不同植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)獼猴桃單果重及營養(yǎng)成分的影響

張慧，劉世彪 ，唐元桂，劉萬云

(1.吉首大學(xué) a. 植物資源保護(hù)與利用湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 b. 武陵山獼猴桃研究中心，湖南 吉首416000；2.永順縣鴻豐獼猴桃專業(yè)合作社，湖南 永順 416700)

獼猴桃果實(shí)營養(yǎng)豐富，素有“水果之王”之稱，雖然其盛果期的產(chǎn)量可達(dá)3 000～5 000 kg/(667 m2)，但果農(nóng)仍試圖通過植物生長調(diào)節(jié)劑的刺激，增大果實(shí)，提高產(chǎn)量。CPPU[N–(2–氯–4–吡啶基)–N–苯基脲]，中文名氯吡脲，俗稱“大果靈”或“膨大劑”，屬細(xì)胞分裂素類物質(zhì)，它可以通過增加果肉細(xì)胞的數(shù)量和體積來增加果重，提高產(chǎn)量[1–3]，已被果農(nóng)普遍應(yīng)用于生產(chǎn)。但是，CPPU的濫用已給獼猴桃產(chǎn)業(yè)帶來了一系列的負(fù)面影響，除降低果實(shí)甜度和風(fēng)味，增加畸形果比率和樹體早衰外，還會(huì)加快果實(shí)的軟化和腐爛速度，導(dǎo)致爛果率上升[4]，誘發(fā)冬芽提前萌發(fā)而影響來年結(jié)果[5]等問題。2002—2003年，陜西省的果農(nóng)在生產(chǎn)中廣泛使用包括芐基腺嘌呤、赤霉素和2，4–D等成分在內(nèi)的果實(shí)膨大劑，給獼猴桃的貯藏和銷售帶來了災(zāi)難性后果[6]。6–BA(6–芐基腺嘌呤)是人工合成的細(xì)胞分裂素，NAA(萘乙酸)是人工合成的生長素，都具有促進(jìn)細(xì)胞分裂、防止落花、落果等生理功能。GA3(赤霉酸)是赤霉素類物質(zhì)，除具有促進(jìn)細(xì)胞分裂和生長、打破休眠的功能外，還能促單性結(jié)實(shí)。目前，有關(guān)CPPU對(duì)獼猴桃作用的研究較多，而對(duì)于6–BA、NAA、GA3與獼猴桃生長關(guān)系的報(bào)道極少。筆者就獼猴桃花后幼果期施加CPPU及不同濃度的6–BA、NAA和GA3對(duì)成熟果實(shí)營養(yǎng)成分的影響進(jìn)行了研究，以期為氯吡脲、6–芐基腺嘌呤、萘乙酸和赤霉酸在獼猴桃生產(chǎn)中的合理使用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

以吉首市馬頸坳鎮(zhèn)振武營村獼猴桃種植園中的‘米良一號(hào)’為研究材料。

氯吡脲(成都施特優(yōu)化工有限公司，粉劑，純度＞99%)；6–芐基腺嘌呤、萘乙酸和赤霉酸(天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所，粉劑，純度＞99%)；氫氧化鈉、酚酞、蒽酮、濃硫酸、濃硝酸、牛血清蛋白、考馬斯亮藍(lán)G–250、無水乙醇、85%磷酸、草酸、抗壞血酸、NaHCO3、2,6–二氯酚靛酚、30%雙氧水等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

PAL–1數(shù)顯手持便攜式折光儀(日本愛宕公司)；7230G型可見光分光光度計(jì)(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司)；LD5–2A型離心機(jī)(無錫市龍?zhí)┗C(jī)械設(shè)備有限公司)；KQ–250E型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)；ATN–300型全自動(dòng)凱氏定氮儀(上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司)；EXCEL2010型智能微波消解儀(上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司)；Thermo scientific iCAP 6000 電感耦合等離子體光譜儀(美國賽默飛世爾科技公司)。

