高兆銀 王家保 李敏 弓德強(qiáng) 陳業(yè)淵 胡美姣
關(guān)鍵詞:杧果;氯吡苯脲;產(chǎn)量;果實(shí)品質(zhì);果實(shí)顏色
杧果(MangiferaindicaL.)是世界五大熱帶水果之一,種植面積約568萬(wàn)hm2,分布于幾乎所有熱帶、亞熱帶國(guó)家或地區(qū),素有“熱帶果王”之美譽(yù)。截至2019年底,杧果已是我國(guó)第三大熱帶水果,面積達(dá)32.28萬(wàn)hm2,產(chǎn)值為190.3億元[1]。近年來(lái),我國(guó)杧果產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,經(jīng)濟(jì)效益顯著提升,對(duì)豐富我國(guó)果盤子、提高人民生活品質(zhì)、實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興意義重大。貴妃杧果,又名紅金龍,是海南的主栽品種之一,成熟時(shí)顏色鮮艷,清甜多汁、皮薄,深受消費(fèi)者的喜愛。海南省生產(chǎn)上貴妃杧果果實(shí)90%以上是胚敗育果,單果重約75g。因胚敗育比例高、果實(shí)小嚴(yán)重影響貴妃杧果的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)膨大劑在杧果生產(chǎn)上開始廣泛使用,因使用濃度、使用時(shí)期未明確,在提高經(jīng)濟(jì)效益效益的同時(shí),也導(dǎo)致果實(shí)畸形果率增加,品質(zhì)嚴(yán)重下降,造成果實(shí)采后滯綠、果實(shí)軟熟、淡而無(wú)味等[2]。氯吡苯脲(forchlorfenuron,CPPU)又名氯吡脲、KT-30等,是一種生理活性強(qiáng)、細(xì)胞分裂活性高的人工合成的苯基脲類細(xì)胞分裂素,廣泛應(yīng)用于葡萄、草莓、蘋果、獼猴桃、枇杷、臍橙、甜瓜、西瓜、黃瓜等果蔬生產(chǎn)中,具有提高座果率、促進(jìn)果實(shí)膨大、誘導(dǎo)單性結(jié)實(shí)等作用[3]。朱敏等[4]研究了CPPU對(duì)杧果的增產(chǎn)效果,發(fā)現(xiàn)杧果單果重和產(chǎn)量顯著增加,然而,高濃度CPPU引發(fā)的畸形果數(shù)量增加,果實(shí)風(fēng)味變淡,食用品質(zhì)下降的負(fù)面影響不容忽視。本團(tuán)隊(duì)在研究杧果幼果細(xì)胞分裂的基礎(chǔ)上,在細(xì)胞旺盛分裂時(shí)期噴施CPPU,優(yōu)化CPPU的使用時(shí)間和使用濃度,研究CPPU對(duì)杧果果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)和采后貯運(yùn)特性的影響。以期尋找到既可滿足商品果大小要求,又不明顯影響果實(shí)品質(zhì)的CPPU適宜施用技術(shù)。
1材料與方法
1.1材料
供試杧果樹:樹齡約12a的貴妃品種,選擇樹體大小、樹勢(shì)較一致的杧果樹進(jìn)行試驗(yàn),本試驗(yàn)綜合了2a結(jié)果。試驗(yàn)地點(diǎn)位于海南省東方市中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院杧果標(biāo)準(zhǔn)化示范園。CPPU購(gòu)于北京億泰科華生物科技有限公司,純度≥98%。
1.2方法
1.2.1處理方法CPPU設(shè)3個(gè)濃度10、20、60mg/L,即CPPU10、CPPU20、CPPU60處理,以清水作對(duì)照。每組選6株樹,3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列;于盛花期后15、25、35d各噴1次,共噴3次,果實(shí)在花后88d采收;放置于(25±1)℃、相對(duì)濕度80%~90%的冷庫(kù)中貯藏,用于品質(zhì)和采后相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)。
