采前硼處理對酥梨品質(zhì)和貯藏性的影響

牛佳佳，張四普，郭超峰，徐振玉

(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝研究所，河南 鄭州 450002；2.寧陵縣農(nóng)業(yè)局，河南 寧陵 476700)

寧陵金頂謝花酥梨具有700多年的栽培歷史，屬國家地理標(biāo)志保護品種，是我國著名的梨品種之一。據(jù)有關(guān)資料顯示，目前生產(chǎn)的50%寧陵酥梨采后貯存在半地下通風(fēng)庫中[1]，果農(nóng)多采用木筐裸果敞口貯藏，貯藏過程中果實很快失水皺縮，口感和品質(zhì)下降，大大降低了貯藏的效果和經(jīng)濟效益。梨果生產(chǎn)中果園施肥通常注重氮、磷、鉀的使用，往往缺乏對中微量元素的補充。而研究發(fā)現(xiàn)，鈣、硼、錳、鋅、銅等中微量元素對不同種類果實的品質(zhì)有積極影響[2-5]，硼對酥梨果實的形態(tài)建成和品質(zhì)形成具有十分重要的意義。

硼是植物生長發(fā)育中必需的微量營養(yǎng)元素，參與生理代謝活動及物質(zhì)運輸活動，從而影響到果實品質(zhì)。硼已經(jīng)在棉花[6]、馬鈴薯[7]、花生[8]和蘋果[9]等作物上廣泛使用，并取得了明顯的增產(chǎn)效果。付其如等[10]研究發(fā)現(xiàn)，適量噴施硼肥能促進葡萄萌芽，新梢生長，果實成熟期提前，果實品質(zhì)提高。朱文勇等[11]研究發(fā)現(xiàn)，蘋果花期噴施硼肥可顯著減輕缺硼引起的生理病害，增加葉的硼含量，提高坐果率。大量研究結(jié)果均表明，葉面噴施硼肥能提高果實坐果率，增加產(chǎn)量，改善果實品質(zhì)[12-13]。

硼在植物體內(nèi)以不溶性的形式存在，向新生部位轉(zhuǎn)移及再利用的部分較少，果實發(fā)育時存在新梢營養(yǎng)生長與生殖生長競爭，不利于果實的營養(yǎng)積累。因此，有必要在果實迅速生長期間提供硼，而葉片是施用硼肥的敏感部位，葉面噴施效果要優(yōu)于根施。在梨果實膨大期根外噴施硼有助于提高果實硬度、增強抗病性和提高產(chǎn)量。張媛[14]研究了硼、鉀對改善梨果實品質(zhì)的作用，張健[15]研究了硼、鉀對滿天紅梨果實品質(zhì)發(fā)展的影響，李芳[16]研究了硼、鉀和鈣對鴨梨果實品質(zhì)的作用，龔新明[17]研究了鈣、硼和1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)對黃冠梨果實品質(zhì)及貯藏性的作用，均表示一定濃度的硼處理對提高梨果實產(chǎn)量、改善果皮色澤、提高果實內(nèi)在品質(zhì)、延長貯藏期限有一定效用。但硼單獨處理對酥梨果實品質(zhì)和貯藏特性的影響卻鮮見報導(dǎo)。鑒于此，采用采前葉面噴施硼的方式，分析采后及貯藏期間酥梨果實品質(zhì)指標(biāo)的變化，為酥梨半地下通風(fēng)庫貯藏的生產(chǎn)管理提供技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為金頂謝花酥梨。試驗于2017年在河南省寧陵縣石橋鎮(zhèn)劉花橋村的15年生梨園進行。供試果實生長期均不套袋。

