外源钙肥对瑞都早红葡萄裂果和果实品质的影响

龙 鹏 段铸轩 朱明涛

（湖南人文科技学院农业与生物技术学院 湖南娄底 417000）

裂果通常指果皮或果肉开裂，果肉外露。 它属于一种生理性病害，在园艺植物中普遍发生，当裂果发生后，易遭受病菌侵染及昆虫和鸟类的啃食，使果实丧失商品价值，给果农造成巨大的损失。 在柑橘、苹果、石榴、枣等果树上裂果现象尤其严重[1]。 因此，研究裂果发生机制， 找出防治裂果发生的措施成为当前研究的热点。 引起裂果发生的原因包括外因和内因，其中水分不均是引起裂果的主要外因，范永山等的研究发现，当葡萄果实长期处于干旱条件时，如果突遇大雨，会引起果实大量开裂[2]，这种现象在油桃、樱桃、枣等果树上经常发生；王力荣等认为，水分供应不均衡使果实的含水量大幅变化， 进而造成果实内外生长失调形成裂果[3]。 引起果实开裂的内部因素较多，目前普遍认为果皮的韧性与裂果紧密相关，裂果一般发生在果实成熟后期， 这时果皮细胞壁中的PG、PME 等酶活性增强，原果胶、纤维素含量降低，水溶性果胶含量增加，果皮韧性降低，如何增强果皮韧性成为防治果实裂果的关键[4]。 研究表明，在果实发育过程中外源补充钙肥能够有效阻止果皮中PG、PME 等酶活性降低，减少原果胶和纤维素的降解，保持果皮韧性，显著降低裂果率[5]。

葡萄在我国广泛种植， 其中鲜食葡萄栽培面积为世界第一， 但鲜食葡萄的成熟季节大多是在高温多雨的季节， 极端天气容易发生， 常常引起大量裂果，采取有效措施降低裂果的发生，对于葡萄产业的发展具有重要的意义。 有研究报道，0.5 g/L 氯化钙溶液能够降低葡萄的裂果率[6]，为了进一步验证钙在葡萄裂果中的作用， 本研究以7年生易裂果品种瑞都早红为试验材料， 转色前期用0.5 g/L 氯化钙溶液喷施葡萄树，探究氯化钙处理对葡萄果实裂果的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2020年在长沙阳光葡萄基地进行，以7年生易裂果品种瑞都早红为试验材料，转色前期用0.5 g/L 氯化钙溶液喷施葡萄树，对照用无菌水喷施，氯化钙溶液和无菌水均加入0.05%吐温80。 本试验设3 次重复，每次重复3 棵树。 试验中所有葡萄树生长势一致，均采用“T”型搭架，统一栽培管理。 在成熟期进行采样、裂果率统计和田间性状调查，每次随机采取10 串葡萄（每串葡萄10个果实），放入液氮罐运入实验室-80℃保存备用。

1.2 试验方法

裂果率统计：成熟期随机调查10 串葡萄，裂果率=（10 串葡萄上的裂果单粒数/10 串葡萄上的单粒总数）×100%。 果实耐压力采用质构仪（TA-XT2i）测定，具体方法参照使用说明书。 钙含量的测定采用原子吸收法[6]，果胶酶（PG）、果胶甲酯酶（PME）活性的测定参考陈睿等[7]的方法。 水溶性果胶（WSP）、螯合性果胶（SSP）、碱溶性果胶（CSP）含量的测定参考Yu等[8]的方法。 可溶性糖含量的测定参考曾庆孝[9]的方法，可滴定酸含量的测定参考张小月等[10]的方法，维生素C 含量的测定参考张海声[11]的方法，总花色苷含量的测定参考丁平等[12]的方法。

1.3 数据分析

试验数据采用Excel 2010 和SPSS 21 软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 钙处理对裂果率、 果实耐压力和果皮钙含量的影响

氯化钙处理对瑞都早红葡萄果实的果皮钙含量、裂果率、果实耐压力的影响见表1。 由表1 可知，氯化钙处理后，果皮钙含量显著高于对照，果实耐压力显著增大，裂果率显著降低。 说明在瑞都早红葡萄果实转色前期喷施氯化钙能够有效防治葡萄裂果病的发生。 分析原因，这可能是葡萄果皮吸收钙以后韧性增强，耐压力显著增加，而果皮韧性的增强，使其能够抵抗内部果肉膨胀产生的压力， 从而防止裂果的发生。

