γ-聚谷氨酸对不同品种红枣品质的影响

冯 豹

（阿拉尔市西北兴业投资发展（集团）有限公司，新疆阿拉尔 843300）

γ-聚谷氨酸（γ-PGA），是一种具有水溶性、生物相容性、可生物降解、可食用的对人体和环境无毒的高分子聚合物。聚谷氨酸从发现至今仅有几十年，针对聚谷氨酸的研究仍处于实验室阶段，主要包括对其性质的研究、产生菌的改良和基因研究、发酵过程研究、提取纯化过程研究以及衍生物的生产和性质的研究[1-4]。γ-PGA可增加农作物对营养的吸收，节肥增效，增产提质。目前，聚谷氨酸还没有被应用到新疆维吾尔自治区红枣生产中。本试验以灰枣、骏枣、金昌3个品种的红枣为供试材料，分别施用γ-聚谷氨酸肥和普通氮磷钾肥，测定红枣中果糖、蔗糖、还原糖、脯氨酸、总酸度、Ca、Mg含量的变化，分析对比施用γ-聚谷氨酸肥和普通氮磷钾肥对红枣品质的影响，以此为红枣施肥及复合肥的使用奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试材与取样 样品采自新疆维吾尔自治区阿拉尔市国家农业科技园区核心区（苗木中心）红枣种质资源圃，共采集3个红枣品种，包括灰枣、骏枣、金昌，分别来自施用γ-聚谷氨酸肥和普通氮磷钾肥的枣园。阿拉尔市地处天山南麓，塔克拉玛干大沙漠北缘，阿克苏河与和田河、叶尔羌河三河交汇之处的塔里木河上游。这里水土资源充沛，光照时间长，气候宜人，年均气温10.7℃，≥10℃积温4 113℃，无霜期220 d，年日照时间约2 900 h，4-10月日平均日照时间9.5 h。这里光照充足、昼夜温差大，所产瓜果含糖量高。以红枣为例，含糖量达到34%。

1.2 试验方法 果糖、还原糖含量测定参照《植物生理学实验技术》[5]，有机酸、蔗糖含量的测定参照《植物生理学实验指导》[6]中的方法。Ca、Mg含量、脯氨酸含量的测定参照《植物生理学模块实验指导》[7]。

2 结果与分析

2.1 果糖含量 果糖在从血液中移出、转化为肝糖原等方面比葡萄糖快，并能在无胰岛素情况下代谢成糖原，因此比葡萄糖易吸收、利用，对糖尿病、肝病病人供给能量、补充体液似比葡萄糖更适宜。大枣中的果糖、葡萄糖、低聚糖、酸性多糖参与保肝护肝，摄取适量的红枣有益于人们身体健康。图1表明施用γ-聚谷氨酸肥的灰枣、骏枣果糖含量差异不大，金昌略低于灰枣、骏枣；施用普通肥料的骏枣果糖含量最高，灰枣、金昌次之，含量相差不大。施用γ-聚谷氨酸肥的灰枣、金昌与施用普通肥料的灰枣、金昌相比果糖含量差异不大，施用γ-聚谷氨酸肥的骏枣果糖含量则低于施用普通肥料的骏枣。

图1 不同施肥处理及品种的红枣果糖含量

2.2 蔗糖含量 蔗糖是由葡萄糖和果糖通过异头体羟基缩合而形成的非还原性二糖，具有甜味。其是光合作用的主要产物，广泛分布于植物体内，特别是甜菜、甘蔗和水果中含量极高。图2表明施用γ-聚谷氨酸肥的骏枣蔗糖含量最高，灰枣含量最低；施用普通肥料的金昌、骏枣蔗糖含量相差不大，灰枣含量低于两者。施用γ-聚谷氨酸肥的灰枣与施用普通肥料的灰枣蔗糖含量差异不大，施用γ-聚谷氨酸肥的金昌蔗糖含量略低于施用普通肥料的金昌，施用γ-聚谷氨酸肥的骏枣蔗糖含量则高于施用普通肥料的骏枣。

图2 不同施肥处理及品种的红枣蔗糖含量

2.3 还原糖含量 还原糖是指能使碱性斐林试剂中的铜盐得到电子被还原的糖类，还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖。图3表明施用γ-聚谷氨酸肥的灰枣、金昌还原糖含量差异不大，骏枣还原糖含量低于灰枣、金昌；施用普通肥料的灰枣还原糖含量最高，金昌、骏枣次之，含量相差不大。施用γ-聚谷氨酸肥的灰枣还原糖含量低于施用普通肥料的灰枣，施用γ-聚谷氨酸肥的金昌还原糖含量与施用普通肥料的金昌含量差异不大，施用γ-聚谷氨酸肥的骏枣还原糖含量略低于施用普通肥料的骏枣。

