不同钙肥及其施用方式对巨峰葡萄果实品质的影响

刘鑫铭，陈 婷，雷 龑

（1. 福建省农业科学院果树研究所，福建 福州 350013；2. 福建省落叶果树工程技术研究中心，福建 福州 350013）

0 引言

【研究意义】巨峰葡萄（Vitis vinifera×Vitis labrusca，Kyoho grape）属欧美杂交种，果皮中厚，紫黑色；果粒大、柔软多汁，酸甜适口，为优良中熟鲜食品种。20世纪80年代以来在福建引种种植，是目前福建葡萄种植的主栽品种。但由于其品种特性、栽培管理、营养供应等多方面的原因，巨峰葡萄仍存在果肉较软，耐贮性不足等问题，影响其产业发展与经济效益的提升。通过管理措施提高巨峰葡萄果实品质及贮藏时间，对于葡萄产业具有提质增效的意义。【前人研究进展】钙元素在果树生长发育中具有重要作用，具有维持细胞膜及渗透压的稳定性，保持果实良好硬度；延缓水果采后可溶性固形物、糖类、维生素C等物质含量的降解，增强果实采后抗病性和减缓腐烂速度，增强贮藏功能等。莫飞旭等[1]研究认为叶面施钙能提高猕猴桃果实钙含量，降低猕猴桃维生素C和可滴定酸含量的下降速度，推迟可溶性固形物和可溶性总糖含量的峰值期，延缓猕猴桃软化，提升猕猴桃品质和贮藏性，从而提升商品性。凌晨等[2]的研究认为，钙-钙调素复合作用，可保持果实营养品质，延长果实贮藏时间及减少桃贮藏期间冷害的发生。冯作永等[3]的研究认为，土壤施钙有利于减轻设施红地球葡萄裂果率，提高葡萄的风味和营养品质。于会丽等[4]通过重视土壤改良、增强根系活力及精选高效钙肥等措施，可有效减轻葡萄因缺钙造成的顶芽叶缘吐水、分生组织腐烂死亡，根系变黑腐烂；叶片黄化卷曲、幼果畸形，甚至裂果、软果，出现坏死斑点等生理病害的发生。【本研究切入点】前人的研究主要集中于不同处理时期、不同钙肥类型及其浓度等对葡萄品质的影响，但关于不同钙肥类型及施用方式混合处理的影响研究还鲜见报道。【拟解决的关键问题】采用2种不同类型的钙肥，以2种不同的施肥方式施用4年生避雨设施栽培的巨峰葡萄，研究不同处理对巨峰葡萄果实成熟过程中品质指标的影响，为钙元素在葡萄生产上的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年4月—2020年9月在福建省莆田市仙游县枫亭镇巨峰葡萄基地开展。基地土壤质地为壤土，葡萄株行距为2.0 m×3.0 m，水平棚架一字型避雨栽培，管理水平中等。土壤pH5.7，有机质9.47 g·kg-1，碱 解 氮54.8 mg·kg-1，有 效 磷32.2 mg·kg-1，速 效钾265 mg·kg-1，全氮0.068%，全磷0.050%，全钾1.89%。选择树势相对一致、无病虫害、生长健壮的4年生巨峰葡萄进行试验。

1.2 试验设计

以有机钙-糖醇钙（连云港福隆农业发展有限公司，Ca≥180 g·L-1，天然复合糖醇110 g·L-1，以字母A表示）和无机钙-硝酸钙（运城市丰利民化工有限公司，N≥11%，CaO≥23%，以字母B表示）为钙源，糖醇钙使用浓度1500倍、硝酸钙使用浓度800倍。2种施用方式分别为叶面、果穗喷施，以字母C表示；根际灌施（在第3次喷施钙肥的同时进行），以字母D表示。共设5个处理，于谢花后10 d开始处理，每10 d处理1次，每3株树为1处理，每处理设3次重复。各处理情况如下：处理1：叶面、果穗喷施糖醇钙肥（A+C）；处理2：叶面、果穗喷施结合根际灌施糖醇钙肥（A+C+D）；处理3：叶面、果穗喷施硝酸钙肥（B+C）；处理4，叶面、果穗喷施结合根际灌施硝酸钙肥（B +C+D）；对照：清水喷施（CK）。

