莽草酸及其復合物對冬棗枝葉生長及果實品質的影響

摘 要：【目的】為棗樹生長發育調控提供新途徑。【方法】以冬棗為試材，設置30、60、90 mg/L 莽草酸（ShA）處理，及60 mg/L ShA+5 g/L 復合肥、5 g/L 復合肥、60 mg/L ShA+5 mmol/L 水楊酸（SA）、5 mmol/L SA、60 mg/L ShA+50 mg/L 生長素（IAA）、50 mg/L IAA 等9 個處理，分別編號T1?T9，以清水為對照，分別于棗樹展葉后和幼果期進行葉面噴施各2 次，每次間隔10 d。觀測棗樹枝葉生長狀況，并測定半紅期果實的主要品質指標。【結果】與對照相比，T2、T5 和T6 處理均可以促進棗樹葉片和棗吊的生長。其中，T6處理的冬棗葉長、葉寬、葉面積、棗吊長、葉綠素含量及光合速率均顯著高于對照，表明莽草酸及其組合處理可顯著促進棗樹枝葉生長和提高光合速率。各處理的葉片光合速率為8.04 ～ 13.28 μmol/（m2?s），其中T1、T2、T4、T6、T7、T8 和T9 處理的葉片光合速率顯著高于對照， T5 處理顯著低于對照，T3 處理與對照無顯著差異，T6 處理促進冬棗葉片葉綠素積累和提高光合速率的效果最為顯著。在果實外觀品質上，T1 處理顯著提高了單果質量，T3 處理顯著提高了果實硬度。在果實內在品質上：與對照相比，T3 處理可顯著提高果實抗氧化物質維生素C、多酚和黃酮的含量；各處理的果實可溶性固形物含量為23.47% ～ 26.27%，其中T6 和T9 處理的果實可溶性固形物含量與對照無顯著差異，其他處理均顯著低于對照；T6 處理可顯著提高果實的可滴定酸含量。【結論】葉面噴施莽草酸可顯著促進棗樹的營養生長，并有利于改善棗果實品質。

關鍵詞：莽草酸；冬棗；生長；果實品質；復合物

中圖分類號：S665.1 文獻標志碼：A 文章編號：1003—8981（2023）01—0117—07

棗Ziziphus jujuba 為鼠李科Rhamnaceae 棗屬Ziziphus 植物，是我國特色優勢果樹樹種之一[1]。

其果實富含糖及維生素C、黃酮、多酚等抗氧化成分，是傳統的滋補佳品和藥食同源果品。冬棗是目前栽培最普遍、最受市場歡迎的鮮食棗品種。

人們對果實品質的要求在不斷提高，研究提高冬棗果實品質的途徑具有重要意義[2-4]。

將植物生長促進劑應用于棗樹的研究報道較多。周愛英等[5] 經研究發現在棗樹花期噴施75%赤霉酸可以顯著提升棗樹的坐果率。鄭強卿等[6]經研究發現，在駿棗果實快速生長前期，對其葉片和果實同時噴施0.25 mmol/L 水楊酸（SA）、0.1 mmol/L 亞精胺、30 mg/L 胺鮮酯（DA-6），可顯著提高果實的單果質量和果肉質量。李潔等[7]在對壺瓶棗的研究中發現，葉面噴施10 mg/L 赤霉素（GA3）和10 mg/L 6- 芐基氨基嘌呤（6-BA）的混合液，可顯著提高果實的縱橫徑、Mn 含量和Zn 含量，對可溶性糖、K、Ca 及維生素C 等的含量無顯著影響，未降低壺瓶棗裂果率。張鵬飛等[8]使用6-BA、氯吡脲（KT-30）和SA 對壺瓶棗進行葉面噴施，結果表明：10 mg/kg 6-BA 能夠顯著降低壺瓶棗果實的果膠、半纖維素含量及裂果率，顯著增加了纖維素含量；10 mg/kg KT-30 處理顯著增加了果實的果膠、半纖維素含量，降低了纖維素含量；5 mmol/kg SA 降低了果實的果膠、纖維素、半纖維素含量。

