植物生長調(diào)節(jié)劑對壺瓶棗果實品質(zhì)的影響研究

李雙雙,潘忠成,2*,張鵬飛,張心心,鄭鵬飛,田利明,李蒲民

(1.陜西麥可羅生物科技有限公司,陜西 渭南 714200,2.哈爾濱工程大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院/教育部超輕材料與表面技術(shù)重點實驗室,哈爾濱 150001,3.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,山西 晉中 030600)

棗(ZiziphusjujubaMill.)是鼠李科棗屬的果樹,是中國栽培歷史長達(dá)3000多年最古老的栽培果樹之一。由于棗樹抗逆性、適應(yīng)能力強,經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益顯著等優(yōu)勢,于我國大部分地區(qū)廣泛栽培,屬于優(yōu)勢樹種。棗功能成分含量豐富,同時又為補中益氣、養(yǎng)血安神、緩和藥性的常用中藥,是集營養(yǎng)與醫(yī)療保健于一體的優(yōu)質(zhì)滋補品[1]。我國是世界棗樹栽培大國,目前,總栽培面積近200×104hm2,年產(chǎn)量約540×105t,約占全世界的99%[2]。壺瓶棗作為山西十大名棗之一,被譽為紅棗中的上品[3],也是滋補身體的佳品。山西省太谷縣被國家林業(yè)局授予“中國棗鄉(xiāng)”之名,同時也是國內(nèi)第一批現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū),其名優(yōu)特產(chǎn)壺瓶棗作為國家地理標(biāo)志產(chǎn)品,是中國最好的棗品種之一[4]。近些年,隨著壺瓶棗的種植面積不斷增加,其產(chǎn)量也隨之不斷提高[5]。關(guān)于棗果實常規(guī)品質(zhì)研究的報道有很多。蔣卉等[6]在對新疆地區(qū)引進(jìn)的不同鮮食棗品種的主要品質(zhì)進(jìn)行分析時研究發(fā)現(xiàn)不同鮮食棗:單果重7.9～35.6g,果形指數(shù)1.04～1.97,可食率93.97%～97.47%,可溶性固形物的含量25.55%～39.48%,可滴定酸含量0.22%～0.59%。

植物生長調(diào)節(jié)劑用來調(diào)節(jié)果樹在不同的生育期內(nèi)生長發(fā)育,有吸收迅速、效率高、用量省、作用大等優(yōu)點,被廣泛用于果樹營養(yǎng)的補充,改善品質(zhì),提高產(chǎn)量,預(yù)防早衰的重要栽培技術(shù)之一[7]。目前,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用簡便、應(yīng)用廣泛的是生長素與GA類的化合物,被廣泛的應(yīng)用于蔬菜、棉花、果樹等作物提高產(chǎn)量方面。果實檔次及其價格是取決于果實的外觀品質(zhì)[8],包括果實單果重、縱橫徑、風(fēng)味、顏色等常規(guī)品質(zhì),而且果實的大小與其單果重呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)關(guān)系[9],同時也是作為重要的指標(biāo)來衡量果實的外觀品質(zhì)。其中果品的優(yōu)劣是消費者選擇的關(guān)鍵,而果品的價格又是果農(nóng)關(guān)注的重心,為了提高果品的價格并滿足消費者的購買理念,便需提高果實品質(zhì)來實現(xiàn)。很多學(xué)者為提高果品的外觀品質(zhì)曾做過大量研究,周艷孔[10]研究發(fā)現(xiàn)噴施葉面肥能夠有效促進(jìn)草莓的生長發(fā)育,對果實品質(zhì)、單株產(chǎn)量和單果重均有提高。宋柏權(quán)等[11]通過研究發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)劑能夠提高百粒重、株粒數(shù)、生物產(chǎn)量等,改善了大豆籽粒的品質(zhì)。張峰等[12]的研究發(fā)現(xiàn)葉面施用鈣能夠提高庫爾勒梨果實的單果重和果實硬度。周進(jìn)華[13]研究認(rèn)為噴施GA能夠保證各品種的葡萄果粒膨大較顯著,且可滴定酸的含量和果皮厚度有所增加。說明調(diào)節(jié)劑、葉面肥等對草莓、大豆、梨、葡萄等果實的外觀品質(zhì)有提高的作用。

