不同抗裂劑對駿棗裂果及中微量元素含量的影響

李江斌，趙偉亮，楊芯芳，王振磊

（1.南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室∕新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)南疆特色果樹生產(chǎn)工程實(shí)驗(yàn)室∕塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300；2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 阿拉爾 843300）

裂果屬于一種生理性病害，它是由外部環(huán)境與果實(shí)內(nèi)部生理因素共同影響、共同表達(dá)的一類反映。許多研究表明，番茄［1］、荔枝［2］、葡萄［3］、西瓜［4］、蘋果［5］、棗［6］等園藝產(chǎn)品在生長期間存在裂果現(xiàn)象。裂果的發(fā)生降低了果實(shí)的品質(zhì)與產(chǎn)量，嚴(yán)重制約了水果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

鈣是植物體內(nèi)必需的中量元素之一，是交替胞外刺激和胞內(nèi)反應(yīng)的第二信使。在逆境環(huán)境中它結(jié)合鈣調(diào)蛋白（CAM）參與抵抗信號的感受、傳遞、響應(yīng)和表達(dá)，能夠減輕環(huán)境對植物細(xì)胞膜的影響。赤霉素是植物體內(nèi)重要的植物激素之一，通過促進(jìn)細(xì)胞數(shù)目的增加和細(xì)胞的伸長來促進(jìn)植物的生長發(fā)育，GA能抑制細(xì)胞壁過氧化物酶的活性，使細(xì)胞壁具有延展性而不硬化。曹一博等［7］認(rèn)為棗果皮中Ca含量與裂果呈負(fù)相關(guān)，丁改秀等［8］認(rèn)為GA3可以降低壺瓶棗裂果率，且能夠抑制PG、CX酶活性。楊俊強(qiáng)等［9］認(rèn)為裂果的果實(shí)中所含的赤霉素較正常果實(shí)中所含的赤霉素低。

目前，關(guān)于Ca2+、GA3抗裂研究集中在生理特性，解剖結(jié)構(gòu)，代謝酶活性［10-12］等方面，有關(guān)Ca2+、GA3噴施時(shí)期、噴施濃度與抗裂果關(guān)系方面的研究報(bào)道較少，且結(jié)果不盡一致。本研究通過對駿棗不同生長時(shí)期噴施不同濃度CaCl2和GA3藥劑，探究施鈣、赤霉素對駿棗抗裂效果以及果皮、果肉中主要礦質(zhì)元素含量的影響，以期為有效控制裂果提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年5—10月在塔里木大學(xué)園藝試驗(yàn)站棗資源圃進(jìn)行。以塔里木大學(xué)10年樹齡駿棗樹為試材，田間試驗(yàn)采取單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每處理4次重復(fù)。

藥劑噴施方法：噴施不同濃度的CaCl2和GA3，分別設(shè)置3個(gè)濃度梯度（5、10、15 g∕L）CaCl2和（10、15、20 mg∕L）GA3，分別以A、B、C、D、E、F表示。采用葉面噴施的方式，每次選取當(dāng)天的傍晚時(shí)間，噴施時(shí)從棗樹的各個(gè)方向進(jìn)行噴施直至葉面和果面向下滴水。

表1 外源施用藥劑時(shí)期

1.2 測定方法

1.2.1 棗抗裂效果調(diào)查 田間裂果率觀察：調(diào)查于2019年9月進(jìn)行，每個(gè)樣株從樹冠外圍3年生以上的結(jié)果母枝上的東西南北四個(gè)方位同一高度隨機(jī)調(diào)查成熟期（果實(shí)全紅）果實(shí)各100個(gè)（熟度、果個(gè)大小一致、無病蟲或機(jī)械損傷），記錄裂果率。

浸果試驗(yàn)：對不同處理及對照的試驗(yàn)試材，在脆熟期選取90個(gè)大小均一、完好無損的果實(shí)，分成3份，裝入浸水袋中完全沒于水中，統(tǒng)計(jì)浸水48 h后的果實(shí)重量，并計(jì)算吸水率。

1.2.2 棗果實(shí)質(zhì)地分析 用美國FTC公司TMSPRO食物物性分析儀（質(zhì)構(gòu)儀）進(jìn)行測定，以完整棗果作為試驗(yàn)對象，由特征曲線得到表征果肉質(zhì)地狀況的評價(jià)參數(shù)：果實(shí)硬度、內(nèi)聚性、彈性、膠黏性、咀嚼性。

