葉面噴施秸稈源提取物對(duì)草莓果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

葛 佳，李 博，李然然，申 琳*，生吉萍，安順偉

（1.北京恒源嘉達(dá)科技有限公司，北京 100080；2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083；

3.中國人民大學(xué)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展學(xué)院，北京 100872；4.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029）

葉面噴施秸稈源提取物對(duì)草莓果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

葛 佳1，李 博1，李然然1，申 琳2,*，生吉萍3，安順偉4

（1.北京恒源嘉達(dá)科技有限公司，北京 100080；2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083；

3.中國人民大學(xué)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展學(xué)院，北京 100872；4.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029）

為了提高設(shè)施溫室種植草莓的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品附加值，以草莓品種‘紅顏’為試材，在冬季設(shè)施溫室內(nèi)，通過葉面噴施的方式以秸稈源提取物對(duì)草莓植株進(jìn)行處理，探討不同噴施量的處理對(duì)草莓的產(chǎn)量、單果質(zhì)量、感病率和采后果實(shí)的可溶性糖、尤其是抗壞血酸、花青素、總酚物質(zhì)等抗氧化性營養(yǎng)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：葉面噴施秸稈源提取物的最適噴施方法為：用量1 200 mL/（hm2·次），每隔10 d噴施1 次，共噴施3 次，能夠顯著提高草莓果實(shí)的產(chǎn)量、單果質(zhì)量和營養(yǎng)品質(zhì)，尤其對(duì)果實(shí)抗壞血酸含量的提高作用最明顯，草莓果實(shí)的商品價(jià)值得到了顯著提升。

草莓；產(chǎn)量；病害；抗氧化；抗壞血酸

草莓營養(yǎng)豐富，富含抗壞血酸、花青素等，種植經(jīng)濟(jì)效益好，已成為我國重要的特種經(jīng)濟(jì)作物之一。北京市自2002年起發(fā)展草莓種植業(yè)，近幾年發(fā)展迅速，草莓已經(jīng)成為北京市特色農(nóng)產(chǎn)品之一。隨著草莓種植業(yè)的發(fā)展，設(shè)施種植草莓也迅猛發(fā)展，2010年北京市共種植日光溫室草莓7 710畝，主要分布在昌平區(qū)[1-2]。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，設(shè)施草莓連作種植面積增加，連作障礙逐年加重，產(chǎn)量和品質(zhì)下降，已成為草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸[3]。除了種植過程的合理施肥、病蟲害控制等植物保護(hù)手段之外，在植株和果實(shí)發(fā)育過程中的一些采前處理手段也是提高果實(shí)品質(zhì)的重要途徑，尤其對(duì)封閉環(huán)境中的設(shè)施作物的改善不失為一種有效措施。采前處理已被越來越多的人運(yùn)用以改善果實(shí)采后品質(zhì)和貯藏特性，運(yùn)用氨基乙氧基乙烯基甘氨酸[4]和一氧化氮[5]等化學(xué)藥物采前處理園藝作物在提高其抗性、改善品質(zhì)方面均起到一定積極作用，采用草酸[6]、蘋果酸[7]等有機(jī)酸處理能提高果實(shí)的抗氧化能力，從而減緩某些生理病害的發(fā)生，Abel等[8]證明了采前鈣處理能夠抑制果實(shí)中某些細(xì)胞壁降解酶的活性，從而延緩果實(shí)細(xì)胞壁降解，同時(shí)能夠促進(jìn)采收時(shí)香氣成分的迸發(fā)，提高其品質(zhì)。秸稈源提取物是秸稈經(jīng)過分級(jí)解離后提取的富含多種微量元素和營養(yǎng)物質(zhì)的混合體，實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)研究秸稈源提取物葉面噴施處理對(duì)北京地區(qū)設(shè)施草莓的果實(shí)產(chǎn)量、抗病性和果實(shí)采后營養(yǎng)品質(zhì)尤其是抗氧化性物質(zhì)的影響，以期為設(shè)施草莓產(chǎn)業(yè)化推廣提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試材料為‘紅顏’草莓，于2011年11月—2012年3月在北京市順義區(qū)賈山村設(shè)施草莓溫室中進(jìn)行。

