草甘膦對實生板栗堅果表型與營養成分的影響

賈云霞　喬怡婷　趙悅　陳榮榮　石新如　劉海濤　史勝青

摘要：? 以北京市懷柔區渤海所村栗園中噴施與未噴施草甘膦的實生樹為對象，分析采收后（0個月）和貯藏（6個月）后板栗堅果表型和營養成分變化。結果表明，與貯藏前相比，貯藏后未噴施草甘膦的實生樹堅果含水率、淀粉含量、可溶性糖含量分別顯著增加5.42%，顯著降低22.03%，顯著增加191.48%；貯藏后噴施草甘膦的實生樹堅果含水率、淀粉含量、可溶性糖含量分別顯著增加7.97%，顯著降低39.77%，顯著增加293.65%。與未噴施草甘膦相比，貯藏后噴施草甘膦的堅果淀粉含量和可溶性蛋白含量分別顯著性降低29.81%，增加51.05%，這表明草甘膦影響著板栗堅果的品質。

關鍵詞：? 板栗；? 除草劑；? 貯藏；? 營養成分；? 果實品質

中圖分類號：? ?S 664. 2? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：１００1 － 9499（２０23）06 － 0016 － 05

Effects of Glyphosate on Phenotype and Nutrient Composition

in Chinese Chestnut Seedling Trees

JIA Yunxia QIAO Yiting ZHAO Yue CHEN Rongrong SHI Xinru2 LIU Haitao SHI Shengqing

（1.? Zunhua Natural Resources and Planning Bureau，? Hebei Zunhua 064200;? 2.? Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation of National Forestry and Grassland Administration，? Research Institute of Forestry，? Chinese Academy of Forestry，? Beijing 100091;? 3.? College of Agronomy and Biotechnology，? Hebei Normal University of Science & Technology，? Hebei Changli 066612;? 4.? Huairou Chestnut Experiment Technology and Extension Station，? Beijing 102206）

Abstract In this study， we analyzed the phenotype and nutrient composition of chinese chestnut nuts after 0 months of harvesting and 6 months of storage in the chestnut garden of Bohai Suo village， Huairou District， Beijing.The results showed that compared with before storage， the water content， starch content and soluble sugar content of tree nuts without spraying glyphosate after storage were significantly increased by 5.42%， significantly decreased by 22.03% and significantly increased by 191.48%， respectively. The water content， starch content and soluble sugar content of tree nuts sprayed with glyphosate after storage were significantly increased by 7.97%， significantly decreased by 39.77% and significantly increased by 293.65%， respectively.Compared with no glyphosate application， the starch content and soluble protein content of nuts sprayed with glyphosate after storage were significantly decreased by 29.81% and increased by 51.05%， respectively.This suggests that glyphosate affects the quality of chestnut nuts.

Key words chinese chestnut; herbicide; storage; nutrient content; fruit quality

板栗（Castanea mollissima）屬于殼斗科（Fagacea）栗屬（Castanea），是我國最古老的經濟林樹種之一[ 1 ]，素有“鐵桿莊稼”、“木本糧食”之稱[ 2 ]。其果實營養豐富，入口軟甜[ 3 ]，富含可溶性糖、淀粉、蛋白質、礦物質等[ 4 ]，還能給人體補充鈣、磷、硫、鐵和鎂等，深受消費者喜愛，擁有“干果之王”的美稱[ 5 ]。同時，板栗具有養胃健脾、活血止血的功效，在臨床上具體表現為可治療反胃、吐血、金瘡等癥狀[ 6 ]。但是，近年來由于農村從事種植相關的勞動力減少，導致人工除草成本過高、效率過低，使得噴施除草劑來治理雜草成為了一種更為普遍的方式[ 7 ]。

