赤霉素對臺農(nóng)16號菠蘿生長及果實品質(zhì)的影響

張 宇，黃國弟，龐新華，唐志鵬 ，高 興 ，楊培麗

(1.廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所，廣西 南寧530001；2.廣西大學 農(nóng)學院，廣西 南寧 530004)

菠蘿Ananascomosus屬鳳梨科Bromeliaceae鳳梨屬Analias多年生單子葉常綠草本果樹，是我國南亞熱帶地區(qū)著名水果。近幾年，應用植物生長調(diào)節(jié)劑控制菠蘿生長發(fā)育已成為菠蘿集約化栽培發(fā)展模式的必要手段。赤霉素(GA)作為重要激素具有促進生長的作用，赤霉素最明顯的生物活性是刺激植物細胞伸長，使植株長高，葉片增大；能打破種子、塊莖、塊根的休眠，促使其萌發(fā)；能刺激果實生長，提高結實率或形成無籽果實；促進一些需要低溫才能通過生育階段的植物提早花芽分化，有部分代償日照的作用，使一些植物在短日照條件下也能抽薹開花；能誘導α-淀粉酶的形成，加速胚乳細胞中貯藏物質(zhì)的水解。有研究表明噴施赤霉素有促進油茶枝梢伸長的效果[1]；赤霉素對打破烏飯樹和短尾越橘種子休眠、提高發(fā)芽率、提早發(fā)芽均有明顯效果[2]；赤霉素對銀杏嫁接親合性有一定抑制作用[3]；赤霉素對金盞菊、雛菊以及三色堇有提前開花、縮短花期與增加株高的作用[4]。目前鮮見有關赤霉素對臺農(nóng)16號菠蘿果實大小及品質(zhì)影響的報道。為此，文中選擇臺農(nóng)16號菠蘿為試材，通過在菠蘿果實生長發(fā)育期間外施不同劑量赤霉素進行試驗，以探討外源赤霉素對菠蘿外觀指標和生理指標的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在廣西亞熱帶作物研究所示范園菠蘿圃內(nèi)進行。供試材料為生長期達10個月的臺農(nóng)16號菠蘿。選擇具有50片葉以上、葉最大寬度大于5cm以上、田間管理和生長勢較為一致的菠蘿植株，于2013年3月15日施用40％乙稀利500倍液以促進整齊開花。分2次灌心，每次每株灌心30ml，2次灌心時間相隔3d。

1.2 試驗設計

使用920 (含6％的赤霉素)結晶干粉，將1g 920完全溶解在75％酒精溶液中，配制成100mL保果藥液，現(xiàn)配現(xiàn)用。2013年4月15日開始外施920保果藥液，人工去除臺農(nóng)16號菠蘿幼果的冠芽，在果頂處用膠頭滴管滴入藥劑[5]。3個處理方式分別是：處理Ⅰ、920保果藥液滴1滴；處理Ⅱ、920保果藥液滴2滴；處理Ⅲ(對照)、滴清水1滴。每個處理重復3次，即處理3株菠蘿植株。

1.3 試驗方法

以按葉輪自上而下數(shù)第25片葉間的葉片為測定生理指標的試材，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定[6]、游離氨基酸含量采用水合茚三酮法測定[6]、淀粉含量采用碘顯色法測定[7]、果實縱橫徑用游標卡尺測量、果眼深度用萬分之一游標卡尺測量、單果質(zhì)量采用ACS-30A型電子計量秤測定、可溶性固形物(TSS)采用PAL-1(0-53％)手持糖量計測定、Vc含量采用2、6-二氯靛酚法測定[8]、酸采用酸堿滴定法測定[9]。試驗數(shù)據(jù)采用Excel2007和SPSS19.0進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 赤霉素處理對臺農(nóng)16號菠蘿葉片淀粉含量的影響

赤霉素處理對臺農(nóng)16號菠蘿葉片淀粉含量影響的變化曲線如圖1所示。2013年4月中旬至2013年7月中旬，隨著春季到夏季的變化，氣溫逐漸升高，3個處理菠蘿葉片淀粉含量變化起伏較小，各處理菠蘿葉片淀粉含量在5月中旬上升較其它月份明顯，且3個處理的菠蘿葉片淀粉含量在5月中旬達到最大值，6月中旬又下降，7月中旬除處理Ⅲ(對照處理)持平外，其它處理略有上升，但上升幅度不大，3個處理從4月中旬至7月中旬處于有規(guī)律的波動變化，但波動不大，且對照處理菠蘿葉片淀粉含量介于處理Ⅰ、Ⅱ之間。

圖1 赤霉素處理后臺農(nóng)16號菠蘿葉片淀粉含量的變化Fig.1 Effect of GA treatment on starch content in leaves of Tainong No.16 pineapple

