γ-聚谷氨酸對不同品種紅棗品質的影響

馮 豹

（阿拉爾市西北興業(yè)投資發(fā)展（集團）有限公司，新疆阿拉爾 843300）

γ-聚谷氨酸（γ-PGA），是一種具有水溶性、生物相容性、可生物降解、可食用的對人體和環(huán)境無毒的高分子聚合物。聚谷氨酸從發(fā)現(xiàn)至今僅有幾十年，針對聚谷氨酸的研究仍處于實驗室階段，主要包括對其性質的研究、產生菌的改良和基因研究、發(fā)酵過程研究、提取純化過程研究以及衍生物的生產和性質的研究[1-4]。γ-PGA可增加農作物對營養(yǎng)的吸收，節(jié)肥增效，增產提質。目前，聚谷氨酸還沒有被應用到新疆維吾爾自治區(qū)紅棗生產中。本試驗以灰棗、駿棗、金昌3個品種的紅棗為供試材料，分別施用γ-聚谷氨酸肥和普通氮磷鉀肥，測定紅棗中果糖、蔗糖、還原糖、脯氨酸、總酸度、Ca、Mg含量的變化，分析對比施用γ-聚谷氨酸肥和普通氮磷鉀肥對紅棗品質的影響，以此為紅棗施肥及復合肥的使用奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試材與取樣 樣品采自新疆維吾爾自治區(qū)阿拉爾市國家農業(yè)科技園區(qū)核心區(qū)（苗木中心）紅棗種質資源圃，共采集3個紅棗品種，包括灰棗、駿棗、金昌，分別來自施用γ-聚谷氨酸肥和普通氮磷鉀肥的棗園。阿拉爾市地處天山南麓，塔克拉瑪干大沙漠北緣，阿克蘇河與和田河、葉爾羌河三河交匯之處的塔里木河上游。這里水土資源充沛，光照時間長，氣候宜人，年均氣溫10.7℃，≥10℃積溫4 113℃，無霜期220 d，年日照時間約2 900 h，4-10月日平均日照時間9.5 h。這里光照充足、晝夜溫差大，所產瓜果含糖量高。以紅棗為例，含糖量達到34%。

1.2 試驗方法 果糖、還原糖含量測定參照《植物生理學實驗技術》[5]，有機酸、蔗糖含量的測定參照《植物生理學實驗指導》[6]中的方法。Ca、Mg含量、脯氨酸含量的測定參照《植物生理學模塊實驗指導》[7]。

2 結果與分析

2.1 果糖含量 果糖在從血液中移出、轉化為肝糖原等方面比葡萄糖快，并能在無胰島素情況下代謝成糖原，因此比葡萄糖易吸收、利用，對糖尿病、肝病病人供給能量、補充體液似比葡萄糖更適宜。大棗中的果糖、葡萄糖、低聚糖、酸性多糖參與保肝護肝，攝取適量的紅棗有益于人們身體健康。圖1表明施用γ-聚谷氨酸肥的灰棗、駿棗果糖含量差異不大，金昌略低于灰棗、駿棗；施用普通肥料的駿棗果糖含量最高，灰棗、金昌次之，含量相差不大。施用γ-聚谷氨酸肥的灰棗、金昌與施用普通肥料的灰棗、金昌相比果糖含量差異不大，施用γ-聚谷氨酸肥的駿棗果糖含量則低于施用普通肥料的駿棗。

圖1 不同施肥處理及品種的紅棗果糖含量

2.2 蔗糖含量 蔗糖是由葡萄糖和果糖通過異頭體羥基縮合而形成的非還原性二糖，具有甜味。其是光合作用的主要產物，廣泛分布于植物體內，特別是甜菜、甘蔗和水果中含量極高。圖2表明施用γ-聚谷氨酸肥的駿棗蔗糖含量最高，灰棗含量最低；施用普通肥料的金昌、駿棗蔗糖含量相差不大，灰棗含量低于兩者。施用γ-聚谷氨酸肥的灰棗與施用普通肥料的灰棗蔗糖含量差異不大，施用γ-聚谷氨酸肥的金昌蔗糖含量略低于施用普通肥料的金昌，施用γ-聚谷氨酸肥的駿棗蔗糖含量則高于施用普通肥料的駿棗。

圖2 不同施肥處理及品種的紅棗蔗糖含量

2.3 還原糖含量 還原糖是指能使堿性斐林試劑中的銅鹽得到電子被還原的糖類，還原糖有葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖。圖3表明施用γ-聚谷氨酸肥的灰棗、金昌還原糖含量差異不大，駿棗還原糖含量低于灰棗、金昌；施用普通肥料的灰棗還原糖含量最高，金昌、駿棗次之，含量相差不大。施用γ-聚谷氨酸肥的灰棗還原糖含量低于施用普通肥料的灰棗，施用γ-聚谷氨酸肥的金昌還原糖含量與施用普通肥料的金昌含量差異不大，施用γ-聚谷氨酸肥的駿棗還原糖含量略低于施用普通肥料的駿棗。

