






摘要: 為探究施用微生物菌肥對無花果食用品質和貯藏特性的影響,以豐產黃無花果為供試材料,在常規施肥的基礎上增施微生物菌肥。與常規施肥(對照)相比,增施微生物菌肥處理可使果實總可溶性固形物和干物質含量顯著增加,可滴定酸含量在貯藏0 d時顯著降低51.22%,提高了α-蒎烯、β-石竹烯、β-杜松烯和δ-布藜烯等特征芳香物質的相對含量,促進果皮均勻著色,表明增施微生物菌肥顯著提高了無花果果實品質。在采后貯藏期間,微生物菌肥處理組的L*值比對照高17.03%~28.29%,硬度比對照高3.26%~29.69%,總可溶性固形物含量比對照高4.82%~15.48%,腐爛指數比對照低84.00%,表明處理組果實的耐貯性顯著優于對照組。由此可見,增施微生物菌肥能顯著提高鮮食無花果的食用品質和貯藏品質,本研究結果為無花果的優質栽培提供了參考。
關鍵詞: 無花果;采前施肥;微生物菌肥;冷藏;采后品質
中圖分類號: S663.3 文獻標識碼: A 文章編號: 1000-4440(2023)03-0807-07
Effect of applying microbial fertilizer on fresh-eating quality and storage characteristics of" figs
CAO Qiu-yan, LI Hai-bo, FENG Hui-min, FU Long-wei, LIU Tang-mao, WANG Bin
(Henry Fok College of Biology and Agriculture/Guangdong Provincial Key Laboratory of Utilization and Conservation of Food and Medicinal Resources in Northern Region, Shaoguan University, Shaoguan 512005, China)
Abstract: To investigate the effects of applying microbial fertilizer (MF) on edible quality and storage characteristics of fresh figs, figs with the variety name Fengchanhuang were used as experimental materials through adding MF on the basis of conventional fertilization (CK). Compared with CK, extra application of MF could increase the contents of total soluble solids (TSS) and dry matter significantly. The titratable acid content significantly decreased by 51.22% on the initial period of storage, and the relative contents of characteristic aromatic substances such as α-pinene, β-caryophyllene, β-cadinene and δ-guaiene increased, which promoted equitable coloring of fruit peels. The results suggested that adding MF treatment significantly improved the fruit quality of fresh figs. During postharvest storage period, the L* value, hardness and TSS contents of MF treatment were 17.03%-28.29%, 3.26%-29.69% and 4.82%-15.48% higher than those of CK, respectively. The decay index of MF treatment was 84.00% lower than that of