噴施有機酸和葉面肥對采收期火龍果果實品質(zhì)的影響

葉 霞，劉 瀟，高 敏，楊秀群，趙治兵，謝國芳*

（1貴州省果品加工工程技術(shù)研究中心，貴州貴陽 550005；2貴陽學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院，貴州貴陽 550005；3貴陽學(xué)院教學(xué)設(shè)備與實驗管理中心，貴州貴陽 550005）

0 引言

【研究意義】火龍果又稱紅龍果、仙蜜果和玉龍果等，為仙人掌科（Cactaceae）量天尺屬（）典型多年生的熱帶植物（何小帆等，2019；葉維雁等，2021），具有一年多次開花結(jié)果的習(xí)性，掛果期長；長周期的生產(chǎn)會使樹體營養(yǎng)下降，從而導(dǎo)致裂果、品質(zhì)下降、不耐貯等問題（黃鳳珠等，2016），嚴重制約火龍果產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，補充果樹所需營養(yǎng)的探究對提高火龍果營養(yǎng)、抗氧化、外形等果實品質(zhì)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】目前，盡管已有相關(guān)研究報道通過采前噴施殼聚糖、葉面肥、油茶餅粕粗提物和抑菌劑等處理可提高果實抗氧化能力，促進抗氧化物質(zhì)積累，延緩火龍果果實腐爛，提高了火龍果營養(yǎng)品質(zhì)進而提高其貯藏性（張綠萍等，2017；謝國芳等，2019a，2019b，2019c），但對采收期果實品質(zhì)的研究仍不夠系統(tǒng)。另有研究發(fā)現(xiàn)，葉面施鈣可有效增加果實營養(yǎng)成分，增強果實抗氧能力，改善香蕉（楊苞梅等，2010）、錦橙（溫明霞和石孝均，2013）、歐李（和銀霞等，2016）、早金酥梨（沙守峰等，2018）、藍莓（謝國芳等，2018）等果實的品質(zhì)。葉面施鋅通過提高果實自身營養(yǎng)及其抗氧化酶活性，有效改善渭北旱塬蘋果（劉汝亮等，2007）、番茄（岳煥芳等，2016）等果蔬的品質(zhì)。葉面施硼通過增加果實營養(yǎng)、抗氧化物質(zhì)含量，使獼猴桃（龍友華等，2015）、金絲小棗（牛曉琳等，2018）、藍莓（張景全和周同永，2021）等果實的品質(zhì)得到改善。葉面噴施低分子有機酸不僅可提高辣椒（于丹等，2013）產(chǎn)量，還能改善辣椒果實品質(zhì)?！颈狙芯壳腥朦c】當前，國內(nèi)外雖有采前處理對火龍果品質(zhì)及貯藏特性的研究報道，但涉及范圍較小，且缺乏系統(tǒng)的篩選研究。此外，針對火龍果生長發(fā)育期葉面施鋅、硼等葉面肥及有機酸對其果實品質(zhì)影響的研究鮮有報道。【擬解決的關(guān)鍵問題】通過在果實生長發(fā)育期噴施有機酸（乳酸、草酸、檸檬酸）和葉面肥（鋅、硼、乳酸鈣、糖醇螯合鈣、復(fù)合鈣肥）等8種商品肥，系統(tǒng)評價其對果實理化特性、食用品質(zhì)、營養(yǎng)成分、抗氧化能力及有機酸等品質(zhì)性狀的影響，以期為火龍果果樹營養(yǎng)補充及果實品質(zhì)提高提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以3年生紫紅龍火龍果為試材，其種植于望謨縣蔗香鎮(zhèn)火龍果種植基地，開花后28 d時采收，采后立即運回貴陽學(xué)院果品加工實驗室，剔除機械傷、病蟲害及果實成熟度差異較大的果實，挑選大小均勻一致的果實進行試驗。有機酸（乳酸、草酸、檸檬酸）和葉面肥（鋅、硼、乳酸鈣、糖醇螯合鈣、復(fù)合鈣肥）均為市售商品肥。主要儀器設(shè)備：AS3120A型超聲波提取器，天津奧特賽恩斯儀器有限公司生產(chǎn)；ZWA-2000電位滴定儀，江蘇新高科分析儀器有限公司生產(chǎn)；TAXT plus質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro System公司生產(chǎn)；UV-2550型紫外分光光度計，日本島津公司生產(chǎn)。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置8種商品肥：0.563 g/L乳酸、0.100 g/L糖醇螯合鈣、0.106 g/L鋅、0.075 g/L硼、復(fù)合鈣肥（0.025 g/L鈣、0.013 g/L鎂、0.125 g/L氨基酸）、0.956 g/L檸檬酸、0.125 g/L草酸、0.075 g/L乳酸鈣。以清水為對照（CK）。于2017年7月下旬開始，在開花后3、13和25 d時對果實和枝條進行噴施，以水珠下滴為準。每處理3次重復(fù)，小區(qū)面積為45 m（15 m×3 m），各小區(qū)40株，火龍果種植及土壤管理、水肥管理及整形修剪等田間管理均相同，且按照DB52/T 611—2010《貴州喀斯特山區(qū)火龍果生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》實施。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 單果重和裂果率測定 單果重采用稱量法測定；裂果率采用計數(shù)法，并按以下公式計算裂果率：裂果率（%）=裂果個數(shù)/果實總數(shù)×100。