1.2.2測(cè)定指標(biāo)和方法參照高兆銀等[5]的方法,測(cè)定以下指標(biāo):?jiǎn)沃旯俊沃戤a(chǎn)、無(wú)胚果單果重、有胚果單果重、果形指數(shù)、果皮明度值(L*)、果皮紅度值(a*)、果皮黃度值(b*)、果皮色素(葉綠素、花色苷、類胡蘿卜素)、可溶性固形物(TSS)、硬度、可滴定酸(TA)、維生素C(VC),并監(jiān)測(cè)采后發(fā)病和果實(shí)后熟情況。
1.3數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用SAS9.1軟件進(jìn)行差異顯著性分析。
2結(jié)果與分析
2.1CPPU對(duì)產(chǎn)量、單果重和果形指數(shù)的影響
由表1可知,隨著CPPU濃度的增加,株產(chǎn)逐漸降低,CPPU10處理的株產(chǎn)達(dá)45.73kg,顯著高于對(duì)照的單株產(chǎn)量(34.12kg),增產(chǎn)34.03%;而CPPU20處理對(duì)單株產(chǎn)量增加不明顯,與對(duì)照相比差異不顯著,CPPU60處理的株產(chǎn)比對(duì)照下降了7.62%。隨著CPPU濃度的增加,單株果量逐漸降低,CPPU10處理的單株坐果量與對(duì)照差異不大,但CPPU20處理和CPPU60處理的單株坐果量比對(duì)照分別降低了46.08%和60.19%,且差異顯著(P<0.05)。
無(wú)論有胚果還是無(wú)胚果,隨著CPPU濃度的增大,單果重逐漸增大,3個(gè)CPPU濃度處理的單果重均大于對(duì)照,差異均顯著(P<0.05),并且3個(gè)CPPU濃度處理之間單果重也存在顯著差異;與對(duì)照相比,CPPU60處理的有胚果單果重增加了28.48%,無(wú)胚果增加了117.25%。不同濃度CPPU處理對(duì)無(wú)胚果的膨大效果明顯高于有胚果;不同濃度CPPU處理均增大了果形指數(shù),但與對(duì)照相比均無(wú)顯著差異,而不同濃度CPPU處理之間的果形指數(shù)差異也不顯著;CPPU60處理的無(wú)胚果果形指數(shù)比對(duì)照增加了8.86%,果實(shí)更加細(xì)長(zhǎng)(表1)。
2.2CPPU對(duì)果皮葉綠素、類紅蘿卜素、花色苷含量的影響
CPPU可顯著影響生理成熟期(果實(shí)采摘當(dāng)天)和完熟期(達(dá)到最佳可食用狀態(tài))果皮葉綠素、類胡蘿卜素、花色苷的含量。由表2可知,在生理成熟期,隨著CPPU濃度的升高,杧果果皮葉綠素含量逐漸升高,其果實(shí)外觀更綠,但與對(duì)照相比差異均不顯著,CPPU60處理濃度果皮的葉綠素含量比對(duì)照增加了9.83%。在完熟期,隨著CPPU施用濃度的升高,杧果果皮葉綠素含量逐漸升高,與對(duì)照相比,CPPU10處理果皮的葉綠素含量差異不顯著,CPPU20和CPPU60處理果皮葉綠素含量有顯著差異。
由表2可知,在生理成熟期,隨著CPPU施用濃度的升高,杧果果皮類胡蘿卜素含量逐漸升高,CPPU10和CPPU20處理果皮的類胡蘿卜素含量與對(duì)照差異均不顯著,CPPU60處理果皮的類胡蘿卜素含量比對(duì)照高22.56%,且差異顯著(P<0.05)。在完熟期,隨著CPPU施用濃度的升高,杧果果皮類胡蘿卜素含量逐漸升高,與對(duì)照相比,3個(gè)CPPU處理濃度果皮的類胡蘿卜素含量均有顯著差異,其中CPPU60處理濃度果皮的類胡蘿卜素含量比對(duì)照高18.81%,且差異顯著(P<0.05)。
由表2可知,在生理成熟期,隨著CPPU施用濃度的升高,果皮花色苷逐漸降低,CPPU10和CPPU20處理果皮的花色苷含量與對(duì)照差異不顯著,CPPU60處理果皮的花色苷含量比對(duì)照降低18.30%,差異顯著(P<0.05)。在完熟期,隨著CPPU施用濃度的升高,果皮的花色苷逐漸降低,CPPU10處理果實(shí)的花色苷含量與對(duì)照差異不顯著,而CPPU20和CPPU60處理濃度果皮的花色苷含量比對(duì)照分別降低16.19%和17.58%,差異均顯著(P<0.05)。
2.3CPPU對(duì)果實(shí)顏色的影響
