王 琰，胡容平，陳慶東，李紅春，陳 松，夏 丹，廖明安，范中菡

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，農(nóng)業(yè)部西南作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610066；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，成都 611130；3.眉山市彭山區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，四川 眉山 620860）

葡萄（Vitis viniferaL.）為多年生落葉藤本植物，其果實(shí)在我國(guó)主要用于鮮食，也可制干、釀酒，栽培價(jià)值極高，深受各國(guó)消費(fèi)者的喜愛[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年葡萄在我國(guó)種植面積達(dá) 72.5 萬(wàn)hm2，產(chǎn)量達(dá)1 366.7萬(wàn)t，居世界第1 位[2]。近10 年來(lái)，葡萄種植呈現(xiàn)出西遷、南移的發(fā)展趨勢(shì)[3]。四川是西南地區(qū)葡萄的主產(chǎn)區(qū)，2018 年末四川葡萄園面積達(dá)3.24 萬(wàn)hm2，產(chǎn)量37.6 萬(wàn)t，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益[2]。但葡萄耐旱忌濕，性喜干燥，而四川的大部分地區(qū)氣候溫暖濕潤(rùn)，日照不充分，于葡萄成熟季節(jié)晝夜溫差小，制約了高品質(zhì)葡萄的生產(chǎn)[4]。針對(duì)這一問(wèn)題，在生產(chǎn)上常施用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，以達(dá)到增大葡萄果實(shí)、促進(jìn)著色、提高含糖量、降低含酸量等目的[5]。但研究表明，生產(chǎn)上因存在濫用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、施用不規(guī)范帶來(lái)的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑殘留的問(wèn)題，導(dǎo)致葡萄的安全生產(chǎn)存在一定風(fēng)險(xiǎn)隱患[6]。因此，探究一種來(lái)源廣泛、成本低廉、安全高效的新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑產(chǎn)品，可為四川地區(qū)葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)更好的前景。

殼聚糖又名脫乙酰幾丁質(zhì)，是一種高分子量的陽(yáng)離子多聚糖[7]。我國(guó)河流眾多，海域廣闊，甲殼類動(dòng)物資源十分豐富，除可為人們提供鮮美的海鮮、河鮮食品外，也為人們留下了大量亟待處理的廢棄動(dòng)物外殼。從這些外殼中提取出甲殼素，再經(jīng)脫乙酰后制成的產(chǎn)物就是殼聚糖。將殼聚糖加以合理利用，不僅提高了資源利用效率，也減輕了環(huán)境壓力，有利于推動(dòng)可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。殼聚糖具有無(wú)毒無(wú)味、來(lái)源廣泛、環(huán)境相溶性好、易降解等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景十分廣闊[8]。目前，殼聚糖在果蔬上的應(yīng)用主要集中在提高植物抗逆性與果蔬采后保鮮上[9-11]，但是作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在植物生長(zhǎng)調(diào)控上的應(yīng)用研究還很少[12]，對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)影響的研究更是鮮有報(bào)道。因此，探究殼聚糖處理對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)及養(yǎng)分吸收的影響，不僅可拓寬殼聚糖的使用渠道，也可為葡萄的安全優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供新方法、新思路。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2019 年5 月至8 月在崇州市四川農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代研發(fā)基地（北緯30°33′46″，東經(jīng)103°39′36″）進(jìn)行。選取樹勢(shì)健壯，無(wú)病蟲害，長(zhǎng)勢(shì)基本一致的4 a 生早熟品種夏黑葡萄為試材，株行距1.5 m×3.0 m，移栽密度2 250 株/hm2，均為大棚避雨栽培，棚內(nèi)為平地壤土，田間土肥水管理一致。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)5 個(gè)處理，分別為噴施0、1、2、4、6 g/L 的殼聚糖溶液，其中以噴施去離子水為對(duì)照（0 g/L，CK）。于長(zhǎng)勢(shì)基本一致的15 株葡萄（每個(gè)處理重復(fù)3次，1 株葡萄為1 個(gè)重復(fù)）上分別選取3 串長(zhǎng)勢(shì)一致的果穗進(jìn)行掛牌。分別在果實(shí)膨大期（5 月20 日）和果實(shí)轉(zhuǎn)色期（6 月20 日）進(jìn)行噴施處理，每次噴施時(shí)將殼聚糖溶液均勻噴布于葡萄的正反葉面及莖桿上，同時(shí)對(duì)掛牌果穗進(jìn)行浸穗處理，以葉片和果穗滴水為標(biāo)準(zhǔn)，每次用量為2 L/株。待果實(shí)成熟后（7 月25 日）進(jìn)行采樣。采樣時(shí)，從掛牌果穗的上、中、下部位各摘取3 顆果實(shí)，即每個(gè)處理共81 顆果實(shí)，放入冰盒帶回實(shí)驗(yàn)室，用于后續(xù)指標(biāo)測(cè)定。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

