蜜蜂授粉對海南設(shè)施栽培厚皮甜瓜果實品質(zhì)的影響

高兆銀 劉俊峰 胡美姣 趙冬香 王敏 李敏 朱迎迎 高景林

摘 要 比較蜜蜂授粉和氯吡脲處理2種促進(jìn)厚皮甜瓜座果方式的果實品質(zhì)差異。結(jié)果表明：蜜蜂授粉與氯吡脲處理相比，在單果重、縱徑、橫徑果肉厚度、種腔直徑及果皮顏色等方面無顯著差異；與氯吡脲處理相比，蜜蜂授粉的果實果肉蔗糖含量顯著增加，邊糖含量、維生素C含量、千粒重與固酸比均極顯著提高，果肉硬度和可滴定酸含量極顯著降低，果肉中的香味物質(zhì)含量增加。此結(jié)果說明，蜜蜂授粉的厚皮甜瓜食用品質(zhì)明顯優(yōu)于氯吡脲處理。

關(guān)鍵詞 蜜蜂 ；授粉 ；氯吡脲 ；厚皮甜瓜 ；品質(zhì) ；設(shè)施栽培

中圖分類號 S652 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.04.004

Effect of Honeybee Pollination on the Fruit Quality of

Muskmelon Cultured in Greenhouse of Hainan

GAO Zhaoyin1） LIU Junfeng1） HU Meijiao1） ZHAO Dongxiang1）

WANG Min2） LI Min1） ZHU Yingying3） GAO Jinglin1）

（1 Environment and Plant Protection Institute / Ministry of Agriculture Key Laboratory of

Integrated Pest Management on Tropical Crops / Hainan Key Laboratory for Monitoring and

Control of Tropical Agricultural Pests， CATAS， Haikou， Hainan 571101；

2 Institute of Vegetables， Hainan Academy of Agricultural Sciences， Haikou， Hainan 571100；

3 College of Environment and Plant Protection， Hainan University， Haikou， Hainan 570228）

Abstracts The effect of honeybee pollination and forchlorfenuron treatment on the fruit quality of muskmelon fruit were studied. The results showed that there were no significant difference for single fruit weight， fruit longitudinal and transverse diameters of flesh thickness， cavity diameter and peel color between the honeybee pollination and the forchlorfenuron treatment. The fruit sugar content of honeybee pollination increased significantly， side sugar content， vitamin C content， 1000-seed weight and solid acid ratio were increased remarkable， firmness of flesh and content of titratable acid were decreased remarkable， and the aroma content in pulp was increased. Therefore， honeybee pollination could significantly improve the muskmelon quality.

Keywords honeybee ； pollination ； forchlorfenuron ； muskmelon ； fruit quality ； protected cultivation

設(shè)施栽培可顯著提高作物的經(jīng)濟(jì)效益，但由于相對密閉的生產(chǎn)環(huán)境，昆蟲等傳粉媒介無法自然授粉，導(dǎo)致一些作物如瓜果類自然授粉座果率低，其產(chǎn)量受到嚴(yán)重影響。為解決瓜果的座果問題，生產(chǎn)上采用人工授粉或噴（涂）植物生長調(diào)節(jié)劑的方式促進(jìn)座果，提高產(chǎn)量[1]。由于人工授粉不僅費(fèi)工費(fèi)力且易導(dǎo)致畸形果實，在大面積種植時，人工授粉越來越被瓜農(nóng)棄用。植物生長調(diào)節(jié)劑處理操作簡單，工作效率高，目前氯吡脲在海南厚皮甜瓜生產(chǎn)上應(yīng)用廣泛，其作用可明顯促進(jìn)座果并能提高產(chǎn)量[2]。 蜜蜂授粉是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不可或缺的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐證明，蜜蜂為作物、果樹、留種蔬菜和牧草等授粉，不僅顯著提高其產(chǎn)量和品質(zhì)，還可創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，該授粉技術(shù)已是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的一項經(jīng)濟(jì)有效生物措施[3-6]。蜜蜂授粉技術(shù)在草莓、黃瓜、辣椒、番茄、西（甜）瓜等設(shè)施農(nóng)業(yè)農(nóng)作物中已有成功應(yīng)用[7-8]。但目前海南設(shè)施栽培的厚皮甜瓜采用蜜蜂授粉比例很低，種植者還不清楚蜜蜂授粉和氯吡脲處理對厚皮甜瓜品質(zhì)的影響。本研究以金香玉厚皮甜瓜為試材，采用蜜蜂授粉與氯吡脲處理2種處理促進(jìn)厚皮甜瓜座果，比較2種處理方式果實品質(zhì)優(yōu)劣，為蜜蜂授粉在海南設(shè)施栽培厚皮甜瓜上的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