1.2 試驗設(shè)計

試驗為單元素處理。試驗共設(shè)4個處理，硼質(zhì)量濃度分別為1、2、3 g/L，以清水為對照，重復(fù)3次，每重復(fù)30個果。在同一小區(qū)內(nèi)每處理選3棵樹勢相近的梨樹，分別于5月26日、6月23日、7月12日對參試?yán)鏄溥M行葉面噴施處理，噴施量以葉片開始滴水為度，保持田間管理一致。9月15日采收顏色、成熟度、大小均勻一致、無病蟲害和機械傷的九成熟果實，果實采收后在果園裸果裝箱，迅速運到半地下通風(fēng)庫貯藏。在整個儲藏期間，貯藏場所最低溫度1.0 ℃，最高溫度21.0 ℃，平均溫度7.10 ℃。最小相對濕度61.2%，最大相對濕度99.9%，平均相對濕度89.78%，溫濕度變化趨勢與同期大氣基本相同。

貯藏期間每間隔60 d分別取樣，每次取樣30個果實，測定果肉硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、果皮色澤以及相關(guān)酶活性。每次果肉樣品混合取樣后，用液氮速凍后再用錫紙包好，置入自封袋，貯藏于-40 ℃超低溫冰箱，用于后期酶活性以及相關(guān)指標(biāo)的測定。

1.3 測定指標(biāo)和方法

1.3.1 果實品質(zhì) 果肉硬度：硬度測定使用GS-15(南非，GUSS公司)果實質(zhì)地分析儀。每處理隨機取30個果實，果實去皮后分別在赤道線相對位置測定2次，探頭直徑11.3 mm，單位為kg/cm2。可溶性固形物(TSS)含量:每處理隨機取30個果，果肉混合后榨汁，將果汁通過4層紗布過濾，采用PAL-1數(shù)顯折光儀(日本，ATAGO公司)直接測定，單位為%?？傻味ㄋ?TA)含量參照寧正祥[18]的方法，略有修改。果汁提取過濾與TSS含量測定相同。吸取1 mL果汁于三角瓶中，加4 mL水，然后用0.01 mol/L的NaOH滴定，以1%的酚酞作指示劑。

果皮色澤：采用CR-400色差計(日本，Minolta公司)測量，測量直徑8 mm，照明為13 mm，黑色、白色標(biāo)準(zhǔn)顏色校準(zhǔn)，測量果皮亮度L*、紅綠偏差a*和藍(lán)黃偏差b*。

1.3.2 酶活性和丙二醛(MDA)含量 過氧化物酶(POD)活性測定參照曾韶西等[19]的方法，多酚氧化酶(PPO)活性測定參照譚興杰等[20]的方法，MDA含量測定參照STEWART等[21]的方法，均略有改動。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果實外觀色度的影響

L*值越大果皮色澤越亮，反之越暗；a*值越大果皮越紅，反之越綠；b*值越大果皮越黃，反之越藍(lán)。由圖1可以看出，酥梨采收時(貯藏0 d)，各處理L*值均不同程度高于對照，其中3 g/L硼的果皮L*值最高，為69.13，高出對照3.57，各處理b*值均低于對照；貯藏60 d時，除1 g/L硼處理L*值略低于對照外，其余2個處理均高于對照。各處理a*值在貯藏0 d時為負(fù)值，貯藏至60 d由負(fù)值轉(zhuǎn)為正值，明顯升高；b*值在貯藏0 d時3個硼處理均低于對照，貯藏到60 d時，各處理b*值均下降，對照下降幅度最大，b*值最低，為42.86，1 g/L硼處理下降幅度最小，為43.53，b*值最高。

圖1 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果實色度值的影響

2.2 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果肉硬度的影響

由圖2可以看出，隨著貯藏時間延長，硬度下降。酥梨采收時2 g/L硼處理的果實硬度最大，為6.27 kg/cm2，高于對照27.28%，經(jīng)過60 d的貯藏，果肉硬度下降明顯，但各處理硬度均高于對照；貯藏到180 d時，2 g/L硼處理果實硬度最高，為5.20 kg/cm2，對照為4.22 kg/cm2，其余各處理均高于對照。綜合來看，3 g/L硼處理能有效維持貯藏期間果實的硬度，硬度下降幅度最小，2 g/L硼處理能有效提高果實采摘時的硬度，并能在貯藏一段時間后維持較高的硬度。

