乙烯利與肥料復(fù)配處理對金彈類金柑果實著色進程和品質(zhì)的影響

崔蕓瑜,周歧偉,陳棕林,顏妙珍,李蘭蘭,賴家業(yè),林 緯

(1 廣西大學(xué)林學(xué)院,南寧,530004;2 廣西大學(xué)農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院,南寧,530004)

金柑(FortunellaSwingle)是一類果實皮甘、口味獨特的小型柑果,果實含有糖類、維生素、氨基酸、類胡蘿卜素、黃酮類及芳香油等物質(zhì)成分,具有潤肺、化痰、止咳等保健功效,因而有很高的營養(yǎng)價值和藥用價值[1]。當(dāng)前金柑市場需求日益增長,人們對金柑品質(zhì)的要求也越來越高,但在生產(chǎn)中由于果農(nóng)不注重科學(xué)管理而出現(xiàn)金柑樹勢衰弱、果實酸甜度差別較大、著色不均勻等現(xiàn)象,對果實品質(zhì)以及商品價值影響甚大。在生產(chǎn)上,使用乙烯利、磷酸二氫鉀和含氨基酸水溶肥是改善果實色澤和提高果實品質(zhì)的常用方法。有研究表明,使用乙烯利能提高藍莓果實可溶性糖、花色素苷、總酚等的含量[2]。對溫州蜜柑噴施90 mg/L乙烯利能降低果實葉綠素含量,增加類胡蘿卜含量,增加果實中的固形物和總糖[3]。含氨基酸水溶肥應(yīng)用在柑桔上,既能提高品質(zhì),還能加深葉色,延遲葉片衰老黃化,增強樹勢[4]。含氨基酸水溶肥也能改善楊梅果實品質(zhì)和復(fù)壯楊梅樹勢[5]。葉面噴施磷酸二氫鉀溶液,可以顯著提升枸杞果實花色苷、總糖、黃酮和類胡蘿卜素含量[6]。同時,有研究發(fā)現(xiàn),單獨施用400 mg/L的乙烯利時,蜜柑會出現(xiàn)嚴重的落葉現(xiàn)象[7];金柑噴施乙烯利濃度過高會造成大量落葉落果,甚至?xí)斐扇~片偏黃、樹勢轉(zhuǎn)弱等現(xiàn)象[8]。因此,尋找在促進果實著色和提高品質(zhì)的同時不會對樹體造成傷害的方法,已成為金柑生產(chǎn)者面臨的重點課題之一。

目前,已有不少研究者利用乙烯利分別與噻苯隆、磷酸二氫鉀和赤霉素等復(fù)配后在玉米、煙草等作物上使用,取得了良好的效果[9-11]。廣西栽培的金柑主要為金彈類,金彈類金柑在廣西常被稱為金桔。為研發(fā)促進金柑果實著色和提高果實品質(zhì)的技術(shù),利用乙烯利、磷酸二氫鉀和含氨基酸水溶肥的不同復(fù)配液噴施金彈類金柑樹冠后,對果實著色進程和品質(zhì)變化進行了監(jiān)測。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況試驗地位于廣西桂林市陽朔縣白沙鎮(zhèn)蕉芭林村金桔種植基地(北緯24°50′07″,東經(jīng)110°48′87″),白沙鎮(zhèn)是陽朔金桔的中心產(chǎn)區(qū)。當(dāng)?shù)貙僦衼啛釒Ъ撅L(fēng)性氣候,年均氣溫20 ℃,年均降水量1 700 mm,年均日照時數(shù)1 432.1 h。種植基地海拔450 m,坡度≤10%,土壤為硅質(zhì)砂頁巖,土層較厚。