噴施除草劑可有效防除雜草，從而增加農作物產量，與此同時，也大大降低勞動成本，提高勞動效率[ 8 ]。然而，除草劑是一類具有毒性的有機污染物，不當使用會給農作物帶來損傷[ 9 ]，并且所噴施的除草劑有一部分被植物所吸收，而另一部分則流入土壤，造成環境污染[ 10 ]的同時，也會通過多種途徑流入人體，對人類健康造成威脅。草甘膦是我國雜草防治中最常用的一種[ 11 ]滅生性除草劑，具有廣譜性、內吸性和殺根徹底的優點[ 12 ]，但由于其半衰期長，因此在土壤中的降解過程緩慢[ 13 ]。草甘膦對耐草甘膦轉基因玉米有很好的增產效果[ 12 ]，但對紫花苜蓿生長和固氮效果均有抑制作用[ 14 ]，會使西瓜心葉發黃，少數老葉失綠，外緣焦枯、向外卷縮，幼嫩部位組織增生[ 15 ]，會導致核桃樹葉片變小，出現畸形小葉[ 16 ]，被果樹吸收后會殺死果樹的根系，影響果樹的正常生長[ 17 ]。然而，針對草甘膦對板栗品質影響的研究尚未見報道。本研究以北京市懷柔區渤海所村栗園中噴施和未噴施草甘膦除草劑的板栗為研究對象，通過測定采收后（0個月）和貯藏（6個月）后的板栗表型和板栗內營養成分的變化，探討草甘膦對實生樹板栗堅果品質的影響，以期為板栗的種植栽培、貯藏食用等提供參考。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

本研究的板栗樣品于2021年9月份采自北京市懷柔區渤海所村的北京市懷柔區板栗技術試驗與推廣站周邊栗園的70年實生樹；栗園栽培措施分為2種：噴施草甘膦（Glyphosate）（5年以上）和未噴施草甘膦（5年）。當樹上約 1/3 以上栗苞自然裂開落果后，各采集成熟度一致的健康板栗約300顆，一半用作采后分析，一半放入保鮮袋后內置于0～2 ℃冷庫貯藏6個月后用于分析。測定板栗堅果橫徑、縱徑、厚度、果形指數、單粒重等表型性狀和含水量、淀粉含量、可溶性糖含量等品質指標。每處理三個重復，每個重復隨機選取10顆板栗堅果。

1. 2 果實表型性狀測定

橫徑、縱徑、厚度：利用游標卡尺分別測量不同措施下處理的板栗種質的各10顆堅果；果形指數：堅果縱徑/橫徑[ 18 ]；單粒重：利用電子天平測定；腐爛率：剪開板栗觀察其腐爛情況，并計算腐爛率。

1. 3 果實品質性狀測定

含水量：隨機取10個板栗，稱重。剪成四瓣，放入信封中于 105 ℃烘箱中殺青15 min，置于65℃烘至恒重，計算含水量[ 19 ]。含水量=（鮮重-干重）/鮮重×100%。之后去除果殼和澀皮，將板栗仁研磨成粉末，干燥保存用于測定營養成分指標。

可溶性糖：稱取0.01 g干樣品，采用蒽酮比色法測定[ 20 ]。原理為利用可溶性糖在濃硫酸的作用下脫水生成糖醛衍生物，該衍生物再與蒽酮作用，形成一種藍綠色的絡合物，在一定范圍內其顏色的深淺與可溶性糖含量成正比[ 21 ]。具體方法參見試劑盒（蘇州科銘生物技術有限公司）。

淀粉：稱取0.01 g干樣品，采用蒽酮比色法測定[ 20 ]。原理為用乙醇溶液將樣品中的淀粉和可溶性糖分開，再用高氯酸溶液溶解殘留物中的淀粉，使淀粉與其他成分分離，在濃硫酸的作用下，蒽酮與淀粉反應生成藍綠色的化合物[ 22 ]。具體方法參見試劑盒（蘇州科銘生物技術有限公司）。

可溶性蛋白：稱取0.01 g樣品，采用考馬斯亮藍法測定[ 23 ]。原理為考馬斯亮藍G-250在酸性溶液中與蛋白質結合，使染料最大吸收峰改變，從464 nm變為595 nm，溶液顏色由棕黑色變為藍色[ 24 ]。具體方法參見試劑盒（蘇州科銘生物技術有限公司）。

1. 4 數據分析

利用 Excel、Graphpad Pism9.5在0.05顯著性水平對原始數據進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2. 1 噴施草甘膦對實生樹板栗堅果表型的影響

板栗堅果的橫徑、縱徑和厚度未噴施草甘膦和噴施草甘膦后的變化幅度分別為38.01～38.47 mm、33.08～34.69 mm和28.51～28.72mm，其中，橫徑和厚度對比無明顯差異，縱徑有差異（圖1）；未噴施草甘膦和噴施草甘膦后的板栗堅果的果形指數、單粒重和腐爛率的變化幅度分別為0.86～0.91、5.52～5.54g和10%～10.65%，其中，單粒重和腐爛率無明顯差異，果形指數有顯著性差異（圖1）。

