喷施醋酸钙对蓝莓果实发育过程中关键品质的影响*

彭 舒，李 丽，张婷渟，周秀秀，杨 芩

（凯里学院大健康学院，贵州 556000）

钙（Ca）被认为是维持果实质量和延长果实贮藏期的关键元素，钙不仅参与细胞组织结构的构成，而且钙作为第二信使在信号传导和生理反应等方面具有重要调控作用[1]。果肉中钙素的营养状况关系到果实的营养品质和产量[2]，外源喷钙可调控部分基因表达，维持细胞的功能及促进生长发育[3]。大量研究表明，适当地采前施钙可改善果实品质，提高果实产量，延长果实贮藏期[4-6]。其中，黄艳等研究发现，外源喷施适当浓度的氨基酸钙或硝酸钙，均可以提高葡萄果实硬度、总糖含量，降低可滴定酸含量[4]。Kafle 等用氯化钙和硝酸钙对甜樱桃进行采前喷钙处理，发现适宜浓度的钙喷施甜樱桃果实和叶面，可有效减少甜樱桃的裂果率，而且不会影响果实品质[5]。周君等研究表明，喷施氨基酸钙能够改善‘黄金梨’果实品质[6]。

蓝莓（Vacciniumspp.）属于杜鹃花科（Ericaceae）越橘属（Vaccinium）多年生落叶或常绿灌木或小灌木树种。蓝莓果实酸甜适口，含有大量的抗氧化剂如酚类物质、维生素及具有高抗氧化活性的黄酮类化合物，尤其是花青素等，具有较高的营养价值，深受人们喜爱[7]。王瑞等[8]研究发现，蓝莓在生长期内喷施有机钙可提高果实钙含量，抑制贮藏期间果实呼吸强度，提升可溶性果胶含量，降低多聚半乳糖醛酸酶的活性及乙烯释放速率，还可抑制贮藏期间蓝莓果实总酚、花色苷等的降低，从而延长蓝莓贮藏期，并改善贮藏品质。喷施140、175 mg/L 的糖醋螯合钙能显著提高蓝莓产量、增加单果重和果实硬度，能显著增加果实可溶性糖和可溶性固形物含量，可显著降低可滴定酸含量，而且有机钙比无机钙更有利于提高蓝莓株产、果实品质及贮藏性[9]。

虽然近几年有一些关于采前喷钙对蓝莓果实品质及贮藏性的试验研究，但关于钙对蓝莓果实幼果期至成熟期各品质动态变化的研究报道较少。本研究通过对蓝莓树冠喷施不同浓度醋酸钙，研究其对蓝莓果实发育过程中花色苷、总酚、类黄酮及糖酸含量变化的影响，对调节蓝莓生长发育、提高果实品质具有重要的理论价值和实践意义，可为蓝莓高效优产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为种植在凯里学院卓越农林人才培养实训基地的生长健壮、长势基本一致且无病虫害的7 年生兔眼蓝莓品种‘粉蓝’。

1.2 试验设计

外源钙树冠喷施试验采用随机区组设计，外源施钙方式为树冠喷施醋酸钙（分析纯含量≥98%）溶液，施钙量设3 个浓度，分别为0.3%、0.6%和1.0%。盛花后10 d 第1 次喷施，每隔10 d 再喷施1次醋酸钙溶液直至果实成熟，每个处理重复3 次。所有处理以等量的蒸馏水配制不同浓度醋酸钙溶液进行喷施，以喷施等量蒸馏水代替醋酸钙溶液为对照。

1.3 样品采集与处理

每次喷施醋酸钙溶液10 d 后，在下次喷施前采样1 次，直至第1 批果实成熟。每个处理采集蓝莓浆果不低于300 g，采后立即用液氮速冻，随后样品带回实验室制成匀浆，于-80 ℃冰箱中保存备用。

1.4 测定指标及方法

采用蒽酮-硫酸比色法测定可溶性糖含量[10]，以百分含量计；采用酸碱中和滴定法测定可滴定酸含量[11]：0.1 mol/L NaOH 标准溶液进行滴定，以百分含量计；糖酸比通过可溶性糖和可滴定酸含量的比值计算而得；采用pH 示差法测定花色苷含量，以每克鲜样中所含花青素-3-葡萄糖苷量（mg）表示[12]；采用普鲁士兰法测定总酚含量，以每克鲜样中所含单宁酸（mg）表示[13]；类黄酮参照Wolfe 等[14]的方法测定，即硝酸铝比色法稍作修改，以每克鲜样中所含儿茶素（mg）表示。

