采前不同钙制剂处理对“红阳”猕猴桃品质和贮藏性能的影响

杨永超,李 杰,付鸿博,王永平,王顺海,陈德富,陈大明

(1 红河学院生命科学与技术学院,云南蒙自,661100;2 云南省农业科学院热区生态农业研究所,云南元谋,651300;3 云南源盘果业有限公司,云南屏边,661200)

钙元素是植物必需的大量营养元素之一,在细胞结构维持和生理生化代谢等过程中发挥着重要作用,如作为细胞结构组分、参与第二信使信号传递、调节细胞渗透压及参与酶促作用等[1]。钙元素还能影响果实着色、果实养分积累、果实品质、果实的贮藏性能等[2],外源钙制剂在苹果[3]、锦橙[4]、樱桃[5]、桃[6]、蓝莓[7-8]等果树上的研究结果也表明了钙的这些效果。

不同钙制剂对不同果树有不同的影响。牛晓琳等[9]以20年生乐陵金丝小枣为试材,叶面喷施有机钙(0.2%柠檬酸钙)和无机钙(0.2%硝酸钙),研究结果表明:叶面喷施柠檬酸钙和硝酸钙均可提高金丝小枣果实的钙含量、果实可溶性糖含量、单果质量、果形指数,喷施柠檬酸钙还可显著提高优质果比例。李靖等[10]在桃果实生育期喷施糖醇螯合钙500倍液,各项品质指标如单果质量、可溶性固形物、可溶性糖、裂果率等均优于喷施硝酸钙和氯化钙处理。上述研究结果说明,不同的果树对不同钙制剂的吸收和利用效率不一样,故对不同果树钙制剂的选用需要进行试验和研究,筛选出合适的钙制剂,以减少成本,提高效益。

近年来,云南省猕猴桃产业得到了较快发展,显示出了巨大的发展潜力。2016年云南省猕猴桃面积为4 900 hm2,产量为0.5万t,分别位于全国的第8位和第14位,面积和产量较2015年分别增长了287.7%和187.9%,增长率居全国首位[11]。截至2019年,云南省猕猴桃种植面积已增长到1万hm2左右,以早熟品种“红阳”猕猴桃为主,其面积占云南省猕猴桃种植面积的81%[12],其中滇南地区有望成为以“红阳”猕猴桃为代表的红肉猕猴桃优势产区。“红阳”猕猴桃产业的健康发展对云南省整个猕猴桃产业的发展具有重要作用,而针对“红阳”猕猴桃外源钙制剂的选择、外源钙制剂对品质和贮藏性能的影响等研究未见报道,造成了生产上外源钙施用不科学,效率低下。为了更好地发挥外源钙制剂对“红阳”猕猴桃品质的促进作用,提高其贮藏性能,非常有必要开展相关研究。本研究以无机钙源CaCl2和Ca(NO3)2、有机钙源氨基酸钙和糖醇钙等4种钙制剂以不同浓度进行喷施,研究不同钙制剂对“红阳”猕猴桃品质和贮藏性能的影响,筛选出适合“红阳”猕猴桃的钙制剂种类和浓度,以期为“红阳”猕猴桃钙制剂的选择和合理施用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在云南源盘果业有限公司猕猴桃基地进行,位置为云南省红河州屏边县郊区(22°59′N,103°39′E),平均海拔1 412 m。该地年均无霜期334 d以上,相对湿度85%以上,年日照时数1 555 h,年均温15.2～22.9 ℃,年降雨量1 262～2 200 mm[13]。土壤黄壤,建园时全园改土,土壤pH值6.0左右。

1.2 试验材料

试验材料为7年生“红阳”猕猴桃,株行距2.0 m×3.0 m,雌雄株比例为6∶1,随机区组设置,每个小区10株,重复3次。

供试药剂为CaCl2(西陇科学股份有限公司)、Ca(NO3)2(西陇科学股份有限公司)、氨基酸钙(韩国翱得思株式会社)、糖醇钙(云南遍地绿生物科技有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 CaCl2浓度为1.0%(T1)和2.0%(T2),Ca(NO3)2浓度为1.0%(T3)和2.0%(T4),氨基酸钙浓度为0.6%(T5)和1.2%(T6),糖醇钙浓度为1.0%(T7)和2.0%(T8),清水对照(T0)。于2022年7月16日进行叶面喷施,8月9日采样。每小区选择长势大致相同的植株5株,在植株的东南西北中等5个方位各采果5个,每个小区的果混合后带入实验室,按照20个/袋装袋,每个重复4袋,置于4 ℃保存。指标测定时,在每个重复中随机取出1袋测定。在有80%的果能供食用时进行品质测定,以后每隔15 d测定一次,共计2次。