由圖1和表3可知,在生理成熟期和完熟期,對(duì)照與不同濃度CPPU之間的L*值差異均不顯著。在貯藏3~5d,對(duì)照和CPPU處理果皮L*值呈現(xiàn)下降趨勢(shì),這可能是采后失水或轉(zhuǎn)色等造成亮度下降,然后隨著葉綠素的減少,L*值逐漸升高。在果皮L*值上升階段,同一天對(duì)照的L*值最高,隨著CPPU濃度的增加,L*值逐漸降低,對(duì)照果皮L*值在貯藏第11天時(shí)出現(xiàn)下降,CPPU處理的則一直處于上升趨勢(shì)。
a*值表示杧果從深綠到紅色的轉(zhuǎn)變。在生理成熟期,3個(gè)CPPU處理濃度的果皮a*值比對(duì)照低,且差異均顯著,其中CPPU60處理濃度果皮的a*值比對(duì)照降低56.62%,果皮外觀更綠。在貯藏期間,對(duì)照果皮的a*值上升較快,隨著CPPU濃度的增加,果皮的a*值升高速度依次延遲,其中CPPU10和CPPU20處理轉(zhuǎn)色延遲了2d,CPPU60處理延遲了4d。在完熟期,3個(gè)CPPU濃度處理的果皮a*值與對(duì)照相比差異均顯著,其中CPPU20和CPPU60處理濃度的果皮a*值比對(duì)照分別降低了24.58%和31.06%(圖1,表3)。
b*值表示物體顏色從亮藍(lán)色到焦黃色。在生理成熟期,CPPU10和CPPU60處理濃度的果皮b*值比對(duì)照顯著增大。在貯藏期間,果皮的b*值呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì),對(duì)照果皮b*值在第5天開始迅速上升,而CPPU處理的果皮b*值在第7天才開始上升,并且隨著CPPU濃度的增加,b*值上升趨勢(shì)依次延緩。在完熟期,CPPU10和CPPU20處理濃度果皮b*值與對(duì)照差異不顯著。CPPU60處理濃度的果皮b*值比對(duì)照降低20.12%,且差異顯著(圖1,表3)。
2.4CPPU對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響
由圖2和表4可知,在生理成熟期,噴施CPPU的果實(shí)硬度均高于對(duì)照的果實(shí)硬度,但差異不顯著。在貯藏期間,從硬度變化速率看,對(duì)照在第3天至第7天硬度快速降低,與對(duì)照相比,CPPU處理的果實(shí)硬度下降緩慢,并且隨著CPPU濃度的增加,該趨勢(shì)更加明顯。如CPPU60處理的果實(shí)硬度在第3天(19.85kg/cm2)至第11天(4.05kg/cm2)下降較慢。在完熟期,3個(gè)CPPU濃度的果實(shí)硬度均顯著高于對(duì)照,但CPPU濃度之間差異不顯著。
由圖3和表4可知,在生理成熟期,噴施不同濃度CPPU的果實(shí)TSS含量均低于對(duì)照,但差異不顯著。在貯藏期間,對(duì)照果實(shí)的TSS含量上升較快,CPPU處理果實(shí)的TSS含量上升比較慢,并且隨著CPPU濃度的增加,TSS快速升高階段被推遲。完熟期TSS含量均低于對(duì)照,但無(wú)顯著差異。
在杧果完熟期,噴施不同濃度CPPU的TA含量均高于對(duì)照。與對(duì)照相比,CPPU20和CPPU60處理的果實(shí)TA含量顯著增加,CPPU20和CPPU60處理的果實(shí)固酸比顯著增大。隨著CPPU處理濃度的增加,果實(shí)VC含量逐漸增加,但與對(duì)照相比,差異均不顯著(表4)。
2.5CPPU對(duì)杧果采后病害發(fā)生率和未能正常轉(zhuǎn)色果實(shí)數(shù)量的影響
目前,杧果蒂腐病和炭疽病是杧果采后最主要的兩大病害。由表5可知,隨著CPPU濃度的增加,杧果采后炭疽病和蒂腐病的發(fā)病率逐漸降低,3個(gè)CPPU處理的炭疽病和蒂腐病均顯著低于對(duì)照。
CPPU10處理與對(duì)照的果實(shí)均能正常轉(zhuǎn)色,但高濃度的CPPU20和CPPU60處理表現(xiàn)出部分果實(shí)采后不正常轉(zhuǎn)色。轉(zhuǎn)色不正常的主要表征是果實(shí)一面完全轉(zhuǎn)黃,而果實(shí)的另一面卻仍為青綠色,果實(shí)硬度較大,在干燥環(huán)境條件下不正常轉(zhuǎn)色果實(shí)數(shù)量增加,如果保濕較好的環(huán)境下不正常轉(zhuǎn)色果實(shí)數(shù)量會(huì)較少(表5)。
