施用冷杉針葉三萜酸制劑對(duì)草莓產(chǎn)量和品質(zhì)的影響*

鄭光耀，高麗萍，劉關(guān)華，郭海濱，閆林林，韋朝寬

(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所；生物質(zhì)化學(xué)利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室；國(guó)家林業(yè)局 林產(chǎn)化學(xué)工程重點(diǎn)開放性實(shí)驗(yàn)室，江蘇　南京 210042；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 雜草研究室，江蘇　南京210095)

?

施用冷杉針葉三萜酸制劑對(duì)草莓產(chǎn)量和品質(zhì)的影響*

鄭光耀1，高麗萍1，劉關(guān)華2，郭海濱2，閆林林1，韋朝寬1

(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所；生物質(zhì)化學(xué)利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室；國(guó)家林業(yè)局 林產(chǎn)化學(xué)工程重點(diǎn)開放性實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 210042；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 雜草研究室，江蘇南京210095)

以草莓品種‘紅艷’為試材，研究不同用量的冷杉針葉三萜酸制劑對(duì)草莓產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，冷杉針葉三萜酸制劑的最適用量80～100mL/hm2，在草莓植株2～3葉期、定植后和初花期進(jìn)行3次噴霧施藥，與清水對(duì)照相比較，草莓產(chǎn)量增加了20.54%～23.07%，果實(shí)可溶性固形物含量提高了12.34%～14.74%，可溶性糖含量提高了14.43%～17.11%,維生素C含量提高了2.53%～2.73%，可滴定酸含量降低了10.26%～11.54%。

冷杉；三萜酸；草莓；產(chǎn)量；品質(zhì)；植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑

草莓(FragriaananassaDuch)是多年生常綠草本植物，其果實(shí)鮮紅，柔軟多汁，甜酸可口，營(yíng)養(yǎng)豐富，是深受消費(fèi)者喜愛的水果，素有“水果皇后”、“水果牛奶”之美譽(yù)。1985年中國(guó)草莓栽培面積約是3.3×103hm2，至2009年已達(dá)到9.01×104hm2，總產(chǎn)達(dá)2.2×106t，占世界總產(chǎn)比達(dá)35.7%，成為世界草莓生產(chǎn)第一大國(guó)[1]。為了大幅度提高農(nóng)作物產(chǎn)量，大多數(shù)農(nóng)作物都會(huì)使用化肥和農(nóng)藥，但長(zhǎng)期大量施用化肥和農(nóng)藥，容易造成土壤理化性質(zhì)變劣、果實(shí)品質(zhì)下降，化肥和農(nóng)藥的流失又會(huì)造成生態(tài)環(huán)境污染[2]，尤其草莓是無皮鮮食漿果，對(duì)果實(shí)的食用安全提出更高的要求。冷杉針葉三萜酸是從冷杉植物中提取四環(huán)三萜類化合物制成的純天然生物制劑，能夠提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)，降低細(xì)菌和真菌對(duì)植物的發(fā)病率，增加植物耐寒力和抗旱性，以及加快果實(shí)成熟等，而且對(duì)人和動(dòng)物無害，植物體和土壤內(nèi)無殘留，是一種綠色無公害的農(nóng)作物生長(zhǎng)促進(jìn)劑[3～4]。因此，本文以‘紅艷’品種的草莓作為供試材料，研究不同用量冷杉針葉三萜酸制劑對(duì)草莓生長(zhǎng)及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為草莓產(chǎn)業(yè)的優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

10%冷杉針葉三萜酸水乳液，由中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所提供。草莓品種為‘紅艷’，江蘇省草莓生產(chǎn)主栽品種之一。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地設(shè)于江蘇省南京市溧水縣傅家邊現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園，種植反季節(jié)大棚草莓，該草莓園大棚建于2006年，株距為45cm，行距為30cm，常規(guī)田間管理。試驗(yàn)設(shè)冷杉針葉三萜酸制劑用量40mL/hm2、60mL/hm2、80mL/hm2、100mL/hm2和清水空白對(duì)照5個(gè)處理，每個(gè)處理4次重復(fù)，共20個(gè)處理小區(qū)，采用隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)小區(qū)面積20m2(約160株草莓)，小區(qū)之間間隔10株草莓作為保護(hù)行。使用手持式噴霧器在草莓植株2～3葉期、定植后和初花期進(jìn)行3次全株噴霧施藥，分別于2014年9月20日、10月20日和11月10日，兌水稀釋噴霧，稀釋液用量450L/hm2。

