不同傳粉方式對(duì)藍(lán)莓品質(zhì)提升效果的影響

趙東緒，華啟云，蘇曉玲，陳道印

(金華市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 金華 321017)

藍(lán)莓(VacciniumcorymbosumL.)又稱藍(lán)漿果，屬杜鵑花科越橘屬，一般為落葉或半落葉灌木叢生型小果樹，屬多年生綠葉或常綠灌木。原產(chǎn)于北美、蘇格蘭和俄羅斯，是一種具有極高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的新興世界性小漿果果樹[1]。成熟的藍(lán)莓果實(shí)直接食用、加工皆可，果肉細(xì)膩且皮薄籽小，食用時(shí)無需去皮去籽，可食率將近100%，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高[2]，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織將其列為人類五大健康食品之一[3]。

1981年我國(guó)開始藍(lán)莓引種栽培，藍(lán)莓在我國(guó)的種植以及發(fā)展可以分為3個(gè)階段。1987—2000年是藍(lán)莓的引種試驗(yàn)階段；2001—2009年是藍(lán)莓商業(yè)化種植的萌芽階段，緊跟國(guó)際藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐；2010年至今是中國(guó)藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)的初步形成期，有望成為世界藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展的后起之秀。在我國(guó)藍(lán)莓研究的30多年時(shí)間里，大部分研究是針對(duì)在藍(lán)莓種植過程中的技術(shù)問題，其中藍(lán)莓生產(chǎn)中自花授粉和風(fēng)媒授粉的坐果率極低，需要依賴傳粉者的活動(dòng)才能有效促使胚珠受精，蜜蜂作為最主要的授粉昆蟲已經(jīng)成為一種稀缺資源[4-5]，授粉優(yōu)劣是影響果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素，特別是以鮮食果品生產(chǎn)為主的藍(lán)莓具有重要的意義。

意大利蜜蜂(Apismillifera，以下簡(jiǎn)稱“意蜂”)和中華蜜蜂(Apiscerena，以下簡(jiǎn)稱“中蜂”)屬高級(jí)社會(huì)性昆蟲，個(gè)體較小，進(jìn)化程度高，在維持生物多樣性以及提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力方面發(fā)揮著重要的作用[6-7]，是國(guó)內(nèi)主要的飼養(yǎng)蜂種[8]。是我國(guó)設(shè)施果菜授粉應(yīng)用最早的蜂種，也是目前為止應(yīng)用最為廣泛的蜂種。在此基礎(chǔ)上，筆者于2018年在金華市瑯琊鎮(zhèn)石楠塘村8 hm2藍(lán)莓基地進(jìn)行了中蜂和意蜂為藍(lán)莓授粉對(duì)坐果率和品質(zhì)影響的比較研究，探討不同授粉方式對(duì)藍(lán)莓品質(zhì)提升效果的差異，分析了中蜂授粉、意蜂授粉和無蜂授粉對(duì)藍(lán)莓品質(zhì)指標(biāo)的影響，以期為藍(lán)莓種植選擇授粉蜂應(yīng)用提供基礎(chǔ)的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)位于浙江省金華市婺城區(qū)雅畈鎮(zhèn)石楠塘村，基地面積8 hm2。供試藍(lán)莓品種為奧尼爾、藍(lán)羽和薄霧。選取健康、長(zhǎng)勢(shì)一致的4年生藍(lán)莓植株各3株，株行距為1.5 m×2 m，干周9～11 m，株高1.4～1.5 m，冠幅1.3～1.4 m，以黑色地膜覆蓋，生產(chǎn)過程中采用常規(guī)施肥和田間管理方法。

授粉蜂群由金華市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蜜蜂研究所提供。選擇越冬春繁后群勢(shì)強(qiáng)、蜂脾相稱、無病害的蜂群，授粉前調(diào)整到4脾裝入授粉蜂箱，其中意蜂和中蜂各3箱。

