采前噴施低濃度5—氨基乙酰丙酸促進蘋果著色與改善品質的效應

謝荔　成學慧　陳禹平　等

摘要：以富士蘋果為材料，研究了采前10 d用10 mg/L外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）處理對果皮花青素合成與果實品質的影響。結果表明，雖然7個種植戶之間數據存在一定差異，但外源ALA處理均能不同程度改善果實著色程度，在一定范圍內提高果肉可溶性固形物和可溶性糖含量，并降低可滴定酸含量。與清水對照相比，ALA處理果實花青素平均值提高163.22%，固酸比、糖酸比平均值均提高1/3左右；但是，ALA處理對果實大小及硬度無明顯影響。

關鍵詞：5-氨基乙酰丙酸（ALA）；蘋果；花青苷；著色；果實品質

中圖分類號： S661.104文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）01-0162-04

收稿日期：2014-07-02

基金項目：江蘇省農業科技自主創新資金[編號：CX（10）111]。

作者簡介：謝荔（1984—），女，山東濟南人，碩士，從事果樹栽培生理研究。E-mail： litchixie@163.com。

通信作者：汪良駒，博士，教授，從事果樹生長發育調節研究。Tel：（025）84395265；E-mail： wlj@njau.edu.cn。果實外觀品質，特別是紅色果實著色程度一直是國內外果樹工作者普遍關心的重要問題。果實顏色既是一個物種或品種的典型特征，又是果實品質與成熟度的重要指標，還是消費者選購時的重要依據。近年研究表明，果皮花青素可以提高植物抗光氧化性和抗病性，經常食用花青素，對于人體健康具有良好的抗氧化、防衰老甚至抗癌等功效[1]。由于花青素有利于人體健康，著色好的果品更受消費者歡迎。在果樹生產實踐中，套袋、鋪反光膜等促進果實花青素合成的生產措施已經在許多地區推廣使用；但是，噴布植物生長調節物質更加簡便易行。有人提出，赤霉素、脫落酸、乙烯利、茉莉酸等[2-4]植物生長物質可以促進果實著色，甚至噴施乙醇也能促進葡萄著色；但也有報道認為，GA3抑制果實花青素合成[5]，而其他植物生長調節物質往往導致果實提早完熟，增加采前落果率，影響果品貨架期[4]，不利于果品長期貯藏。王中華等研究發現，外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）可以促進蘋果果皮著色[6-8]，適宜濃度為150～200 mg/L。這個濃度雖然能夠很好誘導與果皮花青素合成有關的基因表達，促進蘋果著色，但由于果樹噴施用水量大，如果1 hm2果園需要噴水 6 000 kg，那么1 hm2果園需要ALA純品900～1 200 g。按照目前國內ALA純品最低價20元/g計算，1 hm2果園使用的最低成本為18 000～24 000元，這是絕大多數果農難以承受的。為此，需要進一步調整ALA產品配方，降低ALA施用濃度，力求降低農業生產成本，為該產品在農業生產上的實際應用提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料與處理

試驗地點設在陜西省乾縣、鳳翔縣不同蘋果承包戶的果園中。其中乾縣觀察點，分別是陽洪鎮南旦村王寬寬家果園，陽洪鎮西村殷公社家果園，滇西鄉安莊村張小毛、吉必存家果園，新陽鄉邵剡村解振平家果園，周城鎮黑里村李志敏等6家果園。鳳翔縣試驗安排在田家莊刁根虎、刁錄堂2家果園。不同種植戶的生產管理水平不完全相同，但整體上符合無公害優質果品生產要求。

試驗材料選用10～20年生富士蘋果（Malus domestica Borth cv. Fuji）。采取多點重復試驗方式，8個觀察點中，每個觀察點處理樹體20株以上。在蘋果采收前10 d（2011年國慶節后）去除紙袋，隨即果面噴施10 mg/L ALA溶液，并添加0.05%Silwet 806作為增效劑，以果面滴水為度；以噴施清水為對照。2011年10月13日田間調查果實著色情況，并隨機采果10個，空運回南京農業大學分析果實內外品質。