2.6CPPU對(duì)杧果采后貯藏期的影響
從貯藏時(shí)間來(lái)看,對(duì)照果實(shí)貯藏11d完全成熟,CPPU10和CPPU20處理的果實(shí)貯藏13d成熟,CPPU60處理的果實(shí)貯藏15d成熟。表明CPPU處理果實(shí)貯藏時(shí)間明顯延長(zhǎng)。
3討論
CPPU在杧果上的最佳使用時(shí)期。杧果果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育呈“S”曲線,即完成受精后進(jìn)入細(xì)胞分裂期,此時(shí)期生長(zhǎng)緩慢,旺盛的細(xì)胞分裂期是使用細(xì)胞分裂素的最佳時(shí)期,果實(shí)細(xì)胞分裂結(jié)束后進(jìn)入膨大期,此時(shí)期果實(shí)細(xì)胞快速膨大,此時(shí)期噴施細(xì)胞分裂素效果不佳,膨大期結(jié)束后果實(shí)大小基本固定,果實(shí)進(jìn)入品質(zhì)形成期,此時(shí)期如果使用細(xì)胞分裂素,會(huì)對(duì)品質(zhì)造成嚴(yán)重影響[6]。我們觀測(cè)杧果謝花后果肉細(xì)胞的分裂情況,發(fā)現(xiàn)杧果細(xì)胞分裂主要集中在盛花期后10~50d,此時(shí)期是使用CPPU的最佳時(shí)期[7],如果花期使用CPPU處理會(huì)造成整個(gè)花穗枯萎,花后過(guò)早使用會(huì)造成坐果率明顯降低。
CPPU促進(jìn)果實(shí)膨大和增產(chǎn)的效果已經(jīng)在眾多蔬果上得到證實(shí),如CPPU處理西瓜,產(chǎn)量提高了至少50%[8]。但與CPPU的使用時(shí)期和濃度關(guān)系比較大,如在葡萄的花前或花期使用CPPU處理,可大幅度地提高坐果率,而在花后使用不能促進(jìn)坐果,卻可以顯著促進(jìn)果實(shí)膨大[9]。朱敏等[4]在花后7~56d間使用CPPU對(duì)杧果進(jìn)行了7次噴霧處理,單果重顯著增大,但坐果量較對(duì)照減少,導(dǎo)致產(chǎn)量無(wú)顯著增加。本研究中,10~20mg/LCPPU處理的產(chǎn)量增加,而60mg/LCPPU處理的產(chǎn)量降低,這可能是高濃度CPPU處理具有一定的疏果作用。
根據(jù)已有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,CPPU處理能夠降低果實(shí)品質(zhì)[9]。色澤是杧果果實(shí)外觀品質(zhì)的重要指標(biāo),由葉綠素、類胡蘿卜素、花色苷等色素綜合作用形成。本研究結(jié)果顯示,與對(duì)照相比,生理成熟期CPPU處理杧果果皮的葉綠素、類紅蘿卜素含量明顯升高,花色苷明顯降低,果皮顏色偏綠。完熟期杧果的高濃度CPPU處理果實(shí)果面紅色偏少,黃色偏多。在夏黑葡萄上使用CPPU會(huì)降低其TSS含量[10]。但有些水果,如獼猴桃,CPPU濃度在7.5mg/L以下時(shí),TSS含量隨濃度的增大而升高,但高于7.5mg/L時(shí),TSS含量降低[11]。本研究中,杧果完熟期CPPU處理的TSS含量降低,TA含量增加,固酸比下降,口感甜度下降,低濃度影響較小,高濃度影響較大。
CPPU處理可降低杧果蒂腐病和炭疽病2種病害的發(fā)生。果實(shí)采后保持較高的硬度,其貯運(yùn)性就相對(duì)較高。如獼猴桃采前施用20mg/LCPPU,在貯藏期間會(huì)明顯加速果實(shí)軟化[11]。而本研究中CPPU處理明顯延緩了杧果儲(chǔ)藏期果實(shí)軟化,從而明顯延長(zhǎng)了杧果的貯藏時(shí)間。
綜上所述,幼果期噴施CPPU的適宜濃度為10~20mg/L,于盛花期后15~50d細(xì)胞旺盛分裂期噴施效果最佳,可顯著增加單果重和產(chǎn)量,對(duì)果實(shí)品質(zhì)和果實(shí)轉(zhuǎn)色影響不顯著。