1.3.2 果形指數(shù)和果皮相對厚度測定 果實橫徑、縱徑、果皮厚度采用游標卡尺測定；并按以下公式計算果形指數(shù)和果皮相對厚度：果形指數(shù)=縱徑/橫徑；果皮相對厚度（%）=果皮厚度/果實半徑×100。

1.3.3 可食率測定 每個處理取15個大小均勻的火龍果稱總重量（M），再將皮去掉，稱其果肉重量（m），并按以下公式計算可食率：可食率（%）=m/M×100。

1.3.4 感官評分 參照劉娟等（2017）、屈魏等（2020）的方法，稍作修改，將火龍果進行不同樣品分裝，每個處理做3組平行，對火龍果進行甜度、酸度、香氣、風味4個方面的評價，滿分均為10分，具體依照表1的評價標準對火龍果進行評分。

表1 火龍果感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria of pitaya

1.3.5 硬度和粘度測定 硬度和粘度參照楊玲等（2016）的方法測定。

1.3.6 營養(yǎng)指標測定 可滴定酸含量測定參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》；還原糖含量測定參照Xie等（2014）的方法；果膠含量測定參照NY/T 2016—2011《水果及其制品中果膠含量的測定分光光度法》；甜菜色苷含量測定參照Fathordoobady等（2016）的方法；抗壞血酸含量測定參照Xie等（2015）的方法；總酚含量測定參照Nuncio-jáuregui等（2015）的方法；總黃酮含量測定參照葉興乾等（2018）的方法，稍作修改。

1.3.7 抗氧化能力測定 總還原力測定參照尚紅梅等（2015）的方法，稍作修改；Fe還原抗氧化能力（FRAP）和DPPH自由基清除能力的測定參照徐晶晶和劉斌（2015）的方法，稍作修改；ABTS自由基清除能力測定參照Schaich等（2015）的方法。

1.4 統(tǒng)計分析

采用Excel 2016對試驗數(shù)據(jù)進行整理，采用SPSS 25.0進行單因素方差分析和主成分分析，采用GraphPad Prism 9.0制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施有機酸和葉面肥對火龍果理化特性的影響

由表2可知，噴施有機酸及鋅、乳酸鈣和糖醇螯合鈣均可顯著降低火龍果裂果率（<0.05，下同），其中糖醇螯合鈣處理的裂果率較CK降低76.56%；噴施硼和復(fù)合鈣肥均顯著增加果皮相對厚度，其中硼處理較CK增加13.43%；除鋅處理顯著降低果皮硬度外，噴施有機酸和葉面肥對火龍果果皮硬度影響不顯著（>0.05，下同）；噴施檸檬酸、硼和糖醇螯合鈣對火龍果的可食率影響不顯著，而噴施乳酸、草酸、鋅、乳酸鈣和復(fù)合鈣肥均顯著降低可食率；但噴施有機酸和葉面肥均對火龍果的單果重和果形指數(shù)影響不顯著。可見，噴施不同有機酸和葉面肥對火龍果理化指標的影響程度存在差異。

