外源鈣肥對瑞都早紅葡萄裂果和果實品質(zhì)的影響

龍 鵬 段鑄軒 朱明濤

（湖南人文科技學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院 湖南婁底 417000）

裂果通常指果皮或果肉開裂，果肉外露。 它屬于一種生理性病害，在園藝植物中普遍發(fā)生，當(dāng)裂果發(fā)生后，易遭受病菌侵染及昆蟲和鳥類的啃食，使果實喪失商品價值，給果農(nóng)造成巨大的損失。 在柑橘、蘋果、石榴、棗等果樹上裂果現(xiàn)象尤其嚴(yán)重[1]。 因此，研究裂果發(fā)生機(jī)制， 找出防治裂果發(fā)生的措施成為當(dāng)前研究的熱點。 引起裂果發(fā)生的原因包括外因和內(nèi)因，其中水分不均是引起裂果的主要外因，范永山等的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)葡萄果實長期處于干旱條件時，如果突遇大雨，會引起果實大量開裂[2]，這種現(xiàn)象在油桃、櫻桃、棗等果樹上經(jīng)常發(fā)生；王力榮等認(rèn)為，水分供應(yīng)不均衡使果實的含水量大幅變化， 進(jìn)而造成果實內(nèi)外生長失調(diào)形成裂果[3]。 引起果實開裂的內(nèi)部因素較多，目前普遍認(rèn)為果皮的韌性與裂果緊密相關(guān)，裂果一般發(fā)生在果實成熟后期， 這時果皮細(xì)胞壁中的PG、PME 等酶活性增強(qiáng)，原果膠、纖維素含量降低，水溶性果膠含量增加，果皮韌性降低，如何增強(qiáng)果皮韌性成為防治果實裂果的關(guān)鍵[4]。 研究表明，在果實發(fā)育過程中外源補(bǔ)充鈣肥能夠有效阻止果皮中PG、PME 等酶活性降低，減少原果膠和纖維素的降解，保持果皮韌性，顯著降低裂果率[5]。

葡萄在我國廣泛種植， 其中鮮食葡萄栽培面積為世界第一， 但鮮食葡萄的成熟季節(jié)大多是在高溫多雨的季節(jié)， 極端天氣容易發(fā)生， 常常引起大量裂果，采取有效措施降低裂果的發(fā)生，對于葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。 有研究報道，0.5 g/L 氯化鈣溶液能夠降低葡萄的裂果率[6]，為了進(jìn)一步驗證鈣在葡萄裂果中的作用， 本研究以7年生易裂果品種瑞都早紅為試驗材料， 轉(zhuǎn)色前期用0.5 g/L 氯化鈣溶液噴施葡萄樹，探究氯化鈣處理對葡萄果實裂果的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2020年在長沙陽光葡萄基地進(jìn)行，以7年生易裂果品種瑞都早紅為試驗材料，轉(zhuǎn)色前期用0.5 g/L 氯化鈣溶液噴施葡萄樹，對照用無菌水噴施，氯化鈣溶液和無菌水均加入0.05%吐溫80。 本試驗設(shè)3 次重復(fù)，每次重復(fù)3 棵樹。 試驗中所有葡萄樹生長勢一致，均采用“T”型搭架，統(tǒng)一栽培管理。 在成熟期進(jìn)行采樣、裂果率統(tǒng)計和田間性狀調(diào)查，每次隨機(jī)采取10 串葡萄（每串葡萄10個果實），放入液氮罐運(yùn)入實驗室-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗方法

裂果率統(tǒng)計：成熟期隨機(jī)調(diào)查10 串葡萄，裂果率=（10 串葡萄上的裂果單粒數(shù)/10 串葡萄上的單?？倲?shù)）×100%。 果實耐壓力采用質(zhì)構(gòu)儀（TA-XT2i）測定，具體方法參照使用說明書。 鈣含量的測定采用原子吸收法[6]，果膠酶（PG）、果膠甲酯酶（PME）活性的測定參考陳睿等[7]的方法。 水溶性果膠（WSP）、螯合性果膠（SSP）、堿溶性果膠（CSP）含量的測定參考Yu等[8]的方法。 可溶性糖含量的測定參考曾慶孝[9]的方法，可滴定酸含量的測定參考張小月等[10]的方法，維生素C 含量的測定參考張海聲[11]的方法，總花色苷含量的測定參考丁平等[12]的方法。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010 和SPSS 21 軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鈣處理對裂果率、 果實耐壓力和果皮鈣含量的影響

