不同類型葉面鈣肥對紅富士蘋果品質(zhì)影響的主成分分析

呼麗萍，鄒亞麗，楊金鳳，楊玲娟

（天水師范學院 生物工程與技術學院，甘肅省大櫻桃工程技術研究中心；甘肅 天水 741001）

蘋果是我國北方地區(qū)的主要水果，其果實酸甜適度、營養(yǎng)豐富。蘋果果實常因缺鈣導致硬度降低，發(fā)綿，不耐貯藏，發(fā)生苦痘病、痘斑病、水心病、輪紋病、栓化黑點病等病害并出現(xiàn)裂果現(xiàn)象。[1]施用鈣肥能有效延緩果實衰老和控制生理病害，提高果實抗氧化酶活性，抑制膜脂過氧化作用，[2]提高貯藏期果實品質(zhì)，[3]因此合理施用高效鈣肥已成為目前提高蘋果品質(zhì)和耐貯性的一項重要措施。[4]

本研究針對天水地區(qū)紅富士蘋果容易出現(xiàn)苦痘病、水心病等病害，定量評價了3類葉面鈣肥對蘋果品質(zhì)及抗病性的影響，為防治蘋果果實生理性病害的發(fā)生，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗處理

試驗地設在天水市果樹研究所中日友好園天富一號富士蘋果園，果園密度為3m×4m.試驗材料為富士新品種“天富一號”，試驗采用隨機區(qū)組設計，共設置5個處理：生物型葉面鈣肥2種，螯合氨基酸鈣液肥2000倍液（氨基酸≥20.0%，Ca≥3.0%，陜西博宇有限公司生產(chǎn)），以B1表示，羥基鉀鋅鈣液肥500倍液（Cu+Fe+Mn+Zn+Mo≥20g/L氨基酸≥100g/L，陜西綠盾生物制品有限責任公司生產(chǎn)），以B2表示。調(diào)節(jié)型葉面鈣肥1種，腐殖酸鈣液肥600倍液（黃腐植酸≥80g/L、N+P2O5+K2O≥100g/L、氧化鈣≥200g/L、硼≥8g/L、氨基酸、核酸、微量元素、促生長因子適量，新疆匯通旱地龍腐殖酸有限責任公司生產(chǎn)）以A表示。營養(yǎng)型葉面鈣肥1種，果蔬鈣肥500倍液，(Ca≥146g/L，美國布蘭特股份有限公司生產(chǎn))，以N表示，對照為清水，以CK表示。

2015年5月中旬至果實采收30天前用噴霧器連續(xù)噴灑鈣肥，每種鈣肥噴施5次，其中花后20天到套袋前噴1次，套袋后到解袋前噴3次，解袋后噴1次。果實成熟期采摘果樣并運回實驗室待測。

1.2 測定指標與方法

單果重用稱量法測定，果實硬度采用GY--1型果實硬度計測定，Vc含量采用鉬藍法測定，果肉及果實鈣含量采用原子吸收分光光度測定，果實超氧化物歧化酶活性（SOD）采用氮藍四唑法測定，[9]果實過氧化氫酶活性（CAT）采用高錳酸鉀滴定法測定，[9]果實過氧化物酶活性（POD）采用愈創(chuàng)木酚比色法測定。[10]測定并計算果面光潔指數(shù)、果實著色指數(shù)、[11]水心病病情指數(shù)[12]及苦痘病病情指數(shù)。[13]

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用Excel2010和SPSS20.0軟件進行處理。

2 結 果

2.1 不同類型鈣肥對果實鈣含量的影響

不同類型的鈣肥對蘋果果肉鈣和果皮鈣的影響見圖1.螯合氨基酸（B1）和腐殖酸（A）處理下，果肉鈣含量增幅達到49.23%和68.64%.果皮鈣含量的變化趨勢與果肉鈣含量變化相同。與對照相比，螯合氨基酸（B1）和腐殖酸鈣肥（A）處理果皮鈣含量增加28.60%和42.46%，N處理果皮鈣含量增加了19.54%．

圖1 不同鈣肥對果肉及果皮鈣含量的影響

2.2 不同類型鈣肥對果實品質(zhì)的影響

蘋果品質(zhì)是衡量蘋果商品價值及營養(yǎng)價值的重要指標。由表1可知，噴施鈣肥可以顯著增加蘋果的單果重，其中噴施調(diào)節(jié)型葉面肥，果實單果重增加了26.14%，生物型葉面肥單果重分別增加了17.71%（B1）和19.94%（B2），而噴施營養(yǎng)型葉面肥后，單果重增幅最小，約為6.4%.從外觀品質(zhì)看，噴施鈣肥均能顯著增加蘋果的著色指數(shù)及表面光潔度指數(shù)，生物型葉面肥處理后果實著色指數(shù)分別提高了78.37%（B1）和73.51%（B2），調(diào)節(jié)型葉面肥（A）處理后果實的著色指數(shù)提高了64.32%.噴施不同類型的鈣肥后均顯著增加果面的光潔指數(shù)但鈣肥處理組間無顯著差異。從噴鈣與病情指數(shù)的關系來看，噴施鈣肥均能顯著降低苦痘病及水心病的病情指數(shù)，其中B2處理下水心病的病情指數(shù)最低，而B1、A及N處理下水心病的病情指數(shù)無顯著差異?？喽徊〔∏橹笖?shù)則表現(xiàn)為各鈣肥處理組間無顯著差異，但均顯著低于對照。N處理顯著增加了蘋果VC含量，B2處理則顯著增加了果實CAT、SOD和POD酶活性。