1.2 方法

試驗(yàn)時(shí)搭建3個(gè)鋼結(jié)構(gòu)棚架(長(zhǎng)×寬×高為20 m×8 m×5 m)。使用60目防蟲網(wǎng)劃分為3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，即意蜂授粉區(qū)、中蜂授粉區(qū)和無蜂授粉區(qū)。每個(gè)試驗(yàn)株分別標(biāo)記30個(gè)花枝的花朵數(shù)，結(jié)果后統(tǒng)計(jì)坐果率，待果實(shí)成熟后，每個(gè)試驗(yàn)品種株采收150個(gè)果測(cè)定果實(shí)縱、橫徑，單粒重指標(biāo)。每個(gè)試驗(yàn)品種株采收50個(gè)果，測(cè)定可滴定酸、可溶性糖及花青素含量，重復(fù)3次。

1.2.1 可滴定酸測(cè)定

采用酸堿滴定法。將果實(shí)用研缽碾碎勻漿，再用紗布將果汁濾出，將果汁充分混勻后，用移液管吸取混勻的果汁1.5 mL，注入錐形瓶中，加入80 mL蒸餾水和3～5滴酚酞指示劑。用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定樣品至淺紅色，且30 s不褪色。記錄消耗的NaOH溶液的量。

可滴定酸含量(mol·L-1)=C(V1-V2)KN/V3。

式中：C是標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液的濃度(0.1 mol·L-1)；V1是滴定后標(biāo)準(zhǔn)堿液的體積(mL)；V2是滴定前標(biāo)準(zhǔn)堿液的體積(mL)；V3是滴定時(shí)果汁總體積(1.5 mL)；N為稀釋倍數(shù)；K是換算系數(shù)，用蘋果酸表示，K=0.067。

1.2.2 可溶性糖測(cè)定

采用蒽酮-硫酸比色法：配置標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液(0.2 mg·mL-1)；葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作(圖1)；配置蒽酮硫酸試劑；樣品中可溶性糖的提?。挥梅止夤舛扔?jì)測(cè)定樣品在630 nm下的吸光值。

可溶性糖含量(%)=(CVt/m)×100。

式中：C為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到的糖量(mg·mL-1)；Vt為提取液總體積(200 mL)；m為樣品重量(0.2 g)。

圖1 葡萄糖濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線

1.2.3 花青素含量測(cè)定

采用pH試差法。

緩沖液的配置。pH值1.0緩沖液配制。將0.2 mol·L-1KCl溶液、0.2 mol·L-1HCl溶液按25∶67的比例均勻混合，以pH計(jì)校正。

pH值4.5緩沖液配制。將濃度0.2 mol·L-1的醋酸溶液和0.2 mol·L-1的醋酸鈉溶液按照1∶1的比例均勻混合，以pH計(jì)校正。

花青素的提取。取1.0 g藍(lán)莓勻漿于50 mL離心管中，加60%的無水乙醇溶液20 mL，放置離心機(jī)中以2 000 r·min-1離心10 min，取上清備用。

測(cè)定方法。取0.5 mL上清液2份，取pH值1.0和4.5的緩沖液各1 mL，將樣品液與緩沖液混合，在40 ℃水浴鍋中加熱20 min。采用紫外分光光度記分別在524和700 nm下測(cè)定其吸光度值，記錄測(cè)量結(jié)果，并根據(jù)公式進(jìn)行分析計(jì)算。

C=(AMWVn)/(εbV0W)。

式中，C為樣品花青素鮮重含量(mg·g-1)；A=(A524-A700)(pH值1.0)-(A524-A700)(pH值4.5)；Mw為矢車菊素葡萄糖苷的摩爾質(zhì)量(449.2 g·mol-1)；V為提取液的總體積；n為樣品總的稀釋倍數(shù)；V0為樣品體積；ε為矢車菊素葡萄糖苷的摩爾消光系數(shù)[26 900 L·(mol·cm)-1]；b為光程的長(zhǎng)度(1 cm)；W為樣品的量(g)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 10.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，計(jì)算無蜂、意蜂和中蜂的坐果率、果形指數(shù)、單粒重、可滴定酸含量、可溶性糖含量以及花青素的均值和標(biāo)準(zhǔn)誤。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)坐果率影響

