楊永超,李 杰,付鴻博,王永平,王順海,陳德富,陳大明

(1 紅河學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,云南蒙自,661100;2 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所,云南元謀,651300;3 云南源盤果業(yè)有限公司,云南屏邊,661200)

鈣元素是植物必需的大量營養(yǎng)元素之一,在細(xì)胞結(jié)構(gòu)維持和生理生化代謝等過程中發(fā)揮著重要作用,如作為細(xì)胞結(jié)構(gòu)組分、參與第二信使信號傳遞、調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓及參與酶促作用等[1]。鈣元素還能影響果實(shí)著色、果實(shí)養(yǎng)分積累、果實(shí)品質(zhì)、果實(shí)的貯藏性能等[2],外源鈣制劑在蘋果[3]、錦橙[4]、櫻桃[5]、桃[6]、藍(lán)莓[7-8]等果樹上的研究結(jié)果也表明了鈣的這些效果。

不同鈣制劑對不同果樹有不同的影響。牛曉琳等[9]以20年生樂陵金絲小棗為試材,葉面噴施有機(jī)鈣(0.2%檸檬酸鈣)和無機(jī)鈣(0.2%硝酸鈣),研究結(jié)果表明:葉面噴施檸檬酸鈣和硝酸鈣均可提高金絲小棗果實(shí)的鈣含量、果實(shí)可溶性糖含量、單果質(zhì)量、果形指數(shù),噴施檸檬酸鈣還可顯著提高優(yōu)質(zhì)果比例。李靖等[10]在桃果實(shí)生育期噴施糖醇螯合鈣500倍液,各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)如單果質(zhì)量、可溶性固形物、可溶性糖、裂果率等均優(yōu)于噴施硝酸鈣和氯化鈣處理。上述研究結(jié)果說明,不同的果樹對不同鈣制劑的吸收和利用效率不一樣,故對不同果樹鈣制劑的選用需要進(jìn)行試驗(yàn)和研究,篩選出合適的鈣制劑,以減少成本,提高效益。

近年來,云南省獼猴桃產(chǎn)業(yè)得到了較快發(fā)展,顯示出了巨大的發(fā)展?jié)摿Α?016年云南省獼猴桃面積為4 900 hm2,產(chǎn)量為0.5萬t,分別位于全國的第8位和第14位,面積和產(chǎn)量較2015年分別增長了287.7%和187.9%,增長率居全國首位[11]。截至2019年,云南省獼猴桃種植面積已增長到1萬hm2左右,以早熟品種“紅陽”獼猴桃為主,其面積占云南省獼猴桃種植面積的81%[12],其中滇南地區(qū)有望成為以“紅陽”獼猴桃為代表的紅肉獼猴桃優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)?！凹t陽”獼猴桃產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展對云南省整個(gè)獼猴桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要作用,而針對“紅陽”獼猴桃外源鈣制劑的選擇、外源鈣制劑對品質(zhì)和貯藏性能的影響等研究未見報(bào)道,造成了生產(chǎn)上外源鈣施用不科學(xué),效率低下。為了更好地發(fā)揮外源鈣制劑對“紅陽”獼猴桃品質(zhì)的促進(jìn)作用,提高其貯藏性能,非常有必要開展相關(guān)研究。本研究以無機(jī)鈣源CaCl2和Ca(NO3)2、有機(jī)鈣源氨基酸鈣和糖醇鈣等4種鈣制劑以不同濃度進(jìn)行噴施,研究不同鈣制劑對“紅陽”獼猴桃品質(zhì)和貯藏性能的影響,篩選出適合“紅陽”獼猴桃的鈣制劑種類和濃度,以期為“紅陽”獼猴桃鈣制劑的選擇和合理施用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在云南源盤果業(yè)有限公司獼猴桃基地進(jìn)行,位置為云南省紅河州屏邊縣郊區(qū)(22°59′N,103°39′E),平均海拔1 412 m。該地年均無霜期334 d以上,相對濕度85%以上,年日照時(shí)數(shù)1 555 h,年均溫15.2～22.9 ℃,年降雨量1 262～2 200 mm[13]。土壤黃壤,建園時(shí)全園改土,土壤pH值6.0左右。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為7年生“紅陽”獼猴桃,株行距2.0 m×3.0 m,雌雄株比例為6∶1,隨機(jī)區(qū)組設(shè)置,每個(gè)小區(qū)10株,重復(fù)3次。

