水杨酸和壳聚糖处理对‘白罗莎里奥’葡萄留树保鲜效果的影响

王壮伟，润云龙，王博，丁华鹏，吴伟民*，王西成，钱亚明

（1. 江苏省农业科学院果树研究所/江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室，江苏南京 210014；2. 南京金牛湖金山农业有限公司，江苏南京 211521）

葡萄生产经济效益高，居种植产业前列，被誉为现代高效农业“皇冠上的明珠”，近20年来我国葡萄的栽培面积和产量迅猛上升，已进入世界前列，连续多年居世界首位[1]。近几年随着休闲农业的蓬勃发展，在我国许多地区葡萄担当着乡村观光采摘的重要角色，成为很多地区、乡镇农民增收致富的主导产业。我国大部分产区葡萄成熟期集中在7月中旬到10月上旬，大量集中上市给生产、运输、贮藏和销售带来很多压力[2]，且很多鲜食葡萄品种冷库保鲜期短，会出现烂果、干梗、品质差等问题，很难被市场认可。调节上市期、缓解销售压力，延长葡萄观光园的采摘期，已成为葡萄产业发展需求。

果实留树保鲜研究开始于20世纪七八十年代。该技术通过延迟果实成熟（衰老）过程，实现果实的挂树储存，延长鲜果上市时间。目前，我国留树保鲜技术在柑橘上的应用较为成熟，取得良好的保鲜效果和经济效益[3]。葡萄留树保鲜技术还处于试验探索阶段，相关栽培技术措施尚不成熟，亟待研究开发。以‘白罗莎里奥’为试材，研究水杨酸和壳聚糖在葡萄果实留树保鲜上的应用效果，以期为葡萄留树保鲜生产提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年在江苏省农业科学院溧水植物基地进行，‘白罗莎里奥’葡萄为8年生，联栋大棚避雨设施栽培，种植密度为2 m×4 m，选取树势、果量较为一致的植株为材料，常规田间管理，9月3日果实成熟。

1.2 试验设计

共设6个处理，分别在9月1日、9月20日喷施不同浓度的水杨酸（salicylic acid，SA）、壳聚糖。每株树为1个小区，3次重复，具体试验设计见表1。

1.3 测定方法

1.3.1 果实品质的测定

9月3日‘白罗莎里奥’果实成熟后，每隔10 d取样，随机采取10粒果测定可溶性固形物和可滴定酸，计算固酸比＝可溶性固形物/可滴定酸。

1.3.2 烂果率与果实生理指标测定分别于成熟后25 d和50 d进行测定，每个处理随机选取10穗，统计霉烂果粒数量，烂果率/%＝烂果粒数/果粒数×100。邻苯二酚法[4]测定多酚氧化酶（PPO）活性，硫代巴比妥酸显色法[4]测定MDA含量。

1.3.3 冬芽大小与养分的测定

葡萄休眠期（12月25日），每个处理随机剪取15个枝条，测定冬芽的纵径和横径，计算冬芽大小＝纵径×横径；用上海索桥生物科技有限公司试剂盒（QS2602/QS3400）测定冬芽可溶性糖和淀粉含量，计算冬芽碳水化合物含量（可溶性糖＋淀粉）。

1.4 数据处理与分析

利用Excel和SPSS软件对试验数据进行分析，采用Duncan氏新复极差法进行显著性检验（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 水杨酸和壳聚糖对留树保鲜果实品质的影响

表1 水杨酸和壳聚糖处理试验Table 1 Experimental design of SA and chitosan treatments

图1 水杨酸和壳聚糖对留树保鲜葡萄果实可溶性固形物的影响Figure 1 The effect of SA and chitosan on the soluble solids of grape fruit during on-tree storage

不同浓度水杨酸和壳聚糖对葡萄留树保鲜期间果实可溶性固形物、可滴定酸含量及固酸比的影响分别见图1、2、3。结果可以看出，正常情况下‘白罗莎里奥’葡萄成熟后延迟采收期间可溶性固形物含量随着采收期的推迟而逐渐升高，可滴定酸含量在留树保鲜后期略有升高，固酸比一致呈迅速上升趋势，这与很多前人结果研究相似[5]。施用水杨酸可有效延缓葡萄留树保鲜期间可溶性固形物和可滴定酸含量的升高，维持果实留树保鲜期间比较稳定的固酸比，但随着水杨酸浓度的增加，保鲜效果略有降低。低浓度壳聚糖处理T4会在成熟后短期内迅速提高可溶性固形物的含量，降低可滴定酸的含量，使固酸比显著升高，但后期可溶性固形物逐步下降，可滴定酸逐步升高，留树保鲜50 d时果实品质与成熟期最为接近。高浓度壳聚糖处理T6会始终延缓可溶性固形物含量的升高，但会增加可滴定酸的含量，留树保鲜30 d后固酸比都低于成熟期。综合比较，水杨酸T1处理、壳聚糖T4处理对维持葡萄留树保鲜期的果实品质效果最好。

图 2 水杨酸和壳聚糖对留树保鲜葡萄果实可滴定酸含量的影响Figure 2 The effect of SA and chitosan on the titratable acid content of the grape fruit during on-tree storage

图3 水杨酸和壳聚糖对留树保鲜葡萄果实固酸比的影响Figure 3 The effect of SA and chitosan on the soluble solids/titratable acid of the grape fruit during on-tree storage

