赤霉素对台农16号菠萝生长及果实品质的影响

张 宇，黄国弟，庞新华，唐志鹏 ，高 兴 ，杨培丽

(1.广西壮族自治区亚热带作物研究所，广西 南宁530001；2.广西大学 农学院，广西 南宁 530004)

菠萝Ananascomosus属凤梨科Bromeliaceae凤梨属Analias多年生单子叶常绿草本果树，是我国南亚热带地区著名水果。近几年，应用植物生长调节剂控制菠萝生长发育已成为菠萝集约化栽培发展模式的必要手段。赤霉素(GA)作为重要激素具有促进生长的作用，赤霉素最明显的生物活性是刺激植物细胞伸长，使植株长高，叶片增大；能打破种子、块茎、块根的休眠，促使其萌发；能刺激果实生长，提高结实率或形成无籽果实；促进一些需要低温才能通过生育阶段的植物提早花芽分化，有部分代偿日照的作用，使一些植物在短日照条件下也能抽薹开花；能诱导α-淀粉酶的形成，加速胚乳细胞中贮藏物质的水解。有研究表明喷施赤霉素有促进油茶枝梢伸长的效果[1]；赤霉素对打破乌饭树和短尾越橘种子休眠、提高发芽率、提早发芽均有明显效果[2]；赤霉素对银杏嫁接亲合性有一定抑制作用[3]；赤霉素对金盏菊、雏菊以及三色堇有提前开花、缩短花期与增加株高的作用[4]。目前鲜见有关赤霉素对台农16号菠萝果实大小及品质影响的报道。为此，文中选择台农16号菠萝为试材，通过在菠萝果实生长发育期间外施不同剂量赤霉素进行试验，以探讨外源赤霉素对菠萝外观指标和生理指标的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在广西亚热带作物研究所示范园菠萝圃内进行。供试材料为生长期达10个月的台农16号菠萝。选择具有50片叶以上、叶最大宽度大于5cm以上、田间管理和生长势较为一致的菠萝植株，于2013年3月15日施用40％乙稀利500倍液以促进整齐开花。分2次灌心，每次每株灌心30ml，2次灌心时间相隔3d。

1.2 试验设计

使用920 (含6％的赤霉素)结晶干粉，将1g 920完全溶解在75％酒精溶液中，配制成100mL保果药液，现配现用。2013年4月15日开始外施920保果药液，人工去除台农16号菠萝幼果的冠芽，在果顶处用胶头滴管滴入药剂[5]。3个处理方式分别是：处理Ⅰ、920保果药液滴1滴；处理Ⅱ、920保果药液滴2滴；处理Ⅲ(对照)、滴清水1滴。每个处理重复3次，即处理3株菠萝植株。

1.3 试验方法

以按叶轮自上而下数第25片叶间的叶片为测定生理指标的试材，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定[6]、游离氨基酸含量采用水合茚三酮法测定[6]、淀粉含量采用碘显色法测定[7]、果实纵横径用游标卡尺测量、果眼深度用万分之一游标卡尺测量、单果质量采用ACS-30A型电子计量秤测定、可溶性固形物(TSS)采用PAL-1(0-53％)手持糖量计测定、Vc含量采用2、6-二氯靛酚法测定[8]、酸采用酸碱滴定法测定[9]。试验数据采用Excel2007和SPSS19.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 赤霉素处理对台农16号菠萝叶片淀粉含量的影响

赤霉素处理对台农16号菠萝叶片淀粉含量影响的变化曲线如图1所示。2013年4月中旬至2013年7月中旬，随着春季到夏季的变化，气温逐渐升高，3个处理菠萝叶片淀粉含量变化起伏较小，各处理菠萝叶片淀粉含量在5月中旬上升较其它月份明显，且3个处理的菠萝叶片淀粉含量在5月中旬达到最大值，6月中旬又下降，7月中旬除处理Ⅲ(对照处理)持平外，其它处理略有上升，但上升幅度不大，3个处理从4月中旬至7月中旬处于有规律的波动变化，但波动不大，且对照处理菠萝叶片淀粉含量介于处理Ⅰ、Ⅱ之间。