厚皮甜瓜品種：金香玉（Cucumis melo L.），取自樂東縣尖峰鎮(zhèn)白沙村甜瓜基地。

處理方法：蜜蜂授粉，授粉蜜蜂為中華蜜蜂（Apis cerana cerana Fabricius）；對照為氯吡脲處理，0.1%氯吡脲可溶水劑為四川省蘭月科技開發(fā)公司生產(chǎn)，稀釋150倍，使用濃度為6.67 mg/L。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計

試驗均在樂東縣尖峰鎮(zhèn)白沙村甜瓜基地的鋼架大棚內(nèi)進(jìn)行，大棚頂部覆蓋薄膜，四周覆蓋80目白色防蟲網(wǎng)，地膜覆蓋滴灌，采用單蔓單果的結(jié)果方式。選擇健康、生長狀態(tài)較一致的植株，設(shè)蜜蜂授粉和氯吡脲處理2種方式，其他管理措施一致。于2014年2月17日同時進(jìn)行處理，蜜蜂授粉采用直接放入中華蜜蜂于瓜棚內(nèi)，21日移走蜜蜂；氯吡脲處理：用小噴霧器均勻噴瓜胎1次，每處理保留50個果實，重復(fù)3次，3月24日采果。

1.2.2 取樣

在采果后的24 h內(nèi)，剔除病蟲為害和機(jī)械損傷果實后，每處理再隨機(jī)挑取30個果實進(jìn)行測定。根據(jù)測定指標(biāo)不同，對果實不同部位進(jìn)行取樣。

1.2.3 測定指標(biāo)及方法

（1）果實外觀品質(zhì)：測定單果重量、果實縱橫徑、果肉厚度和種腔直徑。單果重量采用稱量法；果實縱徑用游標(biāo)卡尺測定，從果臍至果柄的距離；果實在赤道部位切開，用游標(biāo)卡尺測定果實赤道部位的橫徑、果肉厚度和種腔直徑，果實橫徑和種腔直徑采用十字交叉法測定，果肉厚度在4個方位測定。

（2）果皮顏色：采用色差計法測定[9]，在果實表皮赤道部位4個方位各取一點，用美能達(dá)CR-410色彩色差計測定，記錄L、a、b值，其中L表示果皮亮度，L值越大越有光澤；a值表示有色物質(zhì)的紅綠偏向，正值越大偏向紅色的程度越大；b值表示有色物質(zhì)的黃藍(lán)偏向，正值越大偏向黃色的程度越大。