1.2測定指標與方法

果實質量采用稱量法測定，縱、橫徑采用游標卡尺法測定，果皮花青素含量采用馬志本等的方法[9]測定，果皮色差等相關參數L*、C*、H*、a*、b*采用CR-10色差計測定，硬度采用GY-B果實硬度計測定，果實可溶性固形物含量用 PR-101 數顯式糖度計測定，可溶性糖含量用蒽酮比色法[10]測定，果汁可滴定酸含量用酸堿滴定法測定，最后計算出果實固酸比和糖酸比。

1.3統計分析

所有數據均為3次以上重復平均值，經SPSS 12.0雙向分組方差分析后，做Duncans顯著性測驗。

2結果與分析

2.1ALA處理促進蘋果著色的田間調查

田間調查表明，8個試驗觀察點處理果實的著色程度和著色面均不同程度高于各自對照。雖然在乾縣有2個種植戶反映處理效果不明顯，但經所有參與調查人員仔細觀察比較后認為，ALA處理效果是明顯的，因為果實背陰面，對照的著色面積小、程度淺，而ALA處理果實著色面積大、程度深。乾縣6個種植戶中，李志敏家果實已經采收，因而調查人員沒有看到樹上的果實，因而也就無法進行室內品質分析（以下統計的試驗數據均為其他5戶的），但據戶主反映，ALA處理效果明顯，而且還有錄像，可以證明試驗效應。

田間調查還發現，試驗點內富士蘋果存在著多個不同的株系。有的株系，如短枝富士，本身就非常容易著色，而普通的長富2號，著色難度較大。雖然ALA處理普通長富2號的果實著色程度比不上短枝富士，但無論是短枝型還是普通型，ALA處理果實著色程度均高于各自品種對照。

調查中還了解到，試驗地區在藥劑施用之后，先后遭遇2次連續陰雨過程。雖然降水量不大，但是日照時間和光照度明顯不足，不利于蘋果著色，特別是普通富士；因而，在這種不利于蘋果著色的環境條件下，ALA處理仍然可以促進果實著色。

2.2ALA對果實外在品質的影響

表1結果顯示，不同種植戶生產的蘋果果實大小，包括單果質量和縱、橫徑都存在明顯差異，其中張小毛、吉必存、刁錄堂、刁根虎家生產的果實較大，而解振平、殷公社、王寬寬家生產的果實較小，兩組之間存在顯著差異（P<0.05）。但是，ALA處理幾乎不影響到蘋果大小，這可能與處理時蘋果果實已經長足有關。從果實硬度上看，不同種植戶之間果實也存在著明顯差異，其中王寬寬家生產的果實硬度明顯高于其他幾戶，但大多數種植戶果實硬度之間沒有顯著差異。ALA處理在多數觀察點上沒有影響果實硬度，只有在殷公社家顯著提高了蘋果果實硬度（P<0.05）。以上結果說明，采收前 10 d 左右噴施ALA對蘋果果實的質量以及組織硬度沒有太大影響。

表1ALA對蘋果果實大小及硬度的影響

表2結果顯示，不同種植戶生產的蘋果亮度（L*）沒有明顯差異，但是ALA處理顯著降低果實表皮亮度（P<0.05）。在所有ALA處理果實中，張小毛、刁根虎家果實L*最低，其次為殷公社、吉必存家果實，然后是刁錄堂、解振平家果實，相比而言，王寬寬家果實L*值最高。由于刁錄堂、刁根虎同屬于鳳翔縣，其余5戶屬于乾縣，因而可見，蘋果果實L*值與地域之間沒有明顯關系。

從表2還可以看出，不同種植戶生產蘋果的色飽和度（C*）存在明顯差異，其中殷公社家生產蘋果的C*略大于張小毛、吉必存、解振平、王寬寬、刁錄堂、刁根虎家果實。ALA處理可以顯著提高蘋果色飽和度（P<0.05），這不是表現在某一家生產的蘋果，而是表現在所有觀察點的果實，因而，ALA處理提高蘋果色飽和度C*是一種普遍性效應。不同觀察點調查的ALA處理果實C*平均值比對照高出41.9%。