圖2 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果肉硬度的影響

2.3 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果實可溶性固形物含量的影響

由圖3可以看出，可溶性固形物含量隨著貯藏時間延長呈先升后降的趨勢。2 g/L硼處理果實在采收時可溶性固形物含量最高，為13.3%，比對照的12.1%提高1.2個百分點，且整個貯藏期間高于其余3個處理；1 g/L硼處理在貯藏期間可溶性固形物含量變化平穩(wěn)，貯藏180 d時，對照可溶性固形物含量最低，為12.0%，2 g/L硼處理最高，為12.6%。

圖3 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果實可溶性固形物含量的影響

2.4 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果實可滴定酸含量的影響

由圖4可以看出，隨著貯藏時間延長，可滴定酸含量呈下降趨勢。果實采收時(貯藏0 d)2 g/L處理果實的可滴定酸含量最高，為0.149%，各處理可滴定酸含量均不同程度高于對照；貯藏180 d時，對照可滴定酸含量最低，為0.067%，3 g/L硼處理的可滴定酸含量最高，為0.074%，各處理可滴定酸含量均高于對照，但差異不顯著(P>0.05)。

圖4 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果實可滴定酸含量的影響

2.5 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果實POD活性的影響

由圖5可以看出，整個貯藏期間酥梨果實POD活性呈先上升后下降的趨勢。貯藏60 d時對照POD活性達最高，為13.60 U/(min·g)，其他3個硼處理均低于對照，其中，1 g/L硼處理的活性最低；貯藏180 d時，1 g/L硼處理的POD活性最低，為4.63 U/(min·g)，對照POD活性最高，為9.57 U/(min·g)。

圖5 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果實POD活性的影響

2.6 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果實PPO活性的影響

由圖6可以看出，對照果實PPO活性在貯藏60 d時最高，達到88.8 U/(min·g)，明顯高于其他各處理，之后迅速下降。貯藏120 d之前，1、2 g/L硼處理的PPO活性均維持在較低水平，120 d之后2 g/L硼處理的PPO活性略有上升；貯藏末期，對照果PPO活性最高，為158.0 U/(min·g)，1 g/L硼處理活性最低，為62.8 U/(min·g)，各處理PPO活性隨著硼質(zhì)量濃度增加而升高；貯藏期間1 g/L硼處理的PPO活性變化不大，且低于其他各處理。不同質(zhì)量濃度硼處理有利于延緩果實衰老，PPO活性總體低于對照，1、2 g/L硼處理的效果較好。

圖6 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果實PPO活性的影響

2.7 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果實MDA含量的影響

由圖7可知，整個貯藏期間MDA含量呈上升趨勢。采收時(貯藏0 d)各處理果實的MDA含量均低于對照，2 g/L 硼處理的MDA含量最低，為2.70 mmol/g；貯藏60 d時，不同處理果實MDA含量均有不同程度的升高，貯藏180 d時，對照的MDA含量最高，為6.67 mmol/g，2 g/L硼處理的MDA含量最低，為 5.63 mmol/g。

圖7 不同質(zhì)量濃度硼對酥梨果實MDA含量的影響

3 結(jié)論與討論

眾多學(xué)者研究了硼對梨果的重要性，品種涉及滿天紅梨[15]、黃冠[14,17]、鴨梨[16]、刺梨[22]、黃花梨[23]、翠冠[24]、秋月[25]、早酥[25]等，硼肥補充方式有噴施和穴施，施用時間在花期、果期和采收前，有提高坐果率，降低生理落果和果肉木栓化，增加梨果的單果質(zhì)量、可溶性固形物、可溶性總糖、可滴定酸和維生素C含量的作用。董思永等[26]和潘海發(fā)等[27]研究了硼對酥梨的影響，但未進行貯藏期品質(zhì)變化的研究。本試驗的噴施和貯藏均在寧陵縣石橋鎮(zhèn)石橋鄉(xiāng)進行，裸果裝框貯藏于半地下通風(fēng)庫，通風(fēng)庫為當(dāng)?shù)刭A藏酥梨的主要方式。張四普等[28]研究表明，半地下通風(fēng)庫能維持較恒定的低溫和較高的濕度，有利于酥梨果實的貯藏。