1.3調(diào)查內(nèi)容及方法

每次施藥后5-7d內(nèi)，調(diào)查試驗(yàn)藥劑對(duì)草莓植株是否有藥害癥狀。生育期觀察，施藥后每天觀察和記錄草莓開花、坐果期、著色期和成熟日期。產(chǎn)量性狀調(diào)查，草莓成熟后，按照正常采收期采果，統(tǒng)計(jì)采果數(shù)、單果重并計(jì)算小區(qū)產(chǎn)量。品質(zhì)調(diào)查，草莓果實(shí)用手持折光儀測(cè)定可溶性固形物含量、用蒽銅比色法測(cè)定可溶性糖含量[5]、用NaOH滴定法測(cè)定可滴定酸含量[5]、用鉬藍(lán)比色法測(cè)定維生素C含量[5]。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

使用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和比較。

2　結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)草莓植株安全性影響

在草莓植株2～3葉期、定植后和初花期進(jìn)行3次全株噴霧施藥后，觀察冷杉針葉三萜酸制劑不同用量的草莓植株?duì)顩r，與清水對(duì)照相比較，未發(fā)現(xiàn)葉片變黃和脫落等藥害癥狀。說明冷杉針葉三萜酸制劑不影響草莓植株的正常生長(zhǎng)。

2.2不同處理對(duì)草莓生育期的影響

草莓生育期調(diào)查結(jié)果見表1。

表1　不同處理對(duì)草莓生育期的影響

由表1可知，與清水對(duì)照⑤相比，處理①、②、③、④草莓的坐果期提前2-3d，著色期提前4-5d，但果實(shí)的成熟期與清水對(duì)照相同。說明冷杉針葉三萜酸制劑能使草莓提前坐果和著色，但對(duì)草莓成熟期無影響。

2.3不同處理對(duì)草莓產(chǎn)量的影響

草莓產(chǎn)量調(diào)查結(jié)果見表2。由表2可知，與清水對(duì)照⑤相比，處理①、②、③、④平均單果重分別提高了11.48%、13.56%、16.00%、17.63%，平均株產(chǎn)分別提高了14.45%、19.01%、20.54%、23.06%，小區(qū)產(chǎn)量分別提高了14.44%、19.00%、20.54%、23.07%，均在0.01水平上差異達(dá)到顯著水平；處理①、②、③、④平均單果重、平均株產(chǎn)和小區(qū)產(chǎn)量隨用藥量的增大而增高，其中處理④與處理①、②在0.01水平上差異達(dá)到顯著水平，而處理③、④在0.01水平上無顯著性差異。說明冷杉針葉三萜酸制劑用量在40～100 mL/hm2對(duì)草莓均有增產(chǎn)作用，且以80～100mL/hm2效果最佳，小區(qū)產(chǎn)量增產(chǎn)了20.54%～23.07%。

表2　不同處理對(duì)草莓產(chǎn)量的影響

注：同列不同大小寫字母分別表示0.01和0.05水平差異顯著性，下同。

2.4不同處理對(duì)草莓品質(zhì)的影響

草莓品質(zhì)調(diào)查結(jié)果見表3。由表3可知，與清水對(duì)照⑤相比，處理①、②、③、④可溶性固形物含量分別提高了7.43%、10.71%、12.34%、14.74%，可溶性糖含量分別提高了9.90%、13.76%、14.43%、17.11%，維生素C含量分別提高了2.10%、2.25%、2.53%、2.73%，可滴定酸含量分別降低了5.13%、7.69%、10.26%、11.54%，均在0.01水平上差異達(dá)到顯著水平；處理①、②、③、④可溶性固形物、可溶性糖和維生素C含量隨用藥量的增大而增高，而可滴定酸含量隨用藥量的增大而降低，其中處理③、④與處理①在0.01水平上差異達(dá)到顯著水平。說明冷杉針葉三萜酸制劑用量在40～100mL/hm2能提高草莓可溶性固形物、可溶性糖、維生素C含量，降低可滴定酸含量，提高果實(shí)的糖酸比，且以80～100mL/hm2效果最佳，草莓的口感和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最好。

