面肥對果實糖組分的影響

        圖7 不同處理果實成熟期葡萄糖含量

        圖8 不同處理果實成熟期果糖含量

        圖9 不同處理果實成熟期蔗糖含量

        圖10 不同處理果實成熟期山梨醇含量

        由圖7~10可以看出,3種噴施葉面肥處理的果實中糖組分的含量存在明顯差異。隨著采收期的延長,果實中葡萄糖含量不斷上升。噴施硼肥、鈣肥對果實中葡萄糖的含量起到促進作用,同時噴施硼+鈣肥會降低果實中葡萄糖的含量,其中以10月28日最為明顯,噴施硼肥和鈣肥分別是對照組的1.48和1.50倍(圖7)。隨著采收期的延長,果實中的果糖含量不斷上升。由圖8可以看出,3種噴施葉面肥處理果實中果糖含量均高于對照組,在10月28日噴施硼肥果實中果糖含量達到最高92.33 g/kg,11月4日噴施鈣肥果實中果糖含量達到最高98.48 g/kg(圖8)。10月15之后采摘的果實,對照的蔗糖含量均高于處理(圖9),對蔗糖含量的影響降低依次為硼肥>硼+鈣肥>鈣肥。隨果實成熟,山梨醇含量逐漸增加(圖10)。噴施硼+鈣肥有利于增加山梨醇的含量,10月15日~28日,隨著“糖心”的出現(xiàn),果實中山梨醇的含量也不斷增加,3種處理的果實中山梨醇含量高于對照組,11月4日3種處理葉面噴施葉面肥果實中山梨醇含量基本達到一致,變化范圍為9.24~9.66 g/kg(圖 10)。

        2.4 噴施葉面肥對果實礦質(zhì)元素的影響

        表2 噴施葉面肥對果實中礦質(zhì)元素的影響

        選取11月4日采摘果實,進行果實的礦質(zhì)元素含量測定。結(jié)果表明:噴施葉面肥果實中的Ca、Fe、Zn、Cu、Mg、B 元素與對照達到顯著性差異水平。噴硼肥果實中的 Ca、Fe、Zn、Cu、Mg、B 元素含量分別是對照的 2.4、3.4、2.2、1.2、1.5、2.4 倍。噴施鈣肥的果實中的Ca、Cu、Mg、B元素較對照組分別增加13.58%、10.25%、11.32%、20.61%。噴施硼+鈣肥的果實與對照組相比,除了Ca元素,其它差異不明顯,Ca元素含量是對照組的1.78倍。

        3 結(jié)論與討論

        鈣是植物所必需的營養(yǎng)元素,在植物生長發(fā)育和應(yīng)對環(huán)境脅迫中處于中心調(diào)控地位[10]。采前噴施鈣肥,能顯著增加果實鈣含量及果實的抗病性[11]。大量研究結(jié)果表明,通過樹體噴鈣、土施鈣肥等可以提高果實品質(zhì)、降低果樹果實發(fā)病率、提高果實品質(zhì)及貯藏壽命[11]。葉面噴硼酸,可以顯著提高富士果實中可溶性固形物含量和可溶性糖含量,能明顯增加富士蘋果果實揮發(fā)性物質(zhì)種類和含量[13],但對果實可滴定酸含量的影響未達顯著水平。本試驗選取市面上比較普遍的五洲綠世界鈣肥和艾格福硼-21硼肥,分別在果實幼果期(5月14日)、膨大期(6月18日)、成熟期(8月13日)進行葉面噴施硼肥、鈣肥、硼+鈣肥3種不同處理。試驗結(jié)果表明,噴施硼肥、鈣肥、硼+鈣肥均能抑制“糖心”的出現(xiàn),作用效果依次為硼肥>鈣肥>硼+鈣肥,其中噴施硼肥糖心果出現(xiàn)的最大比例為27%。根據(jù)不同采摘期果實單果重的數(shù)據(jù)可知,隨著采摘時間的延長,果實單果重不斷上升,果實硬度呈下降趨勢,不同噴施葉面肥處理對果實的單果重和硬度影響不大,這一結(jié)果與呼麗萍[12]等人研究結(jié)果一致。不同采摘期果實可溶性固形物和可溶性糖的含量呈上升趨勢,噴施鈣肥和硼+鈣肥的處理可以提高果實中可溶性固形物含量,而噴施硼肥對果實可溶性糖含量影響不大,其中11月4日采摘的果實,對照組可溶性糖含量高于噴施硼肥、鈣肥、硼+鈣肥的可溶性糖含量(圖4);不同采收期果實的可滴定酸含量逐漸下降,至10月28號,噴施硼肥、鈣肥的果實可滴定酸含量明顯高于對照組和硼+鈣組;果實中維生素C的含量隨著采收期的延長呈先上升后下降的趨勢,不同處理果實中維生素C的含量無顯著性變化,這一研究結(jié)果與王福林[3]等人研究結(jié)果一致。噴施葉面肥處理中葡萄糖和山梨醇的含量高于對照組,而蔗糖含量低于對照組,果糖含量無明顯變化。通過果實中礦質(zhì)元素的含量分析,可以發(fā)現(xiàn)噴施硼肥有利于增加果實中礦質(zhì)元素 Ca、Fe、Zn、Cu、Mg、B 的含量,施用鈣肥可以增加果實中Ca、Cu、Mg、B的含量。

        綜上可知,噴施硼肥、鈣肥以及硼+鈣肥均能抑制“糖心”出現(xiàn)的比率,其中硼肥效果最為明顯,對果實品質(zhì)以及礦質(zhì)元素的含量也具有一定的影響?!氨切摹弊鳛樾陆⒖颂K蘋果的最大賣點,出現(xiàn)“糖心”的果實,果實的含糖量高,適合即采即食,但是果實貯藏時間比無“糖心”的果實短。本研究結(jié)果僅在給果農(nóng)控制“糖心”蘋果的出產(chǎn)比率及葉面肥的選擇上提供些參考。

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