表1 钙处理对裂果率、果实耐压力和果皮钙含量的影响

2.2 钙处理对葡萄果皮细胞壁代谢的影响

随着果实的成熟， 葡萄果皮细胞壁代谢酶活性逐渐增强，其中PG 和PME 是细胞壁代谢的主要酶，它们能够将原果胶分解成WSP、SSP、CSP， 其活性的高低对细胞壁的代谢具有重要的影响。 由表2 可知，氯化钙喷施后， 成熟期果皮的PG 和PME 活性均显著低于对照，WSP 含量显著低于对照，SSP 和CSP 含量显著高于对照。通常WSP 含量高、SSP 和CSP 含量低时，细果皮胞壁结构会被破坏，果皮韧性降低，而当WSP 含量低、SSP 和CSP 含量高时，说明果皮细胞壁比较完整，果实韧性较强。 因此，钙处理可能通过降低葡萄果皮PG 和PME 酶的活性， 延缓葡萄果皮细胞壁代谢，从而减少裂果的发生。

表2 钙处理对果皮细胞壁代谢的影响

2.3 钙处理对葡萄果实品质的影响

葡萄果实品质主要包括可溶性糖、可滴定酸、维生素C、花色苷等。 在草莓、樱桃、柑橘等果实中都有钙肥能够提高果实品质的报道。 在本试验中（表3），外源钙处理后葡萄果实的可溶性糖含量显著升高，可滴定酸含量显著降低， 维生素C 和花色苷含量均显著增加， 说明在瑞都早红葡萄果实转色前期喷施氯化钙不但能够降低裂果率， 也能够有效提高果实品质。

表3 钙处理对葡萄果实品质的影响

2.4 钙处理对葡萄果实田间性状的影响

单果重、果实纵径、果实横径是葡萄果实田间的重要性状， 对葡萄果实商品价值有重要的影响。 由表4 可知，外源氯化钙处理后，单果重、果实纵径、果实横径均显著高于对照， 说明外源钙能够有效提高果实的外观品质。 果梗耐拉力与葡萄果实的耐贮藏性有关，葡萄收获后果粒容易掉落，降低了葡萄的商品价值，而经过氯化钙处理后，其果梗耐拉力显著增大，能够提高其耐掉粒性。

表4 钙处理葡萄果实田间性状调查

3 讨论与结论

钙在植物生长发育中起着重要的作用， 是细胞壁的重要组成成分，能够维持细胞壁的结构与功能。其中果胶酸钙是细胞壁和胞间层的重要组成成分,使细胞间紧密连接，降低原果胶的水解速率，保护细胞壁的完整性， 从而使果皮韧性增加， 抗裂能力提高。 曹一博等以抗裂品种‘圆铃枣’及易裂品种‘俊枣’为试验材料，发现抗裂品种‘圆铃枣’果皮的钙含量显著高于易裂品种‘俊枣’，认为果皮中钙含量与果实耐裂性密切相关[13]。 在果实中，补施外源钙肥能够显著降低裂果的发生， 在很多果树中都得到了验证。 刘铁铮等在幼果期对大丰杏和硕光杏喷施糖醇螯合钙肥，发现杏果实裂果发生程度显著降低[14]。 张阁等以3个抗裂性不同的甜樱桃品种进行果实发育期外源补钙处理， 发现钙处理可显著提高樱桃果实中的钙含量， 抗裂性较差的滨库和红丰樱桃裂果率分别由49%降为28%、92%降为60%[15]。 朱明涛和余俊等以易裂果油桃品种为试验材料，在盛花期20 d 后开始喷施钙肥，发现能够显著降低油桃的裂果率[16]。

陈继群等以抗裂果的‘纽荷尔’和易裂果的‘朋娜’脐橙为试验材料研究发现，外源钙能够降低裂果的原因可能是钙使果皮细胞壁中的PG、PE 酶活性降低[17]。郭红彦等以易裂果品种‘壶瓶枣’为试验材料进一步研究发现， 外源钙处理显著降低果皮果胶酶与纤维素酶的活性， 并显著提高果皮中原果胶和纤维素的含量， 同时还发现裂果率与果皮中的果胶酶活性呈正相关，与原果胶含量含量呈负相关[18]。 本试验结果表明，在葡萄转色前期喷施氯化钙后，果皮钙含量显著高于对照，果实耐压力显著增大，裂果率显著降低；PG 和 PME 活性降低，WSP 含量显著低于对照，SSP 和CSP 含量显著高于对照；溶性糖、可滴定酸、维生素C、花色苷显著增加；单果重、果实纵径、果实横径和果梗耐拉力显著升高。 进一步证明了外源钙肥能够有效阻止葡萄裂果的发生， 但钙的作用机制还需要深入进行研究。