不同抗裂劑對駿棗裂果及中微量元素含量的影響

李江斌，趙偉亮，楊芯芳，王振磊

（1.南疆特色果樹高效優質栽培與深加工技術國家地方聯合工程實驗室∕新疆生產建設兵團南疆特色果樹生產工程實驗室∕塔里木大學植物科學學院，新疆 阿拉爾 843300；2.新疆生產建設兵團塔里木盆地生物資源保護與利用重點實驗室，新疆 阿拉爾 843300）

裂果屬于一種生理性病害，它是由外部環境與果實內部生理因素共同影響、共同表達的一類反映。許多研究表明，番茄［1］、荔枝［2］、葡萄［3］、西瓜［4］、蘋果［5］、棗［6］等園藝產品在生長期間存在裂果現象。裂果的發生降低了果實的品質與產量，嚴重制約了水果產業的發展。

鈣是植物體內必需的中量元素之一，是交替胞外刺激和胞內反應的第二信使。在逆境環境中它結合鈣調蛋白（CAM）參與抵抗信號的感受、傳遞、響應和表達，能夠減輕環境對植物細胞膜的影響。赤霉素是植物體內重要的植物激素之一，通過促進細胞數目的增加和細胞的伸長來促進植物的生長發育，GA能抑制細胞壁過氧化物酶的活性，使細胞壁具有延展性而不硬化。曹一博等［7］認為棗果皮中Ca含量與裂果呈負相關，丁改秀等［8］認為GA3可以降低壺瓶棗裂果率，且能夠抑制PG、CX酶活性。楊俊強等［9］認為裂果的果實中所含的赤霉素較正常果實中所含的赤霉素低。

目前，關于Ca2+、GA3抗裂研究集中在生理特性，解剖結構，代謝酶活性［10-12］等方面，有關Ca2+、GA3噴施時期、噴施濃度與抗裂果關系方面的研究報道較少，且結果不盡一致。本研究通過對駿棗不同生長時期噴施不同濃度CaCl2和GA3藥劑，探究施鈣、赤霉素對駿棗抗裂效果以及果皮、果肉中主要礦質元素含量的影響，以期為有效控制裂果提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2019年5—10月在塔里木大學園藝試驗站棗資源圃進行。以塔里木大學10年樹齡駿棗樹為試材，田間試驗采取單因素隨機區組設計，每處理4次重復。

藥劑噴施方法：噴施不同濃度的CaCl2和GA3，分別設置3個濃度梯度（5、10、15 g∕L）CaCl2和（10、15、20 mg∕L）GA3，分別以A、B、C、D、E、F表示。采用葉面噴施的方式，每次選取當天的傍晚時間，噴施時從棗樹的各個方向進行噴施直至葉面和果面向下滴水。

表1 外源施用藥劑時期

1.2 測定方法

1.2.1 棗抗裂效果調查 田間裂果率觀察：調查于2019年9月進行，每個樣株從樹冠外圍3年生以上的結果母枝上的東西南北四個方位同一高度隨機調查成熟期（果實全紅）果實各100個（熟度、果個大小一致、無病蟲或機械損傷），記錄裂果率。

浸果試驗：對不同處理及對照的試驗試材，在脆熟期選取90個大小均一、完好無損的果實，分成3份，裝入浸水袋中完全沒于水中，統計浸水48 h后的果實重量，并計算吸水率。

1.2.2 棗果實質地分析 用美國FTC公司TMSPRO食物物性分析儀（質構儀）進行測定，以完整棗果作為試驗對象，由特征曲線得到表征果肉質地狀況的評價參數：果實硬度、內聚性、彈性、膠黏性、咀嚼性。

1.2.3 礦質元素 將脆熟期棗果裝入自封袋中，帶回實驗室后先用自來水沖洗一遍，再用0.2%的鹽酸清洗，最后再用去離子水清洗，果實洗凈后將果皮果肉分開，放在105℃的烘干箱中殺酶處理30 min，然后將溫度降至65℃，在65℃的環境下烘干至恒重。材料取出冷卻后放入粉碎機粉碎成棗果肉粉、棗果皮粉，置于干燥環境，測定前再次烘干。礦質元素采用原子分光光度計法測定。

1.3 數據統計與分析

采用Excel 2020與DPS進行數據統計與分析。

2 結果與分析

2.1 不同濃度CaCl2和GA3處理下駿棗大小、質地性狀、裂果的比較

2.1.1 不同濃度CaCl2處理下駿棗大小、質地性狀、裂果的比較 研究結果（表2）表明，噴施不同濃度CaCl2后，棗果實單果重、縱橫徑差異較大，C處理最高，處理C1的單果重、縱橫徑顯著高于CK，分別較CK提高了47.17%、15.71%、12.72%；硬度變化差異明顯，B處理硬度最大，其中B2處理的硬度較CK提高了50.47%；彈性、內聚性、膠黏性、咀嚼性差異很大，A處理最高，A1處理分別較CK提高了22.5%、62.1%、133.43%、169.49%；果實自然裂果率、吸水率差異明顯，C處理最低，C1處理分別較CK降低了51.95%、47.95%。

表2 不同濃度CaCl2對駿棗大小、質地性狀、裂果的影響

2.1.2 不同濃度GA3處理下駿棗果大小、質地性狀、裂果的比較 研究結果（表3）表明，噴施不同濃度GA3后，棗果實單果重、縱橫徑差異較小，F處理最高，F3處理較CK分別提高了35.56%、13.34%、8.20%；硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性差異較大，F處理最高，F2處理分別較CK提高了55.66%、24.01%、90.84%、104.8%；內聚性差異較明顯，D處理最高，D2處理較CK提高了27.02%；自然裂果率、吸水率差異明顯，D處理最低，F3處理分別較CK降低了43.18%、29.98%。