图1 赤霉素处理后台农16号菠萝叶片淀粉含量的变化Fig.1 Effect of GA treatment on starch content in leaves of Tainong No.16 pineapple

2.2 赤霉素处理对台农16号菠萝叶片总游离氨基酸含量的影响

赤霉素处理后台农16号菠萝叶片总游离氨基酸含量的变化曲线如图2所示。2013年4月中旬至2013年7月中旬，随着季节的变化，气温逐渐升高，3个处理菠萝叶片总游离氨基酸含量呈现出先下降再上升的变化趋势，处理Ⅰ、Ⅱ从4月中旬到5月中旬菠萝叶片总游离氨基酸含量急剧下降，对照处理下降较处理Ⅰ、Ⅱ和缓，3个处理5月份菠萝叶片总游离氨基酸的含量是4个月份中最低的，从5月中旬到7月中旬处理Ⅰ、Ⅱ菠萝叶片总游离氨基酸含量急剧上升，对照处理菠萝叶片总游离氨基酸含量上升较处理Ⅰ、Ⅱ和缓，3个处理7月份菠萝叶片总游离氨基酸的含量是4个月份中最高的。在4个月份菠萝叶片总游离氨基酸含量变化中，对照处理较处理Ⅰ、Ⅱ的变化幅度小。

图2 赤霉素处理后台农16号菠萝叶片总游离氨基酸含量的变化Fig.2 Effect of GA treatment on content of total free amino acids in leaves of Tainong No.16 pineapple

2.3 赤霉素处理对台农16号菠萝叶片可溶性糖含量的影响

赤霉素处理后台农16号菠萝叶片可溶性糖含量的变化曲线如图3所示。2013年4月中旬至7月中旬，随着4个月时间的推移，气温逐渐升高，5月中旬处理Ⅰ、Ⅱ菠萝叶片的可溶性糖含量降幅较大且在4个月份的测定值中最低，处理Ⅱ较处理Ⅰ下降更急剧，对照处理菠萝叶片的可溶性糖含量下降较处理Ⅰ、Ⅱ平缓；6月中旬至7月中旬处理Ⅰ、Ⅱ叶片可溶性糖的含量又持续回升且处理Ⅱ的回升量高于处理Ⅰ，而对照处理菠萝叶片的可溶性糖含量在测定的4个月中变化比较小。从4月到7月，处理Ⅰ和Ⅱ含量的变化趋势是先下降再上升，且处理Ⅱ较处理I变化幅度大，而对照处理的可溶性糖含量在各月份中表现为较平缓的上下波动状态。

2.4 赤霉素处理对台农16号菠萝果实大小的影响

2013年5月中旬至7月中旬，对台农16号菠萝进行赤霉素处理后果实的各项观测指标如表1所示。由表1可见，处理Ⅰ、Ⅱ果实纵径与对照处理果实纵径差异显著；2013年5月中旬处理Ⅱ果实横径与对照处理果实横径差异显著，处理Ⅰ与对照处理无差异，其它月份处理Ⅰ、Ⅱ果实横径均与对照处理果实横径差异显著；7月14日测定处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的果柄直径、果眼深度、单果质量3个外观指标经SPSS软件分析，处理Ⅰ、Ⅱ之间无差异，处理Ⅰ、Ⅱ与处理Ⅲ差异显著；7月14日测定小果数目处理Ⅰ与处理Ⅱ、处理Ⅲ无差异，而处理Ⅱ与处理Ⅲ差异显著。测定的各项果实大小指标总体表现为处理Ⅱ＞处理Ⅰ＞处理Ⅲ。

图3 赤霉素处理后台农16号菠萝叶片可溶性糖含量的变化Fig.3 Effect of GA treatment on soluble sugar content in leaves of Tainong No.16 pineapple

表1 3个日期台农16号菠萝果实的观测指标†Table 1 The observed indexes of Tainong No.16 pineapple fruit on three dates