1.2.3 礦質(zhì)元素 將脆熟期棗果裝入自封袋中，帶回實(shí)驗(yàn)室后先用自來水沖洗一遍，再用0.2%的鹽酸清洗，最后再用去離子水清洗，果實(shí)洗凈后將果皮果肉分開，放在105℃的烘干箱中殺酶處理30 min，然后將溫度降至65℃，在65℃的環(huán)境下烘干至恒重。材料取出冷卻后放入粉碎機(jī)粉碎成棗果肉粉、棗果皮粉，置于干燥環(huán)境，測定前再次烘干。礦質(zhì)元素采用原子分光光度計(jì)法測定。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2020與DPS進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度CaCl2和GA3處理下駿棗大小、質(zhì)地性狀、裂果的比較

2.1.1 不同濃度CaCl2處理下駿棗大小、質(zhì)地性狀、裂果的比較 研究結(jié)果（表2）表明，噴施不同濃度CaCl2后，棗果實(shí)單果重、縱橫徑差異較大，C處理最高，處理C1的單果重、縱橫徑顯著高于CK，分別較CK提高了47.17%、15.71%、12.72%；硬度變化差異明顯，B處理硬度最大，其中B2處理的硬度較CK提高了50.47%；彈性、內(nèi)聚性、膠黏性、咀嚼性差異很大，A處理最高，A1處理分別較CK提高了22.5%、62.1%、133.43%、169.49%；果實(shí)自然裂果率、吸水率差異明顯，C處理最低，C1處理分別較CK降低了51.95%、47.95%。

表2 不同濃度CaCl2對駿棗大小、質(zhì)地性狀、裂果的影響

2.1.2 不同濃度GA3處理下駿棗果大小、質(zhì)地性狀、裂果的比較 研究結(jié)果（表3）表明，噴施不同濃度GA3后，棗果實(shí)單果重、縱橫徑差異較小，F(xiàn)處理最高，F(xiàn)3處理較CK分別提高了35.56%、13.34%、8.20%；硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性差異較大，F(xiàn)處理最高，F(xiàn)2處理分別較CK提高了55.66%、24.01%、90.84%、104.8%；內(nèi)聚性差異較明顯，D處理最高，D2處理較CK提高了27.02%；自然裂果率、吸水率差異明顯，D處理最低，F(xiàn)3處理分別較CK降低了43.18%、29.98%。

表3 噴施GA 3對駿棗果大小、質(zhì)地性狀、裂果的影響

2.2 不同濃度CaCl2和GA3處理下駿棗果皮、果肉中微量元素含量的比較

2.2.1 不同濃度CaCl2處理下駿棗果皮、果肉中微量元素含量的比較 研究結(jié)果（表4）表明，噴施不同濃度CaCl2后，中微量元素在棗果皮、果肉中的含量、分布匯集存在差異。P含量在果皮、果肉中C處理最高，果皮中C3處理較CK提高了1 946 mg∕kg，果肉中C1處理較CK提高了1 561.55 mg∕kg；K含量在果皮中呈C處理最高，C3處理較CK提高了3 407.62 mg∕kg，果肉中總體呈B處理最高，果肉中B1處理較CK提高了4 002.67 mg∕kg；Na含量在果皮、果肉中總體C處理最高，果皮中A1處理較CK提高了77.37 mg∕kg，果肉中C3處理較CK提高了204.75 mg∕kg。Ca含量在果皮中A處理最高，A1處理較CK提高了321.82 mg∕kg，果肉中呈B處理最高，B1處理較CK提高了87.47 mg∕kg；Mg含量在果皮中A處理最高，A1處理較CK提高了332.29 mg∕kg，果肉中B處理最高，B3處理較CK提高了99.37 mg∕kg。不同時(shí)期施用CaCl2對駿棗果實(shí)發(fā)育影響差異較大，P、K、Ca、Mg元素含量在幼果期積累顯著高于膨大期和白熟期（表4）。

