三种钙肥对贡柑裂果、果皮钙含量和品质的影响研究
2021-09-02陆静
陆静
(广西大学农学院,广西 南宁 530004)
贡柑是我国传统种植的优良品种,在民间受到广泛的欢迎,其高经济价值也受到了广大农户的青睐。广东肇庆市2019年的种植面积就接近2×104hm2,年产量逾50×104t,年销售收入逾25×108元[1]。在广西贺州钟山县,2020年的种植面积就已超过6000hm²[2],平均产量可达30000kg/hm2以上,产值22.5~30万元/hm2[3],经济价值高。但容易发生裂果的特性严重阻碍贡柑发挥经济价值。据报道,贡柑的裂果率严重的可达18.2%~33.8%[4],甚至高达到50%[5]。
钙元素是柑橘生长和发育的必需营养元素,果实中钙元素的含量,往往能够决定果实表皮的坚硬和柔韧程度。此外,钙对果树体内碳水化合物和蛋白质的合成有促进作用,能增加营养物质的积累,提高果实内含物的含量,因而可以提高果实的营养品质[6]。
本文以南宁市武鸣区种植的贡柑为试验材料,研究施用钙肥对贡柑裂果率和果实品质的影响,旨在提出针对减少贡柑裂果、提高品质的钙肥施肥建议。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2018年4月~12月,在南宁市武鸣区太平镇某贡柑果园进行。该果园种植密度为2m×4m,树龄6年。经测定,该贡柑果园土壤pH值为5.62,有机质12.82g/kg,碱解氮73.53mg/kg,速效磷17.44mg/kg,速效钾54.34mg/kg,有效钙541.59mg/kg。土壤有效钙的含量处于缺乏状态(分级标准参照文献[7])。
1.2 试验设计
试验设3个钙肥处理和1个对照。处理A:沟施熟石灰(市场采购),1.0kg/株;处理B:叶面喷施1.0%乙酸钙溶液(实验室自配);处理C:叶面喷施1.0%氯化钙溶液(实验室自配)。在果园内选定树龄长势接近的10行果树,每个处理一行,30株,设3个重复,重复内各处理随机排列,共12个小区。
1.3 样品取样方法
1.3.1 果实采样方法 在果实膨大期(8月中旬),采集各处理和对照所有裂果,同时选择植株的四个方位果树树冠中部成熟的营养枝,每株果树采集4个正常果(树冠中部四个方向各1个)。在果实成熟期采摘前(12月中旬),采集各处理每株果树上的5个正常果(部位跟上述位置相同),带回实验室备测。
1.4 样品分析方法
1.4.1 果实样品处理和测定方法 计算处理和对照果树的果实总数和裂果数,按公式:裂果率(%)=裂果果实数/调查果实总数×100%。
将采集的果实表面用去离子水清洗干净,吸干表面残余水滴后,将果皮果肉分离,果皮放入干燥箱中进行30min的105℃恒温杀青,之后在70℃下烘干至恒重。最后粉碎研磨,过20目筛,装入塑料瓶袋中备用。
用HNO3∶HClO4(3∶1)消化,原子吸收光度法测定果皮钙含量。
果肉用于测定果实品质。用手持糖度计测量可溶性固形物含量,用2,6-二氯靛酚滴定法测定Vc含量,用斐林试剂法测定总糖含量,用氢氧化钠中和滴定法测定可滴定酸度。糖酸比用总糖与可滴定酸度的比值计。具体测定方法参照鲁如坤《土壤农业化学分析方法》[9]。
1.4.2 数据处理 用EXCEL软件处理实验数据和绘制图表,用SPSS软件做差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 施用钙肥对贡柑裂果率的影响
施用钙肥能显著降低贡柑裂果率。从图1可知:三个钙肥处理的裂果率都显著低于对照,且彼此之间有显著差异,裂果率从低到高依次为:处理B>处理C>处理A;各处理裂果率的百分点分别比对照低:4.61(处理A)、10.08(处理B)、7.88(处理C)。说明施用钙肥,能够显著地降低贡柑的裂果率。
图1 施用钙肥对贡柑裂果率的影响
2.2 钙肥对果皮钙含量的影响
施用钙肥能显著提高贡柑果皮的钙含量。从表1可知:施钙处理膨大期和成熟的果皮钙含量均显著高于对照,处理B、处理C显著高于处理A。说明施用钙肥可显著提高贡柑果皮钙含量,叶面喷施钙乙酸钙和氯化钙的效果好于沟施石灰。与对照处理相比,施用钙肥处理膨大期果皮钙含量分别提高15.08%(处理A)、19.90%(处理B)、19.62%(处理C);成熟期果皮钙含量分别提高18.65%(处理A)、20.85%(处理B)、20.65%(处理C)。