2.2 赤霉素處理對臺農(nóng)16號菠蘿葉片總游離氨基酸含量的影響

赤霉素處理后臺農(nóng)16號菠蘿葉片總游離氨基酸含量的變化曲線如圖2所示。2013年4月中旬至2013年7月中旬，隨著季節(jié)的變化，氣溫逐漸升高，3個處理菠蘿葉片總游離氨基酸含量呈現(xiàn)出先下降再上升的變化趨勢，處理Ⅰ、Ⅱ從4月中旬到5月中旬菠蘿葉片總游離氨基酸含量急劇下降，對照處理下降較處理Ⅰ、Ⅱ和緩，3個處理5月份菠蘿葉片總游離氨基酸的含量是4個月份中最低的，從5月中旬到7月中旬處理Ⅰ、Ⅱ菠蘿葉片總游離氨基酸含量急劇上升，對照處理菠蘿葉片總游離氨基酸含量上升較處理Ⅰ、Ⅱ和緩，3個處理7月份菠蘿葉片總游離氨基酸的含量是4個月份中最高的。在4個月份菠蘿葉片總游離氨基酸含量變化中，對照處理較處理Ⅰ、Ⅱ的變化幅度小。

圖2 赤霉素處理后臺農(nóng)16號菠蘿葉片總游離氨基酸含量的變化Fig.2 Effect of GA treatment on content of total free amino acids in leaves of Tainong No.16 pineapple

2.3 赤霉素處理對臺農(nóng)16號菠蘿葉片可溶性糖含量的影響

赤霉素處理后臺農(nóng)16號菠蘿葉片可溶性糖含量的變化曲線如圖3所示。2013年4月中旬至7月中旬，隨著4個月時間的推移，氣溫逐漸升高，5月中旬處理Ⅰ、Ⅱ菠蘿葉片的可溶性糖含量降幅較大且在4個月份的測定值中最低，處理Ⅱ較處理Ⅰ下降更急劇，對照處理菠蘿葉片的可溶性糖含量下降較處理Ⅰ、Ⅱ平緩；6月中旬至7月中旬處理Ⅰ、Ⅱ葉片可溶性糖的含量又持續(xù)回升且處理Ⅱ的回升量高于處理Ⅰ，而對照處理菠蘿葉片的可溶性糖含量在測定的4個月中變化比較小。從4月到7月，處理Ⅰ和Ⅱ含量的變化趨勢是先下降再上升，且處理Ⅱ較處理I變化幅度大，而對照處理的可溶性糖含量在各月份中表現(xiàn)為較平緩的上下波動狀態(tài)。

2.4 赤霉素處理對臺農(nóng)16號菠蘿果實大小的影響

2013年5月中旬至7月中旬，對臺農(nóng)16號菠蘿進行赤霉素處理后果實的各項觀測指標如表1所示。由表1可見，處理Ⅰ、Ⅱ果實縱徑與對照處理果實縱徑差異顯著；2013年5月中旬處理Ⅱ果實橫徑與對照處理果實橫徑差異顯著，處理Ⅰ與對照處理無差異，其它月份處理Ⅰ、Ⅱ果實橫徑均與對照處理果實橫徑差異顯著；7月14日測定處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的果柄直徑、果眼深度、單果質(zhì)量3個外觀指標經(jīng)SPSS軟件分析，處理Ⅰ、Ⅱ之間無差異，處理Ⅰ、Ⅱ與處理Ⅲ差異顯著；7月14日測定小果數(shù)目處理Ⅰ與處理Ⅱ、處理Ⅲ無差異，而處理Ⅱ與處理Ⅲ差異顯著。測定的各項果實大小指標總體表現(xiàn)為處理Ⅱ＞處理Ⅰ＞處理Ⅲ。

圖3 赤霉素處理后臺農(nóng)16號菠蘿葉片可溶性糖含量的變化Fig.3 Effect of GA treatment on soluble sugar content in leaves of Tainong No.16 pineapple

表1 3個日期臺農(nóng)16號菠蘿果實的觀測指標?Table 1 The observed indexes of Tainong No.16 pineapple fruit on three dates

2.5 赤霉素處理對臺農(nóng)16號菠蘿果實品質(zhì)的影響

對臺農(nóng)16號菠蘿進行赤霉素處理后果實品質(zhì)的各項測定指標如表2所示。2013年7月中旬，對經(jīng)不同水平赤霉素處理的臺農(nóng)16號菠蘿果實的可溶性固形物(TSS)、可溶性糖百分比、可滴定酸百分比、糖酸比、維生素C含量進行測定，并采用SPSS軟件進行了差異分析?？扇苄怨绦挝?、可溶性糖、可滴定酸、維生素C共4項果實品質(zhì)指標表明：處理Ⅰ、Ⅱ與對照之間差異顯著，處理Ⅰ、Ⅱ間無差異；糖酸比測定指標顯示處理Ⅰ與處理Ⅲ(對照處理)之間無差異，處理Ⅱ與處理Ⅲ差異顯著，處理Ⅰ、Ⅱ間差異顯著。測定的各項臺農(nóng)16號菠蘿果實品質(zhì)指標總體表現(xiàn)為：處理Ⅰ＞處理Ⅱ＞處理Ⅲ。

