中微量元素钙、镁、硼叶面肥对皱皮木瓜果实产量和品质的影响

陈珍 曹帮华 耿颖 刘炜 曹晓楠 赵钰琪 王可欣 李圣波 诸葛绪钦

摘要：【目的】探究叶面喷施不同浓度钙、镁、硼肥对皱皮木瓜果实产量和品质的影响，探索最佳浓度，为皱皮木瓜合理喷施叶面肥提供科学依据。【方法】以3 年生皱皮木瓜长俊为试验作物，于果实发育期分别喷施0.1%、0.2%、0.3%的CaCl2（C1、C2、C3），0.5%、1.0%、1.5%的MgSO4（M1、M2、M3）和0.1%、0.2%、0.3%的硼砂（B1、B2、B3）溶液肥，以清水（CK）为对照。在果实成熟后对果实产量和品质进行测定和分析。【结果】叶面肥各处理都能在不同程度上提高果实产量和品质。处理M1 提高产量效果最佳；处理B3 在改善品质方面效果最好，果实纵径、横径、单果质量、固酸比最大，可溶性固形物、齐墩果酸含量最高。C1 处理果实含水量最高，C2 单宁含量最低，C3 氨基酸、类黄酮、蛋白质含量最高；M1 淀粉含量、超氧化歧化酶活性最高；B1 果胶含量最高；B2 可滴定酸含量最低，维生素C、可溶性糖含量最高。主成分分析结果显示，各处理得分从高到低排序依次为B3＞M1＞C2＞C3＞B1＞M3＞B2＞M2＞C2＞CK。【结论】综合产量和品质因素考虑，在皱皮木瓜果实发育期间叶面喷施0.3%硼砂、0.5%MgSO4、0.2%CaCl2溶液肥效果较好。

关键词：皱皮木瓜；中微量元素；叶面肥；产量；品质；综合评价

中图分类号：S668.2 文献标志码：A 文章编号：1009-9980（2023）04-0724-11

皱皮木瓜[Chaenomeles speciosa（Sweet）Nakai]又名贴梗海棠，为蔷薇科（Rosaceae）木瓜属（Chaenomeles）的落叶灌木，栽培历史悠久，遗传资源丰富，是我国特有的经济树种[1]。木瓜果实被称为“百益之果”，果实中含可溶性固形物、可滴定酸、果胶、齐墩果酸、单宁、氮基酸、类黄酮、维生素C、超氧化物歧化酶等物质，集药用、食用价值于一身，是具有重大開发价值的珍品水果[2]。随着木瓜加工产业迅速发展，已研制出木瓜饮料、果脯、果酱、果酒、果醋等食用产品[3]。此外，木瓜保健产品也具有很大的市场潜力，木瓜作为一种药材，具有平肝舒筋、健脾开胃、祛风除湿、和胃化湿之效，可用于抗肿瘤、抑菌、利尿和治疗胃溃疡、糖尿病等，其含有的五环三萜类、黄酮类化合物和超氧化物歧化酶等还具有较高抗氧化活性[4-8]。因此，市场对木瓜果实的需求量大大提高，对果实的品质也有了更高的要求，在栽培中提高果实的产量和品质是提高市场竞争力的核心。

