富士蘋(píng)果果實(shí)主要營(yíng)養(yǎng)元素含量變化與品質(zhì)的關(guān)系

閆忠業(yè)， 伊　凱， 劉　志， 王冬梅， 呂天星， 楊　鋒， 張景娥， 姜孝軍

(遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所，遼寧熊岳 115009)

礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)是蘋(píng)果(MalusdomesticaBorkh.)生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，各種礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的絕對(duì)含量及其之間的相互作用影響果實(shí)品質(zhì)[1]。現(xiàn)在人們?cè)絹?lái)越關(guān)注果實(shí)品質(zhì)，而目前礦質(zhì)元素對(duì)蘋(píng)果品質(zhì)影響的報(bào)道多采用施肥、采前噴灑或果實(shí)浸泡等方法研究其與果實(shí)品質(zhì)、耐貯性的關(guān)系[2-5]。富士作為我國(guó)目前主栽蘋(píng)果品種，研究其主要營(yíng)養(yǎng)元素的變化與果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性顯得日益重要。本試驗(yàn)以蘋(píng)果品種富士(Fuji)、福島短枝富士(Fukuhima Spur)為材料，研究果實(shí)成熟過(guò)程中可溶性固形物、總糖、可滴定酸、主要營(yíng)養(yǎng)元素含量變化及其之間的關(guān)系，這對(duì)了解主要營(yíng)養(yǎng)元素在果實(shí)品質(zhì)形成中的作用、糖代謝及其調(diào)控具有重要的理論意義。

1　材料與方法

1.1　材料

10年生富士、福島短枝富士蘋(píng)果樹(shù)，砧木均為山荊子[Malusbaccata(L.) Borkh.]，種植于遼寧省果樹(shù)所試驗(yàn)園，其中福島短枝富士蘋(píng)果是富士蘋(píng)果的短枝型芽變品種。遼寧省果樹(shù)所試驗(yàn)園土壤為沙壤土，果園進(jìn)行清耕管理，有機(jī)質(zhì)含量為1.705%，氮含量為0.64%。

1.2　試驗(yàn)方法

每品種隨機(jī)選擇生長(zhǎng)正常的樹(shù)6株，每2株為1個(gè)重復(fù)，重復(fù)3次。從2004年8月9日開(kāi)始至蘋(píng)果成熟期，每隔10 d左右采1次果，每株在東、南、西、北外圍各采1個(gè)果，每個(gè)重復(fù)的果實(shí)混合取樣，測(cè)定果實(shí)中可溶性固形物、總糖、可滴定酸、氮、磷、鉀、鈣、鎂含量。可溶性固形物含量采用手持測(cè)糖儀法測(cè)定；總糖、可滴定酸、氮、磷含量分別采用蒽酮比色法、堿滴定法、微量凱氏定氮法、釩鉬黃比色法測(cè)定[6-7]；鉀、鈣、鎂含量采用原子吸收分光光度法測(cè)定，硼含量采用甲亞胺-H酸法測(cè)定[8]。

1.3　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007軟件進(jìn)行作圖，采用DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1　蘋(píng)果果實(shí)中內(nèi)含物的變化

2.1.1可溶性固形物含量由圖1可見(jiàn)，在果實(shí)成熟過(guò)程中，果實(shí)中的可溶性固形物含量呈逐漸增加趨勢(shì)；在各個(gè)測(cè)定時(shí)期，富士、福島短枝富士蘋(píng)果的可溶性固形物含量沒(méi)有明顯差異。

2.1.2總糖含量由圖2可見(jiàn)，在果實(shí)成熟過(guò)程中，果實(shí)中的總糖含量呈逐漸增加趨勢(shì)；在各個(gè)測(cè)定時(shí)期，富士、福島短枝富士蘋(píng)果的總糖含量沒(méi)有明顯差異。

2.1.3可滴定酸含量由圖3可見(jiàn)，在果實(shí)成熟過(guò)程中，富士和福島短枝富士果實(shí)中的可滴定酸含量呈穩(wěn)步下降趨勢(shì)，這可以作為果實(shí)成熟的一個(gè)重要指標(biāo)。