供試藥劑為CaCl2(西隴科學(xué)股份有限公司)、Ca(NO3)2(西隴科學(xué)股份有限公司)、氨基酸鈣(韓國翱得思株式會社)、糖醇鈣(云南遍地綠生物科技有限公司)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) CaCl2濃度為1.0%(T1)和2.0%(T2),Ca(NO3)2濃度為1.0%(T3)和2.0%(T4),氨基酸鈣濃度為0.6%(T5)和1.2%(T6),糖醇鈣濃度為1.0%(T7)和2.0%(T8),清水對照(T0)。于2022年7月16日進(jìn)行葉面噴施,8月9日采樣。每小區(qū)選擇長勢大致相同的植株5株,在植株的東南西北中等5個(gè)方位各采果5個(gè),每個(gè)小區(qū)的果混合后帶入實(shí)驗(yàn)室,按照20個(gè)/袋裝袋,每個(gè)重復(fù)4袋,置于4 ℃保存。指標(biāo)測定時(shí),在每個(gè)重復(fù)中隨機(jī)取出1袋測定。在有80%的果能供食用時(shí)進(jìn)行品質(zhì)測定,以后每隔15 d測定一次,共計(jì)2次。

1.3.2 指標(biāo)測定 可溶性固形物含量采用手持折光儀測定;總糖含量采用蒽酮比色法測定,參照NY/T 2742-2015的方法;有機(jī)酸含量使用酸堿滴定法,參照GB/T 12456-2021;維生素C含量使用2,6-二氯酚靛酚滴定法,參照NY/T 5009.86-2016;鈣含量測定采用原子吸收分光光度計(jì)。爛果率為每袋的腐爛果與該袋果數(shù)的比值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2020軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,使用SPSS 20.0進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析,采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鈣制劑對“紅陽”獼猴桃果實(shí)品質(zhì)及鈣含量的影響

“紅陽”獼猴桃果實(shí)采收后在4 ℃貯藏38 d后,即9月16日,可食用果數(shù)達(dá)到了80%左右,進(jìn)行獼猴桃果實(shí)品質(zhì)測定,測定結(jié)果見表1。葉面噴施1.0%CaCl2時(shí),果實(shí)可溶性固形物和維生素C含量最高,分別為15.83%和153.60 mg/100 g,與其他處理差異顯著。施用CaCl2的2個(gè)處理的果實(shí)可溶性糖均高于對照,且差異顯著。果實(shí)中的鈣含量以T2處理最高,為152.67 μg/g,且無機(jī)鈣處理的果實(shí)鈣含量高于有機(jī)鈣處理,且與對照差異顯著,而有機(jī)鈣處理的果實(shí)鈣含量與對照差異不顯著。龍有華等[14]認(rèn)為,獼猴桃糖酸比≥8.0時(shí)甜酸適中,本研究中糖酸比以1.0%CaCl2處理的果實(shí)達(dá)到了8以上,理論上該處理果實(shí)的口感優(yōu)于其他處理。

表1 不同鈣制劑對“紅陽”獼猴桃果實(shí)品質(zhì)的影響

2.2 “紅陽”獼猴桃果實(shí)鈣含量與果實(shí)品質(zhì)相關(guān)性

為了明確“紅陽”獼猴桃果實(shí)中鈣含量與品質(zhì)之間的關(guān)系,將品質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)與鈣含量進(jìn)行了相關(guān)性分析,結(jié)果見表2。“紅陽”獼猴桃果實(shí)中的鈣含量與可溶性固形物、維生素C含量和可溶性糖呈顯著正相關(guān),與可滴定酸和糖酸比相關(guān)性不顯著。