（3）果肉品質(zhì)：在赤道部位4個方位取樣。測定果肉硬度、邊糖（外皮附近可溶性固形物）、心糖（內(nèi)腔附近可溶性固形物）、可滴定酸含量（TA）和維生素C等指標(biāo)參考黃月瓊等[10]和曹健康等[11]的方法進(jìn)行測定?？扇苄蕴呛繙y定：取5 g果肉勻漿樣品，加入90%的乙醇20 mL，于10 000 r/min離心10 min，殘渣用90%的乙醇20 mL震蕩提取并離心2次，合并3次上清液，取上清液0.10 mL，加4.90 mL流動相（A∶B=25∶75），用0.22 μm有機(jī)濾膜過濾后上機(jī)測定，進(jìn)樣體積為5 μL。色譜條件：WATERS ACQUITY UPLC配ACQUITY ELSD蒸發(fā)光檢測器。色譜柱：ACQUITY UPLC BEHTM Amide 2.1 mm×50 mm×1.7 μm，柱溫50 ℃；弱洗溶劑：乙睛∶水=90∶10，800 μL；強(qiáng)洗溶劑：乙睛∶水=10∶90，800 μL。ELSD條件：增益200，數(shù)據(jù)率10 pps，噴霧器模式為冷卻，氣體壓力30 psi。流動相：A為水，B為0.2%三乙胺乙睛溶液，梯度洗脫程序：初始，流量為0.2 mL，A：2%，B：98%；0～2 min時，流量為0.2 mL，A：15%，B：85%，線性為6；2～5 min時，流量為0.2 mL，A：30%，B：70%，線性為6；5～7 min時，流量為0.2 mL，A：2%，B：98%，線性為6。

（4）果肉香氣成分：采用SPME-GC-MS法進(jìn)行分析。在果實赤道部位4個方位取果肉50 g勻漿，置于-80℃?zhèn)溆?。?℃，8 000 r/min離心15 min，取上清10 mL加入20 mL頂空瓶中，再加入3 g NaCl和1顆磁力攪拌子后密封，置于磁力攪拌器上攪拌，經(jīng)250℃老化后的PDMS/DVB萃取頭吸附30 min。GC-MS：色譜柱，HP-5毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm，ID：0.25 μm）；升溫程序：80℃保持2 min，以10℃/min升至150℃后，再以150℃/min升至260℃，載氣（He）流速為1.0 mL/min。進(jìn)樣器口為230℃；檢測器溫度為250℃，分流比為10∶1進(jìn)樣。電子轟擊（EI）離子源；電子能量為70 eV；傳輸線溫度為280℃；質(zhì)量掃描范圍為m/z 45-500。獲得的數(shù)據(jù)用NIST11數(shù)據(jù)庫檢索比對，參考馬永昆等[12]報道的結(jié)果進(jìn)行香氣物質(zhì)分析。

（5）種子數(shù)量與千粒重：將帶種子的瓜瓤置于清水中，取出瓜籽并對每個瓜的瓜籽計數(shù)。將瓜籽分別置于80℃的烘箱中烘干，用萬分之一天平稱量，計算瓜籽的千粒重。

（5）氯吡脲殘留檢測：采用Waters Xevo TQ超高壓LC-MSMS測定果肉中殘留的氯吡脲。waters XBridge C18柱，負(fù)掃描模式，母離子為m/z 246，子離子分別為m/z 127.1碰撞能26 eV、m/z 91.1碰撞能為7 eV，流動相乙腈∶水為95%～5%梯度洗脫，流速為0.5 mL/min。樣品前處理參考黃何何[13]的方法。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS19軟件進(jìn)行分析，并進(jìn)行DUNCAN比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對果實單果重量、大小、果肉厚度和種腔直徑的影響

蜜蜂授粉和氯吡脲處理的單果重量分別為1 470.65和1 475.12 g，蜜蜂授粉的果實重量比氯吡脲處理的果實重量低0.3%（圖1-A）。蜜蜂授粉和氯吡脲處理的果實縱徑分別為17.92和18.06 cm，蜜蜂授粉的果實縱徑比氯吡脲處理的果實縱徑小0.78%（圖1-B）。蜜蜂授粉和氯吡脲處理的果實橫徑分別為12.92和12.94 cm，蜜蜂授粉的果實橫徑比氯吡脲處理的果實橫徑小0.20%（圖1-C）。蜜蜂授粉和氯吡脲處理的果肉厚度分別為3.91和3.97 cm，蜜蜂授粉的果肉厚度比氯吡脲處理的果肉厚度小1.51%（圖1-D）。蜜蜂授粉和氯吡脲處理的種腔直徑分別為5.43和5.41 cm（圖1-E）。

總之，從單果重量、縱徑、橫徑和果肉厚度分析的結(jié)果可看出，蜜蜂授粉的果實略小于氯吡脲處理的果實，但均未達(dá)顯著差異；蜜蜂授粉果實的種腔直徑略大于氯吡脲處理果實的種腔直徑，差異不顯著。