2. 2 噴施草甘膦對實生樹板栗堅果含水量的影響

貯藏前后兩種處理條件下板栗堅果含水率為49.75%～53.08%。與未噴施草甘膦相比，貯藏前和貯藏后噴施草甘膦的實生樹堅果含水量無明顯差異；與貯藏前相比，貯藏后未噴施草甘膦的實生樹堅果含水率有顯著性差異，顯著增加5.42%，噴施草甘膦的有極顯著性差異，顯著增加7.97%（圖2）。

2. 3 噴施草甘膦對實生樹板栗堅果淀粉的影響

貯藏前后兩種處理條件下板栗堅果淀粉含量為45.18%～64.98%。與未噴施草甘膦相比，貯藏前噴施草甘膦的堅果淀粉含量無明顯差異，貯藏后則有顯著性差異，顯著性降低29.81%。與貯藏前相比，貯藏后未噴施草甘膦的堅果淀粉有顯著性差異，顯著降低22.03%，噴施草甘膦的實生樹有極顯著性差異，顯著降低39.77%（圖3）。

2. 4 噴施草甘膦對實生樹板栗堅果可溶性糖的影響

貯藏前后板栗堅果可溶性糖含量為45.18%～

64.98%。與未噴施草甘膦相比，貯藏前和貯藏后噴施草甘膦的實生樹堅果可溶性糖含量無明顯差異。與貯藏前相比，貯藏后未噴施草甘膦的實生樹堅果可溶性糖有顯著性差異，顯著增加191.48%，噴施草甘膦的也有顯著性差異，顯著增加293.65%（圖4）。

2. 5 施用除草劑對板栗可溶性蛋白的影響

貯藏前后板栗堅果可溶性蛋白含量為1.18%～

1.61%。與未噴施草甘膦相比，貯藏前噴施草甘膦的堅果可溶性蛋白含量無明顯差異，貯藏后的有差異，增加51.05%。與貯藏前相比，貯藏后未噴施草甘膦和噴施草甘膦的堅果可溶性蛋白無明顯變化（圖5）。

3 討 論

研究發現，施用草甘膦會提高板栗堅果的縱徑，從而提高其果形指數。耿玉韜[ 25 ]發現，增加樹體的貯藏養分和創造適宜的土壤條件等方法可以有效提高蘋果的果形指數。因此，草甘膦可能通過增加貯藏養分以加速細胞分裂和延長細胞分裂的時間，以此來促進縱徑增長，增加果形指數。

可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白是板栗堅果的主要營養成分，是衡量板栗堅果內在品質的三個重要指標。其中，含糖量的高低會影響板栗堅果的炒食口味，可溶性糖的含量與板栗堅果的甜度掛鉤，含糖量高的板栗堅果炒食后更受消費者追捧[ 26 ]。淀粉也與板栗堅果的口感密切相關，其含量與粘性和糯性有很大相關性[ 19 ]；板栗的乳化性、吸水性則受到蛋白質含量的影響[ 27 ]。張博文等研究表明，土壤中微量元素如K、P、Fe等元素的有效態含量，可通過改變土壤pH而得以改變，且適宜的pH可以使土壤中有效K的含量增加，而有效K的含量又與可溶性糖呈顯著正相關[ 4 ]；有研究表明板栗堅果中真菌群落與淀粉和可溶性蛋白呈正相關[ 28 ]，而草甘膦可以改變板栗根際土壤的真菌豐富度[ 29 ]；孫佩光等發現，火龍果中淀粉與可溶性糖的含量存在一定相關性，果實發育前期積累的淀粉的水解可能會導致果實發育成熟后果實中可溶性糖含量的增多[ 30 ]。噴施草甘膦后實生樹板栗堅果的可溶性糖和可溶性蛋白會增加，而淀粉會降低，這可能是因為草甘膦會改變土壤中有效K的含量[ 4 ]并且改變板栗堅果中的真菌群落[ 29 ]，從而提高可溶性糖和可溶性蛋白含量；而淀粉含量的降低，可能是由于草甘膦促進更多的淀粉轉化成可溶性糖所致。但過度噴施草甘膦會導致板栗的甜度、軟度、糯度降低，從而影響板栗的商業價值。

綜上所述，草甘膦不同程度地影響了所選實生樹板栗堅果的果形指數、含水量以及可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白等營養成分的含量，表明其的確影響著板栗堅果的品質，但今后需要深入研究草甘膦施用對栗園土壤元素和土壤微生物、板栗果實的風味、人類健康等造成的影響，并進行科學的評估，以期為栗園栽培過程中合理施用除草劑提供一定參考。

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