李峤虹,李利军,庄启国,王丽华,何利钦

(四川省自然资源科学研究院/猕猴桃育种及利用四川省重点实验室/中国-新西兰猕猴桃“一带一路”联合实验室,成都 610015)

猕猴桃(Actinidiachinensis)是一种多年生木质藤本浆果类植物,果实中富含Vc、多种矿质元素和必需氨基酸等,深受消费者喜爱,已经成为我国发展速度最快的水果之一[1-2]。猕猴桃果实皮薄多汁,是呼吸跃变型的果实,有很明显的生理后熟过程,采后非常容易变软腐烂,不耐贮藏[3-4]。我国猕猴桃采后贮藏保鲜技术不成熟,贮藏期腐烂严重,平均腐烂率可达到35%,甚至更高,造成巨大的经济损失[5]。采后贮藏保鲜技术不成熟是制约我国猕猴桃健康可持续发展的关键因素,也是导致我国猕猴桃国际竞争力弱的主要原因之一。因此,如何延长猕猴桃贮藏期,保持贮藏品质,已成为猕猴桃产业发展壮大急需解决的重要问题。

钙是一种植物必需的营养元素,一方面具有维持植物细胞壁的结构和功能,保持细胞膜的完整性,影响各类酶活的作用。另一方面能减少果实中乙烯合成,抑制果实呼吸作用,延长果实硬度保持时间[6-7]。前人研究表明,采前或采后钙处理对延长果实的贮藏寿命,增加果实硬度,抑制在贮藏期间果实Vc、可溶性固形物、糖类等物质的降解有着重要作用[8-9]。尽管采前喷钙处理在多种果蔬保鲜中应用并取得一些成效[10-13],但是关于采前处理猕猴桃的报道较少,尤其是采前喷钙处理提高猕猴桃品质、延长猕猴桃贮藏期的报道还很少。本试验研究采前喷钙处理对猕猴桃品质及贮藏性的影响﹐以期为钙在猕猴桃生产上的应用、提升猕猴桃营养和经济价值提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021年4～9月在四川省德阳市绵竹市广济镇祁祥村猕猴桃科研基地进行,试验材料为生长发育良好、树势相对一致、无病虫害的“红阳”和“红实2号”猕猴桃。钙剂用国药集团生产的分析纯四水合硝酸钙,水用双蒸馏水。

1.2 试验设计

试验采用叶面和果面喷施的方式,每个品种设置喷施0.5%硝酸钙溶液和双蒸馏水2个处理,每个处理选择10棵树,选择结果枝长势和挂果数量基本一致的枝条做处理,保证每棵树处理果数量在100个以上。在幼果期(花后20d),膨果期(花后60d),成熟期(花后120d)进行处理。分别于2021年9月3日和9月18日采摘“红阳”和“红实2号”果实,分别选择每个品种的每个处理中大小适中、色泽相近、无病虫害、无机械损伤、外观一致的果实600个,先于相对湿度80%～90%室温条件下愈伤24h,然后再分装于商品包装盒中,预冷后放置于(1±0.5)℃的环境中冷藏。定期检查果实软腐情况,并取样进行相关指标测定。

1.3 指标测定方法

参照GB 5009.5-2016第一法检测猕猴桃中氮(N)的含量,参照GB 5009.268-2016第二法检测猕猴桃中磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、铁(Fe)和镁(Mg)的含量。参照王丽华等的方法[14]测定猕猴桃果实纵横径、单果重、干物质含量等。参照王瑞玲等的方法[15]测定猕猴桃果实腐烂率和果肉硬度。数据采用Excel 2019和Origin8.5软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 采前喷钙对红肉猕猴桃果实中营养元素含量的影响

从图1中可以看出,“红实2号”猕猴桃果实中氮(N)元素的含量明显高于“红阳”猕猴桃果实中的含量;喷钙处理的“红阳”和“红实2号”猕猴桃果实中氮元素的含量都略有增加,但增加不显著;而喷钙处理的“红阳”和“红实2号”猕猴桃果实中钾(K)元素的含量明显低于未经钙处理的果实中的含量。

图1 猕猴桃果实中氮(N)和钾(K)元素含量注:a、b 分别表示在0.05水平上差异显著,处理之间不具备相同字母表示差异显著,下同。

如图2所示,钙处理对“红阳”和“红实2号”猕猴桃果实中磷(P)元素含量没有显著影响;“红阳”猕猴桃果实中钙(Ca)元素的含量明显高于“红实2号”猕猴桃果实中的含量;钙处理显著增加“红阳”和“红实2号”猕猴桃果实中钙(Ca)和镁(Mg)元素的含量。

图2 猕猴桃果实中磷(P)、钙(Ca)和镁(Mg)元素含量

综上所述,采前喷钙处理对红肉猕猴桃果实中氮和磷的积累没有显著影响,而明显增加果实中钙和镁的含量、降低果实中钾的含量。

2.2 采前喷钙对红肉猕猴桃果实品质的影响

2.2.1 对果实外观品质的影响 对桃果实外观品质的影响如表1所示。在红肉猕猴桃果实主要生长发育期,多次喷钙处理能显著增加“红阳”和“红实2号”猕猴桃果实的单果重量;果实的外观大小,不管是纵径还是横径都明显增大,但果实的果形指数没有显著变化。由此可见,采前多次喷钙处理能显著增加红肉猕猴桃果实大小,但对果形没有影响。