1.5 数据处理

试验数据采用Excel 2010 和Origin Pro 8 软件进行整理并绘制相关图表，采用SPSS 20.0 软件进行差异显著性和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 喷施醋酸钙对蓝莓果实发育过程中可溶性糖含量的影响

由图1 可知，虽然喷施醋酸钙并未改变蓝莓果实发育期间可溶性糖含量的变化趋势，但喷施不同浓度醋酸钙后不同程度地增加了蓝莓果实的可溶性糖含量。在盛花后20、30、40、50、60、80 d，0.6%醋酸钙处理后的果实可溶性糖含量均显著（P＜0.05）高于对照及其他浓度醋酸钙处理，与对照相比分别增加了89.66%、50.44%、38.10%、37.50%、61.44%、77.43%。在盛花后30、50、60 d，1.0%醋酸钙处理后的蓝莓果实可溶性糖含量显著高于对照，与对照相比分别增加了23.79%、21.52%、19.68%。在盛花后80 d，对照及各醋酸钙处理蓝莓果实可溶性糖含量迅速增加，其中0.6%醋酸钙处理的蓝莓果实可溶性糖含量最高，达6.68%。

综上所述，在蓝莓盛花后10 d 开始喷施醋酸钙溶液可以促进蓝莓果实可溶性糖的积累，其中喷施0.6%醋酸钙能较好地提高蓝莓果实的可溶性糖含量。

图1 不同浓度醋酸钙处理对蓝莓果实发育过程中可溶性糖含量的影响

2.2 喷施醋酸钙对蓝莓果实发育过程中可滴定酸含量的影响

由图2 可知，在盛花后20～80 d，各醋酸钙处理蓝莓果实的可滴定酸含量均低于对照，但喷钙处理并未改变蓝莓果实可滴定酸含量的动态变化趋势。盛花后20～50 d，蓝莓果实可滴定酸含量随果实的发育而增加；但盛花后50～80 d，蓝莓果实可滴定酸含量不断降低；其中盛花后50 d 可滴定酸含量达最高，对照蓝莓果实可滴定酸含量显著高于各醋酸钙处理，分别比0.3%、0.6%、1.0%醋酸钙处理提高了32.78%、46.28%、22.87%。在盛花后80 d，0.3%、0.6%、1.0%醋酸钙处理较对照可滴定酸含量分别降低了33.06%、50.00%、16.43%，其中0.6%醋酸钙处理的蓝莓果实中可滴定酸含量最低，为0.69%，显著低于对照和0.3%、1.0%醋酸钙处理。

综上，在蓝莓盛花后10 d 开始喷施醋酸钙可降解蓝莓果实的可滴定酸，降低可滴定酸含量，喷施0.6%醋酸钙可显著促进成熟期蓝莓果实中可滴定酸的降解。

图2 不同浓度醋酸钙处理对蓝莓果实发育过程中可滴定酸含量的影响

2.3 喷施醋酸钙对蓝莓果实发育过程中糖酸比的影响

从图3 可以看出，对照与各醋酸钙处理的蓝莓果实糖酸比均随着果实的成熟而逐渐上升，并且醋酸钙处理后不同程度地提升了蓝莓果实发育过程中的糖酸比。在盛花后20～80 d，0.6%醋酸钙处理后的蓝莓果实糖酸比显著高于对照，较对照分别增加了90.64%、89.28%、66.03%、110.92%、95.01%、49.07%、255.06%。在盛花后80 d，0.3%、0.6%、1.0%醋酸钙处理较对照糖酸比分别增加了68.98%、255.06%、39.72%，其中0.6%醋酸钙处理果实糖酸比达到最大，为9.65。