表2 噴施有機酸和葉面肥對火龍果理化特性的影響Table 2 Effects of spraying organic acid and foliar fertilizer on physicochemical properties of pitaya

2.2 噴施有機酸和葉面肥對火龍果食用特性的影響

由表3可知，除乳酸處理顯著降低火龍果果肉粘度外，噴施有機酸和葉面肥影響均不顯著，且乳酸處理的果肉粘度較CK降低48.78%；噴施有機酸和葉面肥均對火龍果果肉硬度影響不顯著；噴施乳酸、草酸、鋅、硼和乳酸鈣均顯著降低火龍果可滴定酸含量，而除復(fù)合鈣肥可提高火龍果的還原糖含量外，噴施有機酸和葉面肥均顯著降低還原糖含量，但噴施乳酸和硼可顯著增大火龍果糖酸比，且硼處理的果實糖酸比較CK增大17.37%；噴施復(fù)合鈣肥可提高火龍果感官評分但不顯著。因此，噴施不同有機酸和葉面肥對火龍果與食用特性相關(guān)的指標影響程度不同。

表3 噴施有機酸和葉面肥對火龍果食用特性的影響Table 3 Effects of spraying organic acid and foliar fertilizer on edible characteristics of pitaya

2.3 噴施有機酸和葉面肥對火龍果營養(yǎng)成分的影響

由表4可知，噴施有機酸和葉面肥均顯著降低火龍果果皮果膠含量，而檸檬酸和硼處理對果肉果膠含量具有顯著增加作用，且檸檬酸處理的果肉果膠含量較CK增加20.12%。噴施糖醇螯合鈣和復(fù)合鈣肥對果皮甜菜色苷含量影響不顯著，而噴施有機酸、鋅、硼及乳酸鈣均顯著降低果皮甜菜色苷含量，且乳酸處理較CK降低42.61%；但噴施草酸、鋅、乳酸鈣及糖醇螯合鈣顯著增加果肉甜菜色苷含量，且其中糖醇螯合鈣處理較CK增加33.92%。噴施草酸和檸檬酸均顯著增加火龍果抗壞血酸和總酚含量，且草酸處理的抗壞血酸和總酚分別較CK增加27.78%和29.64%。此外，噴施鋅、乳酸鈣及糖醇螯合鈣均顯著提高火龍果總酚含量；鋅和糖醇螯合鈣處理均顯著提高火龍果總黃酮含量，其中鋅處理的火龍果總黃酮含量較CK提高40.49%。

表4 噴施有機酸和葉面肥對火龍果營養(yǎng)成分含量的影響Table 4 Effects of spraying organic acid and foliar fertilizer on nutritional components content of pitaya

2.4 噴施有機酸和葉面肥對火龍果抗氧化能力的影響

由表5可知，噴施不同有機酸和葉面肥對火龍果抗氧化能力的影響程度不同。噴施乳酸和乳酸鈣顯著增強火龍果DPPH自由基清除能力，其中乳酸處理較CK提高31.44%；鋅和糖醇螯合鈣處理顯著增強火龍果總還原力，分別較CK提高53.03%和49.54%；噴施草酸和葉面肥均顯著增強火龍果FRAP，其中草酸處理增幅最大，較CK提高110.63%；噴施鋅、糖醇螯合鈣及復(fù)合鈣肥均可顯著增強火龍果對ABTS自由基清除能力，其中以噴施鋅的ABTS自由基清除能力最強，較CK提高42.21%。

表5 噴施有機酸和葉面肥對火龍果抗氧化能力的影響（mol/kg）Table 5 Effects of spraying organic acid and foliar fertilizer on antioxidant capacity of pitaya（mol/kg）