1885 年，Eykman 從禾本科植物芒草的果實中首次發現并分離得到莽草酸（shikimic acid，ShA），其具有抗炎、抗癌、抗氧化等多種功能[9]。

Aldesuquy 等[10] 使用不同濃度的ShA 對豇豆進行處理，結果表明其中75 mg/L 的ShA 處理顯著增加了豇豆產量，同時顯著降低了種子的多糖含量。

Al-amri[11] 報道，60 mg/L ShA 可顯著增加番茄果實的維生素C、番茄紅素、類胡蘿卜素等的含量及果實產量。Buehring 等[12] 的研究結果表明，可根據ShA 在玉米體內的積累程度判斷草甘膦漂移是否會導致田間玉米產量下降；Schrübbers 等[13]報道，可根據ShA 的積累判斷咖啡植株內的草甘膦濃度。有關莽草酸對果樹生長發育影響的研究鮮見報道。

本試驗中設置了不同濃度的ShA 處理及其與水楊酸、生長素和復合肥的組合處理，對冬棗樹進行葉面噴施，研究了不同處理對棗樹枝葉生長及果實品質和抗氧化物質含量等的影響，旨在揭示莽草酸對棗樹生長發育的影響，為科學調控棗樹生長和改善果實品質提供新的技術途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

2021 年3—10 月， 在河北農業大學標本園進行試驗。試驗地處于保定市南環外，土質適中，壤土，有機質含量11.45 g/kg，速效磷含量13.60 mg/kg，速效鉀含量300 mg/kg，土壤pH 值7.8。

園區棗樹株行距2 m×4 m，選擇無病蟲害且長勢一致的4 年生冬棗樹為研究對象。

1.2 試驗材料

莽草酸（98%）購自上海凜恩科技發展有限公司；復合肥（氮磷鉀含量比為21∶21∶21）購自山東四級旺農化有限公司；水楊酸（99%）和生長素（99%）購自上海源葉生物科技有限公司。

1.3 試驗設計

共設9 個處理，以噴清水（CK）為對照（表1）。

各處理隨機排列，每處理6 株，重復3 次。分別于棗樹展葉后和幼果期對其進行2 次葉面噴施，間隔10 d，整個生育時期共噴施4 次。

1.4 指標測定

1.4.1 棗吊和葉片相關指標

2021 年6 月1 日，每處理隨機選取3 株，分別在棗樹樹冠外緣東、西、南、北4 個方向的第3棗股各選取代表性棗吊和10 片葉，用直尺測量棗吊長度[14]，使用葉面積儀（HM-YD，山東恒美電子科技有限公司）和imaje-J 軟件測量葉寬、葉長、葉面積等指標[14]，使用便攜葉綠素儀（SPAD-CK4S，北京時代創客科技有限公司）測定葉綠素含量（SPAD值）[15]。在6 月中旬選擇晴朗無風天氣9：00—11：00，使用多葉室動態光合儀[YZQ-100E，翼鬃麒科技（北京）有限公司] 測定光合速率[15-17]。

1.4.2 果實品質指標

在果實半紅期，在棗樹樹冠外緣東、南、西、北4 個方向，在第3 棗股各采20 個大小、成熟度一致的果實，待測。參考肖莉娟等[14] 的方法，使用游標卡尺測量果實的縱橫徑，使用1/1000 天平稱量果實的單果質量，使用果實硬度計測定果實硬度，計算果形指數（果實縱徑和橫徑的比值）。

使用手持折光儀測定果實的可溶性固形物含量[18]；采用分光光度比色法測定黃酮含量、多酚含量[18]。

采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[19]；采用高效液相色譜法測定維生素C 含量[20]；采用NaOH 滴定法測定可滴定酸含量[14]。