秸稈源提取物為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)副產(chǎn)品綜合利用研究室研制，是經(jīng)特定微生物固態(tài)發(fā)酵、多種酶分級(jí)解離后，通過水溶超聲提取法提取的富含多種微量元素和營養(yǎng)物質(zhì)的混合體，原液干物質(zhì)含量3%，4 ℃保存，保存期6 個(gè)月。

1.2 方法

1.2.1 秸稈源提取物噴施處理

采用不同用量的秸稈源提取物葉面噴施的方式進(jìn)行，初花期（2011年11月25日）開始施用，每隔10 d噴施1 次，共3 次。以清水為溶劑，噴施總量為1 8 0 L/（h m2·次），根據(jù)秸稈源提取物的不同用量設(shè)5 個(gè)處理。處理1：秸稈源提取物的用量為0 mL/（hm2·次）；處理2：秸稈源提取物的用量為600 mL/（hm2·次）；處理3：秸稈源提取物的用量為1 200 mL/（hm2·次）；處理4：秸稈源提取物的用量為1 800 mL/（hm2·次）；處理5：秸稈源提取物的用量為2 400 mL/（hm2·次）。每個(gè)處理設(shè)3 個(gè)小區(qū)重復(fù)，各個(gè)小區(qū)隨機(jī)分布。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定

1.2.2.1 果實(shí)產(chǎn)量、單果質(zhì)量的測(cè)定

在2012年2月草莓果實(shí)成熟季，分別統(tǒng)計(jì)不同處理的果實(shí)總產(chǎn)量；每個(gè)處理中，隨機(jī)抽取20個(gè)草莓，稱質(zhì)量，計(jì)算平均單果質(zhì)量。

1.2.2.2 果實(shí)感病率測(cè)定

于2012年2月果實(shí)成熟季節(jié)，調(diào)查草莓果實(shí)的病害發(fā)生情況，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取一畦統(tǒng)計(jì)成熟果實(shí)的數(shù)量以及病害果實(shí)的數(shù)量，按下式計(jì)算感病率。

感病率/%=（發(fā)病果實(shí)數(shù)/調(diào)查總果實(shí)數(shù)）×100

1.2.2.3 果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定

2012年2月果實(shí)成熟季節(jié)開始，約每隔1 個(gè)月（即每茬成熟果）采摘成熟草莓果實(shí)并測(cè)定果實(shí)的品質(zhì)，共采摘測(cè)定3 次（第1茬成熟果的采摘時(shí)間為2012年2月9日，第2茬成熟果的采摘時(shí)間為2012年3月15日，第3茬成熟果的采摘時(shí)間為2012年4月12日）。按照果實(shí)發(fā)育程度的10 個(gè)階段[9]：小綠（SG，坐果后約7 d）、大綠（LG，座果后約20 d）、白熟（W，果實(shí)個(gè)體已轉(zhuǎn)白）、5%紅、25%紅、50%紅、75%紅、100%紅、鮮紅和紫紅，實(shí)驗(yàn)選擇100%紅的草莓果實(shí)為測(cè)定對(duì)象。每個(gè)小區(qū)隨機(jī)采摘成熟的草莓果實(shí)，采后立即運(yùn)回檢測(cè)室，從中選擇大小一致、無病蟲害、無損傷擠壓的果實(shí)為試材，每個(gè)處理分別取15 個(gè)果實(shí)，用液氮速凍并研磨成粉，混合均勻，貯于-80℃超低溫冰箱中。測(cè)定果實(shí)以下品質(zhì)：可溶性糖、抗壞血酸、總酚物質(zhì)、類黃酮、花青素?？扇苄蕴呛康臏y(cè)定采用蒽酮比色法[10]；抗壞血酸含量的測(cè)定采用2,4-二硝基苯肼比色法[11]；總酚物質(zhì)、花青素含量的測(cè)定采用比色法[12]，花青素含量以ΔA/g表示，ΔA=A530nm-A600nm。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)使用SPSS 18.0軟件進(jìn)行ANVOA統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（n=3）表示，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)（P≤0.05），實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉面噴施不同用量的秸稈源提取物對(duì)草莓果實(shí)產(chǎn)量的影響