用電子秤稱取10 顆果實(shí)重，計(jì)算平均值記為1次重復(fù)，重復(fù)3 次。用數(shù)顯卡尺分別測(cè)量10 顆果實(shí)的縱橫徑，計(jì)算平均值記為1 次重復(fù)，重復(fù)3 次。用CYHD-1 型硬度計(jì)直接測(cè)定果實(shí)硬度。果形指數(shù)=果實(shí)橫徑/果實(shí)縱徑。采用2,6-二氯酚靛酚溶液滴定法測(cè)定維生素C 含量，用手持式折光儀直接測(cè)定可溶性固形物含量，采用氫氧化鈉滴定法測(cè)定可滴定酸含量，采用蒽酮-硫酸法測(cè)定可溶性糖含量[13]。稱取0.2 g果實(shí)干樣，用濃硫酸-過(guò)氧化氫溶液消煮，消煮液轉(zhuǎn)入100 mL 容量瓶中定容，供礦物質(zhì)含量的測(cè)定。用奈氏比色法測(cè)定氮含量，釩鉬酸銨比色法測(cè)定磷含量，火焰光度計(jì)法測(cè)定鉀和鈉含量，三乙醇胺-氫氧化鈉比色法測(cè)定鈣和鎂含量，高錳酸鉀滴定法測(cè)定錳含量，鄰菲啰啉比色法測(cè)定鐵含量，姜黃素法測(cè)定硼含量[14-15]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0 進(jìn)行方差分析，Duncan 新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 葡萄果實(shí)外觀品質(zhì)

由表1 可知，與對(duì)照（CK）相比，噴施不同濃度殼聚糖均不同程度增加了葡萄果實(shí)的單果重、縱徑、橫徑和硬度。當(dāng)殼聚糖濃度為1、2、4、6 g/L 時(shí)，單果重較CK 分別顯著增加2.60%（P＜0.05）、2.60%（P＜0.05）、9.76%（P＜0.05）和4.59%（P＜0.05），果實(shí)橫徑分別顯著增加4.89%（P＜0.05）、4.94%（P＜0.05）、8.74%（P＜0.05）和7.08%（P＜0.05），果實(shí)縱徑在殼聚糖濃度為4 g/L 時(shí)達(dá)最大值，較CK增加2.82 mm。果實(shí)硬度，殼聚糖濃度為1 g/L 和2 g/L 時(shí)硬度顯著高于CK，殼聚糖濃度為4 g/L 和6 g/L時(shí)高于CK，但差異不顯著。此外，不同濃度殼聚糖處理對(duì)果實(shí)的果形指數(shù)無(wú)顯著影響。

表1 葡萄果實(shí)外觀品質(zhì)

2.2 葡萄果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)