合理施肥是提高果实产量和品质的重要措施之一。在实际生产中，由于当地木瓜栽培技术水平低，缺乏平衡施肥技术，在生产上过多施用氮、磷、钾肥，而忽视中微量元素肥的施用，导致果实产量低、品质差[9]。研究表明，中微量元素对植物的生长发育和新陈代谢起着重要调控作用，对果品产量和品质的形成有着重要的影响。钙不仅是植物生长发育所必需的中量营养元素，更重要的是钙作为第二信使，在植物许多生理过程中起着重要作用[10]。张伟等[11]的研究表明，盛花期后20 d 喷施钙肥可显著增加南果梨单果质量、横纵径和总钙含量，并减少石细胞积累；刘鑫铭等[12]的研究发现，钙肥施用对提升巨峰葡萄外观着色、内在品质及不同部位钙含量等均起到一定作用；镁是叶绿素的组成成分，促进叶绿素的形成，参与光合作用以及各类营养成分的合成[13]。镁还是植物体内多种酶的活化剂[14]。马晓丽等[15]的研究表明，土施和叶面喷施镁肥能够显著提高叶片镁含量，提升硝酸还原酶活性，增加可溶性蛋白和可溶性糖含量，增加果皮花色素含量，提高果实可溶性固形物含量，降低可滴定酸含量，提升了果实外在和内在品质；硼对植物的生理代谢、养分平衡以及有些酶的活性是必不可少的[16]。杨俊等[17]的研究显示，合理喷施硼肥能够使黄金蜜柚果实增大，可食率提高，裂瓣率和粒化指数下降，可溶性固形物、维生素Ｃ和总糖含量提高，可滴定酸含量降低，果肉着色向着更深、更红、更黄、更亮的方向转变。

生产中常用的2 种施肥方式为根际施肥与叶面喷肥[18]。与根际土壤施肥相比，叶面喷肥可快速、简便地补充作物所需微量元素，直接作用于农作物叶片表面，通过分布在叶面的气孔、叶表面角质层的亲水小孔和叶片细胞的质外连丝被植物吸收，具有用量少、利用率高、肥效好等优点[19]。因此笔者在本研究中采用了叶面喷肥的方法。目前，叶面肥在粮食、蔬菜、瓜果方面都得到了广泛应用。赵银平等[20]的研究表明，喷施叶面肥可以提高设施番茄生长势和果实品质。谢英添等[21]的研究表明，7 种叶面肥均能增加西瓜主茎粗与叶片叶绿素含量，提升西瓜产量。对于皱皮木瓜施肥的研究，已有一些施用氮磷钾复合肥对果实产量和品质影响的报道[22]，但增施中微量元素肥对木瓜果实产量和品质影响的研究较为鲜见。笔者在本研究中以皱皮木瓜长俊为试验作物，通过在果实发育期对果树叶片喷施不同浓度的钙肥、镁肥、硼肥，比较不同处理对木瓜果实品质和产量的影响，以此探寻木瓜叶面喷施钙肥、镁肥、硼肥的合理浓度，为木瓜科学施肥、平衡施肥提供理论依据，推动木瓜产业发展。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2021 年在山东省临沂市河东区汤河镇木瓜园区内进行。汤河镇地处沂沭河冲积平原，属温带季风半湿润海洋性气候，四季分明。

1.2 试验材料

供试土壤：土层深度为0～20 cm 时，pH 值为6.97，全盐含量（w，后同）0.17%，有机质9.52 g·kg-1，全氮0.9 g · kg- 1，水解性氮114.8 mg · kg- 1，有效磷90.79 mg· kg-1，速效钾149.01 mg· kg-1；土层深度为20～40 cm 时pH 值为6.86，全盐量0.17%，有机质6.36 g·kg-1，全氮0.58 g·kg-1，水解性氮91 mg·kg-1，有效磷57.48 mg·kg-1，速效钾96.39 mg·kg-1。

供试作物：选取园区内生长发育良好、树势相对一致、无明显病虫害的3 年生皱皮木瓜长俊，株行距2 m×3 m。

供试肥料：无水氯化钙（CaCl2 ≥ 96% 国药集团化学试剂有限公司）、无水硫酸镁（MgSO4 ≥ 98% 国药集团化学试剂有限公司）、十水合四硼酸钠（Na2B4O7 · 10H2O ≥ 99.5% 国药集团化学试剂有限公司）。

1.3 试验设计

试验以清水做对照，叶面肥设置钙、镁、硼肥低浓度、中浓度、高浓度各3个水平，共10个处理（具体用量及编号见表1）。每3 株木瓜树为1 个小区，1 个小区为1 次重复，每个处理3 次重复。