圖1 不同用量處理對(duì)草莓果實(shí)產(chǎn)量和平均單果質(zhì)量的影響Fig.1 Effect of spraying dose on the yield and average single fruit weight of strawberry

由圖1可知，與不噴施秸稈源提取物的對(duì)照相比，噴施不同用量的秸稈源提取物均能夠提升草莓果實(shí)產(chǎn)量，當(dāng)用量為1 200 mL/（hm2·次）（處理3）時(shí)，產(chǎn)量最大，可達(dá)23 578.5 kg/hm2，比對(duì)照增加53.4%。

噴施秸稈源提取物的處理與不噴施秸稈源提取物的處理相比，草莓果實(shí)的平均單果質(zhì)量顯著增加，當(dāng)秸稈源提取液的噴施量為1 200 mL/（hm2·次）（處理3）和2 400 mL/（hm2·次）（處理5）時(shí)，平均單果質(zhì)量增加最為顯著，分別為16.05 g/個(gè)和16.34 g/個(gè)，比對(duì)照增加36.25%和38.71%。

噴施秸稈源提取物對(duì)草莓果實(shí)的總產(chǎn)量和平均單果質(zhì)量的影響幾乎一致（除噴施量為2 400 mL/（hm2·次）時(shí)不一致外），并且當(dāng)噴施量為1 200 mL/（hm2·次）（處理3）時(shí)，二者均達(dá)到了最大值。

2.2 葉面噴施不同用量的秸稈源提取物對(duì)草莓果實(shí)品質(zhì)的影響

2.2.1 對(duì)草莓果實(shí)感病率的影響

圖2 不同用量處理對(duì)草莓果實(shí)感病率的影響Fig.2 Effect of spraying dose on infection incidence of strawberry fruits

草莓生長后期，常常會(huì)有病害產(chǎn)生，主要為霉菌感染的白粉病和紅蜘蛛病。由圖2可知，秸稈源提取物的用量為1 200 mL/（hm2·次）、1 800 mL/（hm2·次）和2 400 mL/（hm2·次）時(shí)的草莓果實(shí)感病率顯著下降，且當(dāng)用量為1 200 mL/（hm2·次）時(shí)的感病率最低。

2.2.2 對(duì)草莓果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.2.2.1 對(duì)草莓果實(shí)可溶性糖含量的影響

圖3 不同用量處理對(duì)草莓果實(shí)可溶性糖含量的影響Fig.3 Effect of spraying dose on the content of soluble sugar in strawberry fruits

由圖3可知，不同時(shí)期采摘的草莓果實(shí)，噴施秸稈源提取物的處理組比不噴施秸稈源提取物的對(duì)照組均可顯著提高可溶性糖含量，且隨著秸稈源提取物濃度的增加，可溶性糖含量呈遞增趨勢(shì)。成熟后第1茬采摘的草莓中，當(dāng)秸稈源提取物的噴施量為1 800 mL/（hm2·次）時(shí)，可溶性糖含量最高。第2茬和第3茬采摘的草莓中，秸稈源提取物的噴施量為2 400 mL/（hm2·次）時(shí)的可溶性糖含量最高。從采摘時(shí)期來看，三月份采摘的草莓的可溶性糖含量高于其他兩個(gè)月份。

圖4 不同用量處理對(duì)草莓果實(shí)抗壞血酸含量的影響Fig.4 Effect of spraying dose on the content of ascorbic acid in strawberry fruits