1.3 方法

于2013年5月中旬，在吉首市馬頸坳鎮(zhèn)振武營村獼猴桃種植園中選取4年生、健康、長勢(shì)均勻的獼猴桃果樹，用清水作對(duì)照(CK)，CPPU質(zhì)量濃度為12.50mg/L，6–BA、NAA和GA3(各設(shè)3個(gè)質(zhì)量濃度50，100，200mg/L)，每種植物生長調(diào)節(jié)劑的每個(gè)濃度為1個(gè)處理，共計(jì)11個(gè)處理。于獼猴桃花后2周，每個(gè)處理浸泡一棵樹上的所有幼果。每個(gè)幼果浸泡2 s。于果實(shí)成熟期(2013年10月初)采摘后儲(chǔ)存于0.5～1℃冰箱中，2014年2月取出，自然軟熟后供作測(cè)試。用于獼猴桃單果重和果形指數(shù)檢測(cè)的樣本為每處理組隨機(jī)選取的90個(gè)果實(shí)；用于營養(yǎng)成分分析和礦質(zhì)元素測(cè)定的樣本為每處理組隨機(jī)選取的3個(gè)果實(shí)，去皮后切碎混勻進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

1.4 項(xiàng)目測(cè)定與方法

用電子天平稱量獼猴桃單果鮮重；用數(shù)碼游標(biāo)卡尺測(cè)量鮮果的縱徑和橫徑。果形指數(shù)=縱徑/橫徑。采用數(shù)顯手持便攜式折光儀測(cè)定可溶性固形物；按GB/T5009.3—2003《食品中水分的測(cè)定》檢測(cè)水分；按GB/T 6195—1986《水果、蔬菜V–C 含量測(cè)定法》中的2,6–二氯酚靛酚滴定法檢測(cè)V–C；按GB/T 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定方法》檢測(cè)可滴定酸，以檸檬酸計(jì)；按GB/T5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中的微量凱氏定氮法檢測(cè)蛋白質(zhì)；采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性總糖；采用電感偶合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定礦質(zhì)元素。除礦質(zhì)元素檢測(cè)使用80℃烘干恒重后的樣品外，其余項(xiàng)目均為鮮樣。

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)用SPSS Statistics 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)獼猴桃單果重和果形指數(shù)的影響

表1 表明，與對(duì)照(CK)、6–BA 和NAA 相比，12.5mg/L 的 CPPU 處理能顯著地增加單果重，比對(duì)照增產(chǎn)66.51%。與GA3比較，CPPU 處理比200mg/L GA3處理的單果重顯著增加，比50、100mg/L GA3處理的單果重有所增加，但差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。隨6–BA 處理濃度增加，單果重增加，200mg/L時(shí)比對(duì)照增產(chǎn)18.10%，但未達(dá)顯著水平。NAA 濃度與單果重具有正相關(guān)關(guān)系，各濃度下的單果重都顯著高于對(duì)照，200mg/L 時(shí)比對(duì)照增產(chǎn)40.83%。GA3處理的增重效果比6–BA 和NAA 更明顯，100mg/L 時(shí)比對(duì)照增產(chǎn)45.16%，但200mg/L 相對(duì)下降，表現(xiàn)出高濃度抑制現(xiàn)象?？傮w來看，12.5mg/L 的 CPPU 處理的增重效果最好，GA3和NAA 的增重效果強(qiáng)于6–BA。

‘米良一號(hào)’獼猴桃果實(shí)為長圓柱形，與對(duì)照相比，果形指數(shù)不因CPPU 處理而變化，但隨著6–BA處理濃度的升高而降低，果實(shí)變短。50mg /L 的NAA 處理對(duì)果形指數(shù)的影響沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而中、高濃度的NAA 使果形指數(shù)顯著增加，果實(shí)變長。中、低濃度的GA3對(duì)果形指數(shù)的影響沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，200mg/L 時(shí)果形指數(shù)顯著增加?？傮w來看，CPPU 不影響果實(shí)的外形，低濃度的6–BA 以及高濃度的NAA 和GA3會(huì)使果形指數(shù)增加，果實(shí)變長。

表1 植物生長調(diào)節(jié)劑處理下獼猴桃的單果重和果形指數(shù) Table 1 Fruit weight and fruit shape index of kiwifruit by application of CPPU, 6–BA, NAA and GA3

2.2 不同植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)獼猴桃果實(shí)營養(yǎng)成分的影響

表2顯示，與對(duì)照相比，CPPU處理對(duì)獼猴桃果實(shí)水分含量沒有顯著影響。隨著6–BA質(zhì)量濃度的遞增，果實(shí)含水量有遞增的趨勢(shì)，但各濃度間及與對(duì)照間的差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。隨NAA濃度的提高，果實(shí)含水量逐漸下降，但各濃度間及與對(duì)照間的差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。GA3的各濃度處理間及與對(duì)照間的差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。綜合認(rèn)為，生長調(diào)節(jié)劑處理對(duì)獼猴桃果實(shí)含水量沒有顯著影響。