2.2 不同處理對果皮顏色的影響

蜜蜂授粉和氯吡脲處理果實果皮顏色的L、a和b值大小略有差異，其中蜜蜂授粉果實果皮顏色的L值（67.15）略高于氯吡脲處理果實果皮顏色的L值（67.02），果皮更亮更有光澤，但二者無顯著差異；蜜蜂授粉的a值（-8.37）大于氯吡脲處理的a值（-8.88），即蜜蜂授粉果實果皮顏色偏黃，二者無顯著差異；蜜蜂授粉的b值（59.34）小于氯吡脲處理的b值（59.62），二者無顯著差異（圖2）。

總之，與氯吡脲處理的果實相比，蜜蜂授粉的果實果皮光澤略鮮艷，顏色偏黃，但二者的果皮顏色無顯著差異。

2.3 不同處理對果實果肉硬度、糖類、可滴定酸、維生素C含量及固酸比（TSS/TA）的影響

蜜蜂授粉和氯吡脲處理的果實果肉硬度分別為4.45和5.06 kg/cm2，前者較后者低12.09%（圖3-A），差異顯著（p<0.05）。

蜜蜂授粉的果肉邊糖為8.32 Brix，較氯吡脲處理的邊糖7.02 Brix提高了18.42%，蜜蜂授粉的邊糖極顯著高于氯吡脲處理的邊糖（圖3-B）；蜜蜂授粉和氯吡脲處理的心糖分別為13.34和13.08 Brix（圖3-C），二者無顯著差異；蜜蜂授粉和氯吡脲處理的果肉中可溶性糖均以蔗糖、果糖和葡萄糖為主，且蜜蜂授粉處理果實果肉的可溶性糖含量（126.28 mg/g）顯著高于氯吡脲處理的果肉中可溶性糖含量（119.40 mg/g），其中蜜蜂授粉的蔗糖含量（75.12 mg/g）顯著高于氯吡脲處理的蔗糖含量（70.20 mg/g），而二者的果糖和葡萄糖含量無顯著差異（圖3-D）。

蜜蜂授粉的可食果肉可溶性固形物含量為10.83 Brix，較氯吡脲處理的（10.05 Brix）升高了7.75%（圖3-E），差異顯著；蜜蜂授粉的可食果肉可滴定酸含量為1.93 mmol/hg，較氯吡脲處理的可滴定酸含量（2.23 mmol/hg）降低了13.43%，差異極顯著（圖3-F）。蜜蜂授粉的果肉固酸比為5.61，較氯吡脲處理的固酸比（4.50）提高24.50%（圖3-G），差異極顯著，因此蜜蜂授粉哈密瓜口感更甜。

蜜蜂授粉的果肉維生素C含量為1.15 mg/hg，較氯吡脲處理的維生素C含量（0.79 mg/hg）提高了44.98%（圖3-H），差異極顯著。

2.4 不同處理對香氣物質(zhì)的影響

果肉香氣采用SPME-GC-MS法進(jìn)行分析，結(jié)果表明，蜜蜂授粉和氯吡脲處理后，在成熟果實的果肉中均存在大量的香氣成分，但二者在香氣成分含量上存在差異，蜜蜂授粉的芳香成分含量最高的為（Z）-6-壬烯醇，相對含量達(dá)36.80%，其次是（E，Z）-3，6-壬二烯醇，相對含量達(dá)29.07%；而氯吡脲處理的芳香成分含量最高的為（E，Z）-3，6-壬二烯醇，相對含量達(dá)34.21%，其次是（Z）-6-壬烯醇，相對含量達(dá)30.72%。并且，蜜蜂授粉前10大芳香物質(zhì)含量總豐度為46 558 461Ab*s，比氯吡脲處理（35 671 012 Ab*s）多30.52%，說明蜜蜂授粉的果肉香氣成分比氯吡脲處理的果肉香氣成分含量高，因此風(fēng)味更濃郁（表1、圖4和圖5）。