2.3 鈣肥對果實品質(zhì)影響的主成分分析

從果實品質(zhì)指標的相關系數(shù)矩陣中（表2）可知，各指標之間都存在著一定的相關性，其中單果重與SOD酶活性，果實著色指數(shù)、果面光潔指數(shù)與苦痘病間存在著一定的負相關關系，果實著色指數(shù)與果面光潔指數(shù)，Vc與CAT、果肉鈣含量與果皮鈣含量之間存在著一定的正相關關系，各品質(zhì)性狀提供的信息發(fā)生重疊，同時各單項指標對蘋果品質(zhì)所起的作用也不盡相同，各葉面鈣肥對各因子作用的變異度較大，因此不能直接利用這些指標準確評價鈣肥的綜合作用結果。

采用主成分分析法（PCA）分析后得出第一、二、三、四主分量的特征值為3.5238、3.1862、2.4831和1.7355，它們涵蓋了整個信息變量的91.07%（表3）.因此提取這四個主分量可以反映影響蘋果品質(zhì)絕大部分信息。

由果實各品質(zhì)性狀的貢獻率可以看出，決定第一主成分的主要是果面光潔指數(shù)、單果重及果實著色指數(shù)，它們與蘋果的外觀品質(zhì)有關，因此將第一主成分確定蘋果外觀品質(zhì)成分；決定第二主成分大小的是主要是Vc與CAT酶活性，主要反映的是抗氧化性，表明抗氧化性對品質(zhì)評價也有重要影響；第三主成分中，載荷較高指標為果肉及果皮鈣含量，水心病有較高的負載荷，鈣能抑制水心病的發(fā)生，因此稱第三主成分為抗病性主成分，第四主成分貢獻率為14.46%，決定第四主成分大小的主要是果實硬度，所以第四主成分被確定為果實硬度成分。

表1 不同鈣肥對果實品質(zhì)、果實抗氧化酶活性及果實生理性病害指數(shù)的影響

表2 果實品質(zhì)性狀間的相關系數(shù)

表3 各主成分的特征值以及貢獻率

2.4 不同類型鈣肥對果實品質(zhì)影響的綜合評價

由表4可知B2和A葉面肥在提高蘋果外觀品質(zhì)方面較佳，B1為提高蘋果抗氧化性和抗病性的最佳鈣肥，B2在提高果品硬度方面效果最好。依據(jù)主成分分析法選取前4個主成分（累積貢獻率達91.07%）對4種葉面鈣肥進行了綜合評價，以方差貢獻率αi（i=1，2，3，4）作為加權系數(shù)，與鈣肥得分值C1，C2，C3和C4（表4）相結合后建立綜合評價函數(shù)并得出綜合評價分數(shù)，結果表明不同類型鈣肥對果實品質(zhì)綜合作用效果依次為生物型葉面肥＞營養(yǎng)型葉面肥＞調(diào)節(jié)型葉面肥。

表4 不同鈣肥的主成分得分

3 討論與結論

鈣作為一種重要的礦質(zhì)營養(yǎng)，對果實品質(zhì)的形成及其保持起重要作用。葡萄不同生育時期噴施螯合氨基酸鈣液肥、腐植酸液肥和平衡營養(yǎng)肥均明顯增加了3個葡萄品種葉片葉綠素含量、可溶性固形物含量和還原型Vc含量，顯著降低可滴定酸含量，[10]本研究結果表明施鈣后蘋果的單果重和Vc含量均顯著增加。

許多生理病害和生理失調(diào)癥與組織的鈣水平有關，施用三類鈣肥后，蘋果果肉及果皮的鈣含量均有不同程度的增加，尤其B1和A處理下，果肉及果皮的鈣含量的增幅最大，鈣含量約提高了49.23%和68.64%，表明這兩種鈣肥可有效矯正蘋果缺素癥，B2處理顯著增加了果實CAT、SOD和POD等保護酶活性，該處理下蘋果水心病和苦痘病病情指數(shù)最輕，與對照相比分別下降了45.23%和80%.也有研究發(fā)現(xiàn)氨基酸鈣葉面微肥對蘋果苦痘病的防治效果在90%左右，[11]防治效果的不同可能與鈣肥的種類和作用機理有關。

三類鈣肥的綜合得分表明噴施螯合氨基酸鈣效果最好，可能因為氨基酸作為鈣肥的載體，對于鈣的滲透吸收及轉(zhuǎn)運的作用更強。絡（螯）合劑是葉面肥配制中的一種助劑，可與金屬離子形成絡（螯）合物而增加金屬離子的溶解性，另外由于氨基酸分子離子半徑普遍較小，復合態(tài)氨基酸鈣肥通過葉片外層細胞的阻力可能較小導致鈣的滲透吸收能力強。[12]腐植酸類液體肥料屬于一類復雜的有機-無機膠體系統(tǒng)，具有易聚結、易沉降和不穩(wěn)定等特點，[13]本研究的結果也表明腐殖酸類液體鈣肥處理果實的硬度、果實表面著色及VC的含量方面增幅較小。

綜上所述，本試驗中3類葉面鈣肥均能顯著提高蘋果外觀品質(zhì)降低生理病害，但不同類型鈣肥對蘋果品質(zhì)的改善作用效果不同，噴施螯合氨基酸鈣能較好的提高蘋果果實的鈣含量及其抗病性，但影響葉面鈣肥由葉面向內(nèi)層細胞滲透的制約因素尚不清楚，需今后進一步探究葉片對葉面鈣肥的吸收轉(zhuǎn)運機制及調(diào)控因素，從而推進提高果樹抗生理性病害的研究。