各處理都可使獼猴桃可溶性固形物不同程度地增加，其中，CPPU、100mg/L 6–BA和100mg/L GA3處理、3個(gè)濃度的NAA處理都能顯著提高可溶性固形物含量。

12.5 mg/L CPPU處理的可溶性糖含量比對(duì)照有所增加，但不顯著?？扇苄蕴呛侩S6–BA處理濃度增加而增加，200mg/L時(shí)達(dá)顯著水平。NAA的處理也有相似變化趨勢(shì)，100mg/L和200mg/L NAA處理的可溶性糖含量顯著高于對(duì)照。50.0mg/L GA3處理能顯著提高可溶性糖含量，但100mg/L和200mg/L GA3處理的可溶性糖含量逐漸下降。以上數(shù)據(jù)表明，CPPU、6–BA和GA3的增糖效果不顯著，NAA的增糖效果顯著。

12.5mg/L CPPU處理果實(shí)的可滴定酸含量顯著低于對(duì)照。6–BA處理也能顯著降低可滴定酸含量，且可滴定酸含量與6–BA濃度呈正相關(guān)關(guān)系。NAA處理果實(shí)的可滴定酸含量與對(duì)照無顯著差異，但均高于其他處理組。GA3處理的可滴定酸含量顯著低于對(duì)照，且有隨濃度增加而增加的趨勢(shì)。綜合來看，除NAA外的處理組都能顯著降低果實(shí)的可滴定酸含量。由于4種生長調(diào)節(jié)劑能夠普遍提高糖的含量而降低酸的含量，因此其糖酸比普遍提高。

12.5 mg/L CPPU處理能顯著地提高蛋白質(zhì)含量。6–BA處理也能顯著地提高蛋白質(zhì)含量，200mg/L時(shí)達(dá)最高值。NAA和GA3處理的蛋白質(zhì)含量在200mg/L時(shí)最高。綜合認(rèn)為，施用生長調(diào)節(jié)劑能夠促進(jìn)獼猴桃蛋白質(zhì)含量的顯著提高。

與對(duì)照相比，12.5mg/L CPPU處理使果實(shí)V–C含量顯著減少。V–C含量與6–BA和GA3濃度呈正相關(guān)關(guān)系，中、高濃度時(shí)顯著高于對(duì)照，而與NAA濃度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，50mg/L和100mg/L濃度處理時(shí)顯著高于對(duì)照。綜合來看，CPPU處理會(huì)降低果實(shí)的V–C含量，其他處理可增加V–C含量，其中50mg/L NAA處理的V–C含量最高。

表2 植物生長調(diào)節(jié)劑處理下獼猴桃果實(shí)的營養(yǎng)成分含量 Table 2 Nutritional components and contents of kiwifruit by application of CPPU, 6–BA, NAA and GA3

2.3 植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)獼猴桃果實(shí)礦質(zhì)元素含量的影響

從表3可看出，與對(duì)照相比，12.5mg/L CPPU處理果實(shí)中的Ca、P和Mg的含量顯著提高，B的含量顯著下降，其他元素上升或下降的數(shù)值不顯著。3種濃度的6–BA處理，使果實(shí)的K含量顯著下降，Ca和Mg含量顯著上升，B含量有上升的趨勢(shì)，F(xiàn)e含量變化不明顯，而其他元素含量變化沒有穩(wěn)定的相關(guān)關(guān)系。3種濃度的NAA處理，使果實(shí)的K含量顯著下降，Ca和Mg含量顯著上升，100mg/L和200mg/L NAA處理使B含量具有上升的趨勢(shì)，使Mn含量具有下降的趨勢(shì)，NAA處理與其他元素含量變化的關(guān)系不明確。3種濃度的GA3處理使果實(shí)的K含量顯著下降，Ca、P和Mg的含量上升，除低、中濃度GA3對(duì)Mg的影響不顯著外，其余濃度GA3處理的K、Ca、P和Mg的含量均顯著高于對(duì)照，且Ca和Mg的含量隨施加濃度上升而上升，P的含量隨施加濃度上升而下降。GA3對(duì)Cu有促進(jìn)積累的趨勢(shì)，對(duì)Zn和B沒有顯著影響。

表3 植物生長調(diào)節(jié)劑處理下獼猴桃果實(shí)的礦質(zhì)元素含量 Table 3 Contents ofmineral elements of kiwifruit by application of CPPU, 6–BA, NAA and GA3