圖3 不同施肥處理及品種的紅棗還原糖含量

2.4 脯氨酸含量 通常，植物體內游離脯氨酸含量很低，但在逆境（旱、熱、冷、凍）條件下，脯氨酸含量可猛增數十倍至百倍。因此，脯氨酸含量的測定可作為抗旱品種選育的參考性生理指標[8]。細胞中脯氨酸濃度與其滲透勢呈正相關，從而認為其在細胞滲透調節(jié)和水分脅迫耐性中有重要作用[8]。脯氨酸還可作為脫水脅迫、高溫脅迫時各種酶的保護劑，脯氨酸可起到保護膜不受高溫破壞的作用。圖4表明施用γ-聚谷氨酸肥的駿棗脯氨酸含量最高，金昌次之，灰棗最低；施用普通肥料的灰棗和駿棗脯氨酸含量差異不大，金昌含量最低。施用γ-聚谷氨酸肥的灰棗、駿棗脯氨酸含量與施用普通肥料的灰棗、駿棗差異不大，施用γ-聚谷氨酸肥的金昌脯氨酸含量則高于施用普通肥料的金昌。

圖4 不同施肥處理及品種的紅棗脯氨酸含量

2.5 有機酸含量 有機酸是水果、蔬菜的特有成分，其可影響水果和蔬菜的色、香、味及品質[9]。水果中最豐富的酸是檸檬酸和蘋果酸，檸檬酸主要分布在柑橘類果實、草莓、菠蘿、石榴等水果中，蘋果酸主要分布在蘋果等仁果類果實中，櫻桃、杏、桃等果實中檸檬酸和蘋果酸都有。這些有機酸對調節(jié)體液平衡有重要作用[10]。圖5表明施用γ-聚谷氨酸肥的金昌有機酸含量最高，灰棗與駿棗低于金昌；施用普通肥料的灰棗、金昌與駿棗有機酸含量差異不大。施用γ-聚谷氨酸肥的灰棗、駿棗有機酸含量低于施用普通肥料的灰棗、駿棗，施用γ-聚谷氨酸肥的金昌有機酸含量高于施用普通肥料的金昌。

圖5 不同施肥處理及品種的紅棗有機酸含量

2.6 Ca、Mg含量 鈣是構成細胞壁的重要元素，能限制細胞液外滲和調節(jié)其酸堿度，促進氮素代謝和碳水化合物轉化，能提高作物抗性，特別是提高其抗真菌能力。同時，鈣是植物生長發(fā)育必需的大量元素之一，在細胞水平上，鈣在細胞分裂、極性形成、生長、分化、凋亡等過程中均有重要的調節(jié)功能。圖6表明施用γ-聚谷氨酸肥的金昌Ca含量最高，灰棗與駿棗次之，含量差異不大；施用普通肥料的灰棗Ca含量最高，金昌含量最低，駿棗居中。施用γ-聚谷氨酸肥的灰棗Ca含量低于施用普通肥料的灰棗，施用γ-聚谷氨酸肥的金昌高于施用普通肥料的金昌，駿棗在兩種施肥處理下含量差異不大。

圖6 不同施肥處理及品種的紅棗Ca含量

Mg是葉綠素的組成元素，Mg的缺失可能導致無法合成葉綠素，植物不能正常進行光合作用[11]。圖7表明施用γ-聚谷氨酸肥的金昌Mg含量最高，駿棗次之，灰棗含量最低；施用普通肥料的金昌Mg含量最高，駿棗次之，灰棗含量最低。施用γ-聚谷氨酸肥的灰棗與施用普通肥料的灰棗Mg含量差異不大，施用γ-聚谷氨酸肥的金昌Mg含量高于施用普通肥料的金昌，施用γ-聚谷氨酸肥的駿棗Mg含量略高于施用普通肥料的駿棗。

圖7 不同施肥處理及品種的紅棗Mg含量

2.7 不同施肥處理及品種的紅棗各物質含量分析 從表1可以看出，灰棗、駿棗、金昌3個品種的紅棗果糖、蔗糖、還原糖、脯氨酸、有機酸和Ca、Mg含量無顯著性差異，說明物質含量在品種之間差異不大。分別施用γ-聚谷氨酸肥和普通肥料的紅棗果糖、蔗糖、還原糖、脯氨酸、有機酸和Ca、Mg含量也無顯著性差異，表明施用γ-聚谷氨酸肥對紅棗物質含量的影響不大，從而無法影響紅棗品質。而品種及施肥處理這兩個因素間也不存在顯著性差異，表明沒有互作，即各品種及施肥處理間沒有相互影響。

表1 不同施肥處理及品種的紅棗各物質含量顯著性分析

3 結論

本試驗表明，施用γ-聚谷氨酸肥的各品種紅棗果糖、蔗糖、還原糖、脯氨酸、有機酸、Ca、Mg含量與施用普通肥料的紅棗各物質含量差異不明顯，說明增效劑γ-聚谷氨酸對紅棗品質的影響不大。綜上所述，各品種紅棗中果糖、蔗糖、還原糖、脯氨酸、有機酸和Ca、Mg含量不受施肥方式的影響，造成這種現(xiàn)象的原因多種多樣。首先，新疆維吾爾自治區(qū)的土壤結構復雜，影響植物生長最大的因素是土壤鹽堿化十分嚴重，這可能影響植物對肥料的吸收，從而影響其生長發(fā)育及品質。其次，施肥期間的肥水條件對植物生長也有極大影響。而新疆維吾爾自治區(qū)遠離海洋，深居內陸，降水量少，空氣干燥，因此施肥時控制灌水條件也是十分重要的。最后，新疆維吾爾自治區(qū)獨特的氣候及生態(tài)條件可能是影響本試驗的因素之一，還可能與在施肥前期并沒有設置γ-聚谷氨酸濃度梯度及實驗誤差有關。因此，需綜合考慮價格、運輸、地域等因素選擇合適的施肥方式，合理利用這兩種施肥方式，以達到環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展的目的。