1.2 試驗材料供試植株:17年樹齡的實生“陽朔1號”金桔,株行距4 m×4 m,長勢一致,試驗期間田間管理措施保持一致。

試劑:40%乙烯利水劑,由上海華誼集團華原化工有限公司生產(chǎn);磷酸二氫鉀,由成都金山化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn);含氨基酸水溶肥(主要成分:多肽復(fù)合氨基酸≥100 g/L,微量元素鐵+錳+鋅+硼≥20 g/L),由成都特普生物科技股份有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗設(shè)計試驗設(shè)乙烯利、磷酸二氫鉀和含氨基酸水溶肥3個因素,每個因素3個水平,按L9(34)正交試驗設(shè)計9個復(fù)配處理,因素水平設(shè)置見表1,L9(34)正交設(shè)計見表2,另外加設(shè)清水為空白對照,共設(shè)10個處理。每3株植株為1個小區(qū),每個處理3次重復(fù)。施用方法為噴霧法,于2021年11月16日(金桔轉(zhuǎn)色初期)和11月26日各施1次,噴施以葉片開始滴液為限。于2021年11月16日、11月26日、12月6日和12月16日分別測定并計算著色指數(shù)1次,共測4次。于第一次噴施30 d后(2021年12月16日)采樣測定果皮葉綠素、類胡蘿卜素等,葉片葉綠素,單果質(zhì)量,果實可溶性固形物、可滴定酸、固酸比、可溶性糖和維生素C等。

表1 金彈類金柑乙烯利與肥料復(fù)配處理試驗因素水平

表2 金彈類金柑乙烯利與肥料復(fù)配處理試驗L9(34)正交設(shè)計

1.4 研究內(nèi)容和測定方法果實著色指數(shù)測定:在每個植株的東、西、南、北4個方位,分別選取一個結(jié)果枝組掛牌標(biāo)記,從第1次噴施開始(2021年11月16日)之后每隔10天(11月26日、12月6日、12月16日)各測定1次。果面著色程度分為4級:1級,著色面積<1/4;2級,著色面積為1/4～1/2;3級,著色面積為1/2～3/4;4級,著色面積≥3/4。著色指數(shù)/%={[∑(各級果數(shù)×該級級數(shù))]/(最高級級數(shù)×總果數(shù))}×100[12]。

果皮色素測定:在果實四周分別削取4片果皮,剪碎后進行測定,試驗重復(fù)3次,每次重復(fù)10個果實。采用80%丙酮-95%乙醇混合溶液,黑暗避光浸提 24 h,提取果皮中的葉綠素和類胡蘿卜素,并利用紫外分光光度計法[13]測定含量。

單果質(zhì)量和果實品質(zhì)的測定:單果質(zhì)量用電子天平稱量(精度0.01 g),然后將全果搗碎取汁用于品質(zhì)指標(biāo)測定。可溶性固形物用手持糖度計測定,可溶性糖采用蒽酮比色法測定,可滴定酸采用氫氧化鈉滴定法測定,維生素C采用2,6-二氯靛酚鈉溶液滴定法測定[13]。設(shè)3次重復(fù),每次重復(fù)10個果實。

葉片葉綠素測定:在每株試驗樹的樹冠中上部、外圍,采集當(dāng)年生春梢枝上,從上往下數(shù)第4-5片葉,每株取10片葉,將葉片剪碎,采用 80%丙酮-95%乙醇混合溶液,黑暗避光浸提 24 h,提取葉綠素,并利用紫外分光光度計法[13]測定其含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行方差分析、Duncan’s多重比較、回歸分析和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 乙烯利與肥料復(fù)配處理對果實著色進程的影響總體來看,隨著時間的推移,金柑果實著色指數(shù)都在不斷上升。第一次噴施30 d后(12月16日),T1、T3、T5、T6、T7、T8和T9的著色指數(shù)顯著高于CK,最高的是T3(達92.55%),T3的著色指數(shù)還顯著高于T4和T2(見圖1)。

注:同一日期的不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(p<0.05)。圖1 乙烯利與肥料復(fù)配處理對金柑果實著色指數(shù)的影響

