菠萝果实酸研究进展

2023-02-10吴建阳伍晓莹黄加燕武爱龙张秀梅

现代园艺 2023年1期

吴建阳，何冰，伍晓莹，黄加燕，陈妹，武爱龙，张秀梅*

（1 湛江幼儿师范专科学校/岭南师范学院基础教育学院，广东湛江 524037；2 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/农业农村部热带果树生物学重点实验室，广东湛江 524091）

菠萝（Ananas comosus）是凤梨科（Bromeliaceae）[18]凤梨属（Ananas Merr.）的一种多年生单子叶植物，菠萝果实营养丰富，富含钙、钾、维生素C 和维生素A，新鲜的菠萝还含有丰富的菠萝蛋白酶[1]。菠萝占世界热带水果产量的20%以上。在生产国，近70%的菠萝作为新鲜水果被消费[2]。本研究从国内外不同品种、激素、矿质元素、农艺措施、有机酸代谢相关酶等方面对菠萝果实酸含量的研究现状进行总结，并在此基础上对后续试验研究提出几点展望，以期推动菠萝果实酸含量的研究往纵深发展。

1 不同菠萝品种果实酸的研究

张秀梅等[3]研究表明，‘卡因’菠萝果实中柠檬酸含量最高（62%），苹果酸次之（14%），乙酸、酒石酸和草酸含量较低，马来酸含量更少。在此基础上，张秀梅等[4]对比了‘巴厘’和‘卡因’果实中有机酸的含量，表明果实中主要的有机酸为柠檬酸和苹果酸，其在果实中的含量分别为65.7%、24.9%和62.2%、14.4%，在‘卡因’果实中还检测到酒石酸、乙酸、草酸和马来酸。马帅鹏等[5]对比了3 个菠萝品种有机酸含量，发现柠檬酸的含量在‘巴厘’中最高，其次是‘金菠萝’，‘黄金菠萝’最低，苹果酸的含量在‘巴厘’和‘黄金菠萝’相近，且都高于‘金菠萝’。严程明等[6]对比了5 个菠萝品种果实中可滴定酸含量的差异，发现最高为黄金菠萝，其次为金菠萝，金钻、卡因、巴厘3 个品种差异不大且均最低。陆新华等[7]对比了12 个泰国菠萝品种中可滴定酸的差异，发现Chantaburi 和Puket 中的最高，其次为New Puket、Trad sri thong 和Phetchaburi#1，最低的为Pakchong，同时陆新华等[8]对40 份菠萝品种有机酸含量和组分进行了研究，发现菠萝果实有机酸主要由柠檬酸、奎宁酸和苹果酸组成，其中含量最高的是柠檬酸；进一步分析了56 份菠萝品种有机酸含量和组分，得到相同的结论[9]。张玉梅等[10]对5 份菠萝品种的研究发现，台农16 号可滴定酸含量最高，台农17 号和巴厘的一样都为最低。吕润等[11]比较了8 份菠萝品种在海南地区的表现，发现可滴定酸含量在台农23 号中最高，在台农21 号中最低。刘世红等[12]对比了10 个菠萝品种在西双版纳的表现，发现可滴定酸含量在台农6 号和17号中的最高，台农19 号中的最低。

2 植物激素对菠萝果实酸的影响

在生长素方面，Roy 等[13]研究表明，300mg/L NAA在花后45d 喷施1 次和花后45d 喷施1 次+花后60d喷施1 次都使果实酸度增加。杜丽清等[14]研究表明，在花后20d 和30d 分别喷施200mg/L L-色氨酸和50mg/L IAA 可以降低有机酸含量。在细胞分裂素方面，姚艳丽等[15]喷施DCPTA[2-（3，4-二氯苯氧基）-乙基-二乙胺]和DA-6（己酸二乙氨基乙醇酯）等新型的植物生长调节剂，发现10、50mg/L 的DCPTA 和DA-6 都可以降低有机酸的含量，且以50mg/L 的DA-6 降低最大。在赤霉素方面，Li 等[16]在花后0d 和15d 分别用5、20、50、100mg/L GA3处理‘巴厘’菠萝，发现当施用浓度为5、20、50mg/L 时，随着GA3浓度增加而酸度降低，当施用浓度为100mg/L 时酸度增加。刘岩等[17]在‘神湾’菠萝中的研究发现喷施赤霉素可以增加果实酸的含量。在乙烯方面，庞观胜等[18]的研究表明，在谢花后每隔7d 喷施40μg/L 乙烯利，可以降低可滴定酸的含量。

