噴施醋酸鈣對藍莓果實發(fā)育過程中關(guān)鍵品質(zhì)的影響*

彭 舒，李 麗，張婷渟，周秀秀，楊 芩

（凱里學(xué)院大健康學(xué)院，貴州 556000）

鈣（Ca）被認為是維持果實質(zhì)量和延長果實貯藏期的關(guān)鍵元素，鈣不僅參與細胞組織結(jié)構(gòu)的構(gòu)成，而且鈣作為第二信使在信號傳導(dǎo)和生理反應(yīng)等方面具有重要調(diào)控作用[1]。果肉中鈣素的營養(yǎng)狀況關(guān)系到果實的營養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量[2]，外源噴鈣可調(diào)控部分基因表達，維持細胞的功能及促進生長發(fā)育[3]。大量研究表明，適當?shù)夭汕笆┾}可改善果實品質(zhì)，提高果實產(chǎn)量，延長果實貯藏期[4-6]。其中，黃艷等研究發(fā)現(xiàn)，外源噴施適當濃度的氨基酸鈣或硝酸鈣，均可以提高葡萄果實硬度、總糖含量，降低可滴定酸含量[4]。Kafle 等用氯化鈣和硝酸鈣對甜櫻桃進行采前噴鈣處理，發(fā)現(xiàn)適宜濃度的鈣噴施甜櫻桃果實和葉面，可有效減少甜櫻桃的裂果率，而且不會影響果實品質(zhì)[5]。周君等研究表明，噴施氨基酸鈣能夠改善‘黃金梨’果實品質(zhì)[6]。

藍莓（Vacciniumspp.）屬于杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium）多年生落葉或常綠灌木或小灌木樹種。藍莓果實酸甜適口，含有大量的抗氧化劑如酚類物質(zhì)、維生素及具有高抗氧化活性的黃酮類化合物，尤其是花青素等，具有較高的營養(yǎng)價值，深受人們喜愛[7]。王瑞等[8]研究發(fā)現(xiàn)，藍莓在生長期內(nèi)噴施有機鈣可提高果實鈣含量，抑制貯藏期間果實呼吸強度，提升可溶性果膠含量，降低多聚半乳糖醛酸酶的活性及乙烯釋放速率，還可抑制貯藏期間藍莓果實總酚、花色苷等的降低，從而延長藍莓貯藏期，并改善貯藏品質(zhì)。噴施140、175 mg/L 的糖醋螯合鈣能顯著提高藍莓產(chǎn)量、增加單果重和果實硬度，能顯著增加果實可溶性糖和可溶性固形物含量，可顯著降低可滴定酸含量，而且有機鈣比無機鈣更有利于提高藍莓株產(chǎn)、果實品質(zhì)及貯藏性[9]。

雖然近幾年有一些關(guān)于采前噴鈣對藍莓果實品質(zhì)及貯藏性的試驗研究，但關(guān)于鈣對藍莓果實幼果期至成熟期各品質(zhì)動態(tài)變化的研究報道較少。本研究通過對藍莓樹冠噴施不同濃度醋酸鈣，研究其對藍莓果實發(fā)育過程中花色苷、總酚、類黃酮及糖酸含量變化的影響，對調(diào)節(jié)藍莓生長發(fā)育、提高果實品質(zhì)具有重要的理論價值和實踐意義，可為藍莓高效優(yōu)產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為種植在凱里學(xué)院卓越農(nóng)林人才培養(yǎng)實訓(xùn)基地的生長健壯、長勢基本一致且無病蟲害的7 年生兔眼藍莓品種‘粉藍’。

1.2 試驗設(shè)計

外源鈣樹冠噴施試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，外源施鈣方式為樹冠噴施醋酸鈣（分析純含量≥98%）溶液，施鈣量設(shè)3 個濃度，分別為0.3%、0.6%和1.0%。盛花后10 d 第1 次噴施，每隔10 d 再噴施1次醋酸鈣溶液直至果實成熟，每個處理重復(fù)3 次。所有處理以等量的蒸餾水配制不同濃度醋酸鈣溶液進行噴施，以噴施等量蒸餾水代替醋酸鈣溶液為對照。

1.3 樣品采集與處理

每次噴施醋酸鈣溶液10 d 后，在下次噴施前采樣1 次，直至第1 批果實成熟。每個處理采集藍莓漿果不低于300 g，采后立即用液氮速凍，隨后樣品帶回實驗室制成勻漿，于-80 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 測定指標及方法