表3　不同處理對(duì)草莓品質(zhì)的影響

3　結(jié)論與討論

3.1結(jié)論

施用40mL/hm2、60mL/hm2、80mL/hm2、100mL/hm2冷杉針葉三萜酸制劑，能使草莓提前坐果和著色，但對(duì)草莓成熟期無影響，能提高草莓產(chǎn)量和改善草莓品質(zhì)，且以80～100mL/hm2效果最佳。與清水對(duì)照相比較，草莓產(chǎn)量增產(chǎn)了20.54%～23.07%，果實(shí)可溶性固形物含量提高了12.34%～14.74%，可溶性糖含量提高了14.43%～17.11%，維生素C含量提高了2.53%～2.73%，可滴定酸含量降低了10.26%～11.54%。因此，冷杉針葉三萜酸制劑的最適用量為80～100mL/hm2，在草莓植株2～3葉期、定植后和初花期進(jìn)行3次全株噴霧施藥，能顯著提高草莓的產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，提高草莓的商品價(jià)值和種植收益，在草莓產(chǎn)業(yè)的優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全生產(chǎn)具有推廣應(yīng)用前景。

3.2討論

目前，國(guó)內(nèi)外已把植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的研究和應(yīng)用作為21世紀(jì)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)超產(chǎn)的主要措施之一，為了滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，高效、低毒、廣譜的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在中國(guó)將得到持續(xù)廣泛應(yīng)用。同時(shí)，人們對(duì)賴以生存的環(huán)境質(zhì)量要求愈來愈高，對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)的要求不僅是產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)，而且更加注重食品安全問題[6]。由于合成的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)土壤、水質(zhì)等環(huán)境造成污染，隨之帶來的人畜健康安全問題已引起人們的高度重視，純天然植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的需求量將越來越大，在綠色無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)以及有機(jī)農(nóng)業(yè)上具有廣闊應(yīng)用空間。

植物生存在地球上已經(jīng)有幾千萬(wàn)年的歷史，在長(zhǎng)期的自然選擇和不斷的進(jìn)化過程中，那些對(duì)病蟲害沒有抵抗能力的植物陸續(xù)被淘汰了，現(xiàn)存的植物一般都有很好的防御保護(hù)系統(tǒng)[7]。冷杉生長(zhǎng)于歐洲、亞洲、北美洲、中美洲及非洲最北部的亞高山至高山地帶，為抵御高寒地區(qū)惡劣環(huán)境對(duì)其自身生長(zhǎng)的影響，會(huì)自然形成抵抗病原生物侵襲的能力，以及產(chǎn)生對(duì)相關(guān)病害的免疫作用。俄羅斯科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)，冷杉針葉三萜酸能夠調(diào)節(jié)農(nóng)作物的生長(zhǎng)，不僅能提高農(nóng)作物的抗病害能力和對(duì)不良生長(zhǎng)環(huán)境的適應(yīng)性，還能提高農(nóng)作物本身的免疫力[8～9]。

前期試驗(yàn)結(jié)果表明，施用50mL/hm2冷杉針葉三萜酸制劑有助于改善小麥生物學(xué)性狀，提高小麥的出苗率、增強(qiáng)小麥的抗倒伏性、提高小麥的成穗率等，進(jìn)而提高小麥的產(chǎn)量；單獨(dú)使用冷杉針葉三萜酸制劑比清水對(duì)照增產(chǎn)6.6%，與甲柳三唑酮拌種混用比清水對(duì)照增產(chǎn)16.5%；還能改善小麥的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，使麥粒蛋白質(zhì)含量提高18.4%～28.2%[10]。施用50mL/hm2冷杉針葉三萜酸制劑可以有效促進(jìn)番茄植株的生長(zhǎng)勢(shì)，增加植株莖粗，提高番茄坐果率，增加番茄產(chǎn)量8.7%，還可提高番茄果實(shí)中干物質(zhì)、維生素C、可溶性蛋白和可溶性糖含量，降低果實(shí)中可滴定酸含量，而且與嘧菌·百菌清混合使用有增效作用[11]。大多數(shù)化學(xué)殺菌劑具有相當(dāng)?shù)亩拘?，?duì)植物造成或多或少的壓力，可能是冷杉針葉三萜酸能夠增強(qiáng)植物的自然抵抗力，在保持殺菌效果的同時(shí)消除對(duì)植物生長(zhǎng)的影響，使冷杉針葉三萜酸制劑與化學(xué)殺菌劑混用具有增效作用，從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，進(jìn)一步研究和探討冷杉針葉三萜酸制劑與化學(xué)殺菌劑的配合使用，減少化學(xué)殺菌劑的用量、提高化學(xué)殺菌劑的效果，對(duì)于解決中國(guó)綠色食品、有機(jī)食品生產(chǎn)中的植保問題，提高綠色食品、有機(jī)食品的產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要的意義。

[1]張?chǎng)? 中國(guó)草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景思考[J]. 農(nóng)業(yè)展望，2012 (2): 30-33.