2.2 水杨酸和壳聚糖对留树保鲜果实烂果率的影响

由表2可知，水杨酸、壳聚糖的施用能降低留树保鲜期间葡萄的烂果率，各处理都显著低于对照。水杨酸处理效果优于壳聚糖，成熟后25 d，水杨酸处理的烂果率为9.75%，壳聚糖处理的烂果率为10.01%；成熟后50 d，水杨酸处理的烂果率为27.09%，壳聚糖处理的烂果率为34.36%。不同浓度水杨酸各处理间都呈显著性差异，浓度越高，烂果率越低。壳聚糖T4与T6之间呈显著性差异，其他不同浓度处理之间无显著性差异。水杨酸T3处理浓度效果最好，壳聚糖T4、T5处理浓度效果好。

表2 水杨酸和壳聚糖处理的葡萄烂果率Table 2 Rotten fruit rate of different SA and chitosan treatments

表3 水杨酸和壳聚糖对留树保鲜葡萄果实MDA含量的影响Table 3 The effect of SA and chitosan on MDA of the grape fruit during on-tree storage

2.3 水杨酸和壳聚糖对留树保鲜果实丙二醛的影响

丙二醛（MDA）是膜脂过氧化产物之一，其含量高低反映了细胞膜受损程度[6]，随着果实留树时间的延长，MDA含量升高。从表3结果可以看出，在降低果实MDA含量效果上，壳聚糖处理优于水杨酸处理。高浓度的水杨酸能降低果实中MDA的含量，T3处理MDA含量最低，与对照、T1、T2处理呈显著性差异，T1、T2处理与对照无显著性差异。壳聚糖能显著降低果实中MDA的含量，3个不同浓度处理与对照都呈显著性差异，但不同浓度处理间无显著性差异。

2.4 水杨酸和壳聚糖对留树保鲜果实多酚氧化酶活性的影响

水杨酸可抑制多酚氧化酶的活性，且随着浓度的增加而增加，T3处理效果最好。成熟后25 d，低浓度的水杨酸处理T1与对照相差不大，T2、T3与对照呈显著性差异。成熟后50 d，3个水杨酸处理都与对照呈显著性差异（表4）。

壳聚糖处理对抑制多酚氧化酶的活性亦有明显效果，成熟后25 d，低浓度的壳聚糖处理T4、T5效果好，高浓度的壳聚糖处理 T6与对照无差异。熟后50 d，3个壳聚糖处理都与对照都呈显著性差异，但不同浓度处理对多酚氧化酶活性抑制效果相差不大。

2.5 水杨酸和壳聚糖对留树保鲜后冬芽发育和营养贮备的影响

葡萄留树保鲜在延长采收期的同时，要注意补充树体养分不能影响来年生产。从表5可以看出，水杨酸和壳聚糖施用均可明显促进冬芽发育和增加冬芽碳水化合物含量，各处理与对照都呈显著性差异。在增加冬芽碳水化合物含量的效果上，水杨酸明显优于壳聚糖。冬芽大小随着水杨酸浓度的增加而增加，不同浓度处理之间呈显著性差异。冬芽碳水化合物含量与水杨酸和壳聚糖的浓度关系不大，各处理的碳水化合物相互之间都无显著性差异。

表4 水杨酸和壳聚糖对留树果实多酚氧化酶活性的影响Table 4 Effect of SA and chitosan on the polyphenol oxidase activity of the grape fruit during on-tree storage

3 讨论与结论

研究从果实品质、保鲜生理指标及冬芽营养三方面分析了不同浓度水杨酸和壳聚糖的影响效果。综合比较，葡萄留树保鲜较佳的水杨酸使用浓度为1.5 mmol/L，壳聚糖使用浓度为0.1%，可维持较好的果实品质，减少烂果，促进冬芽发育。

水杨酸广泛存在植物体内，是诱导植物系统获得性抗性过程中起重要作用的信号分子[7-9]。很多研究表明，水杨酸对果实的生长发育及品质形成具有明显的调控作用，适当浓度水杨酸处理可以使冬枣、脐橙、葡萄等总糖含量上升，有机酸含量下降，糖酸比增加[10-12]。前人研究都是果实成熟期或采后果实品质的测定比较，研究开展的是果实成熟后留树期间可溶性固形物和可滴定酸含量的测定，与前人结果有所不同。水杨酸施用能有效缓解葡萄留树保鲜期间可溶性固形物含量的上升，在留树保鲜后期远低于对照，与葡萄常规生产成熟期相近，具有很好的维持果实品质的作用。

水杨酸作为保鲜剂已被广泛应用在鸭梨、枇杷、葡萄、蓝莓等水果采后贮藏上，诱导果蔬产生抗病性，减轻褐变腐烂[13-16]。有关水杨酸采前处理的研究结果一致表明，水杨酸采前处理可以提高采后贮藏期间果品的抗氧化能力，降低腐烂，减缓果实衰老，维持果实品质[7,17]。研究首次开展此方面的研究，结果与前人研究一致，即水杨酸处理可有效降低多酚氧化酶活性和MDA含量，减少果实腐烂。

表5 水杨酸和壳聚糖处理的冬芽大小及碳水化合物含量Table 5 The winter buds size and carbohydrate content of different SA and chitosan treatments

壳聚糖通过在果菜表面形成包裹剂，抑制果实呼吸作用延缓果实后熟，阻止真菌的侵染并诱导植物应答[18]。前人研究结果表明，采前喷施壳聚糖能显著降低采后葡萄贮藏期间的果实失重率、腐烂率和果柄抽干率，延缓果实硬度降低，能阻止真菌的侵染，延缓葡萄衰老过程，减少落粒，且能够促进植物光合作用和生长[19-22]。试验与前人结果相一致，施用壳聚糖，降低葡萄留树保鲜期间果实多酚氧化酶活性和MDA含量，具有降低葡萄留树保鲜期间烂果率，维持果实品质的作用，且促进冬芽发育，增加冬芽的营养贮藏。