图3 不同浓度醋酸钙处理对蓝莓果实发育过程中糖酸比的影响

2.4 喷施醋酸钙对蓝莓果实发育过程中花色苷含量的影响

如图4 所示，外源喷施醋酸钙未改变蓝莓果实花色苷含量的动态变化，即随蓝莓果实的发育花色苷含量不断增加，但喷施醋酸钙在盛花后20～80 d不同程度地增加了花色苷含量。在盛花后30、50、60、80 d，各醋酸钙处理蓝莓果实中花色苷含量均显著高于对照；0.6%醋酸钙处理在盛花后20～80 d果实中花色苷含量均显著高于对照。在盛花后80 d，0.3%、0.6%、1.0%醋酸钙处理果实花色苷含量较对照分别提高了80.05%、133.65%、100.90%，其中0.6%醋酸钙处理后蓝莓果实中花色苷含量最高，达7.58 mg/g。蓝莓果实花色苷含量从盛花后70 d 开始迅速增加，在盛花后80 d，对照、0.3%醋酸钙、0.6%醋酸钙和1.0%醋酸钙处理的果实花色苷含量比盛花后70 d 分别增加14、23、23、23 倍。

综上，在蓝莓盛花后10 d 开始喷施醋酸钙可促进蓝莓果实中花色苷的积累，其中喷施0.6%醋酸钙溶液效果更佳。

图4 不同浓度醋酸钙处理对蓝莓果实发育过程中花色苷含量的影响

2.5 喷施醋酸钙对蓝莓果实发育过程中总酚含量的影响

由图5 可知，随着蓝莓果实的生长发育，果实中总酚含量总体呈下降趋势，在盛花后50 d 降至最低，稍后略有上升。虽然外源喷施醋酸钙并未改变蓝莓果实总酚含量的动态变化趋势，但可增加果实总酚含量，总酚含量下降趋势明显低于对照。在盛花后50～80 d，0.3%、0.6%醋酸钙处理蓝莓果实的总酚含量均显著高于对照和1.0%醋酸钙处理，其中0.6%醋酸钙处理后的蓝莓果实在盛花后50～80 d的总酚含量均最高，与对照相比，在盛花后20～80 d，0.6%醋酸钙处理蓝莓果实的总酚含量分别增加了1.83%、4.34%、1.03%、41.50%、42.94%、30.19%、32.51%。在盛花后80 d，与对照相比，0.3%、0.6%、1.0%醋酸钙处理后蓝莓果实总酚含量增加了21.03%、32.51%和6.36%。

综上，在蓝莓盛花后10 d 开始喷施醋酸钙可缓解蓝莓果实中总酚含量的减少，其中喷施0.6%醋酸钙溶液效果更佳。

图5 不同浓度醋酸钙处理对蓝莓果实发育过程中总酚含量的影响

2.6 喷施醋酸钙对蓝莓果实发育过程中类黄酮含量的影响

由图6 可知，随着蓝莓果实的发育和成熟，对照和醋酸钙处理的蓝莓果实类黄酮含量先下降后上升，在盛花后50 d 降至最低。盛花后20～50 d，醋酸钙处理蓝莓果实类黄酮含量均低于对照，但在盛花后60～70 d，醋酸钙处理蓝莓果实类黄酮含量均高于对照，其中在盛花后40～70 d 醋酸钙处理果实类黄酮含量与对照有显著差异。在盛花后80 d，对照、0.3%醋酸钙、0.6%醋酸钙和1.0%醋酸钙处理的类黄酮含量分别是55.68、53.03、70.09、65.22 mg/g，与盛花后50 d 相比，上升率由大到小是0.6%醋酸钙（157.56%）＞1.0%醋酸钙（155.68%）＞对照（86.87%）＞0.3%醋酸钙（78.69%）；与盛花后20 d 相比，类黄酮含量对照下降了8.63%，0.3%醋酸钙下降了1.45%，而0.6%、1.0%醋酸钙处理分别上升了33.12%和27.86%。