由表1可知，3個(gè)試驗(yàn)品種不同授粉方式對(duì)其坐果率的影響大致相同。與無蜂授粉相比，意蜂授粉和中蜂授粉均能極顯著提升薄霧和藍(lán)羽品種的坐果率，且意蜂授粉與中蜂授粉的坐果率差異不顯著。奧尼爾品種的3種授粉處理對(duì)坐果率影響均存在極顯著差異，且意蜂授粉坐果率極顯著高于中蜂授粉和無蜂授粉，而中蜂授粉極顯著高于無蜂授粉。綜上，對(duì)比無蜂授粉，中、意蜂授粉對(duì)3個(gè)試驗(yàn)品種坐果率的提升比例在26.2%～44.9%。

2.2 對(duì)果形的影響

由表1可知，薄霧品種的果實(shí)縱徑、橫徑和單粒重指標(biāo)的無蜂授粉組顯著優(yōu)于中蜂授粉組和意蜂授粉組，無蜂授粉組果實(shí)個(gè)體大，單粒較重。藍(lán)羽品種果實(shí)縱徑、橫徑和單粒重各處理間差異不顯著。奧尼爾品種的果實(shí)縱徑3個(gè)處理組差異不顯著，橫徑中蜂授粉組優(yōu)于意蜂授粉組，差異顯著；單粒重中蜂授粉組平均為1.72 g，意蜂授粉組平均為1.30 g，無蜂授粉組平均為1.50 g，意蜂組顯著低于中蜂組。

表1 不同授粉方式對(duì)果形及坐果的影響

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同列無相同大小寫字母分別表示不同品種處理間在0.01和0.05水平差異顯著。表2同。

2.3 對(duì)酸度的影響

由表2可知，薄霧、藍(lán)羽兩個(gè)品種果實(shí)可滴定酸含量指標(biāo)3個(gè)處理組間差異不顯著。奧尼爾品種可滴定酸含量指標(biāo)顯示，中蜂授粉組與意蜂授粉組間差異顯著，與無蜂授粉組間差異不顯著。3個(gè)處理組中，中蜂授粉組果實(shí)可滴定酸含量最低為0.11%，意蜂授粉組最高為0.19%。

表2 不同授粉方式對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響

2.4 對(duì)糖度的影響

由表2可知，薄霧果實(shí)的糖度指標(biāo)顯示，3個(gè)處理組間差異不顯著。藍(lán)羽果實(shí)糖度指標(biāo)顯示，無蜂授粉組與中蜂授粉組間差異極顯著，中蜂授粉組和意蜂授粉組間差異不顯著，無蜂授粉組的果實(shí)糖度最低，為56.16 mg·g-1。奧尼爾果實(shí)糖度測(cè)試顯示，無蜂授粉組與意蜂授粉組差異極顯著，與中蜂授粉組差異不顯著，中蜂授粉組和意蜂授粉組差異顯著。

2.5 對(duì)花青素的影響

由表2可知，3個(gè)品種的果實(shí)花青素含量指標(biāo)顯示，藍(lán)羽、奧尼爾品種花青素含量各組間差異不顯著，薄霧品種中蜂組花青素含量顯著低于意蜂組和無蜂組。3個(gè)品種中，奧尼爾的意蜂授粉組花青素含量最高，為0.53 mg·g-1；薄霧的中蜂授粉組花青素含量最低，為0.08 mg·g-1。

