彭俊彩,孫書娥,尚雪波,張 卓,王志偉
(1.湖南省農業(yè)科學院園藝研究所,湖南 長沙 410125;2.湖南省農業(yè)科學院植物保護研究所,湖南 長沙 410125;3.湖南省農業(yè)科學院農產(chǎn)品加工研究所,湖南 長沙 410125;4.湖南省農業(yè)科學院農業(yè)裝備研究所,湖南 長沙 410125)
獼猴桃屬獼猴桃科獼猴桃屬多年生落葉藤本果樹,因其果實鮮嫩可口,風味特異,營養(yǎng)活性成分多樣,富含維生素C,享有“維 C之冠”的盛譽,頗受消費者青睞[1]?,F(xiàn)代醫(yī)學已經(jīng)證實獼猴桃對改善心腦血管疾病、胃腸道疾病和糖尿病等具有一定輔佐效用。然而,獼猴桃果實采后貯藏期間極易軟化衰老,貯藏后期會迸發(fā)濃厚“酒精”味,致使風味劣變,制約產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。湖南省是我國野生獼猴桃的主要分布地及原產(chǎn)地之一[2],近年來獼猴桃產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展,種植面積逐年增加,特別是在湘西地區(qū),獼猴桃產(chǎn)業(yè)為當?shù)孛撠毠宰龀隽司薮蟮呢暙I。提高果實品質,延長其保存期對于幫助農戶增產(chǎn)增收、促進獼猴桃產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。
光合細菌(photosynthetic bacteria,PSB)是一類以光為能源的特殊細菌類群,廣泛存在于自然界的水田、江河、湖泊、海洋、活性污泥及土壤內,可在厭氧光照或好氧黑暗條件下,利用自然界中的硫化物、氨、有機物等作為供氫體兼碳源進行不放氧光合作用。光合細菌還可以利用小分子有機物合成作物所需的養(yǎng)分,并產(chǎn)生促生長因子,促進植物的生長發(fā)育以及體內酶的合成,激活植物細胞的活性,提高光合作用的能力,加速植物對養(yǎng)分的吸收和轉化。光合細菌在油菜[3]、番茄[4]、黃瓜[5]、生菜[6]等蔬菜生產(chǎn)方面的應用較廣泛,可提高蔬菜產(chǎn)量和抗病能力[7-8],增加葉綠素、VC等的含量,從而提高農產(chǎn)品的品質,生產(chǎn)出高品質蔬菜。
大量研究表明,鈣是影響果實品質的重要元素之一[9]。經(jīng)鈣處理過的果實,可有效延緩其生理變化,降低果實的呼吸速率,減少乙烯的釋放量,使果實較長時間保持一定的硬度,從而延長果實的耐貯期[10]。紅樹莓和番茄果實經(jīng)過鈣處理后,果實軟化速率減慢,可滴定酸和VC等含量下降減緩,有效延長了果實的貨架期[11-12]。
米良一號是近年來我國主栽的獼猴桃品種之一,其在高、低海拔地區(qū)均能正常生長與結果,生態(tài)適應性良好,且豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),果實品質優(yōu)良。但隨著種植年限的增加,其品質逐漸下降。因此,筆者擬通過施用光合細菌、鈣溶液等藥劑,研究其對獼猴桃品質與貨架期的影響,以期找到解決該品種果實品質下降、貨架期短等難題的辦法,重樹該獼猴桃品種在消費者心中的良好形象,為獼猴桃產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供強有力的科技支撐。
試驗在湖南省湘西土家族苗族自治州永順縣獼猴桃種植基地進行,該地區(qū)平均海拔 500 m,年平均氣溫18℃,降雨量1 350 mm,供試果園土壤為弱酸性壤土。
供試品種:米良一號。
供試藥劑:BM光合細菌(主要成分是沼澤紅假單胞菌、莢膜紅假單胞菌、球形紅假單胞菌等,為紅褐色或者紫紅色液體,稀釋菌數(shù)為1012個/L(湖南省農科院植物保護研究所)、十二元素水劑(澳大利亞埃爾夫液體肥料有限公司)、白石鈣10%粉劑(日本全球體系株式會社)。
采用隨機區(qū)組設計,設4個處理(表1),每個處理3次重復,每個重復6株樹,共12個小區(qū)。在獼猴桃坐果膨大期施藥,分別于6月25日和7月28日進行2次葉面噴霧,4個處理均進行相同的農事操作,達到采摘標準后采摘入庫,測定品質和貯藏期等指標。
表1 試驗設計
1.4.1獼猴桃果實品質測定(1)測定果實縱徑、橫徑、單果質量,每個指標隨機測定10個果后求平均值,計算果形指數(shù)。(2)采用GY-4 數(shù)顯式果實硬度計測定果實硬度;采用稱重法測定失重率,失重率=(貯前質量-貯后質量)/貯前質量;果實軟化率(%)=軟化果實數(shù)/果實總數(shù)×100;爛果率(%)=腐爛果實數(shù)/果實總數(shù)×100。(3)采用阿貝折射儀測定可溶性固形物含量;采用2,6-二氯靛酚法測定VC含量。
1.4.2果實耐貯性測定果實成熟后,分別在每小區(qū)試驗樹上隨機取60個果實,開展常溫條件下的果實貯藏試驗。
采用Excel 2019軟件整理數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采用“平均值±標準差”表示;用DPS 9.05 Duncan’s新復極差法進行方差分析。
