草甘膦對(duì)實(shí)生板栗堅(jiān)果表型與營養(yǎng)成分的影響

賈云霞　喬怡婷　趙悅　陳榮榮　石新如　劉海濤　史勝青

摘要：? 以北京市懷柔區(qū)渤海所村栗園中噴施與未噴施草甘膦的實(shí)生樹為對(duì)象，分析采收后（0個(gè)月）和貯藏（6個(gè)月）后板栗堅(jiān)果表型和營養(yǎng)成分變化。結(jié)果表明，與貯藏前相比，貯藏后未噴施草甘膦的實(shí)生樹堅(jiān)果含水率、淀粉含量、可溶性糖含量分別顯著增加5.42%，顯著降低22.03%，顯著增加191.48%；貯藏后噴施草甘膦的實(shí)生樹堅(jiān)果含水率、淀粉含量、可溶性糖含量分別顯著增加7.97%，顯著降低39.77%，顯著增加293.65%。與未噴施草甘膦相比，貯藏后噴施草甘膦的堅(jiān)果淀粉含量和可溶性蛋白含量分別顯著性降低29.81%，增加51.05%，這表明草甘膦影響著板栗堅(jiān)果的品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：? 板栗；? 除草劑；? 貯藏；? 營養(yǎng)成分；? 果實(shí)品質(zhì)

中圖分類號(hào)：? ?S 664. 2? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：１００1 － 9499（２０23）06 － 0016 － 05

Effects of Glyphosate on Phenotype and Nutrient Composition

in Chinese Chestnut Seedling Trees

JIA Yunxia QIAO Yiting ZHAO Yue CHEN Rongrong SHI Xinru2 LIU Haitao SHI Shengqing

（1.? Zunhua Natural Resources and Planning Bureau，? Hebei Zunhua 064200;? 2.? Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation of National Forestry and Grassland Administration，? Research Institute of Forestry，? Chinese Academy of Forestry，? Beijing 100091;? 3.? College of Agronomy and Biotechnology，? Hebei Normal University of Science & Technology，? Hebei Changli 066612;? 4.? Huairou Chestnut Experiment Technology and Extension Station，? Beijing 102206）

Abstract In this study， we analyzed the phenotype and nutrient composition of chinese chestnut nuts after 0 months of harvesting and 6 months of storage in the chestnut garden of Bohai Suo village， Huairou District， Beijing.The results showed that compared with before storage， the water content， starch content and soluble sugar content of tree nuts without spraying glyphosate after storage were significantly increased by 5.42%， significantly decreased by 22.03% and significantly increased by 191.48%， respectively. The water content， starch content and soluble sugar content of tree nuts sprayed with glyphosate after storage were significantly increased by 7.97%， significantly decreased by 39.77% and significantly increased by 293.65%， respectively.Compared with no glyphosate application， the starch content and soluble protein content of nuts sprayed with glyphosate after storage were significantly decreased by 29.81% and increased by 51.05%， respectively.This suggests that glyphosate affects the quality of chestnut nuts.

Key words chinese chestnut; herbicide; storage; nutrient content; fruit quality

板栗（Castanea mollissima）屬于殼斗科（Fagacea）栗屬（Castanea），是我國最古老的經(jīng)濟(jì)林樹種之一[ 1 ]，素有“鐵桿莊稼”、“木本糧食”之稱[ 2 ]。其果實(shí)營養(yǎng)豐富，入口軟甜[ 3 ]，富含可溶性糖、淀粉、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)等[ 4 ]，還能給人體補(bǔ)充鈣、磷、硫、鐵和鎂等，深受消費(fèi)者喜愛，擁有“干果之王”的美稱[ 5 ]。同時(shí)，板栗具有養(yǎng)胃健脾、活血止血的功效，在臨床上具體表現(xiàn)為可治療反胃、吐血、金瘡等癥狀[ 6 ]。但是，近年來由于農(nóng)村從事種植相關(guān)的勞動(dòng)力減少，導(dǎo)致人工除草成本過高、效率過低，使得噴施除草劑來治理雜草成為了一種更為普遍的方式[ 7 ]。