3 結(jié)論與討論

CPPU作為植物生長調(diào)節(jié)劑被廣泛應(yīng)用于各類果樹生產(chǎn)中，在歐盟、美國、新西蘭等地的獼猴桃栽培中均有使用。Iwahori 等[7]報(bào)道施用CPPU能促進(jìn)獼猴桃果實(shí)的增大，且花后3周比花后立即施用效果更好。Antognozzi等[2]用20mg/L CPPU噴施獼猴桃，可比對(duì)照增產(chǎn)25%。有人用5mg/L CPPU處理花后3周的幼果，發(fā)現(xiàn)浸果組可增產(chǎn)43%，噴果組增產(chǎn)33%[3]。方金豹等[8]用5～40mg/L的CPPU各級(jí)濃度處理可使獼猴桃果實(shí)增產(chǎn)20%～190%。本試驗(yàn)中CPPU處理能使果重增加66.51%，效果顯著。關(guān)于CPPU促進(jìn)果實(shí)增大的原因，Cruz–Castillo等[1]認(rèn)為這是由于果實(shí)外果皮的細(xì)胞數(shù)量增多造成的。Patterson等[3]則認(rèn)為主要是由于外果皮中的等徑小薄壁細(xì)胞的體積增大引起的，而其中的卵形大薄壁細(xì)胞體積不受影響。郭洋洋等[9]認(rèn)為獼猴桃果實(shí)的中介體復(fù)合物亞基25基因(AcMED25)可能抑制果實(shí)生長，如在果實(shí)快速生長期其表達(dá)水平高，則果實(shí)生長慢，而CPPU處理的AcMED25的表達(dá)水平極低，因而果實(shí)生長加快，這就暗示CPPU可能是通過抑制AcMED25的表達(dá)而發(fā)揮增產(chǎn)功能。值得注意的是，雖然CPPU可促使果實(shí)增大，但其中的水分含量并無顯著變化，這表明果實(shí)的增大也包括了干物質(zhì)的積累，即干物質(zhì)比重不受影響。

本試驗(yàn)中CPPU對(duì)果實(shí)外形沒有影響。CPPU通過增加淀粉的積累，提高ADP–葡萄糖焦磷酸化酶的活性，進(jìn)而增加可溶性糖含量[2]，合適濃度的CPPU處理可以得到較多的可溶性固形物和較少的可滴定酸[7，10]。有報(bào)道稱，在5～20mg/L范圍內(nèi)CPPU處理的果實(shí)V–C含量顯著高于對(duì)照，但進(jìn)一步增加CPPU的濃度，V–C含量逐漸下降[11–12]。本研究中CPPU處理可顯著增加Ca、P和Mg的含量，顯著降低B的含量。其余3種生長調(diào)節(jié)劑處理均能增加果實(shí)的單果重，但增重效果存在差異。6–BA處理能顯著增加果形指數(shù)、可溶性固形物、蛋白質(zhì)、V–C、Ca和Mg的含量，顯著降低可滴定酸和K含量，對(duì)可溶性糖有促進(jìn)積累趨勢(shì)。有研究[13]表明，50、100mg/L的NAA處理不會(huì)對(duì)獼猴桃造成明顯的落花落果，但200mg/L處理時(shí)會(huì)對(duì)樹體產(chǎn)生高度毒害作用，造成落葉和7.35%的落果。

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，NAA處理不同程度地增加了果形指數(shù)、可溶性固形物、可溶性糖、蛋白質(zhì)和V–C含量，但對(duì)可滴定酸含量的影響不明顯。NAA還可增加Ca和Mg的含量，降低K含量。有報(bào)道，盛花前6～8周對(duì)萌芽和嫩梢涂刷100mg/L的GA3，會(huì)增大果形指數(shù)，并使果梗增長[14]。本試驗(yàn)中、低濃度GA3處理對(duì)果形指數(shù)無明顯影響，高濃度(200mg/L)時(shí)果型指數(shù)顯著增大。GA3能提高果實(shí)可溶性固形物、總糖和有機(jī)酸含量，降低V–C含量[15]。本試驗(yàn)中，GA3可增加可溶性固形物、蛋白質(zhì)和V–C含量，降低可滴定酸含量，但對(duì)可溶性糖的增加效果不明顯。GA3能使果實(shí)中的Ca、P和Mg的含量增加，K的含量下降。馬蜂旺等[16]研究認(rèn)為，在花期和幼果期噴施0.5%CaCl2可以提高獼猴桃果實(shí)的Ca含量，增加果實(shí)貯藏性。在采后用5%CaCl2與10mg/L的NAA混合液處理果實(shí)，也能延長貯藏期[17]。本試驗(yàn)中的4種生長調(diào)節(jié)劑均能顯著提高獼猴桃的Ca含量，也意味著它們具有增強(qiáng)果實(shí)貯藏性能的潛力。目前，有關(guān)施用植物生長調(diào)節(jié)劑與獼猴桃果實(shí)中礦質(zhì)和微量元素的積累關(guān)系還不清楚，還有待進(jìn)一步研究。