采用叶面喷施的方法，第1 次喷施时间为2021年6 月20 日，此后每隔10 d 左右喷1 次，共喷4 次。于无风的晴天16：00 后周密均匀地将溶液肥喷施在果实和叶片上，直到滴液为止。每株树每次溶解肥料的用水量控制在500 mL，此用量刚好能使树叶正反两面喷透。其他栽培管理按正常田间管理进行。在果实成熟后采摘，测定单株产量，计数单株结实数，计算平均单果质量。并从每个处理中随机选取果形良好、成熟度一致、无明显病虫害和机械损伤的果实3 个，共取30 个果实作为样品，做好标记，放于车载冰箱中带回实验室，测量果实外在品质。用去离子水清洗后立即用液氮速冻，制成匀浆，于-80 ℃冰箱中保存备用，用于果实内部品质指标测定。

1.4 指标与测定方法

1.4.1 产量 采用普通台秤测定单株产量（g）；计数法测定单株结实数；以单株产量与单株结实数的比值代表平均单果质量（g）。

1.4.2 外在品质 采用精度为0.02 mm 的游标卡尺测量果实纵、横径（cm）；以纵径比横径代表果形指数。

1.4.3 口感品质 采用ATAGO PAL-1 数显折射仪测定可溶性固形物含量（%）；酸碱中和滴定法测定可滴定酸含量（%）；以可溶性固形物与可滴定酸含量的比值表示固酸比；采用EDTA络合滴定法测定单宁含量（%）；105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒质量测定含水量（%）。

1.4.4 营养品质 采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量、淀粉含量（mg· g- 1）；咔唑比色法测定果胶含量（%）；微波法测定类黄酮含量（mg·g-1）；高效液相色谱法测定齐墩果酸含量（μg·g-1）；2，6-二氯靛酚滴定法测定维生素C含量（mg·100 g-1）；茚三酮显色法测定氨基酸含量（mg·kg-1）；氮蓝四唑（NBT）光化还原法测定SOD酶活性（U·g-1）；G-250 考马斯亮蓝法测定蛋白质含量（mg·g-1）。

1.5 数据处理

试验数据使用Microsoft Excel 2010 进行初步处理和图表绘制；使用IBM SPSS 22 进行方差分析（ANOVA）、相关性分析（Pearson）和主成分分析（PCA），运用LSD和Duncan法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理下皱皮木瓜果实产量的差异

不同中微量元素肥处理对皱皮木瓜产量的影响如表2所示。结果表明，CK组木瓜果实每公顷产量为7105 kg，叶面喷施不同浓度钙、镁、硼肥，各处理单株产量差异显著，单株结实数差异极显著，平均单果质量差异不显著。单株产量变化范围是3 949.05～7 156.15 g，单株结实数变化范围是9.67～14.83 个，平均单果质量变化范围是409.35～563.75 g。

多重比较结果表明：与CK相比，处理M1 极显著提高单株产量，增幅分别为81.21%；处理B1、C2显著提高单株产量，增幅为75.85%、59.55%；其余处理单株产量与CK 差异不显著。与CK 相比，处理M1 极显著提高单株结实数，增幅为53.45%；处理B1 显著提高单株结实数，增幅为32.76%；其余处理单株结实数与CK 差异不显著。与CK 相比，处理B3、B2 均显著提高平均单果质量，增幅分别为45.59%、37.72%；其余处理平均单果质量与CK差异不显著。

2.2 不同处理下皱皮木瓜果实品质的差异

2.2.1 不同处理下皱皮木瓜果实外在品质的差异

不同中微量元素肥处理对皱皮木瓜果实外在品质的影响如表3 所示。结果表明，叶面喷施不同浓度钙、镁、硼肥后，各处理果实纵径、横径、果形指数差异均不显著。纵径变化范围是11.82～15.50 cm，横径变化范围是7.98～10.37 cm，果形指数变化范围是1.34～1.73。