园区常规施肥为：11月上中旬，在定植沟一侧距植株根部40 cm处挖深30 cm、宽30 cm的施肥沟，每667 m2施入成品有机肥750 kg、氮磷钾复合肥50 kg。4月中上旬，每667 m2追施复合肥20 kg。

1.3 测定项目

采样从花后70 d开始，每5 d取样1次，直至果实完全成熟。每处理随机选择10个果穗，在每果穗上、中、下3部位各取果1粒，共取果30粒。用分析天平测定果粒重量；游标卡尺测定果粒纵横径；水果硬度计（JC10-GY-1）测定去皮后果肉硬度；将果粒剥皮后榨汁，用过滤后的汁液测定相关品质指标：日本ATAGO数显水果糖度计（PAL-1）测定可溶性固形物含量；酸碱滴定法测总酸含量；采用Folin-Ciocalteu试剂提取和测定总酚含量；采用pH示差法测定花色苷含量[5]；采用原子吸收分光光度计（SPQ-400）测定果皮、果肉钙含量[6]；采用硫酸咔唑法测定果实的离子型果胶及共价型果胶含量。以上各指标均重复测定3次。

果皮着色测定：每果粒取赤道部位2点及纵径方向上相对的2点，用HP-200型精密色差仪（深圳汉谱光彩有限公司）测定各果粒的L（暗度）、a（红绿色）、b（黄蓝色）、C（彩度）、H（色调角）值。其中，L值越大表示所测样品的表面亮度越大；a值正值为红色，负值为绿色，绝对值越大颜色越深；b值正值为黄色，负值为蓝色，绝对值越大着色越深；H值为色调角，范围为180°～360°，随着角度的增大，颜色依次从蓝绿色（180°）、蓝色、紫色值红色（360°）过渡；C为饱和值，表示颜色的彩度，其值越大，颜色越纯。

1.4 数据统计与处理

数据分析采用Excel 2003和DPS 7.50统计分析软件。

2 结果与分析

2.1 施钙对巨峰葡萄果实品质的影响

试验结果（表1）表明，施钙处理后不同处理多方面的品质表现均有不同程度提升。各处理果实完熟时，叶面、果穗喷施结合根际灌施2种钙肥处理的总糖含量较高，极显著高于其他处理和对照。总酸含量以叶面、果穗喷施结合根际灌施钙肥的处理较低。因此，钙处理显著提高了巨峰葡萄果实糖酸比，处理间以叶面、果穗喷施结合根际灌施糖醇钙肥处理的糖酸比值最高，为44.63。施钙后多数处理的总酚、花色苷、共价结合型果胶及离子结合型果胶含量明显增加且显著高于对照，并以叶面、果穗喷施结合根际灌施糖醇钙肥处理含量最高，表明施钙，尤其2种施用方式结合的糖醇钙肥处理对果实营养物质积累较佳。

表1 施钙对巨峰葡萄果实品质的影响Table 1 Effect of calcium application on Kyoho grape quality

2.2 施钙对巨峰葡萄果皮着色的影响

葡萄色泽是评价果实外观品质最直观的指标之一。表2表明，各处理L值存在一定差异，表明钙处理对巨峰葡萄果面亮度有一定影响，L值越大，表明果皮着色越鲜艳。a、b值存在极显著差异，表明钙处理对果皮着色存在显著影响。其中，叶面、果穗喷施结合根际灌施糖醇钙肥处理果皮红色与蓝色值均较大，表明该处理果皮着色较深。从C值看出，叶面、果穗喷施硝酸钙肥的果皮着色饱和值最大，表明其纯度最高，着色最均一。整体来看，各处理H值为300°～360°，表明巨峰葡萄成熟时，果皮颜色均在紫红色至蓝紫色范围之内，各处理果实成熟时的颜色差异不显著。各处理a/b值存在极显著差异，表明钙处理有助于巨峰葡萄果皮着色。