從表2可以看出,不同藥劑處理獼猴桃果實橫徑、縱徑均較CK有所增加,其中以T2處理果實的橫縱徑增加最大,但差異未達到顯著水平。T1和T3處理提高了獼猴桃果實的果形指數(shù),T2處理的果形指數(shù)低于CK,但差異均未達顯著水平。與CK相比,各藥劑處理均增加了單果質量,其中T2處理增幅最大,單果質量比CK增加了63.32 g,但差異仍未達到顯著水平。
表2 不同藥劑處理下獼猴桃果實的外觀品質
由表3可以看出,不同藥劑處理的獼猴桃果實可溶性固形物含量存在顯著差異。其中,T3處理顯著增加了采收時(貯藏0 d)果實的可溶性固形物含量,比CK增加了3.47個百分點。隨著貯藏時間的延長,各處理果實的可溶性固形物含量呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢,其中T2、T3處理果實的可溶性固形物含量在貯藏14 d時達到最高值,貯藏21 d時有所下降;T1和CK處理的果實可溶性固形物含量在貯藏21 d時達到峰值。不同藥劑處理對獼猴桃果實VC含量的影響存在顯著差異,從表3可以看出,各藥劑處理的果實VC含量在貯藏0 d時均顯著低于CK;但隨著貯藏時間的延長,T3處理果實的VC含量逐漸增加,貯藏14 d時達到峰值(72.38 mg/100g),顯著高于其他處理;而CK、T1和T3處理果實的VC含量呈現(xiàn)先降再增再降的趨勢,貯藏14 d時果實VC含量高于貯藏7 d和貯藏21 d的。
表3 不同藥劑處理下獼猴桃果實的營養(yǎng)品質
果實硬度的變化是評價獼猴桃果實是否成熟的主要指標與關鍵因素,從表4可以看出,隨著貯藏時間的延長,各處理獼猴桃果實硬度均呈逐漸下降的變化趨勢;與CK相比,藥劑處理顯著增加了獼猴桃果實采收時的硬度,其中以T2處理果實硬度最高;貯藏7 d時不同藥劑處理的果實硬度有所下降,其中T1處理降幅最??;然而貯藏14 d后,各藥劑處理的獼猴桃果實硬度急劇下降,其中T1和T2處理降幅最大,與CK相比差異顯著;貯藏21 d時,各處理果實硬度差異不顯著,但CK、T3處理硬度急劇下降,T1、T2處理呈緩慢下降趨勢。
表4 不同藥劑處理下果實硬度的變化 (kg/cm2)
從圖1可以看出,隨著貯藏時間的延長,各處理的獼猴桃果實爛果率呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。貯藏7 d時,T3處理的爛果率高于其他處理;貯藏14 d時,T1和T2處理的爛果率低于T3和CK處理;貯藏21 d時,CK處理的爛果率最高,達到了38%,T2處理的爛果率最低,僅為8%。
圖1 不同藥劑處理下果實貯藏期爛果率的變化
軟果率是評價獼猴桃貯藏性的重要指標之一。從圖2可以看出,隨著貯藏時間的延長,獼猴桃果實的軟果率逐漸增加。T3處理各時間點果實軟果率與CK相近,而T1和T2處理果實軟果率顯著低于CK,尤其是T2處理果實在貯藏21 d時軟果率僅為8%,極大地延長了獼猴桃果實的貯藏期。
圖2 不同藥劑處理下果實貯藏期軟果率的變化
失重率的高低是衡量獼猴桃果實貯藏保鮮效果的重要指標。從圖3可以看出,隨著貯藏時間的延長,獼猴桃果實的失重率呈不斷上升趨勢,不同藥劑處理獼猴桃果實失重率與CK存在差異,其中T1處理貯藏7、14和21 d時的果實失重率低于CK,T2和T3處理果實失重率高于CK,特別是T3處理在貯藏14 d時果實失重率最高,可能與果實內部品質的轉變有關。
圖3 不同藥劑處理下果實貯藏期失重率的變化
湘西地區(qū)屬于亞熱帶季風性濕潤氣候,適合獼猴桃生長,獼猴桃開花坐果后噴施葉片肥可以提高獼猴桃的單果質量,改善品質。光合細菌不僅含有豐富的蛋白質、維生素和鈣、磷、鐵等多種植物生長必需的礦質元素,還富含輔酶Q10、類胡蘿卜素、生物素等多種促長和抗病的生理活性物質,能刺激植物生長,激活植物細胞的活性,提高植物的免疫力,增強植株的光合作用能力[13-14]。前人研究結果指出,光合細菌菌劑能促進植株對養(yǎng)分的吸收利用[15-16],提高種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和成苗率[17],增強植株的生長勢,提高作物產(chǎn)量。筆者的試驗結果表明,T1處理的果實失重率在貯藏7、14和21 d時均低于CK,T3處理可增加貯藏中后期果實的VC含量,這與張歡等[18]在其他作物上的研究結果一致。
鈣是果實生長發(fā)育過程中非常重要的礦質元素,與果實產(chǎn)量、品質和貯藏性能密切相關,外源鈣處理對果實品質和采后貯藏具有積極的影響,已廣泛應用于多種水果的品質改善和貯藏保鮮技術中。龐凌云等[19]研究表明,鈣處理抑制了中華獼猴桃果實的呼吸強度,延緩果實硬度、VC含量和淀粉含量的下降,減緩果實可溶性果膠含量、細胞膜滲透率的上升,在一定程度上抑制纖維素酶和過氧化物酶活性。筆者的試驗中,T2處理增加了獼猴桃果實采收時的硬度,降低了貯藏期的爛果率,與前人的研究結果一致。綜合試驗結果表明,采用T1和T2處理可以提高獼猴桃果實單果重,有效改善獼猴桃果實品質,降低貯藏期果實的失重率和爛果率。