噴施除草劑可有效防除雜草，從而增加農(nóng)作物產(chǎn)量，與此同時(shí)，也大大降低勞動(dòng)成本，提高勞動(dòng)效率[ 8 ]。然而，除草劑是一類具有毒性的有機(jī)污染物，不當(dāng)使用會(huì)給農(nóng)作物帶來損傷[ 9 ]，并且所噴施的除草劑有一部分被植物所吸收，而另一部分則流入土壤，造成環(huán)境污染[ 10 ]的同時(shí)，也會(huì)通過多種途徑流入人體，對(duì)人類健康造成威脅。草甘膦是我國雜草防治中最常用的一種[ 11 ]滅生性除草劑，具有廣譜性、內(nèi)吸性和殺根徹底的優(yōu)點(diǎn)[ 12 ]，但由于其半衰期長，因此在土壤中的降解過程緩慢[ 13 ]。草甘膦對(duì)耐草甘膦轉(zhuǎn)基因玉米有很好的增產(chǎn)效果[ 12 ]，但對(duì)紫花苜蓿生長和固氮效果均有抑制作用[ 14 ]，會(huì)使西瓜心葉發(fā)黃，少數(shù)老葉失綠，外緣焦枯、向外卷縮，幼嫩部位組織增生[ 15 ]，會(huì)導(dǎo)致核桃樹葉片變小，出現(xiàn)畸形小葉[ 16 ]，被果樹吸收后會(huì)殺死果樹的根系，影響果樹的正常生長[ 17 ]。然而，針對(duì)草甘膦對(duì)板栗品質(zhì)影響的研究尚未見報(bào)道。本研究以北京市懷柔區(qū)渤海所村栗園中噴施和未噴施草甘膦除草劑的板栗為研究對(duì)象，通過測(cè)定采收后（0個(gè)月）和貯藏（6個(gè)月）后的板栗表型和板栗內(nèi)營養(yǎng)成分的變化，探討草甘膦對(duì)實(shí)生樹板栗堅(jiān)果品質(zhì)的影響，以期為板栗的種植栽培、貯藏食用等提供參考。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

本研究的板栗樣品于2021年9月份采自北京市懷柔區(qū)渤海所村的北京市懷柔區(qū)板栗技術(shù)試驗(yàn)與推廣站周邊栗園的70年實(shí)生樹；栗園栽培措施分為2種：噴施草甘膦（Glyphosate）（5年以上）和未噴施草甘膦（5年）。當(dāng)樹上約 1/3 以上栗苞自然裂開落果后，各采集成熟度一致的健康板栗約300顆，一半用作采后分析，一半放入保鮮袋后內(nèi)置于0～2 ℃冷庫貯藏6個(gè)月后用于分析。測(cè)定板栗堅(jiān)果橫徑、縱徑、厚度、果形指數(shù)、單粒重等表型性狀和含水量、淀粉含量、可溶性糖含量等品質(zhì)指標(biāo)。每處理三個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取10顆板栗堅(jiān)果。

1. 2 果實(shí)表型性狀測(cè)定

橫徑、縱徑、厚度：利用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量不同措施下處理的板栗種質(zhì)的各10顆堅(jiān)果；果形指數(shù)：堅(jiān)果縱徑/橫徑[ 18 ]；單粒重：利用電子天平測(cè)定；腐爛率：剪開板栗觀察其腐爛情況，并計(jì)算腐爛率。

1. 3 果實(shí)品質(zhì)性狀測(cè)定

含水量：隨機(jī)取10個(gè)板栗，稱重。剪成四瓣，放入信封中于 105 ℃烘箱中殺青15 min，置于65℃烘至恒重，計(jì)算含水量[ 19 ]。含水量=（鮮重-干重）/鮮重×100%。之后去除果殼和澀皮，將板栗仁研磨成粉末，干燥保存用于測(cè)定營養(yǎng)成分指標(biāo)。