由表2 可知，噴施不同濃度殼聚糖對(duì)葡萄果實(shí)內(nèi)含物含量影響較大。經(jīng)殼聚糖處理后葡萄VC 含量普遍降低，僅在殼聚糖濃度為2 g/L 時(shí)有所增加，較CK 增加24.72%（P＜0.05）。果實(shí)可溶性固形物含量在殼聚糖濃度為4 g/L 時(shí)達(dá)最大值，較CK 顯著增加18.14%（P＜0.05），而在2 g/L 和6 g/L 殼聚糖處理時(shí)含量比CK 稍低，差異不顯著。果實(shí)可溶性糖含量也在殼聚糖濃度為4 g/L 時(shí)達(dá)最大值，較對(duì)照增加21.31%（P＜0.05），但其他濃度殼聚糖處理較CK均降低，但差異不顯著。與可溶性固形物和可溶性糖相反，可滴定酸含量在4 g/L 殼聚糖處理時(shí)含量最低，較CK 降低27.40%（P＜0.05）。就糖酸比而言，當(dāng)殼聚糖濃度為4 g/L 時(shí)達(dá)最大值，較CK 顯著增加67.27%（P＜0.05），其余濃度殼聚糖處理均降低了果實(shí)的糖酸比。

表2 葡萄果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)

2.3 葡萄果實(shí)大量元素含量

由表3 可知，與CK 相比，4 g/L 殼聚糖處理顯著增加了葡萄果實(shí)氮含量，較CK 增加了11.93%（P＜0.05），而6 g/L 殼聚糖處理降低了果實(shí)氮含量。葡萄果實(shí)磷含量，殼聚糖濃度為1、2、4 g/L 時(shí)較CK顯著增加，且4 g/L 處理達(dá)最大值，較CK 增加48.99%（P＜0.05）。葡萄果實(shí)鉀含量變化趨勢(shì)與磷相似，1、2、4 g/L 殼聚糖處理顯著增加了果實(shí)鉀含量，1 g/L 殼聚糖處理的果實(shí)鉀含量最高，較CK 增加40.89%（P＜0.05），6 g/L 殼聚糖處理較CK 無(wú)顯著差異。

表3 葡萄果實(shí)大量元素含量

2.4 葡萄果實(shí)中微量元素含量

由表4 可知，與CK 相比，4 g/L 和6 g/L 殼聚糖處理降低了果實(shí)鈉含量，其余處理較CK 無(wú)顯著差異。與CK 相比，4 g/L 殼聚糖處理增加了果實(shí)鈣含量，而2 g/L 和6 g/L 殼聚糖處理降低了果實(shí)鈣含量。殼聚糖處理后葡萄果實(shí)的鎂和錳含量均高于CK，表現(xiàn)為：4 g/L ＞2 g/L ＞6 g/L ＞1 g/L ＞0 g/L。葡萄果實(shí)鐵含量，當(dāng)殼聚糖濃度為1 g/L 和4 g/L 時(shí)較CK 顯著增加，而2 g/L 殼聚糖處理降低了果實(shí)鐵含量。殼聚糖處理后葡萄果實(shí)的硼含量表現(xiàn)為：1 g/L ＞6 g/L ＞0 g/L ＞4 g/L ＞2 g/L。

表4 葡萄果實(shí)中微量元素含量

3 結(jié)論與討論

不同濃度的殼聚糖處理均不同程度地增加了葡萄果實(shí)的單果重和縱橫徑，其中4 g/L 殼聚糖處理的單果重和橫縱徑達(dá)最大值；低濃度的殼聚糖處理可增加果實(shí)硬度。4 g/L 殼聚糖處理可增加果實(shí)的可溶性固形物和可溶性糖含量，降低可滴定酸含量。在果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分吸收方面，適宜濃度的殼聚糖處理能夠促進(jìn)葡萄果實(shí)對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。綜合分析，以4 g/L 的殼聚糖處理的葡萄果實(shí)糖酸比最高，口感風(fēng)味佳，能夠提高葡萄的果實(shí)品質(zhì)和養(yǎng)分吸收。