图3 不同施肥处理及品种的红枣还原糖含量

2.4 脯氨酸含量 通常，植物体内游离脯氨酸含量很低，但在逆境（旱、热、冷、冻）条件下，脯氨酸含量可猛增数十倍至百倍。因此，脯氨酸含量的测定可作为抗旱品种选育的参考性生理指标[8]。细胞中脯氨酸浓度与其渗透势呈正相关，从而认为其在细胞渗透调节和水分胁迫耐性中有重要作用[8]。脯氨酸还可作为脱水胁迫、高温胁迫时各种酶的保护剂，脯氨酸可起到保护膜不受高温破坏的作用。图4表明施用γ-聚谷氨酸肥的骏枣脯氨酸含量最高，金昌次之，灰枣最低；施用普通肥料的灰枣和骏枣脯氨酸含量差异不大，金昌含量最低。施用γ-聚谷氨酸肥的灰枣、骏枣脯氨酸含量与施用普通肥料的灰枣、骏枣差异不大，施用γ-聚谷氨酸肥的金昌脯氨酸含量则高于施用普通肥料的金昌。

图4 不同施肥处理及品种的红枣脯氨酸含量

2.5 有机酸含量 有机酸是水果、蔬菜的特有成分，其可影响水果和蔬菜的色、香、味及品质[9]。水果中最丰富的酸是柠檬酸和苹果酸，柠檬酸主要分布在柑橘类果实、草莓、菠萝、石榴等水果中，苹果酸主要分布在苹果等仁果类果实中，樱桃、杏、桃等果实中柠檬酸和苹果酸都有。这些有机酸对调节体液平衡有重要作用[10]。图5表明施用γ-聚谷氨酸肥的金昌有机酸含量最高，灰枣与骏枣低于金昌；施用普通肥料的灰枣、金昌与骏枣有机酸含量差异不大。施用γ-聚谷氨酸肥的灰枣、骏枣有机酸含量低于施用普通肥料的灰枣、骏枣，施用γ-聚谷氨酸肥的金昌有机酸含量高于施用普通肥料的金昌。

图5 不同施肥处理及品种的红枣有机酸含量

2.6 Ca、Mg含量 钙是构成细胞壁的重要元素，能限制细胞液外渗和调节其酸碱度，促进氮素代谢和碳水化合物转化，能提高作物抗性，特别是提高其抗真菌能力。同时，钙是植物生长发育必需的大量元素之一，在细胞水平上，钙在细胞分裂、极性形成、生长、分化、凋亡等过程中均有重要的调节功能。图6表明施用γ-聚谷氨酸肥的金昌Ca含量最高，灰枣与骏枣次之，含量差异不大；施用普通肥料的灰枣Ca含量最高，金昌含量最低，骏枣居中。施用γ-聚谷氨酸肥的灰枣Ca含量低于施用普通肥料的灰枣，施用γ-聚谷氨酸肥的金昌高于施用普通肥料的金昌，骏枣在两种施肥处理下含量差异不大。

图6 不同施肥处理及品种的红枣Ca含量

Mg是叶绿素的组成元素，Mg的缺失可能导致无法合成叶绿素，植物不能正常进行光合作用[11]。图7表明施用γ-聚谷氨酸肥的金昌Mg含量最高，骏枣次之，灰枣含量最低；施用普通肥料的金昌Mg含量最高，骏枣次之，灰枣含量最低。施用γ-聚谷氨酸肥的灰枣与施用普通肥料的灰枣Mg含量差异不大，施用γ-聚谷氨酸肥的金昌Mg含量高于施用普通肥料的金昌，施用γ-聚谷氨酸肥的骏枣Mg含量略高于施用普通肥料的骏枣。

图7 不同施肥处理及品种的红枣Mg含量

2.7 不同施肥处理及品种的红枣各物质含量分析 从表1可以看出，灰枣、骏枣、金昌3个品种的红枣果糖、蔗糖、还原糖、脯氨酸、有机酸和Ca、Mg含量无显著性差异，说明物质含量在品种之间差异不大。分别施用γ-聚谷氨酸肥和普通肥料的红枣果糖、蔗糖、还原糖、脯氨酸、有机酸和Ca、Mg含量也无显著性差异，表明施用γ-聚谷氨酸肥对红枣物质含量的影响不大，从而无法影响红枣品质。而品种及施肥处理这两个因素间也不存在显著性差异，表明没有互作，即各品种及施肥处理间没有相互影响。

表1 不同施肥处理及品种的红枣各物质含量显著性分析

3 结论

本试验表明，施用γ-聚谷氨酸肥的各品种红枣果糖、蔗糖、还原糖、脯氨酸、有机酸、Ca、Mg含量与施用普通肥料的红枣各物质含量差异不明显，说明增效剂γ-聚谷氨酸对红枣品质的影响不大。综上所述，各品种红枣中果糖、蔗糖、还原糖、脯氨酸、有机酸和Ca、Mg含量不受施肥方式的影响，造成这种现象的原因多种多样。首先，新疆维吾尔自治区的土壤结构复杂，影响植物生长最大的因素是土壤盐碱化十分严重，这可能影响植物对肥料的吸收，从而影响其生长发育及品质。其次，施肥期间的肥水条件对植物生长也有极大影响。而新疆维吾尔自治区远离海洋，深居内陆，降水量少，空气干燥，因此施肥时控制灌水条件也是十分重要的。最后，新疆维吾尔自治区独特的气候及生态条件可能是影响本试验的因素之一，还可能与在施肥前期并没有设置γ-聚谷氨酸浓度梯度及实验误差有关。因此，需综合考虑价格、运输、地域等因素选择合适的施肥方式，合理利用这两种施肥方式，以达到环保及可持续发展的目的。