2.2　蘋(píng)果果實(shí)中不同營(yíng)養(yǎng)元素含量的變化

2.2.1氮含量由圖4可見(jiàn)，在果實(shí)成熟過(guò)程中，果實(shí)中的氮含量整體呈下降趨勢(shì)；在各個(gè)測(cè)定時(shí)期，福島短枝富士的氮含量都高于富士，但整體看這2個(gè)蘋(píng)果品種的氮含量變化不大。

2.2.2磷含量由圖5可見(jiàn)，在果實(shí)成熟過(guò)程中，富士和福島短枝富士果實(shí)中的磷含量變化較為一致，9月6日，果實(shí)中的磷含量出現(xiàn)最大值；后果實(shí)中磷含量呈逐漸下降趨勢(shì)，9月27日出現(xiàn)最小值后，果實(shí)中的磷含量又有增加趨勢(shì)。

2.2.3鉀含量由圖6可見(jiàn)，在整個(gè)果實(shí)成熟過(guò)程中，果實(shí)中的鉀含量變化較為平穩(wěn)，在各個(gè)測(cè)定時(shí)期，富士果實(shí)中的鉀含量高于福島短枝富士；在采收期，富士果實(shí)中的鉀含量出現(xiàn)急劇下降現(xiàn)象。

2.2.4鈣含量由圖7可見(jiàn)，8月9日，福島短枝富士的鈣含量甚微；在整個(gè)果實(shí)成熟過(guò)程中，福島短枝富士果實(shí)中的鈣含量在8月19日達(dá)最大值后呈逐漸下降趨勢(shì)，而富士果實(shí)中的鈣含量在8月9日達(dá)最大值后整體呈逐漸下降趨勢(shì)。

2.2.5鎂含量由圖8可見(jiàn)，2個(gè)蘋(píng)果品種果實(shí)中的鎂含量變化趨勢(shì)基本一致，8月19日出現(xiàn)1個(gè)谷值；隨后果實(shí)中的鎂含量逐漸上升，8月30日達(dá)到最大值，后整體呈緩慢下降趨勢(shì)。

2.2.6硼含量由圖9可見(jiàn)，在果實(shí)成熟過(guò)程中，2個(gè)蘋(píng)果品種果實(shí)中的硼含量呈逐漸增加趨勢(shì)；在各個(gè)測(cè)定時(shí)期，福島短枝富士果實(shí)中的硼含量高于富士；富士果實(shí)中的硼含量在采收期增加較快。

2.3　果實(shí)品質(zhì)與礦質(zhì)元素含量變化的關(guān)系

2.3.1果實(shí)中可溶性固形物的含量與礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性通過(guò)DPS逐步回歸方法，對(duì)果實(shí)中的可溶性固形物含量與營(yíng)養(yǎng)元素含量動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行相關(guān)性分析。由表1可見(jiàn)，果實(shí)中的可溶性固形物含量與氮、磷、鎂含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與硼含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；由通徑方程可知，果實(shí)固形物含量受磷、硼含量的影響相對(duì)較大，富士還受氮含量的影響。

表1　蘋(píng)果果實(shí)中可溶性固形物含量與礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性

注：Y、X1、X2、X3、X4、X5、X6分別表示果實(shí)中的可溶性固形物、N、P、K、Ca、Mg、B含量；“*”表示果實(shí)中可溶性固形物含量與礦質(zhì)元素含量相關(guān)性顯著(P<0.05)。

2.3.2富士系蘋(píng)果糖含量與果實(shí)中礦質(zhì)元素含量相關(guān)性由表2可見(jiàn)，果實(shí)中的糖與氮、磷、鎂含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與硼含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；由通徑方程可知，果實(shí)中的糖含量受硼含量的影響相對(duì)較大， 富士蘋(píng)果糖含量還受鉀含量的影響，福島短枝富士蘋(píng)果糖含量則還受磷含量的影響。