本課題選定了GA、克裂一號、ABA和α-萘乙酸鈉調(diào)節(jié)劑,對棗果進(jìn)行不同調(diào)節(jié)劑處理,并測定不同生長時期果實常規(guī)品質(zhì),并進(jìn)行動態(tài)分析調(diào)節(jié)劑對棗果實常規(guī)品質(zhì)的影響。并通過對棗果實常規(guī)品質(zhì)指標(biāo)含量變化分析比較植物生長調(diào)節(jié)劑對壺瓶棗果實常規(guī)品質(zhì)的影響,為棗果實提高常規(guī)品質(zhì)技術(shù)的研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于山西省太谷縣壺瓶棗示范園,園區(qū)樹形為小冠疏層形,樹齡15年,株行距4m×6m,采用一般露地栽培的常規(guī)管理模式。

在2019年幼果生長開始進(jìn)行試驗處理,同時采樣測定各試驗指標(biāo)。本試驗4個處理:試驗組為赤霉素(GA)、脫落酸(ABA)、克裂一號(實驗室自配)、α-萘乙酸鈉,以噴施清水為空白對照組(CK)。選擇生長良好,樹勢強健、枝葉繁茂且管理水平基本一致的壺瓶棗樹,采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計方法,每個處理5個重復(fù),每小區(qū)兩株。

1.2 試驗方法

1.2.1 噴施處理及采樣 試驗所用的GA、ABA、克裂一號和α-萘乙酸鈉分別配制適宜得濃度。在2019年8月初開始噴施,10 d噴施1次,共6次。第1次采樣在噴藥的前10 d,之后均在每次噴藥之前采樣,共7次。采樣時在每株果樹4個方向均進(jìn)行采樣,每個方向5粒左右。采樣果實要求果形飽滿、發(fā)育良好、無病蟲害、無機(jī)械損傷、成熟度一致。試驗中指標(biāo)的測定均采用鮮棗試樣進(jìn)行測定。

1.2.2 成熟度判定 根據(jù)果皮顏色以及果肉質(zhì)地等的變化情況差異,棗果實成熟過程劃分為白熟期、脆熟期和完熟期3個階段。白熟期:能達(dá)到固有形狀及大小,此期間果皮由綠轉(zhuǎn)為綠白色或乳白色,質(zhì)地比較疏松,果汁少。脆熟期:果皮增厚,自梗、果肩逐漸著色,直至全紅,果肉質(zhì)地發(fā)脆,汁液增多,具備了果實特有風(fēng)味。完熟期:脆熟期之后15 d左右,果皮顏色進(jìn)一步加深,出現(xiàn)微皺,近果柄端開始轉(zhuǎn)黃,近核處轉(zhuǎn)變成黃褐色,質(zhì)地從近核處開始逐漸向外變軟,果實開始出現(xiàn)自然落地現(xiàn)象。

根據(jù)實地采樣時觀察可判斷試驗過程中果實在7月21日和8月1日采樣時為幼果期,8月11日、8月21日以及9月1日采樣時為白熟期、9月11日采樣時為脆熟期,9月21日和9月29日采樣時為完熟期。

1.2.3 測定方法 ①單果重:用電子分析天平測定,并作好數(shù)據(jù)記錄。②果形指數(shù):用數(shù)顯游標(biāo)卡尺對棗果實的縱徑和橫徑進(jìn)行測定,并作好數(shù)據(jù)記錄。果形指數(shù)是縱徑與橫徑的比值。③含水量:用ADAM水分測定儀測定。取切薄后的果肉1.0g,儀器調(diào)零,將果肉平鋪放置于鐵盤表面,進(jìn)行含水量測定。④可溶性固形物:用數(shù)顯折光儀測定。⑤可滴定酸:采用氫氧化鈉滴定法,參照高俊鳳等[14]的方法,稍作修改。其中計算可滴定酸的含量,以蘋果酸克數(shù)為換算系數(shù)。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 試驗所得數(shù)據(jù)使用Excel進(jìn)行整理,并利用SPSS 21.0軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對單果重的影響

果實單果重動態(tài)變化如圖1所示。隨著壺瓶棗果實的生長發(fā)育,單果重總體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。方差分析表明:白熟期8月21日,α-萘乙酸鈉處理的果實單果重顯著高于CK、GA、ABA和克裂一號處理(P<0.05),分別高出15.41%、16.16%、28.55%和15.59%。脆熟期9月11日,克裂一號處理后單果重顯著高于GA、ABA處理,分別高出17.83%和12.13%。完熟期GA、ABA、克裂一號和α-萘乙酸鈉處理單果重與CK相比差異均不顯著(P>0.05)。

圖1 不同處理對壺瓶棗單果重的影響注:數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤,小寫英文字母表示0.05水平差異顯著性。下同。