2.3 施钙对巨峰葡萄果皮、果肉钙含量的影响

增施钙肥对巨峰葡萄果实钙含量提升具有一定作用，但对不同部位钙含量影响不同。从表3、4可以看出，随着果实的不断成熟，巨峰葡萄果皮与果肉中钙含量均呈先上升后下降趋势。施钙后果皮钙含量增加较多，试验结束日叶面、果穗喷施结合根际灌施2种钙肥处理的果皮钙含量较高，均达到对照果皮钙含量的1.36倍以上。果肉中钙含量变化趋势与果皮基本一致，不同时期果肉钙含量以叶面、果穗喷施结合根际灌施糖醇钙肥处理相对较高。取样结束日，该处理果肉钙含量为对照的1.73倍，表明钙处理对提升果皮及果肉钙含量，从而提升果皮韧性、果肉硬度、有效减缓裂果等均有积极意义。

表3 施钙对巨峰葡萄果皮钙含量的影响Table 3 Effects of calcium application on calcium content in Kyoho grape peel （单位：μg·g-1）

表4 施钙对巨峰葡萄果肉钙含量的影响Table 4 Effect of calcium application on calcium content in Kyoho grape pulp （单位：μg·g-1）

2.4 施钙对巨峰葡萄果粒重量的影响

随着果实的不断成熟，果粒重量呈先上升后逐步稳定趋势（表5）。花后70 d各处理及对照果粒重量存在一定差异，随着果实的不断成熟及果粒膨大，各处理与对照间差异逐渐缩小。至采样结束日各处理与对照果粒重量无显著差异。综合来看，叶面、果穗喷施结合根际灌施硝酸钙肥处理的果粒重量增幅最大，从初始的9.66 g，增长到11.07 g，增幅达14.60%；对照组增幅最小，为10.25%，表明施钙对提升果粒重量具有一定作用。

表5 施钙对巨峰葡萄果粒重量的影响Table 5 Effect of calcium application on weight of individual Kyoho grape （单位：g）

2.5 施钙对巨峰葡萄果实硬度的影响

巨峰葡萄成熟过程中，果肉逐渐变软，果粒硬度随之下降，不同处理的果肉硬度下降程度不同。至采样结束日，各处理间差异极显著，叶面、果穗喷施结合根际灌施糖醇钙肥处理果肉硬度最大，为0.396 kg·cm-2；对照果肉硬度最小，为0.332 kg·cm-2；比对照高出19.28%。这与钙处理后果肉钙含量的变化趋势一致，也表明充足的钙有利于果肉中木质素和纤维素的合成，提高果肉中原果胶含量，从而有利于果实硬度的提升（表6）。

表6 施钙对巨峰葡萄果实硬度的影响Table 6 Effect of calcium application on firmness of Kyoho grapes （单位：kg·cm -2）

2.6 施钙对巨峰葡萄果实可溶性固形物含量的影响

巨峰葡萄施钙后不同处理果实可溶性固形物质含量先缓慢上升，至花后90 d时达到最大，随后开始下降，表明花后90 d是巨峰葡萄生产上的最佳采摘时期。而对照组果实可溶性固形物含量在花后95 d仍有上升，表明施钙处理有适度提早果实成熟的作用。各处理之间、处理与对照间差异均不显著，表明施钙对果实可溶性固形物含量的增加不显著，处理间以叶面、果穗喷施结合根际灌施糖醇钙肥处理效果最为明显，花后90 d巨峰葡萄果实可溶性固形物含量较对照提升5.71%（表7）。

表7 施钙对巨峰葡萄果实可溶性固形物含量的影响Table 7 Effect of calcium application on soluble solids content of Kyoho grapes （单位：%）

3 讨论与结论

本试验结果表明，不同钙肥处理的巨峰葡萄果粒重量、可溶性固形物含量、硬度等均显著高于对照。至试验采样结束日，不同钙肥处理的可滴定总糖、花色苷、共价结合型果胶、离子结合型果胶等均极显著高于对照，果实着色深、颜色均一，表明施钙处理对提升巨峰葡萄内外在品质具有积极作用。处理间又以2种施用方式结合的糖醇钙肥处理效果最佳。

