金艳猕猴桃应用生长调节剂膨大效果及其残留分析
2022-02-14钱亚明郭荣刘春晓颜志梅李浩
钱亚明 郭荣 刘春晓 颜志梅 李浩
摘要 以金艳猕猴桃为试材,于花后14 d分别对幼果喷施氯吡脲(CPPU)10 mg/L、CPPU 20 mg/L及CPPU 10 mg/L+赤霉酸(GA3)20 mg/L的溶液,以不喷施生长调节剂为对照,研究不同处理对金艳猕猴桃果实的膨大效果及不同采样时期果实中的生长调节剂残留情况。结果表明,喷施CPPU 10 mg/L+GA3 20 mg/L处理的金艳猕猴桃纵径、横径、果实单果质量相对最大,分别为5.78 cm、4.48 cm、85.19 g,极显著高于对照(P<0.01)的4.86 cm、3.63 cm、43.03 g;各处理果实中CPPU的残留量均远小于国家残留限量标准(0.05 mg/kg)。
关键词 金艳猕猴桃;生长调节剂;膨大;残留
中图分类号 S 663.4 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2022)01-0197-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.01.053
The Swelling Effect and Residue Analysis of Jinyan Kiwifruit with Growth Regulator
QIAN Ya-ming1, GUO Rong2, LIU Chun-xiao1 et al
(1.Fruit Research Institute, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences/Jiangsu Key Laboratory of High-Efficiency Horticultural Crop Genetic Improvement, Nanjing,Jiangsu 210014;2.Agricultural Technology Extension Center of Liuhe District in Nanjing, Nanjing, Jiangsu 211500)
Abstract Taking Jinyan kiwifruit as the test material, the young fruits were sprayed with solutions of forchlorfenuron (CPPU) 10 and 20 mg/L and CPPU 10 mg/L+gibberellic acid (GA3) 20 mg/L 14 days after flowering.Taking no spraying of growth regulators as a control, we studied the expansion effect of different treatments on Jinyan kiwifruit fruits and the residues of growth regulators in the fruits at different sampling periods.The results showed that the longitudinal diameter, transverse diameter and single fruit quality of Jinyan kiwifruit sprayed with CPPU 10 mg/L+GA3 20 mg/L were relatively the largest, which were 5.78 cm, 4.48 cm, and 85.19 g, which were significantly higher than the control (P<0.01) 4.86 cm, 3.63 cm, 43.03 g.The residues of CPPU in the fruits of each treatment were far less than the national residue limit standard (0.05 mg/kg).
Key words Jinyan kiwifruit;Growth regulator;Swelling;Residue
基金項目 江苏省农业科技自主创新资金(CX(17)2005);江苏现代农业产业技术体系建设专项。
作者简介 钱亚明(1973—),男,江苏泰兴人,研究员,硕士,从事猕猴桃、葡萄为主的浆果类果树研究。
通信作者,副研究员,博士,从事猕猴桃品种收集、评价、种质创新及关键技术研究。
收稿日期 2021-05-08
“金艳”是1984年中国科学院武汉植物园以毛花猕猴桃为母本、中华猕猴桃为父本选育而成的一个极耐贮藏、晚熟种间杂交黄肉猕猴桃新品种[1],2012年引入江苏省农业科学院六合植物科学基地种植,具有果形端正、自然果个相对较大、风味较好等特点,是适于在江苏适度规模发展的猕猴桃品种[2]。氯吡脲(CPPU)、赤霉酸(GA3)均为低毒性植物生长调节剂,在葡萄、枇杷等果树上应用广泛[3-5],具有促进果实膨大、提升果实品质、提高果实商品性等作用,目前在翠香、徐香、软枣等猕猴桃上也有应用报道[6-8],但在金艳猕猴桃上的应用鲜见报道。