對各處理金柑果實著色指數(shù)(y)與噴施后不同時間(x)的關(guān)系進行回歸分析,得出回歸方程如表3所示,由此可以計算金柑果實每天的著色進度以及達到采摘標(biāo)準的所需天數(shù)。依照《金桔采收及商品化處理技術(shù)規(guī)程》[14]里的采摘要求,果實著色≥80%為采摘標(biāo)準,所有復(fù)配處理都比CK提前達到采收標(biāo)準,最快到達的是T8處理,比CK提前了12 d,在12月6日就達到采收標(biāo)準。

表3 不同處理的金柑果實著色進度回歸模型

2.2 乙烯利與肥料復(fù)配處理對果皮色素含量的影響第一次噴施30 d后,乙烯利與肥料復(fù)配各處理果皮葉綠素a和總?cè)~綠素含量均顯著低于CK,乙烯利與肥料復(fù)配各處理之間葉綠素a和總?cè)~綠素含量均無顯著差異;乙烯利與肥料復(fù)配各處理果皮葉綠素b含量與CK均無顯著差異,T5顯著高于T4、T6、T7和T8(見圖2)。說明復(fù)配處理后的金柑果實褪綠轉(zhuǎn)色的效果較明顯。

注:同一物質(zhì)不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(p<0.05)。圖2 乙烯利與肥料復(fù)配處理對金柑果皮葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量的影響

由圖3可知,類胡蘿卜素含量最高的是T8,其次是T9,均顯著高于CK,分別高出139.21%和84.01%,其他復(fù)配處理的類胡蘿卜素含量與CK無顯著差異。

注:不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(p<0.05)。圖3 乙烯利與肥料復(fù)配處理對金柑果皮類胡蘿卜素含量的影響

2.3 乙烯利與肥料復(fù)配處理對果實品質(zhì)的影響乙烯利與肥料復(fù)配處理對單果質(zhì)量和果實可滴定酸含量無顯著影響,對果實可溶性糖、可溶性固形物含量、固酸比和維生素C含量有顯著影響?？扇苄蕴呛恳訲4和T7顯著高于CK,分別高出29.07%和28.48%。固酸比以T9、T8和T4顯著高于CK,最大的T9比CK高118.27%?？扇苄怨绦挝锖恳訲4最高,達14.63%,顯著高于CK。維生素C含量最高的是T6,與CK相比顯著高出81.4%(見表4)。

表4 乙烯利與肥料復(fù)配處理對金柑果實品質(zhì)的影響

2.4 乙烯利與肥料復(fù)配處理對果實著色和品質(zhì)影響的綜合評價對金柑果實著色效果和品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)進行了評價因子主成分分析,選出了特征值大于1的5個主成分,累計貢獻值達到80.88%,具有一定的信息代表性(見表5)。第1個主成分主要由11月16日、11月26日、12月6日和12月16日所測定的果實著色指數(shù)、果皮葉綠素和果皮類胡蘿卜素決定;第2個成分由單果質(zhì)量、可滴定酸和固酸比決定;第3個成分、第4個成分和第5個成分分別由可溶性糖、可溶性固形物和維生素C決定。以分析出的方差作為權(quán)重,根據(jù)因子得分系數(shù)表與原始數(shù)據(jù)標(biāo)準化值求解不同處理各因子得分,最后得到各處理的綜合評價結(jié)果(見表6),表明促進金柑果實著色并提高果實品質(zhì)綜合效果最好的是T6處理(80 mg/L 乙烯利+0.3%磷酸二氫鉀+含氨基酸水溶肥800倍液)。

表5 金柑果實著色及品質(zhì)評價因子主成分分析結(jié)果

表6 乙烯利與肥料復(fù)配處理對金柑果實著色及品質(zhì)影響的綜合評價結(jié)果

2.5 乙烯利與肥料復(fù)配處理對葉片葉綠素的影響所有處理的葉片葉綠素a含量差異不顯著;葉片葉綠素b含量最高的是T8處理,顯著高于CK,相比CK提高了30.80%;葉片總?cè)~綠素含量較高的是T8和T6處理,均顯著高于CK,相比CK分別高出了25.36%和21.01%(見表7)?？梢?一定配方的乙烯利與肥料復(fù)配處理能增加葉片葉綠素的含量,促進葉片濃綠。