2.2 不同處理對果形指數(shù)的影響

果實果形指數(shù)動態(tài)變化如圖2所示。隨著壺瓶棗果實的生長發(fā)育,果實的果形指數(shù)總體上波動很小。方差分析表明:在果實生長發(fā)育的前期,不同處理間均沒有表現(xiàn)出顯著性差異(P>0.05);脆熟期9月11日和完熟期9月21日,GA、ABA、克裂一號和α-萘乙酸鈉處理的果實果形指數(shù)與CK相比均無顯著差異(P>0.05),其中9月11日GA和α-萘乙酸鈉處理的果形指數(shù)顯著高于ABA處理的(P<0.05),分別高出6.92%和7.27%,9月21日α-萘

圖2 不同處理對壺瓶棗果形指數(shù)的影響

乙酸鈉處理的顯著高于克裂一號處理的(P<0.05),高了6.69%。

2.3 不同處理對含水量的影響

果實含水量動態(tài)變化如圖3所示。果實含水量百分?jǐn)?shù)總體上呈現(xiàn)從平緩到下降的過程。方差分析表明:在果實生長發(fā)育前期,不同處理間均沒有表現(xiàn)出顯著性差異(P>0.05);白熟期9月1日,CK和GA處理的果實含水量與ABA處理相比有顯著差異(P<0.05);脆熟期9月11日,克裂一號處理的果實含水量與CK、GA、ABA和α-萘乙酸鈉處理相比有顯著增加(P<0.05),分別增加了10.48%、9.34%、16.76%和10.08%;完熟期9月21日,與CK相比,ABA處理含水量顯著降低(P<0.05)。

圖3 不同處理對壺瓶棗含水量的影響

2.4 不同處理對可溶性固形物的影響

果實可溶性固形物含量動態(tài)變化如圖4所示?？扇苄怨绦挝锖吭趬仄織椆麑嵳麄€的發(fā)育過程中是不斷積累增加的,總體上呈現(xiàn)一個平緩上升到快速上升的過程。方差分析表明:在果實生長發(fā)育的前期,不同處理間均沒有表現(xiàn)出顯著性差異(P>0.05);白熟期9月1日,α-萘乙酸鈉處理的果實的可溶性固形物的含量顯著高于GA和克裂一號處理的(P<0.05),分別高出19.61%和22.17%;脆熟期9月11日,ABA、α-萘乙酸鈉處理顯著高于CK、GA、克裂一號處理的(P<0.05)。完熟期9月21日,ABA處理顯著高于CK、α-萘乙酸鈉處理(P<0.05)分別高出25.11%和32.57%。

2.5 不同處理對可滴定酸的影響

果實可滴定酸含量動態(tài)變化如圖5所示。果實可滴定酸含量總體上呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。方差分析表明:白熟期8月11日,ABA處理的果實可滴定酸含量顯著高于CK、克裂一號和α-萘乙酸鈉處理的(P<0.05),其中ABA處理極顯著高于CK和α-萘乙酸鈉處理(P<0.01),且ABA處理高于其他四個處理,高出CK、GA、克裂一號和α-萘乙酸鈉處理分別為23.23%、4.49%、9.08%和23.14%。脆熟期GA、ABA、克裂一號和α-萘乙酸鈉處理的果實可滴定酸含量與CK相比差異均不顯著(P>0.05)。完熟期α-萘乙酸鈉處理顯著高于GA處理的,同時也高于其他處理,高出CK、GA、ABA和克裂一號分別為11.83%、17.18%、5.57%和9.31%。

圖4 不同處理對壺瓶棗可溶性固形物含量的影響

圖5 不同處理對壺瓶棗可滴定酸含量的影響

3 討論

壺瓶棗在整個發(fā)育過程中不僅會受到光照、溫度、水肥以及氣體環(huán)境等多種環(huán)境因素的影響,還會受到品種、土壤等因素的限制。本試驗致力于相同的外界環(huán)境對壺瓶棗進(jìn)行植物生長調(diào)節(jié)劑的處理,對壺瓶棗果實品質(zhì)的動態(tài)變化討論如下。

3.1 α-萘乙酸鈉處理對不同時期的果實的單果重有促進(jìn)作用

白熟期α-萘乙酸鈉處理使果實單果重增加,此結(jié)論與劉世紅等[15]通過噴施萘乙酸對果實的單果質(zhì)量顯著增加的研究結(jié)果一致。這可能源于α-萘乙酸鈉具有一定的生長素的活性,并被作為膨大素來提高果實的單果質(zhì)量。米淑玲[16]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)噴施赤霉酸藥液也可以顯著提高滄州的金絲小棗果實的單果質(zhì)量以及單位面積的產(chǎn)量,本試驗GA處理對棗果單果重有增大作用但并不顯著,與米淑玲研究結(jié)果存在部分差異,可能是由于研究區(qū)的地理環(huán)境以及氣候環(huán)境不同造成的。