表2 “紅陽”獼猴桃果實(shí)鈣含量與果實(shí)品質(zhì)相關(guān)性分析

表3 不同鈣制劑對“紅陽”獼猴桃果實(shí)貯藏性能的影響

2.3 不同鈣制劑對“紅陽”獼猴桃貯藏性能的影響

從9月16日起,每15 d測定一次果實(shí)品質(zhì),分別在10月1日、10月16日進(jìn)行各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的測定,在10月30日時(shí)“紅陽”獼猴桃果實(shí)過于軟化,不堪食用,并且霉變嚴(yán)重,不進(jìn)行品質(zhì)測定和爛果率統(tǒng)計(jì)。結(jié)果表明,隨著貯藏時(shí)間增加,可溶性固形物含量相對于9月16日第一次測定時(shí)有不同程度增加,而維生素C和可滴定酸含量呈下降趨勢。其中以葉面噴施1.0%CaCl2的果實(shí)可溶性固形物含量最高,并與其他處理間差異顯著。隨著時(shí)間的增加,果實(shí)的爛果率逐漸增大,在10月1日和10月16日兩次統(tǒng)計(jì)中,各處理均出現(xiàn)了不同程度的霉變腐爛現(xiàn)象,第一次統(tǒng)計(jì)中各處理爛果率差異不顯著,但在第二次統(tǒng)計(jì)中,各處理的爛果率均小于對照,其中爛果率較低的是1.0%CaCl2、2.0%Ca(NO3)2、0.6%及1.2%氨基酸鈣,均與對照差異顯著。

3 結(jié)論與討論

本研究采用CaCl2、Ca(NO3)2、氨基酸鈣和糖醇鈣等4種鈣制劑對“紅陽”獼猴桃進(jìn)行采前葉面噴施處理,研究不同鈣制劑對“紅陽”獼猴桃果實(shí)品質(zhì)及貯藏性能的影響。從品質(zhì)及貯藏性能來看,1.0%CaCl2處理有利于“紅陽”獼猴桃果實(shí)品質(zhì)及貯藏性能提高。

采前外施鈣制劑可以提高果實(shí)的品質(zhì)和貯藏性能,但不同的鈣制劑對不同種類果樹的果實(shí)品質(zhì)影響不一樣。對藍(lán)莓噴施不同的鈣制劑可以獲得不同的效果,如1.5 g/L 硝酸鈣可促進(jìn)果實(shí)體積增大和降低可滴定酸含量,0.9 g/L糖醇鈣有利于果實(shí)增大,0.3 g/L氨基酸鈣可提高果實(shí)維生素C 含量[7]?！昂弧碧O果上噴施氨基酸鈣后,提高果實(shí)品質(zhì)、延長果實(shí)貯藏期等效果優(yōu)于糖醇鈣、Ca(NO3)2和CaCl2[15]。胥偉秋等[16]研究發(fā)現(xiàn),甘氨酸鈣1 600倍液果面噴施可提升“金實(shí)1號”獼猴桃果實(shí)品質(zhì),延緩果實(shí)軟化,降低軟爛率,效果好于0.2%CaCl2。莫飛旭等[17]以“貴長”獼猴桃為試材,葉面噴施Ca(NO3)2的效果好于CaCl2、普通鈣肥和Ca(C6H11O7)2。在“米良1號”獼猴桃上,葉面噴施Ca(NO3)2的效果也優(yōu)于CaCl2[18]。但在“中油桃6號”上噴施1.0% CaCl2[19],及在“諸暨短柄”和“黑珍珠”中國櫻桃葉面噴施2.0%CaCl2[5],卻能獲得較好的效果。本研究在參照前人的研究結(jié)果后,選用了報(bào)道較多的無機(jī)鈣外源鈣CaCl2和Ca(NO3)2,及有機(jī)螯合鈣氨基酸鈣和糖醇鈣,試驗(yàn)結(jié)果表明,1.0%CaCl2效果較好。不同的外源鈣制劑對不同的作物甚至同種作物的不同品種效果不一樣,這可能跟不同植物對鈣的吸收及利用效率不一樣有關(guān)。