表7 乙烯利與肥料復(fù)配處理對金柑葉片葉綠素的影響

3 討論與結(jié)論

金柑果皮色素主要由類胡蘿卜素和葉綠素構(gòu)成,在發(fā)育過程中,果皮因類胡蘿卜素葉綠素組成比例和含量的差異,從而呈現(xiàn)出由綠色、黃色到橙紅色等不同顏色[15]。本研究結(jié)果表明,乙烯利、磷酸二氫鉀和含氨基酸水溶肥復(fù)配處理均能加速金柑果實的著色進程,提前達到采摘要求;均能顯著降低金柑果皮葉綠素含量;部分處理還能促進類胡蘿卜素的積累。Huang等[16]利用乙烯利促進柑桔果實成熟的研究發(fā)現(xiàn),乙烯利可以誘導(dǎo)增加柑桔果皮中總類胡蘿卜素含量,使葉綠素總量急劇下降,且葉綠素a比葉綠素b下降更明顯。本研究結(jié)果與上述研究結(jié)果一致。乙烯利能通過激活葉綠素降解酶基因表達,誘導(dǎo)葉綠素分解[17],且對柑桔果實總類胡蘿卜素的積累有積極的促進作用,從而促進果實著色[18]。含氨基酸水溶肥會減緩葉綠素的降低,但在另一方面能促進果實中可溶性糖的增加,糖類是色素合成的基礎(chǔ)原料[19],果皮色素含量提升很大可能與果實糖分的增加有關(guān)。本研究中,復(fù)配處理后的金柑植株葉片葉綠素增加,樹體生長正常,含氨基酸水溶肥對葉片保綠的效果較明顯[5]。因此,乙烯利、磷酸二氫鉀和含氨基酸水溶肥復(fù)配可以綜合各物質(zhì)的效果,在共同促進果實著色和提高品質(zhì)的同時,保持植株樹勢。

植物生長調(diào)節(jié)劑與肥料的復(fù)配一直是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點,尤其是運用水溶性肥料的復(fù)配制劑提高果實品質(zhì)成為新的研究方向[20]。植物生長調(diào)節(jié)劑與肥料復(fù)配處理能促進作物生產(chǎn),改善品質(zhì),提高其吸收養(yǎng)分的效率[21,22]。卓春宣等[23]利用乙烯利和2,4-D復(fù)合處理能促進金柑著色,但對品質(zhì)無顯著影響。在本試驗中,乙烯利、磷酸二氫鉀和含氨基酸水溶肥復(fù)配處理對金柑果實單果質(zhì)量和可滴定酸含量無顯著影響,與上述試驗結(jié)果一致;部分復(fù)配處理能增加果實可溶性固形物、可溶性糖、固酸比和維生素C,這與趙艷茹等[24]利用含氨基酸水溶肥對蜜柑的研究結(jié)果相似。含氨基酸水溶肥中具有氨基酸和微量元素,易于吸收利用,能為果實提供營養(yǎng)物質(zhì),從而提高果實品質(zhì);磷和鉀既是果樹營養(yǎng)生長必需元素,又是果實著色和增加含糖量最主要的元素,施用磷酸二氫鉀能補充樹體磷和鉀,增強光合作用,促進營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和積累。因此,一定配方的乙烯利、磷酸二氫鉀和含氨基酸水溶肥復(fù)配能在一定程度上提高金柑果實的品質(zhì),提高果實中的糖分,改善果實風(fēng)味。

綜上所述,利用乙烯利、磷酸二氫鉀和含氨基酸水溶肥復(fù)配能綜合各自的作用,加速金柑果實著色進程,改善果實品質(zhì),其中,80 mg/L 乙烯利+0.3%磷酸二氫鉀+含氨基酸水溶肥800倍液的效果最佳。需要指出的是,金柑果實各種營養(yǎng)物質(zhì)的積累還會受到環(huán)境因素等影響,在不同地區(qū)的適用配方會存在一定差異。