2.5 噴施有機酸和葉面肥對火龍果果實中有機酸含量的影響

由表6可知，火龍果果實有機酸主要為乳酸、酒石酸和乙酸，噴施不同有機酸和葉面肥對火龍果果實中有機酸含量的影響程度不同。噴施檸檬酸可顯著增加果實甲酸含量，較CK增加51倍；噴施復(fù)合鈣肥顯著增加果實奎寧酸含量，較CK增加51.75倍；噴施檸檬酸、乳酸鈣及復(fù)合鈣肥可顯著增加果實酒石酸含量，其中乳酸鈣處理較CK增加19.24%；而噴施草酸、乳酸、硼、鋅及糖醇螯合鈣顯著降低果實酒石酸含量，其中糖醇螯合鈣處理較CK降低77.86%，且糖醇螯合鈣處理的果實乙酸含量較CK降低77.85%；噴施草酸還可顯著降低果實蘋果酸含量，較CK降低41.86%；噴施檸檬酸、硼、糖醇螯合鈣及復(fù)合鈣肥均顯著增加果實檸檬酸含量，其中硼處理的檸檬酸含量最高，較CK增加106.41%；但噴施有機酸和葉面肥均顯著降低果實乳酸含量，其中草酸處理較CK降低89.82%。

2.6 火龍果果實品質(zhì)評價因素的主成分分析

依據(jù)表2~表6結(jié)果，剔除變異系數(shù)小于10%的果形指數(shù)、可食率、可滴定酸、還原糖和果肉果膠5項指標，利用SPSS 25.0對9個不同處理火龍果的25項指標進行主成分分析，結(jié)果（表7）表明，前7個主成分的特征值均大于1.000，累積方差貢獻率達92.361%，說明前7個主成分包含原始25項指標92.361%的信息。第1主成分綜合了黃酮、總還原力、ABTS、酒石酸和蘋果酸，第2主成分綜合了果肉甜菜色苷、果皮果膠、抗壞血酸、總酚和FRAP，第3主成分綜合了果皮甜菜色苷、乙酸和檸檬酸，第4主成分綜合了單果重和果肉粘度，第5主成分綜合了果皮硬度、甲酸和乳酸，第6主成分綜合了裂果率、果皮相對厚度、糖酸比和奎寧酸，第7主成分綜合了感官評分、果肉硬度和DPPH自由基清除能力。

表6 噴施有機酸和葉面肥對火龍果果實中有機酸含量的影響（mg/kg）Table 6 Effects of spraying organic acid and foliar fertilizer on organic acid content in pitaya fruit（mg/kg）

表7 主成分因子載荷矩陣Table 7 Load matrix of principal component factor

2.7 噴施有機酸和葉面肥對火龍果品質(zhì)的綜合評分

根據(jù)主成分分析結(jié)果對不同處理果實品質(zhì)進行綜合評價，計算各主成分得分及綜合得分，結(jié)果如圖1所示。采收時，復(fù)合鈣肥處理組火龍果品質(zhì)的綜合評分最高，說明噴施復(fù)合鈣肥可有效改善火龍果品質(zhì)。此外，噴施鋅、糖醇螯合鈣和乳酸的火龍果的綜合評分依次低于CK，但不顯著，說明鋅、糖醇螯合鈣和乳酸均可有效改善火龍果品質(zhì)。

圖1 噴施有機酸和葉面肥對火龍果綜合評分的影響Fig.1 Effect of spraying organic acid and foliar fertilizer on comprehensive score of pitaya

3 討論

葉面施肥可為植物提供因根部肥吸收不足而缺乏的部分營養(yǎng)，為根部施肥一種便捷高效的輔助措施，更高效輸送到植物吸收器官，但不同的葉面肥對果實品質(zhì)的影響存在差異（李燕婷等，2009；趙西梅 等，2019；de Oliveira et al.，2019；岳 婉 婉 等，2021）。噴施葉面肥不僅能改善果蔬食用及營養(yǎng)品質(zhì)，還能延長果實貯藏期（謝國芳等，2018，2019b；周君等，2018）。