综上，0.6%醋酸钙和1.0%醋酸钙处理可以提高蓝莓果实类黄酮含量。

图6 不同浓度醋酸钙处理对蓝莓果实发育过程中类黄酮含量的影响

2.7 醋酸钙处理下蓝莓果实各指标的相关性分析

由表1 可知，可溶性糖含量与花色苷含量、糖酸比均呈极显著正相关（P＜0.01）。各醋酸钙处理与对照的可溶性糖含量和花色苷含量的相关性由大到小是0.6%醋酸钙（r=0.96）＞对照（r=0.89）＞0.3%醋酸钙（r=0.88）＞1.0%醋酸钙（r=0.87），可溶性糖含量和糖酸比的相关性由大到小是0.6%醋酸钙（r=0.98）＞对照（r=0.97）＞0.3%醋酸钙（r=0.95）=1.0%醋酸钙（r=0.95）。0.3%醋酸钙处理下，可滴定酸含量与花色苷含量、可溶性糖含量均呈显著负相关（P＜0.05）；0.6%醋酸钙处理下，可滴定酸含量与花色苷含量、可溶性糖含量均呈极显著负相关；1.0%醋酸钙处理下，可滴定酸含量与花色苷含量呈显著负相关，与可溶性糖呈负相关但不显著；而对照的可滴定酸含量与花色苷含量、可溶性糖含量均呈负相关，但不显著。糖酸比与花色苷含量呈极显著正相关，其相关性由大到小是0.6%醋酸钙（r=1.00）＞0.3%醋酸钙（r=0.98）=1.0%醋酸钙（r=0.98）＞对照（r=0.97）；糖酸比与可滴定酸含量呈不同程度的负相关，相关性由大到小是0.6%醋酸钙（r=-0.91）＞0.3%醋酸钙（r=-0.84）＞1%醋酸钙（r=-0.74）＞对照（r=-0.62），其中0.6%、0.3%醋酸钙处理均呈极显著负相关。

表1 醋酸钙处理下蓝莓果实各指标的相关性

3 讨论与结论

糖和酸不仅是蓝莓的重要营养成分，其比例也是决定蓝莓果实风味的关键因素。本试验结果表明，与对照相比，喷施浓度为0.6%的外源醋酸钙可显著增加蓝莓果实发育过程中的可溶性糖含量和糖酸比，降低可滴定酸含量，说明适宜浓度的醋酸钙可促进蓝莓果实总糖的合成，减少总酸的含量。这与前人在蓝莓[8-9]、葡萄[4]、梨[6,15]等的研究结果相一致。可能是适当的钙可提高果实成熟发育过程中的Rubisco 酶和PEP 羧化酶的活性，增强光合作用，促进光合产物的合成与积累，从而增加了植株体内糖含量[16-17]；而钙可与有机酸结合为不溶性的钙盐，降低了有机酸的含量[18]，促进糖酸比的增加。

果实营养品质是确保果实经济价值和加工品质的重要因素[19]，花色苷、总酚及类黄酮是蓝莓重要的营养成分，具有抗氧化、延缓衰老、提高免疫力、清除自由基等功能，是蓝莓品质和营养保健价值的重要评价指标[20]。而果实中钙含量的多少是决定果实品质的重要因素之一[21]。本试验结果表明，喷施外源醋酸钙与对照相比可显著增加蓝莓果实发育过程中的花色苷含量，其中喷施0.6%醋酸钙溶液效果最佳。这与赵玉华[22]在葡萄、Xu 等[23]在草莓及王瑞等[8]在蓝莓上的研究结果相类似。可能是在喷施钙后提高了FVF3H1和FVDFR2等花青素结构基因的表达水平[23]，喷施适宜浓度的钙能够促使果实的着色、保护果皮结构、促进花色苷含量的积累，但钙浓度过高会破坏果皮结构，减轻花青素的积累能力[22]。本研究结果显示，喷施醋酸钙能显著提高总酚含量和蓝莓果实发育后期的类黄酮含量，这与前人在树莓[24]和桃[25]上的研究相似，可能钙可诱导次生代谢产物的生成。

本研究发现，可溶性糖含量和花色苷含量呈极显著正相关，醋酸钙处理下可溶性糖和花色苷含量均高于对照，可能是喷施适宜浓度的醋酸钙可促进可溶性糖和花色苷的合成，这与相关性分析中0.6%醋酸钙处理的可溶性糖含量与花色苷含量的正相关性高于对照相一致。而花色苷是由花青素和糖通过糖苷键连接构成，糖可以作为原料来促进花色苷的合成，说明能提高细胞内糖含量的因素都可以不同程度地促进果实花色苷的合成。

综合试验结果，在蓝莓盛花后10 d 开始喷施醋酸钙，可提高蓝莓果实花色苷、可溶性糖、总酚的含量，同时提高果实发育后期的类黄酮含量，降低可滴定酸含量，提升糖酸比，改善果实品质，其中喷施0.6%醋酸钙效果最佳。这可能是因为醋酸钙属于小分子有机钙，有利于果实对钙的吸收和运输，帮助果实养分含量的提高，有利于果实生长发育，从而有效提高蓝莓果实品质。