前人研究表明，适量施钙对改善葡萄[3,4,7-12]、桃[2,13]、猕 猴 桃[1]、梨[14]、菠 萝[15]、芒 果[16]、冬 枣[17]等 的 果实品质、降低裂果率，良好调控植株生长发育等具有显著作用[18,19]。杨阳等[7]的研究认为，硝酸钙中同时含有Ca和N营养，对提升果实产量和品质均具有一定作用。李华东[16]的研究认为，叶面喷施0.5～3.5 g·L-1的硝酸钙，可提高叶片、果皮、果肉及果核的钙含量，提高果实糖酸比及果实维生素C含量，降低贮藏期果实发病率，有力提高了芒果果实品质及贮藏性。同时，叶片较果实对施钙更为敏感，这可能与果实对钙的吸收能力较差或不同部位对钙的敏感度不同有关。此外，叶面喷施硝酸钙降低了可滴定酸含量，从而提高了芒果糖酸比值，改善了果实品质。黄艳等[8]通过对夏黑葡萄果实转色期果穗分别喷施硝酸钙、氨基酸钙2种不同钙肥的研究认为，不同钙肥对夏黑葡萄果实品质的影响不同，以0.5%硝酸钙效果最佳。钙能够促进果实成熟期果糖、葡萄糖和蔗糖的积累及酒石酸、柠檬酸的降解，可能是由于Ca2+与有机酸结合成了不溶性的钙盐，从而降低了有机酸的含量有关。余俊等[9]认为，钙能够促进果实糖的积累，而糖是形成花青素的前体物质，而且钙可以作为信号物质促进果实花青素的合成与积累。在葡萄第2次膨大期采用5 g·L-1钙溶液浸果处理，对提高葡萄品质和果实花青素含量最佳，此时是花青素合成的重要时期，补钙效果最为明显。而浸果处理的效果高于叶果喷施处理，这一方面与浸果方式使钙与果皮接触更充分，钙能更多地被果皮吸收有关；另一方面是由于果梗内草酸含量较多，易形成草酸钙阻塞钙向果实内运输，影响果实的发育和花青素的合成有关。王宝亮等[10]对藤稔葡萄土施钙肥的研究认为，施钙时期、浓度与葡萄果实品质具有相关性，以萌芽期和果实转色期喷施钙肥对果实综合品质的提升效果最佳。同时，叶面喷钙较易被树体吸收利用，使用溶解度好的硝酸钙，结合水肥一体化土施钙肥，具有节本增效的优势。冯作永等[3]认为，土壤中增施钙肥改善了土壤中的Ca/N关系、提高了果实与叶片中的NR活性，促进了果树对氮素的吸收与代谢；Ca有利于碳水化合物向果实运转，进而提高了生物或经济产量。适量的Ca还有利于可溶性固形物及Vc积累的相关酶活性的增加。此外，充足的钙有利于促进果肉内木质素和纤维素的合成，从而有利于提升果肉硬度，显著降低设施葡萄裂果率[11]。就不同钙肥性质而言，糖醇钙肥由于其良好的螯合性和液态流动性，更有利于果实吸收利用，从而对提升果实内外在品质及贮藏性效果更佳[20]。南方酸性土壤由于钙离子不易被根尖细胞吸收、淋溶流失比例大、过量施用钾肥限制钙的有效性等因素而更容易出现缺钙问题，生产中应通过增施有机肥、增加钙的水溶性，增施石灰、钙肥及控制氮肥、钾肥施用量，避免拮抗等多种措施并举，更好地促进钙的吸收、传导和利用[12,21]。

不同钙肥施用后均可起到改善果实外观及内在品质的良好效果，如果实硬度增加、可溶性固形物含量提高、酸度降低、品质提升等。但钙处理对葡萄果实裂果情况、对不同病虫害发生的影响情况等还未开展深入的研究，今后可拓展此部分的研究内容。