本研究發(fā)現(xiàn)，果實發(fā)育期噴施復(fù)合鈣肥可增加火龍果裂果率、單果重、果形指數(shù)及提高感官評分但不顯著，顯著增加奎寧酸、酒石酸、檸檬酸含量、果皮相對厚度、增強總抗氧化能力和ABTS自由基清除能力，從而提高果實品質(zhì)，其中原因可能是鈣處理增加了果實細胞壁鈣離子濃度從而增加其強度，其所含的氨基酸成分可顯著促進果實抗氧化物質(zhì)的積累，二者協(xié)同增強果實的抗性（謝國芳等，2019b）。噴施糖醇螯合鈣不僅顯著降低采收期火龍果裂果率，增加果肉甜菜色苷、總酚、黃酮和檸檬酸含量，還顯著增強火龍果總還原力、總抗氧化能力及ABTS自由基清除能力，從而提高果實品質(zhì)，該結(jié)果與葉面施鈣在庫爾勒香梨（趙曉梅等，2011）、藍莓（謝國芳等，2018；林怡，2019）和火龍果（謝國芳等，2019b）等水果中的應(yīng)用效果一致。

葉面施鋅可顯著降低火龍果裂果率和可滴定酸含量，增加果肉甜菜色苷、總酚和黃酮含量，并顯著增強果實總還原力和ABTS自由基清除能力，進而提高果實品質(zhì)，其中原因可能主要是葉面施鋅可提高植株的抗逆性及果實的營養(yǎng)成分等，該結(jié)果與在渭北旱塬蘋果（劉汝亮等，2007）和番茄（岳煥芳等，2016）等果蔬中的應(yīng)用效果類似。葉面施硼使火龍果裂果率增加但不顯著，顯著降低可滴定酸、增加檸檬酸含量、增大糖酸比，增強果實總抗氧化能力。此外，葉面施硼可增加火龍果單果重，與在藍莓葉面施硼的效果（張景全和周同永，2021）一致；葉面施硼還能顯著增加果皮相對厚度，有效減少果實機械損傷，與在獼猴桃葉面的應(yīng)用效果（龍友華等，2015）一致。噴施有機酸可降低火龍果裂果率、可滴定酸含量，增大糖酸比，增加甜菜色苷、抗壞血酸和總酚等成分含量，并增強果實DPPH自由基清除力和總抗氧化能力，與葉面噴施低分子有機酸在辣椒（于丹等，2013）中的應(yīng)用效果類似。有機酸處理中，乳酸的效果最佳，可有效增加火龍果的營養(yǎng)成分、改善果實的食用特性、增強果實抗氧化能力等果實品質(zhì)相關(guān)指標。

綜上分析，除對火龍果單果重、果形指數(shù)和果肉硬度的影響不顯著外，噴施有機酸和葉面肥均不同程度地影響火龍果的品質(zhì)，其原因可能是不同葉面肥的活性成分不同，其被植物通過葉片吸收利用的程度也存在一定差異（李燕婷等，2009；趙西梅等，2019）。本研究通過主成分分析對所測指標進行有效降維，并對其進行綜合評分，評分結(jié)果與果實的營養(yǎng)成分及抗氧化能力基本一致，說明綜合評分具有較好的代表性。綜合評價得分最高的為復(fù)合鈣肥處理組，說明其作用效果最好；此外，噴施鋅、糖醇螯合鈣和乳酸顯著降低火龍果裂果率，增加甜菜色苷、總酚和黃酮等成分含量，增強果實的抗氧化能力，有效改善果實品質(zhì)，在生產(chǎn)實踐中應(yīng)根據(jù)果樹的生長狀況進行復(fù)合施肥。

4 結(jié)論

噴施有機酸和葉面肥可不同程度地提高果實品質(zhì)。其中，以復(fù)合鈣肥處理效果最佳。在生產(chǎn)實踐中，可考慮將復(fù)合鈣肥與其他葉面肥混合使用，效果可能更佳，如與鋅、糖醇螯合鈣、乳酸等混合使用。