[2]張輝，李維炯，倪永珍，等. 生物有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥效應(yīng)的初步研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，2002，2l(4): 352-356.

[3]Карманова Л П，Кучин А В，Королева А А，и др. Экстракция водным раствором основания как основа новой технологии получения фунгицидов и стимуляторов роста растений[J]. Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения，2002，2(7): 61-64.

[4]Кирсанова Е В，Борзенкова Г А，Тиняков Л А，и др. Эффективность защитностимулирующих композиций для обработки семян зерновых，зернобобовых и крупяных культур в условиях Орловской области[J]. Вестник oрловского государственного аграрного университета，2012(4): 39-45.

[5]鄒琦. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)(第三版)[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000: 56-86.

[6]趙敏，邵鳳赟，周淑新 等. 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)農(nóng)作物和環(huán)境的安全性[J]. 環(huán)境與健康雜志，2007，24(5): 370-372.

[7]位昕禹，劉顯元，黃琰，等. 植物免疫研究進(jìn)展[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009(1): 147-149.

[8]Граскова И А，Кузнецова Е В，Живетьев М А，и др. Детекция влияния обработки аналогами препарата 《силк》 растений картофеля в полевых условиях[J]. Стресс-физиологии и биохимии，2009，5(1-2): 38-44.

[9]Колмыкова Т С，Лукаткин А С，Духовскис П，и др. Эффект препарата силк в условиях комплексного воздействия температурного и водного стрессов на растения томата[J]. Сельскохозяйственная биология，2012(1): 86-92.

[10]鄭光耀，高麗萍，尹有干，等. 冷杉針葉三萜酸在小麥生產(chǎn)上的應(yīng)用[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42(11): 98-100.

[11]鄭光耀，高麗萍，尹有干，等. 冷杉針葉三萜酸對(duì)番茄生長(zhǎng)及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 生物質(zhì)化學(xué)工程，2015，49(4): 31-34.

Effects of Spraying Triterpene Acids from Fir Needles on Yield and Quality of Strawberry Fruits

ZHENG Guang-yao1，GAO Li-ping1，LIU Guan-hua2，GUO Hai-bin2，YAN Lin-lin1，WEI Chao-kuan1

(1.Institute of Chemical Industry of Forestry Products，CAF;National Engineering Lab. for Biomass Chemical Utilization;Key and Lab.on Forest Chemical Engineering，SFA，Nanjing Jiangsu 210042,P.R.China;2. Weed Research Lab，Nanjing Agricultural University，Nanjing Jiangsu 210095,P.R.China)

‘Hongyan’ strawberry as test material，the effects of different amounts of triterpene acids from Fir needles on yield and quality of strawberry were studied by the method of spraying leaf surface.The results showed that the optimum spraying condition of 10% triterpene acids EW were 80～100 mL/hm2in the phase of 2～3 leaves，after fixed planting and in the phase of beginning of blossoming. Under these conditions，the yield of strawberry fruits was increased by 20.54%～23.07%，the contents of soluble solids，soluble sugar and vitamin C of strawberry fruits were increased by 12.34%～14.74%，14.43%～17.11% and 2.53%～2.73% respectively，while the content of titration acid of strawberry fruits was decreased by 10.26%～11.54% in comparison with water(control).

fir;triterpene acid;strawberry;yield;quality;plant growth regulator

10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.03.021

2015-08-21

國(guó)家林業(yè)局948技術(shù)引進(jìn)項(xiàng)目(2012-4-15)。

鄭光耀(1964-)，男，副研究員，主要從事林產(chǎn)植物資源提取分離技術(shù)及其生物活性成分開發(fā)利用研究。E-mail：zhguya@sina.com

TQ 452.1;S 789.4;S 668.4

A

1672-8246(2016)03-0120-05