2.2.2.2 對(duì)草莓果實(shí)抗壞血酸含量的影響由圖4可知，不同時(shí)期采摘的草莓果實(shí)，葉面噴施秸稈源提取物處理組的抗壞血酸含量顯著高于未噴施秸稈源提取物的對(duì)照組，且隨著噴施量的增大，抗壞血酸含量呈遞增趨勢(shì)，3 次采摘的草莓果實(shí)抗壞血酸含量的最大值均出現(xiàn)在秸稈源提取物的噴施量為2 400 mL/（hm2·次）時(shí)，3 次采摘最大時(shí)的抗壞血酸含量比對(duì)照分別提高150.77%、125.95%和125.58%。

2.2.2.3 對(duì)草莓果實(shí)花青素含量的影響

圖5 不同用量處理對(duì)草莓果實(shí)花青素含量的影響Fig.5 Effect of spraying dose on the content of anthocyanidin in strawberry fruits

由圖5可知，不同成熟時(shí)期采摘的草莓果實(shí)，葉面噴施秸稈源提取物的處理組的花青素含量顯著高于未噴施秸稈源提取物的對(duì)照組，且隨著噴施量的增大，花青素含量呈先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)秸稈源提取物的噴施量為1 800 mL/（hm2·次）時(shí)，花青素 含量最高，分別比對(duì)照提高了40.55%、13.19%和29.11%。不同的采摘時(shí)期之間相比，花青素含量的差異不顯著。

2.2.2.4 對(duì)草莓果實(shí)總酚物質(zhì)含量的影響

由圖6可知，綜合3 個(gè)不同成熟時(shí)期采摘的草莓果實(shí)，葉面噴施秸稈源提取物的處理組的總酚物質(zhì)含量顯著高于未噴施秸稈源提取物的對(duì)照組，且隨著噴施量的增大，總酚物質(zhì)含量呈先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)秸稈源提取物的噴施量為1 800 mL/（hm2·次）時(shí)，總酚物質(zhì)含量最高，分別比對(duì)照提高了7.92%、10.20%和21.99%。不同的采摘時(shí)期之間相比，花青素含量的差異不顯著。

圖6 不同用量處理對(duì)草莓果實(shí)總酚物質(zhì)含量的影響Fig.6 Effect of spraying dose on the content of total phenols in strawberry fruits

3 討論與結(jié)論

葉面噴施作為一種施肥方式，使得營養(yǎng)功能性物質(zhì)通過葉片進(jìn)入作物內(nèi)部，能 夠?qū)崿F(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)和其他功能性調(diào)節(jié)物質(zhì)的快速吸收，在構(gòu)筑“立體施肥”的模式中，葉面噴施可以說是最便捷、最靈活的施肥方式[13]。秸稈源提取物噴施到葉片上，主要經(jīng)葉片吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，無論是在草莓果實(shí)的產(chǎn)量、抗病性還是營養(yǎng)品質(zhì)方面，均發(fā)揮了顯著的改善效應(yīng)。

在草莓果實(shí)產(chǎn)量、平均單果質(zhì)量和抗病性這3 個(gè)方面，噴施秸稈源提取物能夠起到顯著的提升作用，并且，最適的噴施量為：1 200 mL/（hm2·次），每隔10 d噴施1 次，共噴施3 次。其中，對(duì)果實(shí)總產(chǎn)量的提升效果最為明顯，因?yàn)閷?duì)果實(shí)總產(chǎn)量的提升是平均單果質(zhì)量和抗病性提升的綜合效應(yīng)，抗病性的提升保證了可采摘的果實(shí)數(shù)量，平均單果質(zhì)量的增加保證了質(zhì)量。秸稈源提取物的這種提升作用，說明它能夠促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)在草莓果實(shí)上的積累，改善草莓的免疫性質(zhì)而提高抗病害的能力。