1.3.2 指标测定 可溶性固形物含量采用手持折光仪测定;总糖含量采用蒽酮比色法测定,参照NY/T 2742-2015的方法;有机酸含量使用酸碱滴定法,参照GB/T 12456-2021;维生素C含量使用2,6-二氯酚靛酚滴定法,参照NY/T 5009.86-2016;钙含量测定采用原子吸收分光光度计。烂果率为每袋的腐烂果与该袋果数的比值。

1.4 数据处理

使用Excel 2020软件进行数据整理,使用SPSS 20.0进行方差分析和相关性分析,采用Duncan’s新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同钙制剂对“红阳”猕猴桃果实品质及钙含量的影响

“红阳”猕猴桃果实采收后在4 ℃贮藏38 d后,即9月16日,可食用果数达到了80%左右,进行猕猴桃果实品质测定,测定结果见表1。叶面喷施1.0%CaCl2时,果实可溶性固形物和维生素C含量最高,分别为15.83%和153.60 mg/100 g,与其他处理差异显著。施用CaCl2的2个处理的果实可溶性糖均高于对照,且差异显著。果实中的钙含量以T2处理最高,为152.67 μg/g,且无机钙处理的果实钙含量高于有机钙处理,且与对照差异显著,而有机钙处理的果实钙含量与对照差异不显著。龙有华等[14]认为,猕猴桃糖酸比≥8.0时甜酸适中,本研究中糖酸比以1.0%CaCl2处理的果实达到了8以上,理论上该处理果实的口感优于其他处理。

表1 不同钙制剂对“红阳”猕猴桃果实品质的影响

2.2 “红阳”猕猴桃果实钙含量与果实品质相关性

为了明确“红阳”猕猴桃果实中钙含量与品质之间的关系,将品质的各项指标与钙含量进行了相关性分析,结果见表2。“红阳”猕猴桃果实中的钙含量与可溶性固形物、维生素C含量和可溶性糖呈显著正相关,与可滴定酸和糖酸比相关性不显著。

表2 “红阳”猕猴桃果实钙含量与果实品质相关性分析

表3 不同钙制剂对“红阳”猕猴桃果实贮藏性能的影响

2.3 不同钙制剂对“红阳”猕猴桃贮藏性能的影响

从9月16日起,每15 d测定一次果实品质,分别在10月1日、10月16日进行各项品质指标的测定,在10月30日时“红阳”猕猴桃果实过于软化,不堪食用,并且霉变严重,不进行品质测定和烂果率统计。结果表明,随着贮藏时间增加,可溶性固形物含量相对于9月16日第一次测定时有不同程度增加,而维生素C和可滴定酸含量呈下降趋势。其中以叶面喷施1.0%CaCl2的果实可溶性固形物含量最高,并与其他处理间差异显著。随着时间的增加,果实的烂果率逐渐增大,在10月1日和10月16日两次统计中,各处理均出现了不同程度的霉变腐烂现象,第一次统计中各处理烂果率差异不显著,但在第二次统计中,各处理的烂果率均小于对照,其中烂果率较低的是1.0%CaCl2、2.0%Ca(NO3)2、0.6%及1.2%氨基酸钙,均与对照差异显著。

3 结论与讨论

本研究采用CaCl2、Ca(NO3)2、氨基酸钙和糖醇钙等4种钙制剂对“红阳”猕猴桃进行采前叶面喷施处理,研究不同钙制剂对“红阳”猕猴桃果实品质及贮藏性能的影响。从品质及贮藏性能来看,1.0%CaCl2处理有利于“红阳”猕猴桃果实品质及贮藏性能提高。