表2 臺農(nóng)16號菠蘿果實品質(zhì)的變化?Table 2 Changes of fruit quality of Tainong No.16 pineapple

3 結論與討論

目前有關芒果品質(zhì)的研究主要圍繞其外觀和內(nèi)在兩方面進行。外觀品質(zhì)包括果實大小、縱橫徑比、果眼深度、果眼數(shù)目、單果質(zhì)量等指標；內(nèi)在品質(zhì)則包括可溶性固形物含量、酸含量、糖酸比以及Vc含量等。研究結果表明，施用不同劑量的赤霉素處理Ⅰ、Ⅱ后果實的縱徑和橫徑與處理Ⅲ(施用清水，對照)的差異顯著，表明赤霉素具有刺激細胞加速分裂、增加細胞體積的作用[10-11]。其它外觀指標如果柄直徑、小果數(shù)目、果眼深度、單果質(zhì)量等數(shù)據(jù)表明處理Ⅰ、Ⅱ與處理Ⅲ差異顯著，反映出赤霉素具有促進細胞長大、刺激細胞伸長的作用。菠蘿果實的外在品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)主要依靠碳代謝途徑[12-13]和氮代謝途徑[14]。光合作用的直接產(chǎn)物是可溶性糖和淀粉，是菠蘿體內(nèi)多糖、蛋白質(zhì)等的物質(zhì)基礎；游離氨基酸是含氮化合物以及氮代謝的原料和產(chǎn)物。劉巖[15]研究發(fā)現(xiàn)外施赤霉素對菠蘿的生長發(fā)育和產(chǎn)量的形成具有較大的影響。適量施用外源赤霉素有利于作物體內(nèi)碳氮代謝的進行和促進植株的生長發(fā)育，能提高菠蘿植株光合作用的能力，促進果實的細胞分裂，特別是頂端分生組織的細胞分裂，使果肉細胞增大、加厚、伸長，同時引起菠蘿果實生長素含量的增加，有調(diào)運、吸收營養(yǎng)物質(zhì)的能力，使果實成為強“庫”，在營養(yǎng)競爭中處于有利地位，增加果實質(zhì)量，促進營養(yǎng)器官光合產(chǎn)物的分配和貯存，是獲得菠蘿高產(chǎn)的重要途徑[16]。本試驗中，處理Ⅰ、Ⅱ的可溶性糖含量、游離氨基酸含量與處理Ⅲ(對照處理)的差異顯著，說明外施赤霉素對臺農(nóng)16號菠蘿葉片可溶性糖含量、游離氨基酸含量的影響顯著；處理Ⅰ、Ⅱ之間并無顯著差異且在4個月的測定中都遵循先下降再上升的變化規(guī)律，這說明不同濃度的赤霉素對臺農(nóng)16號菠蘿葉片可溶性糖含量、游離氨基酸含量的影響變化不大，在生產(chǎn)中可以選用較低濃度的赤霉素，降低藥劑的消耗。通過SPSS19.0軟件分析，處理Ⅰ、Ⅱ的臺農(nóng)16號菠蘿葉片的淀粉含量與對照處理差異顯著，但3個處理葉片的淀粉含量在4個月的測定中處于上下波動的變化狀態(tài)，該指標與赤霉素不同劑量處理未發(fā)現(xiàn)相關性。3個處理測定的臺農(nóng)16號菠蘿果實各項品質(zhì)指標總體表現(xiàn)為：處理Ⅰ＞處理Ⅱ＞處理Ⅲ；果實大小的各項指標總體表現(xiàn)為：處理Ⅱ＞處理Ⅰ＞處理Ⅲ。高劑量的赤霉素處理后果實的大小比用低劑量赤霉素處理所獲得的果實大，但果實品質(zhì)卻遜于較低劑量赤霉素處理后的果實，表明赤霉素的使用劑量是把雙刃劍。文中試驗結果顯示，赤霉素對臺農(nóng)16號菠蘿果實的發(fā)育及品質(zhì)形成有顯著影響，在生產(chǎn)中可施用赤霉素以增大果形。果實品質(zhì)的形成是遺傳因素、環(huán)境因素和栽培管理等因素相互影響的結果，可繼續(xù)開展赤霉素對臺農(nóng)16號菠蘿果實大小及品質(zhì)影響的研究，為提高菠蘿產(chǎn)量、改良品質(zhì)提供科學依據(jù)。

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