表1 采前喷钙对红肉猕猴桃果实外观品质的影响

2.2.2 对果实内在品质的影响 如表2所示,采前喷钙处理对红肉猕猴桃果实内在品质的变化有一定影响。喷钙处理能显著提升“红阳”和“红实2号”猕猴桃果实硬度,增加可溶性总糖的含量;喷钙处理能显著增加“红实2号”猕猴桃果实干物质含量,而“红阳”猕猴桃果实干物质含量增加不明显。多次喷钙处理能显著提高“红阳”猕猴桃果肉Hue(色相)和Chroma(色度)值,而对“红实2号”果肉的颜色影响不明显。

表2 钙处理对猕猴桃果实内在品质的影响

2.3 采前喷钙对红肉猕猴桃果实贮藏性的影响

2.3.1 对贮藏过程中可溶性总糖含量的影响 如图3所示,喷钙处理的“红阳”和“红实2号”猕猴桃果实中的可溶性总糖含量均明显高于对照果实中的含量;在贮藏过程中,“红阳”和“红实2号”猕猴桃果实可溶性总糖含量都随贮藏时间增加而升高,其中在贮藏前期(前4周)增长迅速(“红实2号”对照果可溶性总糖含量增长量高达106.49%,喷钙处理果为78.13%;对照“红阳”果实中可溶性总糖含量增长量高达53.90%,喷钙处理果中可溶性总糖含量增长量为34.74%),后期增长趋于平缓。说明采前喷钙处理可减缓红肉猕猴桃果实在贮藏过程中可溶性总糖的增加趋势。

图3 猕猴桃贮藏过程中果实可溶性总糖含量变化

2.3.2 对贮藏过程中果实硬度的影响 如图4所示,喷钙处理的“红阳”和“红实2号”猕猴桃果实硬度均显著大于对照果实硬度。随着贮藏时间延长,“红阳”和“红实2号”猕猴桃果实硬度都逐渐降低,其降低趋势正好与可溶性总糖含量增加的趋势相反,即在贮藏前期(前4周)迅速降低,后期趋于平缓。 在贮藏过程中,采前喷钙处理的红肉猕猴桃果实硬度降低速度明显慢于对照。

图4 猕猴桃贮藏过程中果实硬度变化

2.3.3 对贮藏过程中果实软腐情况的影响 图5显示,在贮藏过程中,“红阳”猕猴桃钙处理果和对照果的软腐情况均呈现平稳上升趋势。而“红实2号”猕猴桃钙处理果和对照果在贮藏前期(前4周)软腐率相对低于“红阳”,但 4周后,软腐情况加剧;6周后,软腐率超过“红阳”;12周后,未经喷钙处理的“红实2号”猕猴桃果实软腐率到达47.50%,而红阳为43.5%。喷钙处理的“红阳”和“红实2号”猕猴桃果实在贮藏过程中的软腐率均显著低于未经钙处理的猕猴桃果实,说明采前喷钙处理能显著降低红肉猕猴桃在贮藏过程中的腐烂率。

图5 猕猴桃贮藏过程中果实软腐率变化

3 结论与讨论

钙是植物生长发育过程中十分重要的营养元素,果实中钙含量的高低是决定果实品质好坏最为重要的因素之一。采前钙处理能有效提高果实中钙水平,改善果实品质,延长果实贮藏时间,该方法已在火龙果[11]、草莓[16]、李[17]、桃[18]和木瓜[8]等果实的贮藏中应用。研究以红肉猕猴桃为材料,在果实发育的3个关键时期叶面喷施硝酸钙溶液,检测比较喷钙和不喷钙处理后,猕猴桃果实中主要营养元素含量,以及果实品质和贮藏性指标。结果发现,采前叶面喷施硝酸钙可有效提高红肉猕猴桃果实中钙和镁的含量,提升果实硬度,增加果实大小和果实中可溶性总糖的含量等。采前喷钙处理可显著减缓贮藏过程中红肉猕猴桃果实中可溶性总糖含量增加趋势和果实硬度的降低速度,抑制果实的腐烂,延长果实的贮藏期。

张天志等[19]研究表明,采前喷钙能显著提高猕猴桃果实中钙和镁的含量,该结果在本研究中得到了进一步证实。马超等[20]研究发现,采前喷施糖醇螯合钙可以有效提高猕猴桃果实中的钙离子含量,抑制猕猴桃腐烂,减缓硬度等的下降,延缓猕猴桃的衰老,有效提高猕猴桃果实贮藏效果。胥伟秋等[21]研究发现,果面喷施甘氨酸钙和氯化钙均能推迟黄肉猕猴桃新品种“金实1号”果实可溶性固形物含量到达峰值的时间,延缓果实衰老与软化,降低果实的腐烂率。莫飞旭等[9]研究发现对叶面喷施钙肥能推迟“贵长”猕猴桃可溶性固形物和可溶性总糖含量的峰值期,延缓猕猴桃软化,提高贮藏性和商品性。以上结果均与本试验结果一致。

在试验结果中,采前主要果实生长发育期叶面多次喷钙处理能显著增加红肉猕猴桃果实大小,但对果形没有影响,而莫飞旭等[9]研究发现叶面施钙可提高“贵长”猕猴桃果形指数,可能钙对猕猴桃外形的影响与不同猕猴桃品种特有外形有关,有待进一步研究。采前多次喷钙能显著提高“红阳”猕猴桃果肉Hue和Chroma值,使果肉的红色看起来更鲜艳,该试验结果说明钙影响果实颜色的形成,可做进一步研究。

试验为了达到让红肉猕猴桃果实中钙水平足够高的目的,在果实生长发育的3个关键时期均叶面喷施了1次硝酸钙溶液,分别在果实发育的关键时期做1次钙处理对猕猴桃果实的影响探究,可供日后探讨。此次试验主要在生理层面分析了采前施钙后的猕猴桃品质及部分贮藏指标的变化,未在分子层面进一步探究采前施钙对猕猴桃产生的作用,可在日后做进一步深入研究。