從色度角（H*）上看，不同種植戶間存在明顯差異。其中H*值較低的有張小毛、吉必存家果實，而解振平、王寬寬、刁根虎家較高，其余幾家居于中間。ALA處理后，所有果實H*均明顯下降，其中最低的是吉必存、解振平、張小毛和殷公社家果實，王寬寬、刁錄堂家果實相對較高，只有刁根虎家果實H*仍然最高。

從紅綠色差（a*）上看，所有7個觀察點對照果實的a*值沒有明顯差異，但是ALA處理可以顯著提高蘋果a*值水平（P<0.05），說明ALA提高富士蘋果的紅色度也是一種普遍性效應。不同觀察點ALA處理果實a*平均值比對照高出97.7%。

從黃藍色差（b*）上看，不同種植戶生產的蘋果存在著明顯差異，其中乾縣5戶除了吉必存外，其余種植戶生產的對照及大部分ALA處理果實b*顯著高于鳳翔縣2戶果實。因而可能存在著乾縣蘋果黃藍色差大于鳳翔縣的趨勢，即乾縣果實更加偏黃。ALA處理明顯降低蘋果果皮b*值，果實偏藍。7個觀測點ALA處理果實b*平均值僅為對照果實的64%。

從蘋果果實色澤度（a*/b*）上看，所有對照果實間沒有ALA顯著差異，而ALA處理除王寬寬家果實與對照差異未達到顯著水平外，其余觀察點的差異均達到0.05顯著水平。從平均值上看，所有7點處理果實a*/b*平均值比對照高出233倍，顯然，ALA處理提高了蘋果果實的色澤度。

從花青素含量測定結果上看，所有觀察點對照果實花青素含量間沒有明顯差異，然而ALA處理顯著提高了所有觀察點果實花青素含量，平均增加量為163%，這與a*/b*結果類似。表2ALA對蘋果果實色澤的影響

種植戶處理亮度（L*）色飽和度（C*）色度角（H*）紅綠色差（a*）黃藍色差（b*）色澤比（a*/b*）花青素含量

（nmol/cm2）張小毛對照71.60a28.22ef36.38cd17.75c21.67ab0.85e3.22eALA50.75d41.90a15.40fg40.72a9.43e4.43ab12.00b吉必存對照67.28ab25.73f42.18bc18.13c17.85cd1.04e5.23cdeALA54.37cd40.77ab12.05g39.00a11.13e3.78b11.12b解振平對照70.65a28.00ef50.08a17.33c21.82ab0.80e3.77deALA58.47c36.60bc13.11g33.22b14.65d2.38cd6.29c殷公社對照68.93ab32.12de44.65ab20.92c23.85a0.92e4.11deALA53.88cd42.08a16.09fg38.90a15.52d2.56c11.51b王寬寬對照72.70a28.95ef51.52a18.02c22.38ab0.82e3.69deALA63.90b35.40cd24.44e29.45b19.33bc1.54de6.97c刁錄堂對照67.42ab27.57f48.61ab22.00c16.12cd1.44e4.66cdeALA58.35c40.22ab22.03ef41.35a11.37e3.89b15.22a刁根虎對照69.52ab26.45f51.00a19.50c17.12cd1.18e5.01cdeALA50.85d42.57a33.42d41.50a8.78e4.96a15.04a注：同列不同小寫字母代表差異顯著（P<0.05）。

2.4ALA處理對蘋果果實糖酸含量的影響

表3表明，不同種植戶生產的蘋果可溶性固形物存在明顯差異。其中吉必存、王寬寬家果實固形物含量最高，平均達15°以上，其他幾戶則只有13°左右，說明不同種植戶管理水平不同，果實固形物含量不同。ALA處理對多數種植戶果實固形物含量沒有明顯影響，但是顯著提高了解振平、殷公社家果實固形物含量（P<0.05）。類似地，ALA處理沒有明顯提高多數種植戶蘋果可溶性糖含量，但是顯著降低了5戶果實可滴定酸含量，因而吉必存、解振平、殷公社、刁錄堂、刁根虎家蘋果固酸比顯著提高，解振平、殷公社、刁錄堂、刁根虎4戶果實糖酸比顯著提高。平均看來，ALA處理蘋果果實固酸比或糖酸比均可提高1/3左右。由于固酸比或糖酸比顯著提高，蘋果鮮食風味品質明顯改善。表3ALA對蘋果果實糖酸含量的影響