1.5 數據統計分析

所有數據使用Excel 2010 和SPSS 19.0 軟件進行統計和分析，數據以“平均值± 標準差”來表示。

2 結果與分析

2.1 各莽草酸處理對冬棗樹枝葉相關指標的影響

各莽草酸處理對冬棗枝葉相關指標的影響見表2。由表2 可以看出：各處理的葉寬為3.49 ～4.88 cm，其中T5 處理的葉寬顯著高于對照，其余處理與對照差異不顯著；各處理的葉長為6.26 ～7.98 cm，其中T6、T9 處理的葉長顯著高于對照，T4 處理的葉長顯著低于對照，其他處理與對照無顯著差異；各處理的葉面積為14.87 ～ 22.18 cm2，其中T2、T5、T6、T7處理的葉面積均顯著高于對照，分別比對照高出5.5%、13.9%、8.2%、7.1%，而其他處理的葉面積均顯著低于對照；各處理的棗吊長為20.71 ～ 27.67 cm，除T8 處理外，其余處理均顯著高于對照，各處理根據棗吊長由大到小排列依次為T5、T1（T2）、T6、T7、T9、T3、T4、CK、T8。綜上，葉面噴施60 mg/L 莽草酸（T2）、5 g/L 復合肥（T5）、60 mg/L 莽草酸+5 mmol/L水楊酸（T6）均可以促進棗樹葉片和棗吊的生長。

SPAD 值和光合速率是反映植物光合作用的重要指標。由表2 可以看出：T1 和T7 處理的葉片SPAD 值與對照無顯著差異，其他處理的葉片SPAD 值均與對照差異顯著。其中，T6 處理的葉片SPAD 值顯著高于對照及其他處理；各處理的葉片光合速率為8.04 ～ 13.28 μmol/（m2?s），其中T1、T2、T4、T6、T7、T8 和T9 處理的葉片光合速率顯著高于對照，光合速率由高到低依次為T6、T9、T7、T1、T4、T8、T2，T5 處理的葉片光合速率顯著低于對照，T3 處理與對照無顯著差異。

綜合來看，葉面噴施60 mg/L 莽草酸+5 mmol/L水楊酸（T6）促進冬棗葉片葉綠素積累和光合速率提高的效果最為顯著。

2.2 各莽草酸處理對冬棗果實品質指標的影響

2.2.1 對果實外在品質的影響

各莽草酸處理對冬棗果實外在品質的影響見表3。由表3 可以看出：各處理的果實橫徑、縱徑、單果質量均顯著高于對照，其中，T1 處理的果實橫徑、縱徑和單果質量均顯著高于其他處理，與對照相比，果實橫徑增大30.00%，縱徑增大26.71%，單果質量增大83.68%；各處理的果形指數為0.96 ～ 1.05，其中T8、T9 處理的果形指數均顯著高于對照，其余處理與對照均無顯著差異；各處理的果實硬度為12.33 ～ 17.83 kg/cm2，其中T3、T7 和T8 處理的果實硬度顯著高于對照，T3處理的果實硬度顯著高于其他處理，其余處理與對照無顯著差異。綜合來看，葉面噴施30、60、90 mg/L 莽草酸均可顯著促進果實增大，其中葉面噴施30 mg/L 莽草酸（T1）的效果最為顯著，葉面噴施90 mg/L 莽草酸（T3）能顯著提高冬棗果實的硬度。

2.2.2 對果實內在品質的影響

各莽草酸處理對冬棗果實內在品質的影響見表4。由表4 可以看出，T4、T5、T7 和T8 處理的果實可溶性糖含量顯著低于對照且相互之間無顯著性差異，其余處理的可溶性糖含量與對照無顯著差異；各處理的可溶性固形物含量為23.47% ～ 26.27%，其中T6 和T9 的可溶性固形物含量與對照無顯著差異，其余處理的可溶性固形物含量顯著低于對照；各處理的可滴定酸含量為0.56% ～ 0.71%，其中T6 顯著高于對照，其余處理與對照無顯著差異。