表3 噴施GA 3對駿棗果大小、質地性狀、裂果的影響

2.2 不同濃度CaCl2和GA3處理下駿棗果皮、果肉中微量元素含量的比較

2.2.1 不同濃度CaCl2處理下駿棗果皮、果肉中微量元素含量的比較 研究結果（表4）表明，噴施不同濃度CaCl2后，中微量元素在棗果皮、果肉中的含量、分布匯集存在差異。P含量在果皮、果肉中C處理最高，果皮中C3處理較CK提高了1 946 mg∕kg，果肉中C1處理較CK提高了1 561.55 mg∕kg；K含量在果皮中呈C處理最高，C3處理較CK提高了3 407.62 mg∕kg，果肉中總體呈B處理最高，果肉中B1處理較CK提高了4 002.67 mg∕kg；Na含量在果皮、果肉中總體C處理最高，果皮中A1處理較CK提高了77.37 mg∕kg，果肉中C3處理較CK提高了204.75 mg∕kg。Ca含量在果皮中A處理最高，A1處理較CK提高了321.82 mg∕kg，果肉中呈B處理最高，B1處理較CK提高了87.47 mg∕kg；Mg含量在果皮中A處理最高，A1處理較CK提高了332.29 mg∕kg，果肉中B處理最高，B3處理較CK提高了99.37 mg∕kg。不同時期施用CaCl2對駿棗果實發育影響差異較大，P、K、Ca、Mg元素含量在幼果期積累顯著高于膨大期和白熟期（表4）。

表4 不同濃度CaCl2處理下駿棗果皮、果肉中微量元素含量的比較 （單位：mg∕kg）

2.2.2 不同濃度GA3對駿棗果皮、果肉中微量元素含量的影響 研究結果（表5）表明，噴施不同濃度GA3后，中微量元素在棗果皮、果肉中的含量、分布匯集存在較大差異。P含量在果皮中E處理最高，E3較CK提高了1 830.31 mg∕kg，果肉中D處理最高，D3處理較CK提高了427.05 mg∕kg；K含量在果皮、果肉中總體D處理最高，D3處理較CK分別提高了4 352.02、6 119.92 mg∕kg；Na含量在果皮、果肉中總體D處理最高，D3處理較CK提高了161.37、394.71 mg∕kg；Ca含量在果皮、果肉中總體D處理最高，D3處理較CK提高了267.35、184.69 mg∕kg；Mg含量在果皮中總體D處理最高，果皮中E1處理較CK提高了310.78 mg∕kg，果肉中D2處理較CK提高了88.99 mg∕kg。果皮、果肉中白熟期P、K、Na元素含量積累較高，顯著高于幼果期和膨大期。Ca含量在果皮和果肉中幼果期最高（表5）。

表5 不同濃度GA 3對駿棗果皮、果肉中微量元素含量的影響 （單位：mg∕kg）

3 小結與討論

合理施用CaCl2和GA3可有效提高果實品質，本研究中，在駿棗果實生長期，通過施用15 g∕L CaCl2和20 mg∕L GA3，單果質量、果實縱橫徑顯著增加，果實商品性增加。這與朱國英等［13］在甜櫻桃，辛守鵬等［14］在葡萄上的研究結果一致。鈣是植物體內重要的必需元素，鈣以果膠酸鈣的形式存在時，使相鄰細胞互相聯結，增大細胞間的韌性，不易產生裂果［15］。本研究中，在棗果白熟期施用10 g∕L CaCl2，使果實質地內聚堅實，可顯著減少裂果、降低吸水率。這與郭紅彥等［16］在壺瓶棗上的研究結果一致。赤霉素是植物體內重要的激素調節物質，通過調節果膠的甲酯化影響細胞壁結構，阻礙果實果膠、纖維素等細胞壁多糖的降解，延緩軟化，減少落果［17］。本研究發現，在棗果白熟期施用20 mg∕L GA3可顯著減緩果實軟化，保持果實的硬度、脆性，減少裂果。這與鄒河清等［18］對紅江橙的研究結果一致。

礦質元素的缺乏或富集對果實裂果有一定影響，許多研究表明，K影響果實的滲透調節與果皮的營養吸收，P影響果實體內氨基酸與蛋白質的合成同時參與了輔酶激酶的合成轉化，Ca影響果皮中果膠的合成代謝與抗性的表現強弱，Mg與Ca的吸收存在拮抗，影響果實對Ca的吸收利用。本研究發現，在棗果實發育期施用CaCl2后，棗果實中P、K、Ca、Mg含量明顯增加，隨著植物體內鈣含量的增加，提高了植物體對外界環境的適應性，并影響了各營養元素間的平衡，促進了果實對P、K、Ca、Mg等中量元素的吸收，這與盧桂賓等［19］在木棗的研究結果一致。本研究發現，在棗果白熟期噴施赤霉素，果實中P、K、Na含量明顯高于前處理時期，中后期果皮中大量元素積累，果皮迅速生長，保證了果實內外增速一致，減少了果實內部生長與外部之間的差異。這與陳光輝等［17］研究結果一致。果實中Ca含量呈緩慢積累的趨勢，這與Ca元素在植物體內難移動的特性有關。礦質元素的高低導致植物不同時期生長量與生長結構發生變化，這是導致裂果發生的重要因素之一，不同抗裂劑對不同元素之間的作用機制還需要進一步研究。