硼元素能有效提高并維持酥梨的生理生化品質(zhì)，抑制多種酶的活性。本研究結(jié)果表明，采前噴施硼肥有利于改善果皮色澤與光潔度。貯藏60 d后，3個硼處理的果皮b*值均高于對照，可見，一定濃度的硼肥處理有助于果皮黃色程度的維持，使果實外觀色澤更佳。硼處理對提高果實硬度有著顯著作用，這與潘海發(fā)等[27]的研究結(jié)果一致，適量施硼提高了碭山梨的果肉硬度。2、3 g/L硼處理均能提高果實采摘時的硬度，延緩果實軟化時間，并能在貯藏一段時間后維持較高的硬度，這與硼能與果膠多糖結(jié)合形成支鏈，穩(wěn)定細(xì)胞壁和膜的結(jié)構(gòu)與功能有很大的關(guān)系。從細(xì)胞水平分析，硼主要集中分布在細(xì)胞壁[29]，而果膠是植物細(xì)胞壁重要組成部分，果膠主要是通過鈣橋、酯鍵、雙酚類物質(zhì)和硼-雙酯鍵將果膠多糖和鼠李半乳糖醛酸聚糖(RG)交替連接而成，形成順二元醇復(fù)合物，對細(xì)胞膜的穩(wěn)定性起保護作用[30-32]。

果實風(fēng)味物質(zhì)可溶性固形物和可滴定酸含量是果實貯藏階段的關(guān)鍵性品質(zhì)指標(biāo)。硼肥處理對提高并維持果實可溶性固形物含量及可滴定酸含量有明顯的作用，2 g/L硼處理在采收時可溶性固形物含量和可滴定酸含量最高，分別為13.3%和0.149%，貯藏120～180 d時各處理可溶性固形物含量和可滴定酸含量迅速下降，180 d時，硼處理的可溶性固形物和可滴定酸含量均高于對照。這可能是由于硼與尿嘧啶的生物合成有關(guān)，尿嘧啶是蔗糖合成的前體物質(zhì)，因此硼會影響蔗糖合成。此外，硼與富羥基的化合物結(jié)合形成的絡(luò)合物主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，這種絡(luò)合物非常容易穿過細(xì)胞膜，硼供應(yīng)充足可改善植物體有機物質(zhì)的供應(yīng)[33]。

本試驗發(fā)現(xiàn)，不同濃度硼處理可抑制POD和PPO活性，使果實中過氧化物含量維持在合理水平，延緩果實衰老，其中1、2 g/L硼處理效果較好。因為缺硼會導(dǎo)致酚類物質(zhì)的合成增加，抑制細(xì)胞壁合成中酚類物質(zhì)的利用[34]，酚類物質(zhì)的累積刺激PPO活性，使PPO活性上升，果實衰老加速。

通過貯藏過程中MDA產(chǎn)生的量來判斷膜脂過氧化的程度，可判斷出果實的衰老情況[32]。因為硼直接或間接調(diào)節(jié)膜結(jié)合酶活性，從而保護細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性[35]。硼還可以與酚類物質(zhì)形成酚-硼復(fù)合物，使酚類物質(zhì)不能進一步氧化形成自由基[36]。硼處理具有降低細(xì)胞膜透性的作用[2]，這與本試驗結(jié)果一致，硼處理的MDA含量均低于對照，即一定濃度的硼肥處理可以減輕膜脂受損程度，延緩果實衰老，延長貯藏時間。

綜上所述，硼處理對維持果實硬度、增強果實耐貯性、提高果實含糖量具有十分重要的作用，綜合考慮果實品質(zhì)和生理指標(biāo)，以在果實快速發(fā)育期葉片噴施2 g/L硼處理效果最好，有利于梨果品質(zhì)和貯藏性的提高。