綜合來看，適宜濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑能夠提高獼猴桃單果重、糖分和蛋白質(zhì)以及Ca等營養(yǎng)指標(biāo)的含量，降低酸值，如果其殘留量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)上是可以施行的。

[1] Cruz-Castillo J G，Woolley D J，Lawes G S．Kiwifruit size and CPPU response are influenced by the time of anthesis[J]．Scientia Horticulturae，2002，95(1/2)：23–30．

[2] Antognozzi E，Battistelli A，F(xiàn)amiani F， et al．Influence of CPPU on carbohydrate accumulation and metabolism in fruits of Actinidia deliciosa (A．Chev.)[J]．Scientia Horticulturae，1996，65(1)：37–47．

[3] Patterson K J，Mason K A，Gould K S．Effects of CPPU (N–(2–chloro–4–pyridyl)–N’–phenylurea) on fruitgrowth，maturity，and storage quality of kiwifruit[J]. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science，1993，21(3)：253–261．

[4] 蔡金術(shù)，王中炎．低濃度CPPU 對(duì)獼猴桃果實(shí)重量及品質(zhì)的影響[J]．湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009(9)：146–148．

[5] 易春，王中炎，袁飛榮，等．大果靈在翠玉獼猴桃上應(yīng)用效果的評(píng)價(jià)[J]．湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007(3)：100–102．

[6] 劉興華，郭井泉，羅安偉，等．果實(shí)膨大劑對(duì)陜西省獼猴桃產(chǎn)業(yè)負(fù)效應(yīng)的調(diào)查分析[J]．保鮮與加工，2004，4(1)：30–31．

[7] Iwahor S，Tominaga S，Yamasaki T．Stimulation of fruitgrowth of kiwifruit(Actinidia chinensis Planch) by N–(2–chloro–4–pyridyl)–N'–phenylurea，a diphenylurea– derivative cytokinin[J]．Scientia Horticulturae，1988，35(1/2)：109–115．

[8] 方金豹，黃海，周潤生，等．CPPU 對(duì)促進(jìn)獼猴桃果實(shí)增大的研究I．CPPU 的使用嘗試和方法[J]．果樹科學(xué)，1996，13(增刊)：37– 41．

[9] 郭洋濤，林苗苗，齊秀娟，等．獼猴桃AcMED25 克隆、表達(dá)分析及其與果實(shí)生長和大小的關(guān)系[J]．果樹學(xué)報(bào)，2014，31(4)：558–565．

[10] Kumar J，Thakur D．Effect of different concentration of CPPU and fruit thinning on yield and quality of kiwifruit cv. Allison and Hayward[J]．Asian Journal of Horticulture，2013，8(2)：701–705．

[11] 陳敏．生長調(diào)節(jié)劑和葉果比對(duì)紅陽獼猴桃果實(shí)生長發(fā)育和品質(zhì)影響的研究[D]．雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009：26–31．

[12] 方金豹，黃海，周潤生，等．CPPU 對(duì)促進(jìn)獼猴桃果實(shí)增大的研究 II．CPPU對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響和連年使用對(duì)果實(shí)增大的效果[J]．果樹科學(xué)，1996，13(增刊)：42–45．

[13] Thakur A，Chandel J S．Effect of thinning on fruit yield，size and quality of kiwifruit cv. Allison[J]．Acta Horticulturae，2004，662：359–364．

[14] Burge G K，Spence C B，Broadbent N D．Effects ofgibberellic acid and paclobutrazol on fruit size，shape，locule number and pedicel length of kiwifruit[J]．Scientia Horticulturae，1990，42(3)：243–249．

[15] 尹翠波，周慶陽．GA3和CPPU 對(duì)獼猴桃果實(shí)發(fā)育及品質(zhì)的影響[J]．福建果樹，2007(4)：5–9．

[16] 馬鋒旺，李嘉瑞，王飛，等．獼猴桃果實(shí)礦質(zhì)元素含量及其與貯藏性的關(guān)系[J]．西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1996，5(4)：63–65．

[17] 高麗萍，陶漢之，程素貞，等．鈣和萘乙酸對(duì)獼猴桃果實(shí)貯藏的影響[J]．果樹科學(xué)，1996，13(2)：115–116．