種植戶處理可溶性固形物

（°）可溶性糖

（%）可滴定酸

（%）固酸比糖酸比張小毛對照13.94c8.26abcd0.360a38.60f22.96jALA13.76c8.70a0.344a39.83f25.29ij吉必存對照15.74ab8.67a0.223g70.63b38.93cdALA15.84a8.48ab0.199h80.01a42.65c解振平對照10.98g6.69g0.279cd39.29f23.98jALA13.12de7.77cdef0.255ef51.74d30.54fgh殷公社對照12.88ef7.71def0.264de47.60de29.31ghiALA13.62c7.66ef0.210gh64.88bc36.53de王寬寬對照15.38b8.18abcde0.26ef60.10c31.85fgALA15.38b8.35abc0.24f63.18c34.31ef刁錄堂對照12.94ef8.05bcde0.297b43.57ef27.13hijALA12.54f7.21fg0.154i82.08a47.24b刁根虎對照13.46cd8.06bcde0.284bc47.43de28.50ghiALA13.78c8.33abc0.163i84.76a51.17a注：同列不同小寫字母代表差異顯著（P<0.05）。

3結論

ALA作為所有生物體內卟啉化合物生物合成的關鍵前體，早就引起人們的重視[11]，但是，作為一種新的植物生長調節劑，Hotta等首先報道它具有促進植物生長、提高作物產量的功能[12-13]。以后的研究又逐漸發現，ALA具有提高植物抵抗低溫弱光[14]、鹽漬[15]、強光[16]能力等功效，因而在農業生產上有重要的潛在應用價值[17]。在果樹上，汪良駒等最早報道，ALA能夠明顯促進富士蘋果果皮花青素積累，提高果實的固酸比且不影響果實耐貯性[7]，在100～500 mg/L 試驗濃度中，300 mg/L ALA處理效果最明顯。王中華等證實，無論是大田還是離體條件下，300 mg/L ALA都能促進蘋果果皮花青苷積累[6]。2010年12月，農業部批準筆者關于ALA作為1種天然蘋果增色劑而開展新農藥（植物生長調節劑）田間試驗的申請（試驗編號：SY 201005006），并且于2012年3月獲準登記（編號：LS20120111）。在“5省10點”田間試驗中，筆者采用的ALA濃度幅度為75～300 mg/L，其中最適宜的濃度為150～200 mg/L[8]；但是，如果真正按照這個濃度推廣于果樹生產中，農業成本仍然超過絕大多數農民可以接受的范圍。因而，必須調整ALA產品配方，降低ALA實際使用濃度，增加ALA施用效果。在本研究中，筆者在10 mg/L ALA溶液中添加0.05% Silwet 806增效劑，在陜西省乾縣、鳳翔縣共8戶蘋果承包戶中進行噴布試驗，其效果表明，這樣低濃度ALA仍然可以較好促進蘋果著色，并且提高可溶性固形物和可溶性糖含量，降低可滴定酸含量，因而固酸比和糖酸比均明顯增大。這與汪良駒等用300 mg/L ALA處理的效果[7]相似，說明在生產中可以將ALA實際施用濃度降得更低，以減少農民生產成本，促進這種天然蘋果增色劑在果樹生產上的推廣應用。如果按照現有濃度，即使1 hm2果園噴水 6 000 kg，ALA純品用量為60 g，農業生產成本約1 500元，這是絕大多數種植戶都可以承擔的，因此，ALA作為一種新的促進蘋果著色的天然氨基酸類物質有廣泛的應用前景。在葡萄上，Watanabe等曾報道，利用10 mg/L ALA可以提高玫瑰露葡萄漿果含糖量和著色程度[18]，但他們提出的方法是土壤澆灌。若是葉面噴布，則需要30 300 mg/L。因而，本試驗所涉及的方法與結果均未見報道，只是用10 mg/L ALA處理蘋果的效果與75 300 mg/L ALA處理相比，雖然降低了農業生產成本，但果實花青素含量增幅僅為1～2倍，明顯低于高濃度時的4～5倍，因而，是否能夠在降低ALA濃度的同時提高處理效果還有待于進一步研究。

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