CK, suggesting that the storage property of fruits treated by MF method was significantly better than that of CK group. The results indicated that, adding MF can significantly improve the edible and storage qualities of fresh-eating figs, which can provide reference for the high-quality cultivation of figs.
Key words: fig (Ficus carica L.);preharvest fertilization;microbial fertilizer;cold storage;postharvest quality
無花果(Ficus carica L.)是桑科無花果屬多年生亞熱帶木本果樹[1],因其花隱藏在囊狀的花托內而著稱。無花果是人類最早栽培的果樹之一,最初起源于地中海東部一帶,在唐代時經絲綢之路引入中國[2]。無花果果實中含有豐富的多糖、黃酮和酚類化合物,具有抗氧化、增強免疫力等多重功效[3-5],是藥食兩用型水果。鮮食無花果質地軟糯,口感綿甜,風味獨特,深受消費者青睞。因此,無花果在中國的種植面積逐年擴大[6]。
微生物菌肥是一類含有活性微生物的生物肥料,可以起到提高肥料利用效率、調節養分平衡的作用,具有促生增產、提高果品品質的效果[7]。研究發現,在果蔬生產中應用微生物菌肥可以提高產量,改善果實品質[8]。Morais等[9]在草莓上的研究發現,施用土地桿菌(Pedobacter sp. CC1)能提高草莓果形指數、總酚含量、總黃酮含量和總可溶性固形物(TSS)含量。在番茄上的研究發現,增施寧盾微生物菌肥能顯著提高番茄植株產量,通過調節4種與蔗糖代謝相關的酶的活性,改善果實品質[10]。減氮配施微生物菌肥能夠增加富士蘋果的單果質量、縱徑和橫徑,提高TSS和維生素C含量以及果實硬度,降低可滴定酸(TA)含量[11]。
雖然已有不少施用微生物菌肥影響水果品質的研究,但有關微生物菌肥對鮮食無花果品質和耐貯性的影響,國內外相關報道較少。且不同微生物菌肥對不同果實品質的提升作用差異很大,不同產區的生態條件也不盡相同,這些都會影響菌肥的施用效果。因此,要推廣微生物菌肥施用技術,有必要在不同產區和不同類型的果樹上進行多次比較試驗,以確認施肥效果。本研究擬以廣東省韶關市的主栽品種豐產黃為試驗對象,以常規施肥處理為對照,探討微生物菌肥對鮮食無花果采后品質和貯藏特性的影響,以期為無花果的科學施肥和高優栽培提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料及果園基本情況
供試無花果品種為豐產黃,選擇長勢良好、樹勢健壯、無病害、樹齡約2~4年的無花果果樹為試驗樹。試驗果園位于廣東省韶關市湞江區十里亭鎮碧亭路,土壤類型為紅壤土, 土壤pH為7.17,有機質含量為16.72 g/kg,堿解氮含量為77.00 mg/kg,速效磷含量為25.30 mg/kg,速效鉀含量為136.22 mg/kg。
微生物菌肥購自深圳市賽億揚生物科技有限公司(產品編號:SY333)。復合肥(獅馬牌)為硫酸鉀型,總養分含量≥45%,含硝態氮6.50%、銨態氮8.50%、磷(P2O5)15.00%、鉀(K2O)15.00%、鎂2.00%、硫6.00%、硼0.18%、鋅0.01%。
1.2 試驗方法
1.2.1 施肥處理 對照組(CK)施肥:將肥料埋在樹干周圍50 cm處,深度約10~15 cm。每株施用2.5 kg復合肥,0.5 kg自制混合肥(雞糞與花生麩的質量比為1∶20)。微生物菌肥處理(MF):在CK的基礎上,以淋根的方式將菌肥噴施在滴水線附近,每株用量50 ml。施肥結束后,按照常規要求管理果園。處理與對照各設置3個重復,每個重復3株果樹,于2022年9月5日進行施肥處理。
1.2.2 采收與選果 于2022年11月13日采收果實,采收成熟度約八成熟,此時果實已具備很好的食用品質,TSS含量為12%~15%。挑選成熟度總體一致,大小均勻,無機械傷,無病蟲斑或沒被鳥啄的果實作為試驗用果。每處理隨機挑選60個果,裝入塑料筐中,每筐裝20個果,用塑料薄膜保鮮袋密封包裝。貯藏在5 ℃、空氣相對濕度為80%~90%的恒溫培養箱中。