3 小結(jié)與討論

蜜蜂授粉是農(nóng)作物提高品質(zhì)不可或缺的重要措施。本試驗(yàn)設(shè)無蜂授粉、意蜂授粉和中蜂授粉3個(gè)授粉組處理，研究表明，不同授粉方式對(duì)藍(lán)羽、薄霧和奧尼爾3個(gè)藍(lán)莓品種坐果率的影響大致相同。與無蜂授粉相比，通過蜜蜂授粉可以極顯著提升3個(gè)藍(lán)莓品種的坐果率，提升比例在26.2%～44.9%，效果明顯。實(shí)際生產(chǎn)中，藍(lán)莓果農(nóng)受到傳統(tǒng)種植觀念的影響，并未重視授粉的重要性。本研究結(jié)果提供了數(shù)據(jù)支撐，對(duì)藍(lán)莓種植產(chǎn)業(yè)具有一定的指導(dǎo)意義。

研究表明，不同授粉方式對(duì)不同品種藍(lán)莓坐果率均有顯著影響。藍(lán)莓品種藍(lán)羽、薄霧和奧尼爾均表現(xiàn)出蜜蜂授粉處理顯著優(yōu)于無蜂授粉組，表明蜜蜂授粉可顯著提升藍(lán)莓的坐果率，是提高單株產(chǎn)量的有效技術(shù)措施。但在利用蜜蜂授粉顯著提升藍(lán)莓坐果率的同時(shí)，藍(lán)莓果實(shí)單粒重顯著降低，究其原因認(rèn)為，蜜蜂授粉顯著提升了藍(lán)莓的坐果率，在種植環(huán)境和管理相同的情況下，坐果少的無蜂授粉組，其果實(shí)營(yíng)養(yǎng)充足，單粒重較大，而坐果多的蜜蜂授粉組單粒重相比偏小，但也達(dá)到商品果規(guī)格，蜜蜂授粉后可通過剪枝或疏果等措施來解決單果重偏小的問題。

中華蜜蜂和意大利蜜蜂為藍(lán)莓授粉，其可溶性糖、可滴定酸和花青素在不同品種間差異性不同。薄霧品種的3個(gè)處理組間可溶性糖、可滴定酸差異不顯著；藍(lán)羽品種3個(gè)處理組間可滴定酸差異不顯著，可溶性糖表現(xiàn)為無蜂授粉組最低為，56.16 mg·g-1；中蜂授粉組最高，為89.78 mg·g-1。奧尼爾的3個(gè)處理組間具有差異性，中蜂授粉組果實(shí)可滴定酸含量最低為0.11%，意蜂授粉組最高為0.19%。薄霧、藍(lán)羽、奧尼爾藍(lán)莓果實(shí)花青素含量指標(biāo)顯示，藍(lán)羽、奧尼爾品種花青素含量各組間差異不顯著，薄霧品種中蜂組花青素含量顯著低于意蜂組和無蜂組。其中，奧尼爾的意蜂授粉組花青素含量最高，為0.53 mg·g-1；薄霧的中蜂授粉組花青素含量最低，為0.08 mg·g-1。研究結(jié)果表明，與無蜂授粉相比，蜜蜂授粉方式下薄霧、藍(lán)羽果實(shí)的糖度提升，酸度下降，果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)提升效果明顯。

藍(lán)莓屬于花粉和花蜜較少的開花植物，授粉蜂群群勢(shì)的選擇并非越大越好。為了誘導(dǎo)蜜蜂多次采集藍(lán)莓花粉，還應(yīng)調(diào)控蜂群培育大量幼蟲，增加蜂群對(duì)花粉的需求[9-10]。不同品種藍(lán)莓的花期陸續(xù)開放時(shí)間可達(dá)1個(gè)多月，中蜂善于利用零星蜜粉源，飼料消耗少；意蜂需經(jīng)常飼喂和定期防止蜂螨，管理成本較高。因此，選擇何種蜂種進(jìn)行授粉需綜合考慮，在保證授粉充足的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)效益的最大化。本研究從蜜蜂授粉的品質(zhì)影響效果出發(fā)，闡明了部分外因?qū)λ{(lán)莓授粉影響的作用，而授粉蜂群配置、中意蜂競(jìng)爭(zhēng)、蜜蜂傳粉授精過程的影響等問題尚待進(jìn)一步研究。