表2　蘋(píng)果果實(shí)中糖含量與礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性

注：Y、X1、X2、X3、X4、X5、X6分別表示果實(shí)中的糖、N、P、K、Ca、Mg、B含量；“*”表示果實(shí)中糖含量與礦質(zhì)元素含量相關(guān)性顯著(P<0.05)。

2.3.3富士系蘋(píng)果可滴定酸含量與果實(shí)中礦質(zhì)元素含量相關(guān)性由表3可見(jiàn)，果實(shí)中的可滴定酸含量與氮、磷、鎂含量呈顯著正相關(guān)，與硼含量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)；由通徑方程可知，果實(shí)中的可滴定酸含量受硼、磷含量的影響相對(duì)較大。

表3　蘋(píng)果果實(shí)中可滴定酸含量與礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性

注：Y、X1、X2、X3、X4、X5、X6分別表示果實(shí)中的可滴定酸、N、P、K、Ca、Mg、B含量；*表示果實(shí)中可滴定酸含量與礦質(zhì)元素含量相關(guān)性顯著(P<0.05)。

3　結(jié)論與討論

在蘋(píng)果果實(shí)成熟階段，富士和福島短枝富士果實(shí)中的可溶性固形物、總糖、硼含量有逐漸增加的趨勢(shì)，可滴定酸、氮、鎂含量有逐漸減少的趨勢(shì)，而磷、鎂、鈣含量在2個(gè)品種間的變化差異相對(duì)較大，但整體有下降趨勢(shì)；果實(shí)中的可溶性固形物、糖含量與氮、磷、鎂含量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，與硼含量呈顯著正相關(guān)，果實(shí)中的可溶性固形物含量受磷、硼含量的影響相對(duì)較大、糖含量受硼含量的影響較大，富士蘋(píng)果糖含量還受鉀含量的影響，福島短枝富士蘋(píng)果則還受磷含量的影響；果實(shí)中的可滴定酸含量與氮、磷、鎂含量呈顯著正相關(guān)，與硼含量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，果實(shí)中可滴定酸含量受硼、磷含量的影響相對(duì)較大。礦質(zhì)元素的這些變化規(guī)律在梨、山楂、李、葡萄上均有相關(guān)報(bào)道[6-10]，本試驗(yàn)結(jié)果與之基本一致。

王冬梅等研究發(fā)現(xiàn)，果實(shí)與葉片中的礦質(zhì)元素變化有較為明顯的差異[11]；韓秀梅等認(rèn)為，紅富士蘋(píng)果5月份和8月份的葉片礦質(zhì)元素含量與成熟果實(shí)礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性較高[12]；張小燕等發(fā)現(xiàn)，蘋(píng)果的礦質(zhì)元素、糖、酸含量隨品種及栽培方式的不同，會(huì)表現(xiàn)出豐富的遺傳多樣性[13]。徐慧等研究表明，磷對(duì)蘋(píng)果果實(shí)單果質(zhì)量、可溶性固形物含量和果肉硬度的正直接作用相對(duì)最大；鎂對(duì)果實(shí)單果質(zhì)量的負(fù)直接作用相對(duì)最大；氮對(duì)可溶性固形物含量、果肉硬度的負(fù)直接作用相對(duì)最大；錳對(duì)可滴定酸含量具有相對(duì)最大的負(fù)直接作用[14]。因此，蘋(píng)果果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)形成受到各種礦質(zhì)元素的協(xié)同調(diào)控。鈣、鉀含量高，蘋(píng)果果實(shí)的肉質(zhì)好、耐貯藏，具有良好的風(fēng)味品質(zhì)[2]。本研究結(jié)果表明，富士果實(shí)中的鈣、鉀含量一直高于福島短枝富士，這正可以解釋富士口感為何要略優(yōu)于其芽變品種福島短枝富士。硼與核酸代謝、碳水化合物代謝、蛋白質(zhì)代謝、吲哚乙酸代謝有關(guān)[15-17]，這些代謝影響果實(shí)中總糖、可滴定酸含量，因而果實(shí)中的硼含量與果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)有明顯的相關(guān)性。

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