多重比较结果表明：与CK 相比，处理B3 极显著提高果实纵径，增幅为31.11%；处理C2、M3、C1显著提高果实纵径，增幅分别为27.54%、24.06%、20.86%；其余处理果实纵径均提高，与CK差异不显著。与CK相比，处理B3、M3 极显著提高果实横径，增幅分别为29.94%、25.63%；处理M2、B1、M1 显著提高果实横径，增幅为17.41%、15.60%、14.34%；其余处理果实横径均提高，与CK差异不显著。所有处理果形指数与CK相比差异均不显著。

2.2.2 不同处理下皱皮木瓜果实口感品质的差异

不同中微量元素肥处理对皱皮木瓜果实口感品质的影响如表4 所示。结果表明，叶面喷施不同浓度钙、镁、硼肥后，各处理果实固酸比、可溶性固形物、可滴定酸、单宁含量差异极显著，含水量差异显著。可溶性固形物含量变化范围是7.77%～9.53%，可滴定酸含量变化范围是1.74%～2.54%，固酸比变化范围是3.40～5.06，单宁含量变化范围是0.47%～1.56%，含水量变化范围是86.40%～87.92%。

多重比较结果表明：与CK相比，处理B3 极显著提高果实可溶性固形物含量，增幅为22.75%；处理C2、M2 显著提高果实可溶性固形物含量，增幅分别为11.16%、10.73%；其余处理果实可溶性固形物含量均提高，与CK 差异不显著。与CK 相比，处理B2、C3 极显著降低果实可滴定酸含量，降幅分别为23.71%、18.97%；处理B3、B1、C2 显著降低果实可滴定酸含量，降幅分别为16.23%、16.09%、15.04%；其余处理果实可滴定酸含量均降低，与CK差异不显著。与CK相比，处理B3、B2、C2 极显著提高果实固酸比，增幅分别为48.99%、39.13%、30.87%；处理B1、C3 显著提高果实固酸比，增幅分别为26.86%、26.20%；其余处理果实固酸比均提高，与CK差异不显著。与CK相比，处理C1、C2、C3、M2、M3 降低单宁含量，其余处理单宁含量升高。其中，处理C2、M2 极显著降低果实单宁含量，降幅分别为58.22%、52.30%；处理M3、C3 显著降低果实单宁含量，降幅分别为30.49%、29.40%；处理B2 极显著提高果实单宁含量，增幅为39.29%；其余处理果实单宁含量与CK差异不显著。与CK相比，除处理C3 外，其余处理含水量均提高。其中，处理C1 极显著提高果實含水量，增幅为1.25%；处理M2 显著提高果实含水量，增幅为0.90%；其余处理果实含水量与CK差异不显著。含水量虽然差异显著，但不同处理间数据差别并不大，可能是重复间差异小的原因。

2.2.3 不同处理下皱皮木瓜果实营养品质的差异

不同中微量元素肥处理对皱皮木瓜果实营养品质的影响如表5 所示。方差分析结果表明，叶面喷施不同浓度钙、镁、硼肥后，各处理果实淀粉、果胶、类黄酮、齐墩果酸、维生素C、氨基酸含量及SOD酶活性差异极显著，可溶性糖含量差异显著，蛋白质含量差异不显著。淀粉含量变化范围是128.90～182.97 mg·g-1，果胶含量变化范围是2.32%～5.70%，类黄酮含量变化范围是8.29～12.39 mg· g-1，齐墩果酸含量变化范围是305.24～646.48 μg · g-1，维生素C含量变化范围是138.07～199.44 mg· 100 g-1，氨基酸含量变化范围是2 473.18～3 102.53 mg·kg-1，SOD酶活性变化范围是764.24～1 960.80 U·g-1，可溶性糖含量变化范围是213.83～277.62 mg·g-1，蛋白质含量变化范围是2.36～2.81 mg·g-1。