采前外施钙制剂可以提高果实的品质和贮藏性能,但不同的钙制剂对不同种类果树的果实品质影响不一样。对蓝莓喷施不同的钙制剂可以获得不同的效果,如1.5 g/L 硝酸钙可促进果实体积增大和降低可滴定酸含量,0.9 g/L糖醇钙有利于果实增大,0.3 g/L氨基酸钙可提高果实维生素C 含量[7]。“寒富”苹果上喷施氨基酸钙后,提高果实品质、延长果实贮藏期等效果优于糖醇钙、Ca(NO3)2和CaCl2[15]。胥伟秋等[16]研究发现,甘氨酸钙1 600倍液果面喷施可提升“金实1号”猕猴桃果实品质,延缓果实软化,降低软烂率,效果好于0.2%CaCl2。莫飞旭等[17]以“贵长”猕猴桃为试材,叶面喷施Ca(NO3)2的效果好于CaCl2、普通钙肥和Ca(C6H11O7)2。在“米良1号”猕猴桃上,叶面喷施Ca(NO3)2的效果也优于CaCl2[18]。但在“中油桃6号”上喷施1.0% CaCl2[19],及在“诸暨短柄”和“黑珍珠”中国樱桃叶面喷施2.0%CaCl2[5],却能获得较好的效果。本研究在参照前人的研究结果后,选用了报道较多的无机钙外源钙CaCl2和Ca(NO3)2,及有机螯合钙氨基酸钙和糖醇钙,试验结果表明,1.0%CaCl2效果较好。不同的外源钙制剂对不同的作物甚至同种作物的不同品种效果不一样,这可能跟不同植物对钙的吸收及利用效率不一样有关。

在外源钙制剂的施用方法上,张天志等[20]以“海沃德”猕猴桃为材料,利用糖醇钙为外源钙源,结果表明,采用浸果的方式要好于叶面喷施。王建等[21]认为,叶片中的钙元素难以运输到果实,在进行外源钙施用时应该对果实直接施钙。但也有相反的研究结果,如在“米良1号”猕猴桃上,喷叶的效果优于喷果的效果[18]。而实际生产中,在猕猴桃花后30 d左右要进行套袋,并在采收后才去掉果袋,采前以叶面喷施钙制剂无需去掉果袋,可以节省人力成本。本研究直接采用以叶面喷施外源钙制剂这种符合实际生产情况的方法,以利于后期推广运用。

本研究结果表明,外源钙制剂的浓度与果实中的钙含量呈正比,但果实的品质指标如可溶性固形物、维生素C含量等并不是随钙制剂浓度升高而提升,如T2处理(2.0% CaCl2)的果实可溶性固形物含量不及T1处理(1.0%CaCl2)。类似的现象也出现在其他作物上,如鲁振华等[19]研究发现,低浓度的CaCl2可促进桃果实可溶性固形物含量的提高,高浓度则不利于果实可溶性固形物的提高。本研究中,果实中的钙含量与可溶性固形物、维生素C含量、可溶性糖呈显著正相关,而与可滴定酸和糖酸比的相关性不显著。但陈厚锡[22]研究发现,“红阳”猕猴桃中的钙含量与可溶性糖呈显著正相关,而与可溶性固形物、可滴定酸等相关性不明显。钙含量与品质指标呈现不同的相关性,这可能跟施用钙制剂时带入的其他元素有关,如施用Ca(NO3)2时,还应该考虑带入的氮元素对果实品质的影响。

一般认为,钙元素能提升果实贮藏性能的原因是钙能增加细胞壁中钙的含量,这有利于维持果肉细胞膜和细胞壁的结构完整性,同时也有利于植物细胞壁中形成果胶酸钙以维持细胞膜结构[23-24]。本研究中,随着贮藏时间的延长,可溶性固形物不断提高,这可能与果实中淀粉不断分解转化有关。另外,不同钙制剂处理后的猕猴桃果实在贮藏过程中烂果率不同,外源施钙处理的果实烂果率均小于对照,其中1.0%CaCl2、2.0%Ca(NO3)2、0.6%及1.2%氨基酸钙与对照差异显著,说明钙制剂能保持细胞的完整性。

滇南地区是云南省“红阳”猕猴桃主要种植区域,由于气候的原因,“红阳”猕猴桃的采收期要早于四川省和陕西省的猕猴桃产区15 d左右,故该地区可利用早熟优势将果品快速销售出去,以避免与其他产区销售期重合,发生不必要的竞争。如何顺利将果品快速销售出去,果实品质是重要的因素之一,除了做好日常的水肥管理、病虫害防治、疏花疏果、修剪等农事操作外,在采前应该叶面喷施钙制剂进行补钙。本研究表明,可以在“红阳”猕猴桃采前对叶面喷施1.0%CaCl2,以提高果实品质,增强耐贮性,减少在运输和销售过程中的霉变率。