有研究表明，殼聚糖可促進(jìn)植物在不同階段的生長(zhǎng)發(fā)育，從而顯著提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)[16]。此試驗(yàn)中，在葡萄果實(shí)膨大期和轉(zhuǎn)色期噴施殼聚糖后，葡萄果實(shí)的單果重、縱橫徑較對(duì)照均有所增加，當(dāng)殼聚糖濃度為4 g/L 時(shí)葡萄單果重和縱橫徑達(dá)最大值。因果實(shí)縱橫徑較對(duì)照均同步增加，因此果形指數(shù)較對(duì)照無(wú)顯著變化。此試驗(yàn)結(jié)果表明，殼聚糖在一定程度上可以促進(jìn)葡萄果實(shí)膨大并提升葡萄的外觀品質(zhì)。這與雷菲、張愛華[17-18]等在關(guān)于殼聚糖處理對(duì)櫻桃番茄、香蕉的影響上一致。分析原因，可能是殼聚糖處理增加了植物葉片的光合色素含量，從而增強(qiáng)了植物的光合作用，使同化物積累增多，產(chǎn)量增大[19-20]。硬度是硬度計(jì)測(cè)定葡萄果實(shí)達(dá)到一定變形所需要的力，與葡萄品種和成熟度有關(guān)，也是衡量果實(shí)耐儲(chǔ)運(yùn)的重要指標(biāo)。此試驗(yàn)中，在噴施殼聚糖后，葡萄果實(shí)硬度增大，殼聚糖在低濃度（1～2 g/L）時(shí)，果實(shí)硬度達(dá)最大值，這與劉亞平[21]的結(jié)果一致。這可能與低濃度的殼聚糖處理降低葡萄果實(shí)中的ABA 含量、增加了ZR 和GA3含量，從而延緩了果實(shí)衰老有關(guān)[21]。因此，采前噴施低濃度的殼聚糖溶液，有助于夏黑葡萄果實(shí)硬度的保持，延緩其軟化速度，有利于葡萄貯藏和運(yùn)輸。

許多研究表明，殼聚糖處理可通過(guò)提高可溶性固形物、可溶性糖含量，降低總酸含量，提高糖酸比來(lái)提高香蕉、葡萄、番木瓜和柑橘等水果的果實(shí)品質(zhì)[18,21-23]。此試驗(yàn)結(jié)果表明，與對(duì)照相比，4 g/L 殼聚糖處理顯著提高了葡萄果實(shí)的可溶性固形物和可溶性糖含量，降低了可滴定酸含量，提高了糖酸比，這與前人的研究結(jié)果一致[7,18]，原因可能在于殼聚糖處理提高了糖代謝相關(guān)酶活性，從而導(dǎo)致可溶性糖含量增加[24]。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可提高不同葡萄品種如陽(yáng)光玫瑰、赤霞珠等的內(nèi)在品質(zhì)，增加果實(shí)的可溶性固形物和總糖含量，降低總酸含量[25-26]。殼聚糖對(duì)葡萄品質(zhì)的改良效果與其他生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類似，有利于提高葡萄的內(nèi)在品質(zhì)。

水果是人體攝入必須營(yíng)養(yǎng)元素的重要來(lái)源，大量元素和中微量元素也是果實(shí)的重要組分，可以起到維持果實(shí)品質(zhì)和提高果實(shí)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的作用。此試驗(yàn)中，1 g/L 和4 g/L 殼聚糖處理均增加了葡萄果實(shí)氮含量，這可能與殼聚糖的來(lái)源與成分有關(guān)，殼聚糖來(lái)源于甲殼素，含有豐富的碳、氮元素，是自然界中除蛋白質(zhì)以外含氮最為豐富的有機(jī)氮源[27]。1、2、4 g/L 殼聚糖處理也增加了果實(shí)的磷鉀含量，表明殼聚糖有助于植物對(duì)磷鉀元素的吸收和磷鉀元素向果實(shí)的分配。此試驗(yàn)中，與對(duì)照相比，1 g/L 和4 g/L 殼聚糖處理增加了果實(shí)的鈣、鐵含量，1 g/L 和6 g/L 殼聚糖處理增加了果實(shí)的硼含量，1、2、4、6 g/L 濃度殼聚糖處理均促進(jìn)了果實(shí)對(duì)鎂和錳元素的吸收。以上結(jié)果表明，適宜濃度的殼聚糖處理能夠促進(jìn)葡萄果實(shí)對(duì)中微量元素的吸收，維持果實(shí)營(yíng)養(yǎng)元素在一個(gè)較高的水平，這可能是殼聚糖處理提高了葡萄樹體向土壤吸收養(yǎng)分元素的能力，從而提高了果實(shí)向樹體吸收養(yǎng)分元素的能力。