在果品生产过程中使用植物生长调节剂,消费者除关注其对果实品质有没有影响外,会对其使用安全性更为关切,而其在果实中的残留量从一定程度上可以反映猕猴桃果品的安全性问题。该试验以金艳猕猴桃为试材,通过喷施常规浓度的GA3和CPPU,考察其在不同时期果实中的残留量,为生产调节剂的规范使用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验基地概况
试验在江苏省农业科学院六合基地猕猴桃种植园区进行,2014年建园,采用T型棚架栽培、常规管理,定植株行距为2 m×3 m,起约40 cm的高垄进行栽植,树体长势一般。田间按雌雄比5∶1配置授粉树,进行田间自然授粉。试验期间,疏花疏果、肥水管理、病虫害防治等同田间常规管理,保持基本一致。
1.2 供试材料
金艳猕猴桃,自扬州市江都区樊川镇精品果园场引进;75%赤霉酸(GA3)结晶粉,由上海同瑞生物科技有限公司(原上海第十八制药厂)生产;0.1%氯吡脲(CPPU)可溶剂,由四川兰月科技开发公司生产。
1.3 试验方法
试验于2019年5月23日(花后14 d)进行,分别对金艳猕猴桃果面喷施CPPU 10 mg/L、CPPU 20 mg/L、CPPU 10 mg/L+ GA3 20 mg/L,以不喷施生长调节剂为对照,共计4个处理。单株为一个小区,随机处理,重复3次。
1.4 测定内容与方法
1.4.1 生长调节剂对金艳猕猴桃果实性状的影响。于果实近成熟期即9月18日,每株随机采集6个金艳猕猴桃果实,测定果实纵径、横径和单果质量。果实纵径、横径采用游标卡尺测定,横径进行“十”字交叉测量,取平均值;单果质量采用电子天平测定,精度0.1 g;计算果形指数、平均单果质量,其中,果形指数计算公式为:果形指数=果实纵径/果实横径。
1.4.2 金艳猕猴桃果实中生长调节剂的残留量测定。
1.4.2.1 测试样品采集。取样分3次进行,5月23日喷施生长调节剂前取样1次,所有处理整体混合在一起,形成1个测试混样;6月25日各处理分别混合取样,计取样4个;9月18日各单株分别采样,计取样12个。每采集测试样品不低于300 g,采集样品当日置于-18 ℃冰箱中冻存,待测。果实中生长调节剂残留量的测定委托卡文思检测技术有限公司进行,采用高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)进行检测。
1.4.2.2 生长调节剂残留量的测定。
(1)CPPU残留量测定。将样品置于液氮中研磨至粉碎,准确称量约5 g 新鲜粉碎样品,向粉末中加入含0.5%甲酸的20%乙腈提取缓冲液10 mL,4 ℃超声30 min;6 000 r/min 离心5 min,取上清,过strata-X 小柱,以5 mL 甲醇洗脱;避光,以氮气吹干有机相,以0.4 mL 甲醇溶解;过0.22 μm 滤膜,进行HPLC-MS/MS检测。
(2)GA3残留量测定。将样品于液氮中研磨至粉碎,准确称量约3 g 样品于玻璃试管中,向粉末中加入异丙醇/盐酸提取缓冲液10 mL,同时加入1 μg/mL 的內标溶液8 μL,4 ℃振荡30 min;加入二氯甲烷20 mL,4 ℃振荡30 min;4 ℃,13 000 r/min 离心5 min,取下层有机相;避光,以氮气吹干有机相,以400 μL 甲醇(含0.1%甲酸)溶解;过0.22 μm 滤膜,进行HPLC-MS/MS检测。
(3)检测液相条件。poroshell 120 SB-C18 反相色谱柱(2.1 mm×150 mm,2.7 μm);柱温为30 ℃;流动相为A∶B=(甲醇含0.1%甲酸)∶(水含0.1%甲酸);洗脱梯度为0~1 min,20%A,1~9 min,80%A,9~10 min,80%A,10.0~10.1 min,20%A,10.1~15.0 min,20%A;进样体积为2 μL。
(4)质谱条件。气帘气为103.4 kPa,喷雾电压为4 500 V,雾化气压力为448.2 kPa,辅助气压力为482.6 kPa,雾化温度为400 ℃。
1.5 统计分析
采用Excel 2010和SPSS 19.0软件对数据进行处理和统计分析,采用Duncan’s新复极差法进行差异性比较。
2 结果与分析
2.1 生长调节剂对金艳猕猴桃果实性状的影响
CPPU是一种具有高活性的合成类细胞分裂素,在果树上普遍使用,可刺激细胞分裂达到增加果实开花坐果率和体积的作用[9]。GA3是活性较高的一种赤霉素,既可由工业发酵赤霉菌而获得,又在植物体发育过程中的种子、茎尖、嫩叶上被发现,并参与植物的生长发育过程[10]。由表1可见,与不使用生长调节剂(CK)相比,分别喷施CPPU 10 mg/L、CPPU 20 mg/L及CPPU 10 mg/L+GA3 20 mg/L的金艳猕猴桃,其果实纵径有显著增加(P<0.05),果实横径和单果质量有极显著增加(P<0.01);喷施CPPU 10 mg/L+ GA3 20 mg/L的金艳猕猴桃,其果实纵径、横径、单果质量相对均最大,分别为5.78 cm、4.48 cm、85.19 g,均极显著高于对照处理,而果形指数相对最小,为1.29,显著低于喷施CPPU 20 mg/L处理的,与其他处理间差异不显著;单一喷施CPPU对金艳猕猴桃果形指数的影响不显著(P>0.05)。