在外源鈣制劑的施用方法上,張?zhí)熘镜萚20]以“海沃德”獼猴桃為材料,利用糖醇鈣為外源鈣源,結(jié)果表明,采用浸果的方式要好于葉面噴施。王建等[21]認(rèn)為,葉片中的鈣元素難以運(yùn)輸?shù)焦麑?shí),在進(jìn)行外源鈣施用時(shí)應(yīng)該對果實(shí)直接施鈣。但也有相反的研究結(jié)果,如在“米良1號”獼猴桃上,噴葉的效果優(yōu)于噴果的效果[18]。而實(shí)際生產(chǎn)中,在獼猴桃花后30 d左右要進(jìn)行套袋,并在采收后才去掉果袋,采前以葉面噴施鈣制劑無需去掉果袋,可以節(jié)省人力成本。本研究直接采用以葉面噴施外源鈣制劑這種符合實(shí)際生產(chǎn)情況的方法,以利于后期推廣運(yùn)用。

本研究結(jié)果表明,外源鈣制劑的濃度與果實(shí)中的鈣含量呈正比,但果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)如可溶性固形物、維生素C含量等并不是隨鈣制劑濃度升高而提升,如T2處理(2.0% CaCl2)的果實(shí)可溶性固形物含量不及T1處理(1.0%CaCl2)。類似的現(xiàn)象也出現(xiàn)在其他作物上,如魯振華等[19]研究發(fā)現(xiàn),低濃度的CaCl2可促進(jìn)桃果實(shí)可溶性固形物含量的提高,高濃度則不利于果實(shí)可溶性固形物的提高。本研究中,果實(shí)中的鈣含量與可溶性固形物、維生素C含量、可溶性糖呈顯著正相關(guān),而與可滴定酸和糖酸比的相關(guān)性不顯著。但陳厚錫[22]研究發(fā)現(xiàn),“紅陽”獼猴桃中的鈣含量與可溶性糖呈顯著正相關(guān),而與可溶性固形物、可滴定酸等相關(guān)性不明顯。鈣含量與品質(zhì)指標(biāo)呈現(xiàn)不同的相關(guān)性,這可能跟施用鈣制劑時(shí)帶入的其他元素有關(guān),如施用Ca(NO3)2時(shí),還應(yīng)該考慮帶入的氮元素對果實(shí)品質(zhì)的影響。

一般認(rèn)為,鈣元素能提升果實(shí)貯藏性能的原因是鈣能增加細(xì)胞壁中鈣的含量,這有利于維持果肉細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)完整性,同時(shí)也有利于植物細(xì)胞壁中形成果膠酸鈣以維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)[23-24]。本研究中,隨著貯藏時(shí)間的延長,可溶性固形物不斷提高,這可能與果實(shí)中淀粉不斷分解轉(zhuǎn)化有關(guān)。另外,不同鈣制劑處理后的獼猴桃果實(shí)在貯藏過程中爛果率不同,外源施鈣處理的果實(shí)爛果率均小于對照,其中1.0%CaCl2、2.0%Ca(NO3)2、0.6%及1.2%氨基酸鈣與對照差異顯著,說明鈣制劑能保持細(xì)胞的完整性。

滇南地區(qū)是云南省“紅陽”獼猴桃主要種植區(qū)域,由于氣候的原因,“紅陽”獼猴桃的采收期要早于四川省和陜西省的獼猴桃產(chǎn)區(qū)15 d左右,故該地區(qū)可利用早熟優(yōu)勢將果品快速銷售出去,以避免與其他產(chǎn)區(qū)銷售期重合,發(fā)生不必要的競爭。如何順利將果品快速銷售出去,果實(shí)品質(zhì)是重要的因素之一,除了做好日常的水肥管理、病蟲害防治、疏花疏果、修剪等農(nóng)事操作外,在采前應(yīng)該葉面噴施鈣制劑進(jìn)行補(bǔ)鈣。本研究表明,可以在“紅陽”獼猴桃采前對葉面噴施1.0%CaCl2,以提高果實(shí)品質(zhì),增強(qiáng)耐貯性,減少在運(yùn)輸和銷售過程中的霉變率。