花期喷施GA3对骏枣产量品质影响及枣果残留评价

赵婧彤，樊丁宇,，阿布都卡尤木·阿依麦提，杨 磊，靳 娟，郝 庆，耿文娟

(1.新疆农业大学林学与园艺学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆农业科学院园艺作物研究所/农业部新疆地区果树科学观测实验站，乌鲁木齐 830091)

0 引 言

【研究意义】多数枣品种自然坐座率极低，如新疆南疆地区主栽品种骏枣、灰枣，自然坐座率仅为开花总数的1%左右[1]。赤霉素能促进多种果树结实，提高坐座率，如GA3或GA4+7能通过影响其他植物激素的代谢和信号转导改变内源激素平衡，刺激子房细胞分裂和发育，诱导柑橘[2]、梨[3]、荔枝[4]、无花果[5]、无核葡萄[6]等坐果，在果树丰产栽培上有较高的应用价值。花期喷施赤霉素(GA3)已成为提高枣树坐果率的一项重要措施，但如果喷施次数过频繁，存在降低枣果品质和GA3残留的风险。【前人研究结果】葡萄喷施适宜浓度GA3可促进坐果，使无核果粒的膨大，拉长果穗，提高可溶性固形物含量，提高果实耐压力，降低可滴定酸含量[7,8]。葡萄果实发育过程中GA3呈逐渐降低的趋势，出现1～3次含量高峰，GA3处理没有改变葡萄中GA3总体变化趋势[9]。花期喷施20～60 mg /L GA3能显著提高骏枣果实的VC含量、制干率，降低糖酸比，对果形指数的影响不显著，但降低了灰枣的制干率[10]。喷施GA3可导致灰枣单果重、果肉密度降低，可溶性糖含量无显著差异，总酸含量增加[11]。研究表明，GA3具有低毒、分解较快等特点，但在一定浓度下会对动物机体具有毒性[12]。日本制定了GA3在柠檬、草莓等30余种水果和杏仁等坚果中的限量标准，其限量值为0.2 mg/kg[13]。【本研究切入点】目前GA3在果品中残留研究多集中在检测技术上，针对果品中GA3降解动态以及残留量研究不多，而枣树花期喷施GA3后果实中GA3含量的变化规律和残留研究鲜见报道。研究盛花期喷施不同浓度GA3对骏枣产量和品质的影响，分析GA3喷施后不同发育时期花和果实中GA3含量变化规律。【拟解决的关键问题】于骏枣盛花期叶面喷施外源GA3，成熟期调查骏枣产量和营养品质相关指标，在筛选出适宜浓度的基础上，采用HPLC对处理后不同发育时期花和果实中GA3含量和成熟期枣果GA3最终残留量进行定量分析。兼顾产量和营养品质筛选出骏枣喷施GA3的适宜浓度，评价成熟期枣果中GA3残留安全性，为骏枣生产上合理使用GA3提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验地位于新疆阿克苏地区温宿县万亩生态园，品种为骏枣，株行距4 m×1.5 m，当年主枝短截，放3～4个新生枣头，树高1.2～1.5 m，冠幅0.8～1.0 m，树龄10年生，南北行向定植，土质为沙壤土，园相整齐，树势均衡，管理较好。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

赤霉素(GA3)处理：试验小区采用随机区组设计，去除边行后，自西向东每2行为1小区，每行长度45 m，小区间设2行为隔离带，每小区随机选取27株树作为采样树，9株为1重复；于骏枣盛花期(6月7日)喷GA3，处理1：0(CK)、10、20、40、60和80 mg/L的GA3溶液喷1次；处理2：40 mg/L GA3溶液连喷3次(40-3)，盛花期开始每隔7 d喷1次。赤霉素产品为纯度98%的GA3粉剂(源叶生物科技有限公司)。

1.2.2 指标测定

1.2.2.1 GA3含量

采用高效液相色谱法(HPLC)测定骏枣不同浓度处理和不同发育时期花和果实中的GA3含量。分别于GA3喷施后的6 h、1、3、5、10、15、30、50、80、120 d，共计10个样本，每样本3个生物学重复，田间装入5 mL冻存管后液氮速冻，带回实验室测定GA3含量。HPLC液相条件：Rigol L3000高效液相色谱仪，Kromasil C18反相色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)，流动相的配制：A:甲醇，B：0.1%磷酸水溶液。开启电脑、检测器和泵，安装上色谱柱，打开软件，在方法组中设置进样量10 μL，流速1 mL/min，柱温30℃，走样时间为30 min，紫外检测波长210 nm，设置完成保存方法组。用流动相过柱子，待基线稳定后开始加样测定，3次重复。GA3测定的标准曲线为y= 45.596x-9.851 2；R2=0.999 9，保留时间为11.297 min。

1.2.2.2 果实营养品质指标

果实全红期(120 d)，在树冠外围东、西、南、北4个方位共标定100个枣吊调查。单果重测定采用称重法，纵横径测定采用数显游标卡尺，果柄拉力测定采用植物拉力计，蛋白质含量测定采用BCA法，总酸含量测定采用NaOH滴定法；可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法；纤维素含量测定采用微量法(试剂盒)。