由表4 可知，T6（60 mg/L 莽草酸+5 mmol/L 水楊酸）可顯著提高冬棗果實的可滴定酸含量。

由表4 可以看出：各處理的果實維生素C 含量均顯著高于對照，按照其含量由高到低排列依次為T6、T1、T3、T7、T8、T5、T9、T4、T2，其中T6 處理的維生素C 含量顯著高于其他處理，比對照高49.30%；各處理的果實多酚含量為0.80 ～ 1.22 mg/g，其中T1、T3、T4、T5、T7 和T9 處理的果實多酚含量顯著高于對照，其中T4處理的果實多酚含量最高；各處理的果實黃酮含量為0.34 ～ 0.77 mg/g，其中T3 處理的黃酮含量顯著高于對照，其余處理的果實黃酮含量顯著低于對照。綜合來看，葉面噴施90 mg/L 莽草酸（T3）可顯著提高冬棗果實的維生素C、多酚和黃酮含量。

3 結論與討論

葉面噴施60 mg/L 莽草酸能有效增加冬棗的葉面積和棗吊長度；葉面噴施60 mg/L 莽草酸+5 mmol/L 水楊酸比單獨噴施莽草酸更有效。葉面噴施60、90 mg/L 莽草酸能有效增加冬棗葉片的葉綠素含量和光合速率；與單獨噴施莽草酸相比，噴施60 mg/L 莽草酸+5 mmol/L 水楊酸能顯著提高冬棗葉片的葉綠素含量和光合速率。葉面噴施90 mg/L 莽草酸可以顯著促進冬棗果實增大，提高果實的硬度，促進棗果實維生素C、黃酮、多酚和可滴定酸等物質積累，對可溶性糖含量無顯著影響。葉面噴施莽草酸不僅可促進棗樹枝葉生長，還能改善棗果實品質，特別是提高了其抗氧化能力。

莽草酸途徑的代謝產物有色氨酸和苯丙氨酸，二者分別是生成吲哚乙酸和水楊酸的底物[21-22]。

Aldesuquy 等[10] 報道，使用莽草酸浸種豇豆可顯著增加葉面積和植株的干鮮質量等。Al-amri[11] 的研究結果表明，莽草酸浸種處理可顯著提高番茄的蒸騰速率和光合色素（葉綠素a、葉綠素b 和類胡蘿卜素）含量。本研究結果表明，葉面噴施60 mg/L 莽草酸可顯著增大棗樹葉面積、棗吊長度、葉綠素含量和光合速率，可能通過促進棗樹體內生長激素積累和蒸騰速率的提高，提高營養物質的積累量，進而影響其枝葉生長和光合作用。低濃度的水楊酸可促進玉米幼苗生長[23]。本研究結果表明，莽草酸與水楊酸混施比二者單施更有效，說明莽草酸與水楊酸對調控棗樹生長發育可能存在協同作用。

糖含量、酸含量、可溶性固形物含量這3 個指標在較大程度上決定了果實的風味[24]。Aldesuquy等[10] 經研究發現，莽草酸浸種處理顯著降低了豇豆種子的多糖含量，但對可溶性糖和蔗糖含量無顯著影響。Al-amri[11] 的研究結果也表明，經60 mg/L 莽草酸浸種處理后番茄果實的總酸度比對照顯著增加了66.4%。本研究結果表明，葉面噴施莽草酸后，冬棗果實的可滴定酸含量顯著增加，可溶性糖含量與對照無顯著差異，與前人的研究結果基本一致。

維生素C、多酚和黃酮是棗果中的重要功能成分，具有較強的抗氧化、抗過敏、抗衰老等功效[25-26]。莽草酸途徑產生的代謝物作為前體物質經多條代謝途徑后可生成芳香族氨基酸、吲哚乙酸、維生素等代謝物[22]。Naczk 等[27] 和歐陽光察等[28] 報道，來自莽草酸途徑的莽草酸經過轉氨作用形成苯丙氨酸，進入苯丙烷代謝途徑，而苯丙烷代謝途徑是多酚、黃酮等代謝產物合成的通用途徑，進而導致果實中多酚、黃酮含量的提高。

本研究結果表明，葉面噴施莽草酸可顯著提高冬棗果實中維生素C、黃酮和多酚的含量，說明噴施莽草酸可增強果實的抗氧化能力。

本研究中采用的莽草酸質量濃度為30 ～90 mg/L，今后可考慮擴大莽草酸的試驗濃度范圍，并進一步研究其調控棗樹生長發育的內在機制。

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[ 本文編校：聞 麗]