1.2.3 感官品質評價和色度測定 選取口感、風味、質地、色澤、飽滿度5個感官指標,評價無花果的感官品質[12],每個指標的分值范圍為0~5分。使用色差儀(日本KONICA MINOLTA公司產品,型號:CR-400)測定果皮色度指標(L*、a*、b*和△E值),根據同一果實不同部位的色度差異計算色度變異指數。在色度指標中,L*表示亮度,L*值越大,表明物體表面亮度越高。a*表示紅色至綠色的范圍,正值表示偏紅,負值表示偏綠。b*表示黃色至藍色的范圍,正值表示偏黃,負值表示偏藍。△E表示色差值,△E值越大表示測定樣品與標準白板間的色度差異越大。
1.2.4 果實含水率、TSS和TA含量的測定 含水率=[(果實鮮質量-果實干質量)/果實鮮質量]×100%。使用數顯折射儀(日本ATAGO公司,型號:PR-201a)測定TSS含量,使用酸堿中和法測定TA含量[13],固酸比=TSS含量/TA含量。
1.2.5 果皮皺縮指數和硬度測定、揮發性成分鑒定 根據帥良等[14]的方法測定皺縮指數。使用硬度計測定果實硬度,探頭直徑為2 mm。采用頂空固相微萃取法,確定果實中揮發性化合物的種類及含量[15]。
1.2.6 腐爛指數和好果率統計 將冷藏8 d的無花果在25 ℃貯藏1 d時,觀察果實的腐爛情況,根據果實腐爛嚴重程度計算腐爛指數[16]。好果率=(未產生病害的果實數量/果實總數)×100%。
1.3 數據處理
使用Excel 2016軟件記錄并整理數據,使用SPSS 22軟件中的Duncan’s多重比較檢驗分析處理組間的差異。使用Excel 2016軟件繪圖。
2 結果與分析
2.1 施用微生物菌肥對無花果感官品質和含水率的影響
與常規施肥(CK)相比,菌肥處理組(MF)的口感、風味、色澤和質地得分明顯提高,飽滿度得分無明顯差異(圖1A)。對照組的含水率為69.63%,干物質含量為30.37%,MF組的含水率顯著低于對照(圖1B),干物質含量顯著高于對照(圖1C)。說明增施微生物菌肥有助于干物質的積累,提高了無花果的感官品質。
2.2 施用微生物菌肥對果實著色和芳香風味的影響
對照組果實的L*變異指數為14.73,a*變異指數為2.96,b*變異指數為9.06,△E變異指數為8.47(圖2)。MF組的各色度指標變異指數均顯著小于對照組,表明增施微生物菌肥能促進無花果果皮均勻著色。
在豐產黃無花果果實中共鑒定出41種香氣成分。相對含量最高的是β-石竹烯,其次是δ-布藜烯、β-杜松烯和α-蒎烯,說明這4種化合物是豐產黃無花果的特征香氣物質。對照中β-石竹烯的相對含量為43.14%,δ-布藜烯的相對含量為11.51%,β-杜松烯的相對含量為9.24%,α-蒎烯的相對含量為8.05%,它們在MF組中的相對含量依次為48.97%、13.96%、11.35%和9.34%,均顯著高于對照組(表1)。說明增施微生物菌肥促進了無花果特征香氣物質的合成積累。
除上述4種特征香氣物質含量差異顯著外,處理組中許多醛、醇類化合物的含量顯著低于對照,如苯甲醛、苯甲醇、氧化芳樟醇、天竺葵醛、順3,7-氧化芳樟醇等,且2-己烯醛僅在對照組中檢出;而許多酯類化合物含量顯著高于對照組,比如β-丁內酯、己酸甲酯、α-甲基巴豆酸乙酯等,且順-2-丁烯酸乙酯和庚酸乙酯僅在MF處理組中檢出(表1)。醛類、醇類化合物通常具有較強烈的刺激性氣味,而多數酯類化合物具有怡人的香味,說明增施微生物菌肥改善了無花果的芳香風味。
2.3 施用微生物菌肥對冷藏無花果褐變的影響
在5 ℃冷藏期間,對照的L*值逐漸下降,盡管MF處理組的L*值也有所下降,但下降速率明顯小于對照。除0 d外,MF組的L*值顯著高于對照組,比對照組高17.03%~28.29%(圖3A)。對照組和MF組的△E值總體均呈上升趨勢(圖3B),表明無花果在冷藏期間產生了褐變現象。與對照相比,除0 d和2 d外,處理組的△E值顯著低于對照,比對照低2.95%~10.80%。這些結果表明,MF處理組的無花果具有更強的抗褐變性。
2.4 施用微生物菌肥對冷藏無花果質地的影響
對照在貯藏2 d時就發生了輕微皺縮,而MF處理在貯藏6 d時才觀察到果皮皺縮現象。在貯藏6 d和8 d時,處理組的皺縮指數顯著低于對照(圖4A)。貯藏4 d開始,對照組的硬度開始降低,而MF處理組的硬度在貯藏期間下降得很少。除0 d和2 d外,MF處理組的硬度顯著高于對照組,比對照高3.26%~29.69%(圖4B),表明MF處理組能在低溫貯藏期間維持較好質地。