多重比较结果表明：与CK相比，处理M3、C3、M1 极显著提高果实淀粉含量，增幅分别为41.95%、39.18%、35.70%；处理M2、C2、B3 显著提高果实淀粉含量，增幅分别为30.49%、30.25%、24.88%；其余处理果实淀粉含量均提高，与CK差异不显著。与CK相比，处理B1、B2 极显著提高果实果胶含量，增幅分别为145.69%、137.07%；处理B3、M3 显著提高果实果胶含量，增幅分别为96.12%、76.72%；其余处理果实果胶含量均提高，与CK差异不显著。与CK相比，处理B1 使果实类黄酮含量降低，且差异不显著（p＞0.05）；处理C3、C2、C1、M1、M2、B3 极显著提高果实类黄酮含量，其中C3 增幅最大，為42.86%；其余处理果实类黄酮含量均提高，与CK差异不显著。与CK 相比，处理C1 使果实齐墩果酸含量降低，且差异不显著；处理M3 使果实齐墩果酸含量提高，且差异不显著；其余处理均极显著提高果实齐墩果酸含量，其中B3 增幅最大，为102.00%。与CK相比，处理B2、B1、B3、M3、C3 极显著提高果实维生素C 含量，增幅分别为44.44% 、32.61% 、29.94% 、22.59%、20.20%；处理M2 显著提高果实维生素C含量，增幅为13.88%；其余处理果实维生素C 含量均提高，与CK差异不显著。与CK相比，处理B2 使果实氨基酸含量降低，且差异不显著；处理C3、C1、M2、C2 均极显著提高果实氨基酸含量，增幅分别为25.36%、19.69%、14.96%、13.97%；处理M1、B3 显著提高果实氨基酸含量，增幅分别为12.94%、11.12%；其余处理果实氨基酸含量均提高，与CK差异不显著。与CK 相比，处理M3、B1、B3、C3、M1、B2、C2均极显著提高果实SOD 酶活性，增幅分别为156.57%、142.57%、133.27%、122.64%、100.61%、77.94%、59.30%。处理M2 显著提高果实SOD酶活性；处理C1 能提高果实SOD酶活性，但与CK相比差异不显著。与CK相比，处理B2 极显著提高果实可溶性糖含量，增幅为26.59%，其余处理对可溶性糖含量影响差异不显著。与CK相比，所有处理对蛋白质含量影响差异均不显著，其中C3 影响最大，增幅为12.19%。

2.3 不同处理下皱皮木瓜品质和产量差异的相关性和主成分分析

木瓜果实性状间的相关性分析见表6，由表6 可知，各指标之间存在相关性。固酸比与可滴定酸含量呈极显著负相关，与单果质量、纵径、可溶性固形物、维生素C、齐墩果酸含量呈极显著正相关，与SOD 酶活性也存在显著正相关关系。其余性状间亦存在相关关系，各性状提供的信息发生重叠，各单项指标对皱皮木瓜评价所起的作用也不尽相同，不能直接利用单个指标准确评价不同处理对产量和品质影响的综合作用结果。因此，对皱皮木瓜果实的产量及品质共19 个果实品质指标进行主成分分析（PCA），采用KMO检验法和Bartlett 球体检验法进行因子分析的适用性检验。结果显示，KMO 值等于0.608，Bartlett 球体检验sig 小于0.01，说明原变量适合做主成分分析。

经计算得6 个主成分因子的特征向量。主成分特征值、贡献率、累计贡献率及其特征向量如表7 所示。由表7 可知，根据特征值大于1 的原则，得出6 个主成分，累积贡献率达到80.013%（ ＞80%），基本保留了19 个指标的信息，达到果实品质分析的可信标准，因此可以采用这6 个主成分对皱皮木瓜果实品质进行综合评价。在6 个主成分中，第1 主成分特征值为4.958，方差贡献率为26.096%，主要由固酸比、维生素C 含量、可滴定酸含量、纵径、单果质量、可溶性固形物含量、SOD 酶活性、齐墩果酸含量和横径决定，反映果实口感和外形品质；第2 主成分特征值为3.262，方差贡献率为17.169%，主要由类黄酮、氨基酸、单宁、淀粉和果胶含量决定，反映果实营养品质；第3 主成分特征值为2.27，方差贡献率为11.948%，主要由单株产量决定，反映果实产量；第4 主成分特征值为2.032，方差贡献率为10.693%，由蛋白质含量和单株结实数决定；第5 主成分特征值为1.417，方差贡献率为7.456%，由含水量和可溶性糖含量决定；第6 主成分特征值为1.264，方差贡献率为6.652%。