3.2 α-萘乙酸鈉處理對不同時期的果實的果形指數(shù)有促進(jìn)作用

GA和α-萘乙酸鈉處理果形指數(shù)顯著高于ABA處理的,分別高出6.92%和7.27%,且完熟期α-萘乙酸鈉處理的顯著高于克裂一號處理的,高了6.69%。此結(jié)果與張慧等[17]研究發(fā)現(xiàn)噴施α-萘乙酸鈉的處理能使果實的果形指數(shù)有明顯的增加的結(jié)果保持一致;而楊斌[18]和吳偉民等[19]研究結(jié)果與本試驗噴施GA后的壺瓶棗果實的果形指數(shù)與CK相比無顯著差異這一結(jié)果有略微的差別,這可能與樣品的栽培設(shè)施有關(guān),魏可葡萄是采用的溫室栽培技術(shù),而壺瓶棗采用的是露天栽培,不同的設(shè)施栽培對果實的生長發(fā)育所起到的作用不甚相同。

3.3 克裂一號處理能有效增大棗果的含水量利于鮮棗提高品質(zhì),ABA處理能有效降低棗果含水量利于制干

脆熟期棗果含水量克裂一號處理與CK、GA、ABA和α-萘乙酸鈉處理相比有顯著增加,分別增加了10.48%、9.34%、16.76%和10.08%;完熟期與CK相比,ABA處理含水量出現(xiàn)顯著降低,且制干棗果,最佳采收期是完熟期,此時含水量少,制干率高。

3.4 ABA、α-萘乙酸鈉處理對果實的可溶性固形物的含量有促進(jìn)作用

白熟期到脆熟期是果實營養(yǎng)不斷積累的過程,在白熟期α-萘乙酸鈉處理果實的可溶性固形物含量顯著高于GA和克裂一號處理,同時也高于其他處理,此結(jié)果與張慧[17]和李紅衛(wèi)等[20]的研究結(jié)果相同。趙金鳳等[21]研究噴施GA對歐李果實品質(zhì)的影響時發(fā)現(xiàn),GA可顯著增加果實的可溶性固形物含量,與本試驗研究結(jié)果相反,這可能與成熟期的不同有關(guān),其中歐李果實在七八月便開始陸續(xù)的成熟,此期間有較強的光照以及較高的溫度,使歐李果實的品質(zhì)優(yōu)化,而棗果實的成熟期較歐李果實晚。楊斌[18]和吳偉民等[19]研究發(fā)現(xiàn),噴施GA能夠降低可溶性固形物的含量,此研究結(jié)果與本試驗一致。

3.5 GA處理可降低棗果可滴定酸的含量,在一定程度上改善口感,提高果實風(fēng)味

白熟期8月11日到完熟期果實的可滴定酸的含量處于一個上升的過程,白熟期ABA處理顯著高于CK、克裂一號和α-萘乙酸鈉處理的,其中ABA處理極顯著高于CK和α-萘乙酸鈉處理,高出CK、克裂一號和α-萘乙酸鈉處理分別為23.23%、9.08%和23.14%;完熟期α-萘乙酸鈉處理顯著高于GA處理的,同時也高于其他處理。馬文瑤[22]研究發(fā)現(xiàn),噴施ABA降低了葡萄果實的可滴定酸含量,可知本試驗的研究結(jié)果與馬文瑤[22]噴施ABA降低了葡萄果實的可滴定酸含量這一結(jié)論一致。與李紅衛(wèi)等[20]噴施ABA所得結(jié)論相反,這可能與調(diào)節(jié)劑處理的時期有關(guān),即采收前和采收后調(diào)節(jié)劑處理產(chǎn)生的結(jié)果存在差異。

4 結(jié)論

噴施赤霉素、脫落酸、克裂一號、α-萘乙酸鈉等處理不會降低壺瓶棗果實的品質(zhì)。不同生長調(diào)節(jié)劑在棗果的不同生長發(fā)育期間起到的作用不盡相同,但可以根據(jù)所需棗果的成熟程度來選定不同生長調(diào)節(jié)劑進(jìn)行處理達(dá)到需要的效果。