2.5 赤霉素处理对台农16号菠萝果实品质的影响

对台农16号菠萝进行赤霉素处理后果实品质的各项测定指标如表2所示。2013年7月中旬，对经不同水平赤霉素处理的台农16号菠萝果实的可溶性固形物(TSS)、可溶性糖百分比、可滴定酸百分比、糖酸比、维生素C含量进行测定，并采用SPSS软件进行了差异分析。可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、维生素C共4项果实品质指标表明：处理Ⅰ、Ⅱ与对照之间差异显著，处理Ⅰ、Ⅱ间无差异；糖酸比测定指标显示处理Ⅰ与处理Ⅲ(对照处理)之间无差异，处理Ⅱ与处理Ⅲ差异显著，处理Ⅰ、Ⅱ间差异显著。测定的各项台农16号菠萝果实品质指标总体表现为：处理Ⅰ＞处理Ⅱ＞处理Ⅲ。

表2 台农16号菠萝果实品质的变化†Table 2 Changes of fruit quality of Tainong No.16 pineapple

3 结论与讨论

目前有关芒果品质的研究主要围绕其外观和内在两方面进行。外观品质包括果实大小、纵横径比、果眼深度、果眼数目、单果质量等指标；内在品质则包括可溶性固形物含量、酸含量、糖酸比以及Vc含量等。研究结果表明，施用不同剂量的赤霉素处理Ⅰ、Ⅱ后果实的纵径和横径与处理Ⅲ(施用清水，对照)的差异显著，表明赤霉素具有刺激细胞加速分裂、增加细胞体积的作用[10-11]。其它外观指标如果柄直径、小果数目、果眼深度、单果质量等数据表明处理Ⅰ、Ⅱ与处理Ⅲ差异显著，反映出赤霉素具有促进细胞长大、刺激细胞伸长的作用。菠萝果实的外在品质和内在品质主要依靠碳代谢途径[12-13]和氮代谢途径[14]。光合作用的直接产物是可溶性糖和淀粉，是菠萝体内多糖、蛋白质等的物质基础；游离氨基酸是含氮化合物以及氮代谢的原料和产物。刘岩[15]研究发现外施赤霉素对菠萝的生长发育和产量的形成具有较大的影响。适量施用外源赤霉素有利于作物体内碳氮代谢的进行和促进植株的生长发育，能提高菠萝植株光合作用的能力，促进果实的细胞分裂，特别是顶端分生组织的细胞分裂，使果肉细胞增大、加厚、伸长，同时引起菠萝果实生长素含量的增加，有调运、吸收营养物质的能力，使果实成为强“库”，在营养竞争中处于有利地位，增加果实质量，促进营养器官光合产物的分配和贮存，是获得菠萝高产的重要途径[16]。本试验中，处理Ⅰ、Ⅱ的可溶性糖含量、游离氨基酸含量与处理Ⅲ(对照处理)的差异显著，说明外施赤霉素对台农16号菠萝叶片可溶性糖含量、游离氨基酸含量的影响显著；处理Ⅰ、Ⅱ之间并无显著差异且在4个月的测定中都遵循先下降再上升的变化规律，这说明不同浓度的赤霉素对台农16号菠萝叶片可溶性糖含量、游离氨基酸含量的影响变化不大，在生产中可以选用较低浓度的赤霉素，降低药剂的消耗。通过SPSS19.0软件分析，处理Ⅰ、Ⅱ的台农16号菠萝叶片的淀粉含量与对照处理差异显著，但3个处理叶片的淀粉含量在4个月的测定中处于上下波动的变化状态，该指标与赤霉素不同剂量处理未发现相关性。3个处理测定的台农16号菠萝果实各项品质指标总体表现为：处理Ⅰ＞处理Ⅱ＞处理Ⅲ；果实大小的各项指标总体表现为：处理Ⅱ＞处理Ⅰ＞处理Ⅲ。高剂量的赤霉素处理后果实的大小比用低剂量赤霉素处理所获得的果实大，但果实品质却逊于较低剂量赤霉素处理后的果实，表明赤霉素的使用剂量是把双刃剑。文中试验结果显示，赤霉素对台农16号菠萝果实的发育及品质形成有显著影响，在生产中可施用赤霉素以增大果形。果实品质的形成是遗传因素、环境因素和栽培管理等因素相互影响的结果，可继续开展赤霉素对台农16号菠萝果实大小及品质影响的研究，为提高菠萝产量、改良品质提供科学依据。

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