劉澤發,陳秋志,鄒婷婷,胡一鴻
(湖南人文科技學院,湖南 婁底 417000)
南瓜是葫蘆科南瓜屬1年生蔓性草本植物,由于其適應性廣、抗逆性強,在全國各地普遍栽培南瓜有中國南瓜、印度南瓜和美洲南瓜3個栽培種,其中中國南瓜和印度南瓜是2個最常見也是最具經濟價值的栽培種,湘中地區嫩南瓜也主要以中國南瓜和印度南瓜為主[1-3]。南瓜中的果膠物質具有降低血糖和膽固醇的作用,可用于糖尿病的治療,同時果膠還具有抗癌降脂、防止動脈粥樣硬化、保護胃腸等消化道免受粗糙食物刺激、粘連和消除體內細菌毒性和其他有毒物質的作用,因此受到大眾的青睞[4-6]。
湘中地處亞熱帶季風氣候區,雨水充足、光照充沛,氣候溫和,酷暑和嚴冬少見,年平均氣溫在17.0~17.6 ℃、年平均無霜期267~297 d,是湖南省主要農業耕作區,在湖南省農業生態系統中具有重要的地位[7]。溫和的氣候環境適宜南瓜種植,具有相當規模的南瓜種植面積,其中春提早嫩南瓜栽培面積較大,效益較好。本試驗對不同整枝處理下南瓜抗性及品質進行研究,以期為南瓜春提早栽培中的整枝生產提供依據。
供試南瓜為當地主栽印度南瓜品種錦栗,由湖南省瓜類研究所提供。試驗地設在新化縣,前作水稻。于11月15日播種,電熱線溫床育苗,1月20日定植,南北向種植,所有株行距均為0.7 m×1.7 m。移栽后控水控肥,注意煉苗,雙層拱膜防寒,在次年溫度回升后追肥放苗,吊蔓整枝,人工授粉,4月上旬開始采收上市。
試驗設單蔓、雙蔓、三蔓3種整枝方式,共3個處理,每處理設3次重復,每重復定植40株。采用雙蔓、三蔓整枝的處理待苗長至5葉1心時打頂,選留健壯側蔓,其他農藝操作、田間管理、植保措施均與常規管理一致。
南瓜果實長到約0.5 kg開始采收,并對各營養成分含量和抗氧化酶活性進行測定。
1.3.1 南瓜品質的測定
干物質含量采用直接干燥法,果膠含量采用咔唑比色法,淀粉含量采用酶-比色法,還原糖含量采用3,5-二硝基水楊酸法,維生素C含量采用2,4-二硝基苯肼法[8]。
1.3.2 南瓜抗氧化物酶活性的測定
超氧化物酶(SOD)活性的測定:采用氮藍四唑(NBT)法,SOD活性計算方法:每毫克組織在1 mL反應液中SOD抑制率達50%時所對應的SOD量定義為1個SOD活力單位。
SOD活性=(對照OD值-測定OD值)×反應液總體積÷(對照OD值×50%×取液量×勻漿液濃度),其中勻漿液濃度=樣品鮮質量(g)÷勻漿介質體積(mL)。
過氧化物酶(POD)活性的測定:采用愈創木酚法,POD活性計算方法:在37 ℃條件下,每克組織每分鐘催化1 μg底物的酶量定義為1個酶活力單位。
POD活性=(測定OD值-對照OD值)×反應液總體積×1 000÷(12×反應時間×勻漿蛋白濃度)。
過氧化氫酶(CAT)活性的測定:采用紫外吸收法測定[9],取4只10 mL試管,其中1只加入1 mL蒸餾水和1.6 mL磷酸緩沖液,用于調零;另外3只分別加入0.2 mL的酶提取液、1 mL蒸餾水和1.6mL磷酸緩沖液,這中間的2只放入20 ℃的恒溫水浴中預熱,另1只加熱煮沸,分別記為T1、T2和T3。預熱后逐管加入0.2 mL、0.1 mol/L的H2O2,每加完1管立即計時,并迅速倒入比色皿中,在240 nm下測定吸光度,分別記為A1、A2和A3,每隔30 s記1次數,共測2 min。以1 min內A240減少0.1的酶量為1個酶活單位(U)。
CAT活性=ΔA240×VT÷(0.1×VS×t×m),A240=A3-(A1+A2)÷2。上式中,VT為粗酶提取液總體積(mL),VS為測定用粗酶液體積(mL),m為樣品鮮質量(mg),t為從加H2O2到最后一次讀數時間,ΔA240為反應時間內吸光度的變化值。
所有統計數據均為3次重復的平均值,采用Excel和SPSS7.0軟件進行數據統計及方差分析和Duncans多重比較。
由表1可得,不同整枝方式下,三蔓整枝處理干物質、果膠、淀粉、維生素C含量都顯著的高于雙蔓和單蔓處理;除還原糖含量,其他營養成分都表現為三蔓最高,雙蔓次之,單蔓最低;雙蔓與單蔓處理的淀粉、還原糖、維生素C含量差異不顯著。表明不同整枝方式對南瓜果實干物質、果膠、淀粉、還原糖和維C的含量具有顯著影響,綜合比較可得三蔓整枝的南瓜品質最高。
由表2可得,不同栽培方式下南瓜果實中抗氧化酶活性,三蔓整枝南瓜果實中SOD、POD和CAT含量均最高,分別為2 640 U/g、1 940 U/g和1.94 U/mg,且都顯著高于單蔓整枝,分別比單蔓整枝提高15.79%、31.08%、15.48%。說明三蔓整枝南瓜果實中抗氧化酶活性最強,雙蔓整枝南瓜的CAT含量與單蔓南瓜差異不顯著,SOD和POD含量都高于單蔓整枝且差異顯著;雙蔓整枝與三蔓整枝的SOD和POD含量無顯著差異,但CAT含量差異顯著。綜合比較,春提早栽培條件下,雙蔓整枝、三蔓整枝可以提高南瓜果實中抗氧化酶活性,從而提高了南瓜的抗逆性。

表1 不同整枝方式南瓜果實營養成分分析

表2 不同整枝方式對南瓜果實中抗氧化酶活性的影響
瓜類作物整枝能夠對果實中的營養成分產生顯著影響,這已經在西瓜、甜瓜等[9-10]瓜類作物上得到了證明,試驗中不同整枝處理南瓜的5種主要營養成分的含量也存在較大差異,這與前人的研究結果一致。
植物處于逆境條件下,體內生理生化代謝發生改變,細胞內自由基產生和清除之間的平衡會遭到破壞,使自由基增多,在逆境條件下植物有一定的適應作用,主要表現為三者協同作用,清除逆境下機體產生的有害自由基,防止過氧化傷害[11-12]。試驗中春提早栽培條件下三蔓整枝南瓜果實中SOD、POD、CAT的活性均高于單蔓整枝,說明春提早栽培條件下,適度的整枝可以促進南瓜增強對外界不適宜環境的適應性,植株體內保護酶活性提高,有利于植物抗逆性的形成。
春提早栽培條件下不同整枝方式對南瓜果實中干物質、果膠、淀粉、還原性糖、維生素C的含量產生顯著影響,三蔓整枝能顯著提高南瓜品質。春提早栽培條件下,三蔓整枝南瓜果實中SOD、POD、CAT的活性均高于單蔓整枝,適度整枝可以激發植株體內抗氧化保護酶的活性,從而提高植物抗逆性,促進南瓜增強對外界不適宜環境的適應性[10]。