表4 不同濃度CaCl2處理下駿棗果皮、果肉中微量元素含量的比較 （單位：mg∕kg）

2.2.2 不同濃度GA3對駿棗果皮、果肉中微量元素含量的影響 研究結(jié)果（表5）表明，噴施不同濃度GA3后，中微量元素在棗果皮、果肉中的含量、分布匯集存在較大差異。P含量在果皮中E處理最高，E3較CK提高了1 830.31 mg∕kg，果肉中D處理最高，D3處理較CK提高了427.05 mg∕kg；K含量在果皮、果肉中總體D處理最高，D3處理較CK分別提高了4 352.02、6 119.92 mg∕kg；Na含量在果皮、果肉中總體D處理最高，D3處理較CK提高了161.37、394.71 mg∕kg；Ca含量在果皮、果肉中總體D處理最高，D3處理較CK提高了267.35、184.69 mg∕kg；Mg含量在果皮中總體D處理最高，果皮中E1處理較CK提高了310.78 mg∕kg，果肉中D2處理較CK提高了88.99 mg∕kg。果皮、果肉中白熟期P、K、Na元素含量積累較高，顯著高于幼果期和膨大期。Ca含量在果皮和果肉中幼果期最高（表5）。

表5 不同濃度GA 3對駿棗果皮、果肉中微量元素含量的影響 （單位：mg∕kg）

3 小結(jié)與討論

合理施用CaCl2和GA3可有效提高果實(shí)品質(zhì)，本研究中，在駿棗果實(shí)生長期，通過施用15 g∕L CaCl2和20 mg∕L GA3，單果質(zhì)量、果實(shí)縱橫徑顯著增加，果實(shí)商品性增加。這與朱國英等［13］在甜櫻桃，辛守鵬等［14］在葡萄上的研究結(jié)果一致。鈣是植物體內(nèi)重要的必需元素，鈣以果膠酸鈣的形式存在時(shí)，使相鄰細(xì)胞互相聯(lián)結(jié)，增大細(xì)胞間的韌性，不易產(chǎn)生裂果［15］。本研究中，在棗果白熟期施用10 g∕L CaCl2，使果實(shí)質(zhì)地內(nèi)聚堅(jiān)實(shí)，可顯著減少裂果、降低吸水率。這與郭紅彥等［16］在壺瓶棗上的研究結(jié)果一致。赤霉素是植物體內(nèi)重要的激素調(diào)節(jié)物質(zhì)，通過調(diào)節(jié)果膠的甲酯化影響細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，阻礙果實(shí)果膠、纖維素等細(xì)胞壁多糖的降解，延緩軟化，減少落果［17］。本研究發(fā)現(xiàn)，在棗果白熟期施用20 mg∕L GA3可顯著減緩果實(shí)軟化，保持果實(shí)的硬度、脆性，減少裂果。這與鄒河清等［18］對紅江橙的研究結(jié)果一致。

礦質(zhì)元素的缺乏或富集對果實(shí)裂果有一定影響，許多研究表明，K影響果實(shí)的滲透調(diào)節(jié)與果皮的營養(yǎng)吸收，P影響果實(shí)體內(nèi)氨基酸與蛋白質(zhì)的合成同時(shí)參與了輔酶激酶的合成轉(zhuǎn)化，Ca影響果皮中果膠的合成代謝與抗性的表現(xiàn)強(qiáng)弱，Mg與Ca的吸收存在拮抗，影響果實(shí)對Ca的吸收利用。本研究發(fā)現(xiàn)，在棗果實(shí)發(fā)育期施用CaCl2后，棗果實(shí)中P、K、Ca、Mg含量明顯增加，隨著植物體內(nèi)鈣含量的增加，提高了植物體對外界環(huán)境的適應(yīng)性，并影響了各營養(yǎng)元素間的平衡，促進(jìn)了果實(shí)對P、K、Ca、Mg等中量元素的吸收，這與盧桂賓等［19］在木棗的研究結(jié)果一致。本研究發(fā)現(xiàn)，在棗果白熟期噴施赤霉素，果實(shí)中P、K、Na含量明顯高于前處理時(shí)期，中后期果皮中大量元素積累，果皮迅速生長，保證了果實(shí)內(nèi)外增速一致，減少了果實(shí)內(nèi)部生長與外部之間的差異。這與陳光輝等［17］研究結(jié)果一致。果實(shí)中Ca含量呈緩慢積累的趨勢，這與Ca元素在植物體內(nèi)難移動(dòng)的特性有關(guān)。礦質(zhì)元素的高低導(dǎo)致植物不同時(shí)期生長量與生長結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，這是導(dǎo)致裂果發(fā)生的重要因素之一，不同抗裂劑對不同元素之間的作用機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。