可溶性糖：稱取0.01 g干樣品，采用蒽酮比色法測(cè)定[ 20 ]。原理為利用可溶性糖在濃硫酸的作用下脫水生成糖醛衍生物，該衍生物再與蒽酮作用，形成一種藍(lán)綠色的絡(luò)合物，在一定范圍內(nèi)其顏色的深淺與可溶性糖含量成正比[ 21 ]。具體方法參見試劑盒（蘇州科銘生物技術(shù)有限公司）。

淀粉：稱取0.01 g干樣品，采用蒽酮比色法測(cè)定[ 20 ]。原理為用乙醇溶液將樣品中的淀粉和可溶性糖分開，再用高氯酸溶液溶解殘留物中的淀粉，使淀粉與其他成分分離，在濃硫酸的作用下，蒽酮與淀粉反應(yīng)生成藍(lán)綠色的化合物[ 22 ]。具體方法參見試劑盒（蘇州科銘生物技術(shù)有限公司）。

可溶性蛋白：稱取0.01 g樣品，采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定[ 23 ]。原理為考馬斯亮藍(lán)G-250在酸性溶液中與蛋白質(zhì)結(jié)合，使染料最大吸收峰改變，從464 nm變?yōu)?95 nm，溶液顏色由棕黑色變?yōu)樗{(lán)色[ 24 ]。具體方法參見試劑盒（蘇州科銘生物技術(shù)有限公司）。

1. 4 數(shù)據(jù)分析

利用 Excel、Graphpad Pism9.5在0.05顯著性水平對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 噴施草甘膦對(duì)實(shí)生樹板栗堅(jiān)果表型的影響

板栗堅(jiān)果的橫徑、縱徑和厚度未噴施草甘膦和噴施草甘膦后的變化幅度分別為38.01～38.47 mm、33.08～34.69 mm和28.51～28.72mm，其中，橫徑和厚度對(duì)比無明顯差異，縱徑有差異（圖1）；未噴施草甘膦和噴施草甘膦后的板栗堅(jiān)果的果形指數(shù)、單粒重和腐爛率的變化幅度分別為0.86～0.91、5.52～5.54g和10%～10.65%，其中，單粒重和腐爛率無明顯差異，果形指數(shù)有顯著性差異（圖1）。

2. 2 噴施草甘膦對(duì)實(shí)生樹板栗堅(jiān)果含水量的影響

貯藏前后兩種處理?xiàng)l件下板栗堅(jiān)果含水率為49.75%～53.08%。與未噴施草甘膦相比，貯藏前和貯藏后噴施草甘膦的實(shí)生樹堅(jiān)果含水量無明顯差異；與貯藏前相比，貯藏后未噴施草甘膦的實(shí)生樹堅(jiān)果含水率有顯著性差異，顯著增加5.42%，噴施草甘膦的有極顯著性差異，顯著增加7.97%（圖2）。

2. 3 噴施草甘膦對(duì)實(shí)生樹板栗堅(jiān)果淀粉的影響

貯藏前后兩種處理?xiàng)l件下板栗堅(jiān)果淀粉含量為45.18%～64.98%。與未噴施草甘膦相比，貯藏前噴施草甘膦的堅(jiān)果淀粉含量無明顯差異，貯藏后則有顯著性差異，顯著性降低29.81%。與貯藏前相比，貯藏后未噴施草甘膦的堅(jiān)果淀粉有顯著性差異，顯著降低22.03%，噴施草甘膦的實(shí)生樹有極顯著性差異，顯著降低39.77%（圖3）。

2. 4 噴施草甘膦對(duì)實(shí)生樹板栗堅(jiān)果可溶性糖的影響

貯藏前后板栗堅(jiān)果可溶性糖含量為45.18%～

64.98%。與未噴施草甘膦相比，貯藏前和貯藏后噴施草甘膦的實(shí)生樹堅(jiān)果可溶性糖含量無明顯差異。與貯藏前相比，貯藏后未噴施草甘膦的實(shí)生樹堅(jiān)果可溶性糖有顯著性差異，顯著增加191.48%，噴施草甘膦的也有顯著性差異，顯著增加293.65%（圖4）。