2.5 施用微生物菌肥對冷藏無花果TSS和TA含量的影響
在冷藏0 d時,MF處理組的TSS含量和固酸比顯著高于對照,TSS含量和固酸比分別比對照高15.48%和142.47%,TA含量顯著低于對照,比對照低51.22%(圖5)。
在低溫貯藏期間,處理組的TSS含量總體維持在一個較高水平,且整體上顯著高于對照組(圖5A),比對照組高4.82%~15.48%。對照組的TA含量逐漸下降,而處理組的TA含量先緩慢增加,在貯藏6 d后下降(圖5B),表明MF處理抑制了TA的分解。在貯藏期的前6 d,處理組的固酸比隨貯藏時間逐漸下降,對照組的固酸比逐漸升高(圖5C)。這是因為對照組的TA含量在貯藏期間逐漸下降, TSS含量逐漸增加,導致對照組的固酸比逐漸升高。在貯藏期的前4 d,處理組的固酸比顯著高于對照組,比對照組高50.94%~142.47%(圖5C)。
2.6 施用微生物菌肥對冷藏無花果腐爛的影響
對照組的腐爛指數為2.08,好果率為8.33%,說明對照組發生了較為嚴重的腐爛現象(圖6)。MF處理組的腐爛指數顯著低于對照組,比對照組低84.00%(圖6A);好果率顯著高于對照,比對照高800.00%(圖6B)。處理組在貯藏9 d時仍能保持較高的商品性(圖6C),表明采前微生物菌肥處理提高了鮮食無花果的耐貯性。
3 討論與結論
施用微生物菌肥能夠提高蘋果[11]、獼猴桃[17]、香梨[18]、葡萄[19]等多種水果的外觀品質和營養品質。用利迪鏈霉菌活性液處理紅地球葡萄果樹后,果實中的TSS、維生素C和蛋白質含量顯著高于對照[20]。本研究中,施用微生物菌肥的無花果相較于對照組,具有更高的感官評分、干物質量和TSS含量,更豐富的香氣成分,更低的TA含量。這與前人的研究結果總體一致,證明施用微生物菌肥提高了鮮食無花果的外觀品質和營養價值。
采前科學合理的養分管理可提高水果的耐貯性。全營養施肥顯著提高了龍眼果肉的爽脆度、果凈度和耐貯性,降低了霉變率[21]。采后無花果在貯藏期間,果皮容易褐變[22]。本研究中,施用微生物菌肥抑制了無花果TSS和TA含量的降低,抑制了果皮△E值的升高,抑制了果皮皺縮和果實軟化,表明施用微生物菌肥提高了鮮食無花果的耐貯性。對于嚴重缺乏采后處理設施的無花果產區來說,這項技術可以提高鮮食無花果的耐貯性,在一定程度上降低采后損失,具有一定的推廣應用價值。在低溫貯藏期間無花果能維持較高硬度,果皮不易皺縮,可能由于菌肥處理促進了內含物積累。
水果品質形成與果樹生長、土壤理化性質、土壤酶活性以及養分利用密切相關[23-26]。微生物菌肥中含有豐富的根際促生菌,在土壤中增施菌肥能調節土壤微生物群落組成,改善根際土壤微環境,改變土壤理化性質,加速土壤養分釋放,分解有毒次生代謝產物[27-31]。施用寧盾菌肥可以提高根際土壤蔗糖酶、脲酶的活性,增加根際土壤中氮、磷、鉀等大量元素的含量,從而提高黃瓜果實的營養品質[32]。施用微生物菌肥后,果樹根際土壤中擬桿菌、芽孢桿菌和變形菌等有益微生物的豐度增加[33]。微生物菌劑改善了新紅星蘋果樹的根際微生物類群,促進了果實著色和成熟[34]。這些研究結果表明,施用微生物菌肥可以通過增加根際有益微生物群體豐度,改善根際土壤理化性質,促進無花果果樹根系對礦質養分的吸收,從而提高無花果品質和耐貯性。微生物菌肥還可促進土壤中腐殖酸的合成[34],推測MF處理改善無花果芳香風味,可能是微生物代謝產生腐殖酸的結果。
本研究結果證實,在果實生長期增施微生物菌肥不僅可以提高無花果鮮食品質,還能增強采后無花果的耐貯性。研究結果為高優無花果的栽培提供了參考,為微生物菌肥在無花果生產中的應用奠定了理論基礎。
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(責任編輯:陳海霞)
收稿日期:2022-12-06
基金項目:廣東省鄉村振興戰略專項(210819114530878、210903164532210);韶關市農村科技特派員駐鎮幫鎮扶村行動項目(220319234530524)
作者簡介:曹秋艷(1979-),女,遼寧綏中人,博士,高級實驗師,研究方向為植物藝術設計。(E-mail)cqiuyan@163.com
通訊作者:劉堂茂,(E-mail)843249682@qq.com;王 斌,(E-mail)b_wang@sgu.edu.cn