2.2 生长调节剂在金艳猕猴桃果实中的残留情况
2.2.1 CPPU。由表2可见,对照处理及喷施生长调节剂前采样的果实(5月23日),均能检测出含量极小的CPPU残留,这可能是基质干扰或仪器误差所致;喷施CPPU处理的金艳猕猴桃,其果实中CPPU含量均高于对照,其中,6月25日采集的果样,喷施CPPU 20 mg/L处理的果实中CPPU残留量相对最高,为0.933 3 ng/g,明显高于其他处理,说明随着CPPU使用浓度越高,早期其在果实中的残留量相对越大,而喷施CPPU 10 mg/L+GA3 20 mg/L处理的果实中CPPU残留量为0.382 0 ng/g,明显高于CPPU 10 mg/L处理的,可能是由于GA3的使用会影响CPPU在果实中的降解所致,具体原因有待进一步研究;9月18日采样的果实,各处理的果实中CPPU残留量相互间差异不显著,且残留量极小。
2.2.2 GA3。由表3可见,5月23日的金艳猕猴桃幼果中GA3含量相对最高,为36.216 3 ng/g,明显高于其他时期的果实,这说明GA3在幼果中的含量相对较高;6月25日采集的金艳猕猴桃,使用含GA3处理的果实中GA3残留量相对最高,为18.793 8 ng/g,明显高于其他3个处理,说明外源GA3的使用会明显影响其在果实中的降解;9月18日采集的金艳猕猴桃,喷施CPPU 20 mg/L处理的果实中GA3残留量相对最高,为0.083 1 ng/g,显著高于CPPU 10 mg/L和对照处理,与CPPU 10 mg/L+GA3 20 mg/L处理的差异不显著,这一定程度反映CPPU与GA3存在一定的互作关系,高浓度CPPU的使用可能会影响果实中GA3的降解。
3 结论与讨论
對5年生金艳猕猴桃果面分别喷施CPPU 10 mg/L、CPPU 20 mg/L、CPPU 10 mg/L+ GA3 20 mg/L的溶液,以不喷施生长调节剂为对照,研究不同生长调节剂处理对金艳猕猴桃果实性状及果实中CPPU、GA3残留量的影响,结果表明,与不使用生长调节剂相比,使用CPPU可以显著增大金艳猕猴桃果实纵径(P<0.05),极显著增加果实横径和单果质量(P<0.01),而单一使用CPPU对金艳猕猴桃果形指数的影响不显著(P>0.05);喷施CPPU 10 mg/L+ GA3 20 mg/L的金艳猕猴桃,其纵径、横径、单果质量相对最大,分别为5.78 cm、4.48 cm、85.19 g,均极显著高于对照处理,而果形指数相对最小,为1.29,显著低于CPPU 20 mg/L处理,这一定程度上反映使用高浓度CPPU可以明显增加猕猴桃果实的纵径,而增加GA3可使果实横径增加更为明显;6月25日采集的果样中,喷施CPPU 20 mg/L处理的果实,其CPPU残留量相对最高,为0.933 3 ng/g,明显高于其他处理,而9月18日的各处理,其果实中CPPU的残留量相互间差异不显著,且都远小于国家猕猴桃CPPU残留限量(0.05 mg/kg)的标准[9];5月23日的金艳猕猴桃幼果中GA3残留量相对最高,为36.216 3 ng/g,明显高于其他时期的果实,这说明幼果期GA3对果实调控起十分关键的作用;6月25日时,使用含GA3处理的金艳果实中GA3残留量相对最高,为18.793 8 ng/g,明显高于其他3个处理,说明GA3的使用可以延缓其果实发育过程中的降解,对果实横径的增大发挥着一定作用;9月18日采集的金艳猕猴桃,CPPU 20 mg/L处理的果实中GA3残留量相对最高,为0.083 1 ng/g,显著高于CPPU 10 mg/L处理和对照,与CPPU 10 mg/L+GA3 20 mg/L处理的差异不显著,这说明CPPU、GA3存在一定的互作关系,其机理有待进一步研究。
目前我国对猕猴桃GA3残留量已不作限量要求,而CPPU属低毒性植物生长调节剂,美国、欧盟、韩国乃至我国对其残留均进行了较为严格的限定。该试验实际测得的果实中CPPU、GA3的残留量远小于国家或国际上的限量标准[11],说明CPPU、GA3的使用几乎不会影响猕猴桃果品的安全性,这与柴振林等[12-13]的研究结论吻合。但是,张帆等[14]认为使用膨大剂后猕猴桃增产30%~50%,但其连年过量使用膨大剂会对猕猴桃树体生长产生负面影响,主要是生殖生长和营养生长失衡、树体抗逆性减弱、果实畸形严重、商品性降低等,且易导致 “大小”年现象的发生。因此,在实际使用过程中,还是应科学规范使用以CPPU、GA3为主的生长调节剂,以确保果实品质和商品性的提高。
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