葉面噴施秸稈源提取物能夠顯著提升草莓果實(shí)的可溶性糖、抗壞血酸、花青素和總酚物質(zhì)等營養(yǎng)品質(zhì)，并且，對(duì)可溶性糖和抗壞血酸改善的最適噴施量為：2 400 mL/（hm2·次），每隔10 d噴施1 次，共噴施3 次，對(duì)花青素和總酚物質(zhì)改善的最適噴施量為：1 800 mL/（hm2·次），每隔10 d噴施1 次，共噴施3 次。秸稈源提取物對(duì)草莓果實(shí)可溶性糖的提升作用表明它能夠通過調(diào)節(jié)糖代謝而促進(jìn)果實(shí)糖分的積累，這可能與其影響糖代謝相關(guān)酶活性的變化有關(guān)[14]。抗氧化能力是草莓果實(shí)品質(zhì)的重要方面，值得一提的是，秸稈源提取物對(duì)草莓果實(shí)中抗壞血酸、花青素和總酚物質(zhì)的改善作用，尤其是促進(jìn)抗壞血酸含量的成倍增加，草莓果實(shí)色澤、衰老和采后耐藏性有重要意義[15]。大量的研究表明，草莓果實(shí)中的抗壞血酸、花青素和總酚物質(zhì)含量與草莓果實(shí)成熟衰老過程中的抗氧化能力、抗病能力有密切關(guān)系[9,16-19]，果實(shí)中抗壞血酸、花青素和總酚等含量高有助于清除自由基、延緩果實(shí)的衰老和變質(zhì)、提高采后耐貯藏性[20-24]。秸稈源提取物對(duì)改善草莓果實(shí)抗氧化性成分的顯著作用，可能與其參與調(diào)節(jié)相關(guān)次生代謝活動(dòng)有聯(lián)系，秸稈源提取物作用的機(jī)理可能為：活性小分子肽、抗氧化物質(zhì)、有機(jī)無機(jī)營養(yǎng)物的復(fù)合體形成免疫性作物營養(yǎng)穩(wěn)態(tài)供應(yīng)體系從而調(diào)節(jié)作物次生代謝，明確的作用機(jī)制研究正在進(jìn)行中?？傊?，綜合葉面噴施秸稈源提取物對(duì)草莓果實(shí)產(chǎn)量、抗病性和營養(yǎng)品質(zhì)的提升作用，考慮成本問題，最終確定的最適噴施方法為噴施量1 200 mL/（hm2·次），每隔10 d噴施1 次，共噴施3 次。

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Effect of Foliar Spraying with Straw Extract on the Yield and Quality of Strawberry Fruits

GE Jia1, LI Bo1, LI Ran-ran1, SHEN Lin2,*, SHENG Ji-ping3, AN Shun-wei4
(1. Beijing Hengyuan Jiada Science and Technology Co. Ltd., Beijing 100080, China; 2. College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China; 3. School of Agricultural Economics and Rural Development, Renmin University of China, Beijing 100872, China; 4. Beijing Agricultural Technical Extending Station, Beijing 100029, China)

Straw extract was sprayed on the leaves of strawberry fruits to explore the effect of different treatment doses on the yield, single fruit weight, infection incidence, and soluble sugar content, especially antioxidants (ascorbic acid, anthocynidin, and total phenols) of strawberry fruits. The results showed that the optimum spraying conditions of straw extract were 1 200 mL per hm2once every 11 days for three doses. Under these conditions, the yield, single fruit weight, and nutrients, espe cially ascorbic acid of strawberry fruits were signif i cantly improved, and the commercial value of strawb erry fruits was greatly enhanced.

strawberry; yield; disease; antioxidant; ascorbic acid

S627；TS255.3

A

1002-6630（2014）06-0200-04

10.7506/spkx1002-6630-201406043

2013-04-10

北京市農(nóng)業(yè)科技試驗(yàn)示范項(xiàng)目（20110123）

葛佳（1986—），女，碩士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。E-mail：gejia05@163.com

*通信作者：申琳（1964—），男，副教授，博士，研究方向?yàn)楣卟珊笊砼c農(nóng)副資源綜合利用。E-mail：shen5000@cau.edu.cn