尿素与豆饼肥配施对薄皮甜瓜果实4种特征性酯类香气物质的影响

何淑平 陈业雯 张兴梅 刘春梅 王鹏 陈飞 陈映彤 杨莲 靳亚忠

摘  要：以薄皮甜瓜为试材，研究了豆饼、尿素及豆饼与尿素配施对薄皮甜瓜果实4种特征性酯类香气物质的影响。结果表明：豆饼与尿素配施明显提高了成熟果实中乙酸乙酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯、异丁酸乙酯这4种特征性酯类物质的含量，而尿素处理则促进了花后20～30d果实中乙酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯的含量及成熟期（35d）果实中的乙酸己酯含量;尿素处理以及豆饼肥处理抑制了异丁酸乙酯的合成。因此，尿素与豆饼肥配施可通过调节甜瓜果实特征性酯类物质进而影响果实香味。

关键词：豆饼;尿素;薄皮甜瓜;香味物质

中图分类号 S652文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）08-0020-03

Abstract：In this experiment，oriental melon used as materials，the effects of Soybean Cake，urea and soybean cake co-application with Urea on four kinds of characteristic aroma components and were investigated. The results showed that Soybean cake co-application withurea treatment significantly increased the content of ethyl acetate，hexyl acetate，Ethyl-2-Methylbutyrate and ethyl isobutyrate，which are 4 kinds of characteristic esters;Nevertheless，urea treatment obviously promoted the synthesis of Ethyl acetate and Ethyl-2-Methylbutyrate in fruits from 20 day to 30 day after the flower and of hexyl acetate in fruits at 35day after the flower. From these results，soybean cake co-application withurea treatment may regulate the aroma of melon fruits by impressing the synthesis of specific esters.

Key words：Soybean cake;Urea;Oriental melon;Aroma components

薄皮甜瓜（Cucumis melo var. makuwa Makino）香味是其重要品质评价指标，尤其是特征性酯类物质[1-4]，且这些特征性酯类物质的种类和相对含量的差异导致了果实的特征性香味[4]。在番茄[5]、桃[6]、甜瓜[7]中的研究表明施肥措施促进或抑制了果实中特征性香气物质的合成。甜瓜植株喜氮、钾肥，但是氮肥过量则降低了果实中乙酸丁酯、乙酸-2-甲基丙基酯和2-甲基丁酸乙酯等特征性芳香物质含量[7]。在苹果[8]、鸭梨[9]以及桃[10]的研究中，有机肥的施用提高了果实中乙酸己酯、丁酸己酯、丁酸-2-甲基己酯、2-甲基丁酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯等特征香氣物质的含量。豆饼肥的施用以及与尿素配施是否能改变薄皮甜瓜特征性酯类物质，对此鲜有报道。因此，本试验采用基质栽培的方式，以薄皮甜瓜“DX108”为试材，研究豆饼肥与尿素配施对薄皮甜瓜酯类物质合成的影响，为在甜瓜优质绿色栽培中减少氮肥使用量的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料 盆栽试验采用基质栽培方式进行，基质为草炭：河沙按3∶1比例配制的混合基质，每桶装填10kg基质。供试薄皮甜瓜为黑龙江八一农垦大学园艺系甜瓜课题组繁育的“DX108”自交系品种（花后30～33d成熟），采用穴盘育苗，当幼苗长出第4片真叶时，选取生长大小基本一致、无病虫害的幼苗定植于桶中进行种植。

供试肥料为常规肥料：尿素（含N为46%）、含磷（P2O5）46.0%和含N21.2%的磷酸二铵和含钾（K2O）34.3%的硫酸钾;试验用豆饼肥为本实验室自主研制：含全氮6.46%，含磷（P2O5）1.34%，含钾（K2O）1.45%。

1.2 试验设计 试验设3个处理，对照（CK）为化学肥料处理，采用肥料为尿素（含N为46%，用量10g/桶）、含磷（P2O5）46.0%的磷酸二铵（用量6.52g/桶）和含钾（K2O）34.3%的硫酸钾（用量8.74g/桶），肥料的用量为纯N 600mg/kg、P2O5300mg/kg和K2O300mg/kg;A处理为纯N 300mg/kg+豆饼（纯氮300mg/kg计算用量），豆饼用量为46.5g/桶，尿素用量为4.15g/桶，磷酸二铵用量5.17g/桶，硫酸钾6.78g;B处理为豆饼处理，所用的量根据纯N 600mg/kg计算，用量为93g/桶，磷酸二铵用量3.81g/桶，硫酸钾用量为4.81g/桶。在桶中填混合基质时，CK处理1/2氮磷钾肥料以基肥的形式混合到基质中，其余的肥料再平均分成2份，分别在甜瓜植株伸蔓期和果实坐果后进行追施;A和B处理所用磷钾肥在装填桶时与基质混合均匀，豆饼肥与桶中20cm基质混合均匀。每个处理3次重复。在甜瓜生长的20、25、30、35d采集甜瓜果肉样品，放置于-40℃冰柜中进行贮藏，用于测定各项指标。