表1 施用钙肥对果皮钙含量的影响
2.3 钙肥对贡柑品质的影响
施用钙肥可显著提高贡柑的可溶性固形物、Vc、总糖含量,显著降低可滴定酸含量(表2)。与对照处理相比,施用钙肥处理(处理A、处理B、处理C)果实可溶性固形物含量分别提高4.23%、4.74%、4.64%;果实Vc含量分别提高23.43%、35.10%、29.19%,其中处理B、处理C显著高于处理A;果实总糖含量分别提高3.40%、4.20%、4.40%;果实可滴定酸含量分别下降10.00%、16.00%、10.00%,其中处理A、处理C显著高于处理B;果实糖酸比均显著高于对照,以处理B的糖酸比最高,显著高于处理A和处理C,分别比对照提高14.89%、24.03%、15.98%。说明施钙可显著改善贡柑果实的品质。
表2 各处理对贡柑果实品质的影响
2.4 果皮钙含量与裂果率、果实品质的相关性分析
裂果率与成熟期果皮的钙含量呈极显著负相关(图2),其拟合方程分别为:y=-44.415x+48.931(R²=0.72,y代表裂果率,x代表果皮钙含量)。
可溶性固形物含量与成熟期果皮钙含量呈极显著的正相关(图2),其拟合方程为:y=2.498x+7.9428(R²=0.70,y代表可溶性固形物,x则代表果皮钙含量)。
图2 裂果率和果皮钙含量的关系
图3 可溶性固形物含量和果皮钙含量的关系
Vc含量与成熟期果皮钙含量呈极显著的正相关(图4),其拟合方程为:y=68.565x-13.279(R²=0.76,y代表Vc含量,x则代表果皮钙含量)。
图4 Vc含量和果皮钙含量的关系
总糖含量与成熟期的果皮钙含量呈极显著的正相关(图5),其拟合方程为:y=2.249x+8.2271(R²=0.73,y代表总糖含量,x则代表果皮钙含量)。
图5 总糖和成熟期果皮钙含量的关系
可滴定酸度与成熟期的果皮钙含量呈极显著的负相关(图6),其拟合方程为:y=-0.3319x+0.7619(R²=0.70,y代表可可滴定酸度,x则代表果皮钙含量)。说明提高果皮钙含量,有助于降低裂果率,提高果实的内在品质。
图6 可滴定酸和果皮钙含量的关系
3 讨论
钙是构成细胞壁中胶层的重要成分,能维持染色体和膜结构的稳定[14];同时,钙以果胶钙的形态参与细胞壁和胞间层的组成,使相邻的细胞相互连接,增强细胞的韧性[10]。钙也是细胞膜的结构成分之一,连接着质膜上磷脂与蛋白质,影响膜的相变和流动性,从而改变膜的选择透性,维护膜的完整性。
钙元素能维持细胞壁、细胞膜、及膜结合蛋白的稳定性,参与胞内稳态和生长发育的调节过程,调节渗透[9],有研究表明,柑橘果实容易出现缺钙引起裂果[6],而施钙能增加果实组织中的钙含量[15],保持果实硬度[16]。施钙改善了果皮的硬度和韧度[10]。本研究结果表明,施用钙肥能显著提高果皮钙含量(表1),显著降低贡柑裂果率(图1),与前人研究结果一致[17]。但实验中发现,有的果实果皮钙含量并不低于对照,但仍发生了裂果,有的果皮钙含量低于对照,但未发生裂果,这表明导致裂果的因素除了与果皮钙含量有关之外,还有其他因素在发生作用,如元素之间的协同或拮抗作用,裂果发生的果皮钙含量的临界值,也需要进一步研究。
施用钙肥可显著提高贡柑的可溶性固形物、Vc、总糖的含量,显著降低可滴定酸度,这与前人在桃[17,19]和葡萄[20]的研究一致。可能是因为钙通过影响酶的活性来调节果树的生理过程,促进碳水化合物和蛋白质的合成,增加营养物质的积累[6],对糖的形成和固定CO2及芳香物质起着直接或间接作用,在钙充足的情况下,提高了果实的含糖量、香味和风味,还提高了果实成熟发育过程中的中性转化酶活性,促进了有机酸转化成糖以及糖分的积累,同时也抑制了果实的呼吸作用,合成Vc的底物、低分子糖的消耗减缓[21,22]。加之本研究在钙缺乏的果园进行,施钙后可能对其他元素也产生了相互作用,平衡了钙与其他元素的协调或拮抗,从而改善了果实的发育成长过程。本研究结果表明,果实可溶性固形物、Vc、总糖含量与果皮钙含量呈极显著正相关,可滴定酸度与果皮钙含量呈极显著负相关。