采用蒽酮-硫酸比色法測定可溶性糖含量[10]，以百分含量計；采用酸堿中和滴定法測定可滴定酸含量[11]：0.1 mol/L NaOH 標準溶液進行滴定，以百分含量計；糖酸比通過可溶性糖和可滴定酸含量的比值計算而得；采用pH 示差法測定花色苷含量，以每克鮮樣中所含花青素-3-葡萄糖苷量（mg）表示[12]；采用普魯士蘭法測定總酚含量，以每克鮮樣中所含單寧酸（mg）表示[13]；類黃酮參照Wolfe 等[14]的方法測定，即硝酸鋁比色法稍作修改，以每克鮮樣中所含兒茶素（mg）表示。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010 和Origin Pro 8 軟件進行整理并繪制相關(guān)圖表，采用SPSS 20.0 軟件進行差異顯著性和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施醋酸鈣對藍莓果實發(fā)育過程中可溶性糖含量的影響

由圖1 可知，雖然噴施醋酸鈣并未改變藍莓果實發(fā)育期間可溶性糖含量的變化趨勢，但噴施不同濃度醋酸鈣后不同程度地增加了藍莓果實的可溶性糖含量。在盛花后20、30、40、50、60、80 d，0.6%醋酸鈣處理后的果實可溶性糖含量均顯著（P＜0.05）高于對照及其他濃度醋酸鈣處理，與對照相比分別增加了89.66%、50.44%、38.10%、37.50%、61.44%、77.43%。在盛花后30、50、60 d，1.0%醋酸鈣處理后的藍莓果實可溶性糖含量顯著高于對照，與對照相比分別增加了23.79%、21.52%、19.68%。在盛花后80 d，對照及各醋酸鈣處理藍莓果實可溶性糖含量迅速增加，其中0.6%醋酸鈣處理的藍莓果實可溶性糖含量最高，達6.68%。

綜上所述，在藍莓盛花后10 d 開始噴施醋酸鈣溶液可以促進藍莓果實可溶性糖的積累，其中噴施0.6%醋酸鈣能較好地提高藍莓果實的可溶性糖含量。

圖1 不同濃度醋酸鈣處理對藍莓果實發(fā)育過程中可溶性糖含量的影響

2.2 噴施醋酸鈣對藍莓果實發(fā)育過程中可滴定酸含量的影響

由圖2 可知，在盛花后20～80 d，各醋酸鈣處理藍莓果實的可滴定酸含量均低于對照，但噴鈣處理并未改變藍莓果實可滴定酸含量的動態(tài)變化趨勢。盛花后20～50 d，藍莓果實可滴定酸含量隨果實的發(fā)育而增加；但盛花后50～80 d，藍莓果實可滴定酸含量不斷降低；其中盛花后50 d 可滴定酸含量達最高，對照藍莓果實可滴定酸含量顯著高于各醋酸鈣處理，分別比0.3%、0.6%、1.0%醋酸鈣處理提高了32.78%、46.28%、22.87%。在盛花后80 d，0.3%、0.6%、1.0%醋酸鈣處理較對照可滴定酸含量分別降低了33.06%、50.00%、16.43%，其中0.6%醋酸鈣處理的藍莓果實中可滴定酸含量最低，為0.69%，顯著低于對照和0.3%、1.0%醋酸鈣處理。

綜上，在藍莓盛花后10 d 開始噴施醋酸鈣可降解藍莓果實的可滴定酸，降低可滴定酸含量，噴施0.6%醋酸鈣可顯著促進成熟期藍莓果實中可滴定酸的降解。

圖2 不同濃度醋酸鈣處理對藍莓果實發(fā)育過程中可滴定酸含量的影響

2.3 噴施醋酸鈣對藍莓果實發(fā)育過程中糖酸比的影響

從圖3 可以看出，對照與各醋酸鈣處理的藍莓果實糖酸比均隨著果實的成熟而逐漸上升，并且醋酸鈣處理后不同程度地提升了藍莓果實發(fā)育過程中的糖酸比。在盛花后20～80 d，0.6%醋酸鈣處理后的藍莓果實糖酸比顯著高于對照，較對照分別增加了90.64%、89.28%、66.03%、110.92%、95.01%、49.07%、255.06%。在盛花后80 d，0.3%、0.6%、1.0%醋酸鈣處理較對照糖酸比分別增加了68.98%、255.06%、39.72%，其中0.6%醋酸鈣處理果實糖酸比達到最大，為9.65。