以各个主成分方差贡献率占6 个主成分累积方差贡献率的比率为权重，乘以各个主成分得分，得到不同处理的综合得分，获得数学模型比如下：

Y = 0.326 1 Y1 + 0.214 6 Y2 + 0.149 3 Y3 + 0.133 6Y4+ 0.093 2 Y5+ 0.083 1 Y6。

主成分得分和综合得分情况如表8 所示。由表8 可知，各处理综合得分由高到低排序次为B3＞M1＞C2＞C3＞B1＞M3＞B2＞M2＞C1＞CK。各处理综合得分均高于CK。由此可见，叶面喷施钙、镁、硼肥对木瓜果实品质和产量均有不同程度提升，其中，处理B3 后综合得分最高，表明其对木瓜果实品质和产量的综合提升效果最好。

3 讨论

果实的产量直接影响了经济效益，果实品质是外在品质和内在品质的综合[23]，品质的优劣直接影响着消费者的选择，口感品质的优劣决定了果实的商品价值高低[24]。本试验中研究了叶面喷施不同浓度的CaCl2、MgSO4和硼砂溶液肥对木瓜果实产量和品质的影响。研究结果显示，不同处理下皱皮木瓜果实产量和品质均有不同程度提高。

3.1 钙对皱皮木瓜果实产量和品质的影响

钙肥3 个浓度中，0.1% CaCl2处理下果实单宁含量最低、果实含水量最高；0.3% CaCl2处理下果实类黄酮、蛋白质、氨基酸含量最高。主成分分析综合评价得分最高的是0.2% CaCl2。在实际生产中，若是想提高出汁率，降低果实涩味，可叶面喷施0.1% Ca-Cl2；若是主要考虑营养价值，可叶面喷施0.3% Ca- Cl2；若是想提高果实产量和品质综合价值，可叶面喷施0.2% CaCl2。

3.2 镁对皱皮木瓜果实产量和品质的影响

镁肥3 个浓度中，0.5% MgSO4处理下单株产量最高，单株结实量最多；1.5% MgSO4处理下果实淀粉含量、SOD酶活性最高。主成分分析综合评价得分最高的是0.5% MgSO4。在实际生产中，若是想总产量最高，创造最大经济效益，可叶面喷施0.5% Mg-SO4；若是主要考虑营养价值，可叶面喷施1.5% Mg-SO4；若是想提高果实产量和品质综合价值，可叶面喷施0.5% MgSO4。

3.3 硼对皱皮木瓜果实产量和品质的影响

硼肥3 个浓度中，0.1%硼砂溶液处理下果实果胶含量最高，0.2%硼砂溶液处理下果实维生素C、可溶性糖含量最高，可滴定酸含量最低，0.3%硼砂溶液处理下果实纵径、横径和单果质量最大，齐墩果酸、可溶性固形物含量最高，固酸比最大。0.3%硼砂溶液主成分分析综合评价得分最高。在实际生产中，叶面喷施0.3%硼砂溶液能使果实最大程度增大增重，提高外观品质；且能使固酸比比值最高，水果风味最佳；还能最大程度综合提高果实产量和品质。笔者在本试验中仅研究单一喷施钙、镁、硼肥的效果，对于钙、镁、硼肥配施对皱皮木瓜果实产量和品质的影响尚不明确，需今后进一步探讨。

4 结论

笔者在本研究中选用的3 种中微量元素钙镁硼的3 个浓度都能不同程度提高皱皮木瓜果实产量和品质。叶面喷施0.3%硼砂、0.5% MgSO4、0.2% Ca-Cl2溶液肥对提升皱皮木瓜果实产量和品质效果最好。

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