3 矿质元素对菠萝果实酸的影响

吴川德等[19]研究了N、P、K 肥对台农4 号菠萝总酸含量的影响，发现不同浓度的N、P、K 肥对总酸含量几乎没影响。张江周等[20]研究了5 种施肥量（不施肥、农民传统施肥量的80%、农民传统施肥量、农民传统施肥量的120%和农民传统施肥量的150%）对巴厘菠萝可滴定酸含量的影响，发现随着肥料施用浓度的增加，可滴定酸含量呈上升的趋势。刘亚男等[21]在磷、钾肥供应充足的基础上研究了不同氮肥浓度（0、150、300、450、600kg/hm2）对巴厘菠萝果实中可滴定酸含量的影响，发现随着施用浓度的增加可滴定酸的含量反而降低。Razzaquea 等[22]研究不同浓度的K 肥（K2O，0、266、532、798、1064、1330 kg/hm2）对种植在泥炭土上菠萝果实酸的影响，结果表明酸的含量随着K 肥浓度的增加而增加。Spironello 等[23]研究了N、P、K 肥对‘无刺卡因’菠萝的影响，在种植时施用不同浓度的P 肥（P205，0、80、160、320 kg/hm2），在生长发育过程中分4次施用（栽种后的第1 个月11.4%、第6 个月17.1%、第8 个月28.6%和第10 个月42.9%），使最终N 肥和K肥的浓度分别为0、175、350、700 kg/hm2，结果表明各种浓度的P 肥对果实酸度几乎没影响；随着N 肥施用量的增加，酸度下降；随着K 肥施用量的增加，酸度增加。

4 施肥方式对菠萝果实酸的影响

刘传和等[24]研究了在山地条件下，水肥一体化对‘神湾’菠萝可滴定酸的影响，发现水肥一体化可以提高可滴定酸的含量。石伟琦等[25]研究了分次施用氮肥对巴厘菠萝果实中可滴定酸含量的影响，发现在氮肥施用总量为400 kg/hm2时，随着分施次数的增加，可滴定酸的含量呈减少的趋势，这一研究与石伟琦等[26]在无刺卡因菠萝中的结果一致。刘亚男等[27]研究了有机肥和石灰对菠萝可滴定酸的影响，发现单独增施有机肥可以增加可滴定酸的含量，而单独增施石灰和同时增施有机肥和石灰处理中的可滴定酸含量降低。刘岩等[28]研究了花生麸、鸡粪、水肥等3 种有机肥对果实酸含量的影响，发现与复合肥相比，施用有机肥都降低了果实酸的含量。杨婷婷等[29]以澳洲卡因菠萝为材料，设置了化肥减量+有机肥替代、化肥减量、农户常规、空白对照4 个施肥处理，发现在空白对照中可滴定酸含量最高。梁正灏等[30]也做了类似的研究，以“台农17号”菠萝为材料，设置有机无机缓控释肥配施、有机无机肥配施、减量施肥、农户常规施肥、不施肥5 个处理，发现施肥处理降低了可滴定酸含量。董龙等[31]以“台农16 号”菠萝为试材，研究不同有机肥对菠萝品质的影响，发现施用以发酵鸡粪为主的有机肥其果实可滴定酸最低。

5 其他农艺措施对菠萝果实酸的影响

Ngereza 等[32]研究不同栽培方式（有机栽培和常规栽培）对果实品质的影响，表明有机栽培中柠檬酸的含量比常规栽培的高。刘传和等[33]研究表明，相较于露地栽培，地膜覆盖栽培降低了果实可滴定酸的含量。陆新华等[34]研究了在花后不同时期套袋对菠萝果实可滴定酸含量的影响，发现套袋处理可以降低果实中可滴定酸的含量，且套袋时间越早，可滴定酸含量减少得越多。姚艳丽等[35]研究了不同时期（5 月、6 月、7 月、8 月）催花对有机酸含量的影响，表明有机酸含量最高的为8 月份催花，7 月份最低。张江周等[36]对比不同大小巴厘菠萝种苗对果实中可滴定酸含量的影响，发现大苗果实中可滴定酸的含量高于小苗。赵维峰等[37]以金菠萝为试材，采用50%和70%透光率蓝网、绿网、黑网遮阳网进行遮光处理，发现70%透光率蓝网中总酸含量最高，70%透光率绿网中最低；同时，赵维峰等[38]在云南研究不同颜色遮阳网和覆盖时间对菠萝果实品质的影响发现，谢花后45d 覆盖蓝网处理中的总酸度最高，最低的为谢花后45d 覆盖绿网。邱文武等[39]以“台农16号”菠萝为试材，设置荫蔽度为86%、73%、66%、45%、33%、0%（对照）6 种遮阳处理，发现86%和73%处理中有机酸含量最高，对照中的最低。刘思汝等[40]以金菠萝‘MD-2’为试验材料，在旱季设置4 种灌水量，发现随着灌水量增加，果实可滴定酸含量降低。

6 有机酸代谢相关酶与酸的研究

张秀梅等[3]在‘卡因’菠萝果实中的结果表明，从幼果期到果实迅速生长后期，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和柠檬酸合成酶的活性与柠檬酸的含量正相关。Saradhuldhat 等[41]分析了高酸‘PRI#36-21’和低酸‘PRI#63-555’无刺卡因菠萝果实发育过程中柠檬酸合成酶、乌头酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、苹果酸脱氢酶、苹果酸酶等在2 个品种中酶活性的变化，发现柠檬酸合成酶、乌头酸酶在果实酸度方面起着重要的调控作用。在分子方面，马海洋等[42]在菠萝基因组中鉴定到3 个PEPC 基因，并分析了其在不同组织中的表达量，但并没有研究PEPC 基因与果实酸之间的关系。