1.3 香气物质测定 采用顶空固相微萃取（SPME）技术提取不同处理薄皮甜瓜果实香气成分，经气相色谱–质谱联用仪（GC-MS）进行测定分析，参照李岩采用的方法进行测定[4]。

1.4 数据处理 采用Excel（2010）和SPSS 19软件对数据进行处理和统计分析，采用Duncan新复极差法进行显著性分析，Origin8.0软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对薄皮甜瓜果实乙酸乙酯含量的影响 由图1可以看出，尿素单独处理（CK）与豆饼（B）、豆饼+尿素（A）处理对甜瓜果实中乙酸乙酯的合成影响存在明显差异。尿素处理的甜瓜果实在花后20～35d乙酸乙酯含量呈先升高后降低的趋势，在花后30d时出现峰值，且高于同时期豆饼、豆饼+尿素处理;而豆饼+尿素以及单独豆饼处理果实中乙酸乙酯变化规律相似，在花后25～35d其含量逐渐升高，但是豆饼+尿素处理的甜瓜在35d果实中（成熟期）乙酸乙酯含量最高，显著高于豆饼和尿素单独处理（P<0.05）。

2.2 不同处理对薄皮甜瓜果实乙酸己酯含量的影响 由图2可知，豆饼的使用影响了甜瓜果实发育中乙酸己酯的合成。等氮量条件下，单施尿素（CK）和豆饼+尿素（A）处理甜瓜果实中乙酸己酯含量随着果实发育逐渐增加，但在花后20～25d果实中乙酸己酯含量呈痕量级，25d之后合成增速，在花后35d时含量最大。对于单独豆饼处理，在花后20～35d，随着果实的生长发育，乙酸己酯含量先升高后降低，在花后30d时出现峰值，且显著高于单施尿素（CK）和豆饼+尿素（A）处理（P<0.05）;而在花后35d时，豆饼+尿素（A）处理甜瓜果实中乙酸己酯的含量最高，显著高于单施尿素（CK）和单施豆饼（B）处理（P<0.05），且单独豆饼处理的果实中乙酸己酯的含量最低。

2.3 不同处理对薄皮甜瓜果实2-甲基丁酸乙酯含量的影响 在花后20～35d，甜瓜果实中2-甲基丁酸乙酯含量呈逐渐增加的趋势（见图3），在35d时含量最高，且在果实发育的各个时期各处理之间差异显著（P<0.05）。就各处理对2-甲基丁酸乙酯合成的影响而言，单施尿素促进了花后20d甜瓜果实中2-甲基丁酸乙酯合成积累，豆饼+尿素处理则是促进了25d后果实中2-甲基丁酸乙酯的积累;但单独豆饼处理甜瓜果实中2-甲基丁酸乙酯含量变化缓慢，且25～35d果实中该物质的含量都显著低于尿素（CK）和豆饼+尿素（A）处理（P<0.05），说明单施豆饼（B）一定程度上抑制了2-甲基丁酸乙酯的合成，而单施尿素（CK）则促进了其合成。

2.4 不同处理对薄皮甜瓜果实异丁酸乙酯含量的影响 从图4可以看出，等氮量条件下，各处理之间甜瓜果实中异丁酸乙酯含量差异显著（P<0.05）。在花后20～35d，单施尿素（CK）和单施豆饼（B）处理甜瓜果实中异丁酸乙酯含量极低或呈痕量级，而豆饼+尿素（A）处理甜瓜果实中异丁酸乙酯含量则在花后30d和35d出现积累，且35d时含量最高。说明尿素和豆饼单施都抑制了该物质的合成，而两者配施则促进了30d后果实异丁酸乙酯的合成。

3 结论与讨论

有机肥的施用或有机肥与化学氮肥的配施提高了苹果[8]、桃[9]、香蕉[10]果实中特征性香气物质含量和种类，这与本次研究结果相似。笔者详细分析了豆饼、豆饼+尿素以及尿素处理对薄皮甜瓜酯类物质合成的影响，发现豆饼、豆饼+尿素处理促进了酯类物质的合成，尤其是豆饼+尿素处理成熟果实中（花后35d）“酯香型”物质（乙酸乙酯）以及果香型物质（2-甲基丁酸乙酯、乙酸己酯含量明显增加，显著高于豆饼和尿素单独处理（P<0.05），赋予了甜瓜果实浓郁的酯香味和果香味;尿素（CK）处理的果实中含有较高含量的乙酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯，但是在果实总香气物质含量的比例较低，因此酯香味较低，因为薄皮甜瓜主要由酯类物质决定其浓香味[4，7]。由此可知，豆饼肥+尿素的处理主要是通过调节果实中特征性“酯香型”和“果香型”物质——乙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、乙酸己酯含量，进而提高薄皮甜瓜果实香味品质。

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