2.5 不同授粉方式對瓜籽數(shù)量及千粒重的影響

蜜蜂授粉和氯吡脲處理的每瓜瓜籽平均數(shù)量分別為656.3和636.6粒，蜜蜂授粉較氯吡脲處理多3.10%（圖6-A），二者無顯著差異。蜜蜂授粉和氯吡脲處理的瓜籽千粒重分別為32.75和12.91 g，蜜蜂授粉瓜籽飽滿，較氯吡脲處理重153.62%（圖6-B），差異極顯著。

2.6 氯吡脲殘留檢測分析

對果實中氯吡脲殘留量進(jìn)行測定，結(jié)果表明，蜜蜂授粉果肉中未檢測出氯吡脲殘留，而氯吡脲處理果肉中的殘留量為0.78 μg/kg，但低于NY 1500.75.1-2009農(nóng)藥最大殘留限量氯吡脲的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)（100 μg/kg），殘留量在安全食用范圍之內(nèi)。

3 討論與結(jié)論

蜜蜂授粉與常規(guī)的氯吡脲處理相比，果實單果重量、縱徑、橫徑、果肉厚度、種腔直徑及果皮顏色均與氯吡脲處理無顯著差異，因此，蜜蜂授粉對厚皮甜瓜外觀品質(zhì)無明顯影響。

蜜蜂授粉與氯吡脲處理相比，果肉硬度顯著降低，邊糖含量極顯著提高，可食部分果肉中蔗糖含量顯著提高，可食部分可滴定酸極顯著降低，固酸比極顯著提高，維生素C含量極顯著提高。因此，蜜粉授粉顯著提高了厚皮甜瓜的內(nèi)在品質(zhì)。沙海峰等[14]的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，京白梨成熟種子數(shù)與果實的含酸量呈負(fù)相關(guān)，湘吉獼猴桃授粉處理的果實維生素C含量均顯著高于不授粉果實，這主要由花粉直感效應(yīng)導(dǎo)致，但授粉與未授粉果實可溶性固形物、總糖、總酸等方面互有高低，并未出現(xiàn)本試驗提高果肉TSS含量，降低TA含量的現(xiàn)象[15]。本試驗中蜜蜂授粉對瓜籽數(shù)量的影響并不顯著，但極顯著提高了瓜籽的千粒重，種仁飽滿，因此利用蜜蜂授粉可使花朵授粉更充分，受精種子量更多，對提高厚皮甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)具有很大幫助。但傳統(tǒng)理論認(rèn)為，果實內(nèi)種子的數(shù)目和分布影響果實的大小和形狀，主要影響外觀品質(zhì)，如同一葡萄品種無籽果比有籽果小得多，蘋果果實缺少種子的一側(cè)生長量少，有種子一側(cè)生長量大[16]。 蜜蜂授粉改變厚皮甜瓜內(nèi)在皮質(zhì)的機(jī)制還待進(jìn)一步研究。

蜜蜂授粉的果肉香氣成分與氯吡脲處理的果肉香氣成分存在差異，且蜜蜂授粉前10大芳香物質(zhì)含量總積分面積比氯吡脲處理多30.52%，因此風(fēng)味更濃郁。根據(jù)馬永昆等[12]、Lignou等[17]、Serrano等[18]測定成熟和未成熟哈密瓜芳香物質(zhì)的差異，蜜蜂授粉果實果肉的壬烯醛類物質(zhì)相對含量明顯下降，壬烯醇類物質(zhì)明顯上升，可能是氯吡脲處理延緩了果實后熟[19-20]。

綜上所述，海南冬天氣候條件獨(dú)特，晝夜溫差大，設(shè)施栽培的厚皮甜瓜是海南近年來大力推廣種植的經(jīng)濟(jì)作物，厚皮甜瓜品質(zhì)好，為農(nóng)民增收貢獻(xiàn)巨大。因此，應(yīng)用蜜蜂為海南設(shè)施栽培厚皮甜瓜授粉具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

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