圖3 不同濃度醋酸鈣處理對藍莓果實發(fā)育過程中糖酸比的影響

2.4 噴施醋酸鈣對藍莓果實發(fā)育過程中花色苷含量的影響

如圖4 所示，外源噴施醋酸鈣未改變藍莓果實花色苷含量的動態(tài)變化，即隨藍莓果實的發(fā)育花色苷含量不斷增加，但噴施醋酸鈣在盛花后20～80 d不同程度地增加了花色苷含量。在盛花后30、50、60、80 d，各醋酸鈣處理藍莓果實中花色苷含量均顯著高于對照；0.6%醋酸鈣處理在盛花后20～80 d果實中花色苷含量均顯著高于對照。在盛花后80 d，0.3%、0.6%、1.0%醋酸鈣處理果實花色苷含量較對照分別提高了80.05%、133.65%、100.90%，其中0.6%醋酸鈣處理后藍莓果實中花色苷含量最高，達7.58 mg/g。藍莓果實花色苷含量從盛花后70 d 開始迅速增加，在盛花后80 d，對照、0.3%醋酸鈣、0.6%醋酸鈣和1.0%醋酸鈣處理的果實花色苷含量比盛花后70 d 分別增加14、23、23、23 倍。

綜上，在藍莓盛花后10 d 開始噴施醋酸鈣可促進藍莓果實中花色苷的積累，其中噴施0.6%醋酸鈣溶液效果更佳。

圖4 不同濃度醋酸鈣處理對藍莓果實發(fā)育過程中花色苷含量的影響

2.5 噴施醋酸鈣對藍莓果實發(fā)育過程中總酚含量的影響

由圖5 可知，隨著藍莓果實的生長發(fā)育，果實中總酚含量總體呈下降趨勢，在盛花后50 d 降至最低，稍后略有上升。雖然外源噴施醋酸鈣并未改變藍莓果實總酚含量的動態(tài)變化趨勢，但可增加果實總酚含量，總酚含量下降趨勢明顯低于對照。在盛花后50～80 d，0.3%、0.6%醋酸鈣處理藍莓果實的總酚含量均顯著高于對照和1.0%醋酸鈣處理，其中0.6%醋酸鈣處理后的藍莓果實在盛花后50～80 d的總酚含量均最高，與對照相比，在盛花后20～80 d，0.6%醋酸鈣處理藍莓果實的總酚含量分別增加了1.83%、4.34%、1.03%、41.50%、42.94%、30.19%、32.51%。在盛花后80 d，與對照相比，0.3%、0.6%、1.0%醋酸鈣處理后藍莓果實總酚含量增加了21.03%、32.51%和6.36%。

綜上，在藍莓盛花后10 d 開始噴施醋酸鈣可緩解藍莓果實中總酚含量的減少，其中噴施0.6%醋酸鈣溶液效果更佳。

圖5 不同濃度醋酸鈣處理對藍莓果實發(fā)育過程中總酚含量的影響

2.6 噴施醋酸鈣對藍莓果實發(fā)育過程中類黃酮含量的影響

由圖6 可知，隨著藍莓果實的發(fā)育和成熟，對照和醋酸鈣處理的藍莓果實類黃酮含量先下降后上升，在盛花后50 d 降至最低。盛花后20～50 d，醋酸鈣處理藍莓果實類黃酮含量均低于對照，但在盛花后60～70 d，醋酸鈣處理藍莓果實類黃酮含量均高于對照，其中在盛花后40～70 d 醋酸鈣處理果實類黃酮含量與對照有顯著差異。在盛花后80 d，對照、0.3%醋酸鈣、0.6%醋酸鈣和1.0%醋酸鈣處理的類黃酮含量分別是55.68、53.03、70.09、65.22 mg/g，與盛花后50 d 相比，上升率由大到小是0.6%醋酸鈣（157.56%）＞1.0%醋酸鈣（155.68%）＞對照（86.87%）＞0.3%醋酸鈣（78.69%）；與盛花后20 d 相比，類黃酮含量對照下降了8.63%，0.3%醋酸鈣下降了1.45%，而0.6%、1.0%醋酸鈣處理分別上升了33.12%和27.86%。