1.3 数据处理

Excel 2007整理数据、GraphPad Prism 7制图、SPSS 21.0进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度GA3处理对骏枣产量和品质影响

研究表明,骏枣盛花期喷1次GA3后，单果重下降，果形指数和果柄耐拉力增加，产量提高；随着GA3处理浓度的增加，全红期果实营养品质表现出一定的规律性，即可溶性糖含量先升高后降低，蛋白质、总酸含量先降低后升高，纤维素含量逐渐升高。骏枣盛花期喷施40 mg/L GA3，平均单果重最小，产量最高，该浓度时能显著提高产量，增产潜力大。花期连喷3次，单果重、果柄耐拉力、产量显著提高，营养品质中可溶性糖和纤维素含量提高，总酸含量下降。表1，图1

表1 不同浓度 GA3 处理下骏枣产量相关指标变化Table 1 Effects of different concentrations of GA3 on the yield in Jun jujube

图1 不同浓度 GA3 处理的骏枣营养品质比较Fig.1 Comparison of nutritional quality of Jun jujube treated with GA3 at different concentrations

2.2 不同发育时期花和果实中GA3 变化规律

研究表明,对照枣花的 GA3含量随着花的发育先升高后逐渐降低，幼果期果实(15 d)GA3含量显著上升，至果实膨大期结束(30 d)GA3含量迅速下降后保持在较低水平。40 mg/kg GA3处理显著提高了同期枣花或果实中的GA3含量，与对照GA3含量变化规律基本一致，但处理后枣花GA3含量表现为逐渐降低。喷施GA3提高了枣花和果实发育起始阶段的GA3含量，且作用时间持久。图2

注：6 h～10 d样品为花，15～120 d样品为果实，*表示同期处理和CK间的差异显著(P<0.05)

2.3 不同浓度GA3处理后枣花和果实中GA3 含量

研究表明,随着 GA3喷施浓度的增加，处理后1 d，枣花中GA3含量呈现逐渐升高的趋势，GA3处理浓度为10 mg/L时，与对照无显著差异；GA3处理浓度为80 mg/L时，较60 mg/L GA3处理花中GA3含量反而显著降低。20～80 mg/L GA3处理，均能显著提高骏枣花中GA3含量，但浓度过高时(80 mg/L)可能抑制枣花自身GA3的合成，浓度过低效果则不明显。不同GA3浓度处理的骏枣全红期(120 d)果实中 GA3含量均显著高于CK( 0.624 8 mg/kg)，较CK提高了0.281 2～0.397 6 mg/kg，其中60 mg/L GA3处理果实中 GA3含量最高为1.022 mg/kg。 处理和CK骏枣全红期果实中GA3含量均超过了日本水果中规定的 GA3最大残留限量0.2 mg/kg，枣树盛花期喷施GA3可能存在果品安全风险；40 mg/L GA3喷施1次与3次的全红期果实中GA3含量差异不显著。图3

注：不同字母表示同期(1 d、120 d)处理间的差异显著(P<0.05)

3 讨 论

枣树花期喷施低浓度的GA3有助于提高叶片中叶绿素含量，增加叶面积和叶厚度，提高光合作用，增加产量有积极作用[10]。骏枣花期喷施GA3对产量有一定程度的提高，但单果重下降，可能是由于坐果数量多，营养供应充足所致。喷施40 mg/L GA3时，产量显著提高，但单果重显著降低，喷施GA3的枣园获得高产的同时应加强肥水供应，提高单果重，更有利于优质。枣果实发育后期以积累蔗糖为主，果实发育过程中叶面喷施GA3可以提早蔗糖开始积累的时间，同时使得果实总糖含量增加，可滴定酸含量下降[14,15]，这与研究结果一致。研究认为骏枣盛花期喷施40 mg/L GA3更利于产量的提高，该浓度连喷3次，骏枣产量和营养品质均得到明显提高。灰枣上的研究表明，喷施GA3的枣花中GA3含量都比未喷施的高，且达到极显著水平[16]。不同浓度GA3处理均显著提高了枣花和果实中GA3含量，但同时还发现喷施80 mg/L GA3时抑制枣花自身GA3的合成。GA3和GA4+7在梨中的半衰期为9.8～13.6 d，喷后42 d消解80%左右，消解速度较快[17]。研究中喷施1次和3次40 mg/L GA3，全红期果实中GA3含量并未显著增加，外源GA3在果实中降解具有一定的时效性，GA3残留累积效应并不明显。但骏枣花期喷施不同浓度GA3均显著提高了全红期果实中GA3含量。

4 结 论

骏枣盛花期叶面喷施40 mg/L GA3时增产的效果较优，该浓度连喷3次产量和营养品质进一步提高，在田间水肥有保障的枣园采用该措施。喷施GA3能提高整个生育期枣花和果实的GA3含量，特别是提高了花和幼果发育初期的GA3含量，变化规律与对照基本一致。不同浓度GA3处理表现为低浓度促进、高浓度抑制内源GA3的合成。不同浓度GA3处理较CK全红期果实中GA3含量提高了0.281 2～0.397 6 mg/kg。