2. 5 施用除草劑對(duì)板栗可溶性蛋白的影響

貯藏前后板栗堅(jiān)果可溶性蛋白含量為1.18%～

1.61%。與未噴施草甘膦相比，貯藏前噴施草甘膦的堅(jiān)果可溶性蛋白含量無明顯差異，貯藏后的有差異，增加51.05%。與貯藏前相比，貯藏后未噴施草甘膦和噴施草甘膦的堅(jiān)果可溶性蛋白無明顯變化（圖5）。

3 討 論

研究發(fā)現(xiàn)，施用草甘膦會(huì)提高板栗堅(jiān)果的縱徑，從而提高其果形指數(shù)。耿玉韜[ 25 ]發(fā)現(xiàn)，增加樹體的貯藏養(yǎng)分和創(chuàng)造適宜的土壤條件等方法可以有效提高蘋果的果形指數(shù)。因此，草甘膦可能通過增加貯藏養(yǎng)分以加速細(xì)胞分裂和延長細(xì)胞分裂的時(shí)間，以此來促進(jìn)縱徑增長，增加果形指數(shù)。

可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白是板栗堅(jiān)果的主要營養(yǎng)成分，是衡量板栗堅(jiān)果內(nèi)在品質(zhì)的三個(gè)重要指標(biāo)。其中，含糖量的高低會(huì)影響板栗堅(jiān)果的炒食口味，可溶性糖的含量與板栗堅(jiān)果的甜度掛鉤，含糖量高的板栗堅(jiān)果炒食后更受消費(fèi)者追捧[ 26 ]。淀粉也與板栗堅(jiān)果的口感密切相關(guān)，其含量與粘性和糯性有很大相關(guān)性[ 19 ]；板栗的乳化性、吸水性則受到蛋白質(zhì)含量的影響[ 27 ]。張博文等研究表明，土壤中微量元素如K、P、Fe等元素的有效態(tài)含量，可通過改變土壤pH而得以改變，且適宜的pH可以使土壤中有效K的含量增加，而有效K的含量又與可溶性糖呈顯著正相關(guān)[ 4 ]；有研究表明板栗堅(jiān)果中真菌群落與淀粉和可溶性蛋白呈正相關(guān)[ 28 ]，而草甘膦可以改變板栗根際土壤的真菌豐富度[ 29 ]；孫佩光等發(fā)現(xiàn)，火龍果中淀粉與可溶性糖的含量存在一定相關(guān)性，果實(shí)發(fā)育前期積累的淀粉的水解可能會(huì)導(dǎo)致果實(shí)發(fā)育成熟后果實(shí)中可溶性糖含量的增多[ 30 ]。噴施草甘膦后實(shí)生樹板栗堅(jiān)果的可溶性糖和可溶性蛋白會(huì)增加，而淀粉會(huì)降低，這可能是因?yàn)椴莞熟?huì)改變土壤中有效K的含量[ 4 ]并且改變板栗堅(jiān)果中的真菌群落[ 29 ]，從而提高可溶性糖和可溶性蛋白含量；而淀粉含量的降低，可能是由于草甘膦促進(jìn)更多的淀粉轉(zhuǎn)化成可溶性糖所致。但過度噴施草甘膦會(huì)導(dǎo)致板栗的甜度、軟度、糯度降低，從而影響板栗的商業(yè)價(jià)值。

綜上所述，草甘膦不同程度地影響了所選實(shí)生樹板栗堅(jiān)果的果形指數(shù)、含水量以及可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白等營養(yǎng)成分的含量，表明其的確影響著板栗堅(jiān)果的品質(zhì)，但今后需要深入研究草甘膦施用對(duì)栗園土壤元素和土壤微生物、板栗果實(shí)的風(fēng)味、人類健康等造成的影響，并進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，以期為栗園栽培過程中合理施用除草劑提供一定參考。

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