綜上，0.6%醋酸鈣和1.0%醋酸鈣處理可以提高藍莓果實類黃酮含量。

圖6 不同濃度醋酸鈣處理對藍莓果實發(fā)育過程中類黃酮含量的影響

2.7 醋酸鈣處理下藍莓果實各指標的相關(guān)性分析

由表1 可知，可溶性糖含量與花色苷含量、糖酸比均呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。各醋酸鈣處理與對照的可溶性糖含量和花色苷含量的相關(guān)性由大到小是0.6%醋酸鈣（r=0.96）＞對照（r=0.89）＞0.3%醋酸鈣（r=0.88）＞1.0%醋酸鈣（r=0.87），可溶性糖含量和糖酸比的相關(guān)性由大到小是0.6%醋酸鈣（r=0.98）＞對照（r=0.97）＞0.3%醋酸鈣（r=0.95）=1.0%醋酸鈣（r=0.95）。0.3%醋酸鈣處理下，可滴定酸含量與花色苷含量、可溶性糖含量均呈顯著負相關(guān)（P＜0.05）；0.6%醋酸鈣處理下，可滴定酸含量與花色苷含量、可溶性糖含量均呈極顯著負相關(guān)；1.0%醋酸鈣處理下，可滴定酸含量與花色苷含量呈顯著負相關(guān)，與可溶性糖呈負相關(guān)但不顯著；而對照的可滴定酸含量與花色苷含量、可溶性糖含量均呈負相關(guān)，但不顯著。糖酸比與花色苷含量呈極顯著正相關(guān)，其相關(guān)性由大到小是0.6%醋酸鈣（r=1.00）＞0.3%醋酸鈣（r=0.98）=1.0%醋酸鈣（r=0.98）＞對照（r=0.97）；糖酸比與可滴定酸含量呈不同程度的負相關(guān)，相關(guān)性由大到小是0.6%醋酸鈣（r=-0.91）＞0.3%醋酸鈣（r=-0.84）＞1%醋酸鈣（r=-0.74）＞對照（r=-0.62），其中0.6%、0.3%醋酸鈣處理均呈極顯著負相關(guān)。

表1 醋酸鈣處理下藍莓果實各指標的相關(guān)性

3 討論與結(jié)論

糖和酸不僅是藍莓的重要營養(yǎng)成分，其比例也是決定藍莓果實風味的關(guān)鍵因素。本試驗結(jié)果表明，與對照相比，噴施濃度為0.6%的外源醋酸鈣可顯著增加藍莓果實發(fā)育過程中的可溶性糖含量和糖酸比，降低可滴定酸含量，說明適宜濃度的醋酸鈣可促進藍莓果實總糖的合成，減少總酸的含量。這與前人在藍莓[8-9]、葡萄[4]、梨[6,15]等的研究結(jié)果相一致?？赡苁沁m當?shù)拟}可提高果實成熟發(fā)育過程中的Rubisco 酶和PEP 羧化酶的活性，增強光合作用，促進光合產(chǎn)物的合成與積累，從而增加了植株體內(nèi)糖含量[16-17]；而鈣可與有機酸結(jié)合為不溶性的鈣鹽，降低了有機酸的含量[18]，促進糖酸比的增加。

果實營養(yǎng)品質(zhì)是確保果實經(jīng)濟價值和加工品質(zhì)的重要因素[19]，花色苷、總酚及類黃酮是藍莓重要的營養(yǎng)成分，具有抗氧化、延緩衰老、提高免疫力、清除自由基等功能，是藍莓品質(zhì)和營養(yǎng)保健價值的重要評價指標[20]。而果實中鈣含量的多少是決定果實品質(zhì)的重要因素之一[21]。本試驗結(jié)果表明，噴施外源醋酸鈣與對照相比可顯著增加藍莓果實發(fā)育過程中的花色苷含量，其中噴施0.6%醋酸鈣溶液效果最佳。這與趙玉華[22]在葡萄、Xu 等[23]在草莓及王瑞等[8]在藍莓上的研究結(jié)果相類似?？赡苁窃趪娛┾}后提高了FVF3H1和FVDFR2等花青素結(jié)構(gòu)基因的表達水平[23]，噴施適宜濃度的鈣能夠促使果實的著色、保護果皮結(jié)構(gòu)、促進花色苷含量的積累，但鈣濃度過高會破壞果皮結(jié)構(gòu)，減輕花青素的積累能力[22]。本研究結(jié)果顯示，噴施醋酸鈣能顯著提高總酚含量和藍莓果實發(fā)育后期的類黃酮含量，這與前人在樹莓[24]和桃[25]上的研究相似，可能鈣可誘導(dǎo)次生代謝產(chǎn)物的生成。

本研究發(fā)現(xiàn)，可溶性糖含量和花色苷含量呈極顯著正相關(guān)，醋酸鈣處理下可溶性糖和花色苷含量均高于對照，可能是噴施適宜濃度的醋酸鈣可促進可溶性糖和花色苷的合成，這與相關(guān)性分析中0.6%醋酸鈣處理的可溶性糖含量與花色苷含量的正相關(guān)性高于對照相一致。而花色苷是由花青素和糖通過糖苷鍵連接構(gòu)成，糖可以作為原料來促進花色苷的合成，說明能提高細胞內(nèi)糖含量的因素都可以不同程度地促進果實花色苷的合成。

綜合試驗結(jié)果，在藍莓盛花后10 d 開始噴施醋酸鈣，可提高藍莓果實花色苷、可溶性糖、總酚的含量，同時提高果實發(fā)育后期的類黃酮含量，降低可滴定酸含量，提升糖酸比，改善果實品質(zhì)，其中噴施0.6%醋酸鈣效果最佳。這可能是因為醋酸鈣屬于小分子有機鈣，有利于果實對鈣的吸收和運輸，幫助果實養(yǎng)分含量的提高，有利于果實生長發(fā)育，從而有效提高藍莓果實品質(zhì)。