氯化鈣處理對瑞都早紅葡萄果實的果皮鈣含量、裂果率、果實耐壓力的影響見表1。 由表1 可知，氯化鈣處理后，果皮鈣含量顯著高于對照，果實耐壓力顯著增大，裂果率顯著降低。 說明在瑞都早紅葡萄果實轉(zhuǎn)色前期噴施氯化鈣能夠有效防治葡萄裂果病的發(fā)生。 分析原因，這可能是葡萄果皮吸收鈣以后韌性增強(qiáng)，耐壓力顯著增加，而果皮韌性的增強(qiáng)，使其能夠抵抗內(nèi)部果肉膨脹產(chǎn)生的壓力， 從而防止裂果的發(fā)生。

表1 鈣處理對裂果率、果實耐壓力和果皮鈣含量的影響

2.2 鈣處理對葡萄果皮細(xì)胞壁代謝的影響

隨著果實的成熟， 葡萄果皮細(xì)胞壁代謝酶活性逐漸增強(qiáng)，其中PG 和PME 是細(xì)胞壁代謝的主要酶，它們能夠?qū)⒃z分解成WSP、SSP、CSP， 其活性的高低對細(xì)胞壁的代謝具有重要的影響。 由表2 可知，氯化鈣噴施后， 成熟期果皮的PG 和PME 活性均顯著低于對照，WSP 含量顯著低于對照，SSP 和CSP 含量顯著高于對照。通常WSP 含量高、SSP 和CSP 含量低時，細(xì)果皮胞壁結(jié)構(gòu)會被破壞，果皮韌性降低，而當(dāng)WSP 含量低、SSP 和CSP 含量高時，說明果皮細(xì)胞壁比較完整，果實韌性較強(qiáng)。 因此，鈣處理可能通過降低葡萄果皮PG 和PME 酶的活性， 延緩葡萄果皮細(xì)胞壁代謝，從而減少裂果的發(fā)生。

表2 鈣處理對果皮細(xì)胞壁代謝的影響

2.3 鈣處理對葡萄果實品質(zhì)的影響

葡萄果實品質(zhì)主要包括可溶性糖、可滴定酸、維生素C、花色苷等。 在草莓、櫻桃、柑橘等果實中都有鈣肥能夠提高果實品質(zhì)的報道。 在本試驗中（表3），外源鈣處理后葡萄果實的可溶性糖含量顯著升高，可滴定酸含量顯著降低， 維生素C 和花色苷含量均顯著增加， 說明在瑞都早紅葡萄果實轉(zhuǎn)色前期噴施氯化鈣不但能夠降低裂果率， 也能夠有效提高果實品質(zhì)。

表3 鈣處理對葡萄果實品質(zhì)的影響

2.4 鈣處理對葡萄果實田間性狀的影響

單果重、果實縱徑、果實橫徑是葡萄果實田間的重要性狀， 對葡萄果實商品價值有重要的影響。 由表4 可知，外源氯化鈣處理后，單果重、果實縱徑、果實橫徑均顯著高于對照， 說明外源鈣能夠有效提高果實的外觀品質(zhì)。 果梗耐拉力與葡萄果實的耐貯藏性有關(guān)，葡萄收獲后果粒容易掉落，降低了葡萄的商品價值，而經(jīng)過氯化鈣處理后，其果梗耐拉力顯著增大，能夠提高其耐掉粒性。

表4 鈣處理葡萄果實田間性狀調(diào)查

3 討論與結(jié)論

鈣在植物生長發(fā)育中起著重要的作用， 是細(xì)胞壁的重要組成成分，能夠維持細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與功能。其中果膠酸鈣是細(xì)胞壁和胞間層的重要組成成分,使細(xì)胞間緊密連接，降低原果膠的水解速率，保護(hù)細(xì)胞壁的完整性， 從而使果皮韌性增加， 抗裂能力提高。 曹一博等以抗裂品種‘圓鈴棗’及易裂品種‘俊棗’為試驗材料，發(fā)現(xiàn)抗裂品種‘圓鈴棗’果皮的鈣含量顯著高于易裂品種‘俊棗’，認(rèn)為果皮中鈣含量與果實耐裂性密切相關(guān)[13]。 在果實中，補(bǔ)施外源鈣肥能夠顯著降低裂果的發(fā)生， 在很多果樹中都得到了驗證。 劉鐵錚等在幼果期對大豐杏和碩光杏噴施糖醇螯合鈣肥，發(fā)現(xiàn)杏果實裂果發(fā)生程度顯著降低[14]。 張閣等以3個抗裂性不同的甜櫻桃品種進(jìn)行果實發(fā)育期外源補(bǔ)鈣處理， 發(fā)現(xiàn)鈣處理可顯著提高櫻桃果實中的鈣含量， 抗裂性較差的濱庫和紅豐櫻桃裂果率分別由49%降為28%、92%降為60%[15]。 朱明濤和余俊等以易裂果油桃品種為試驗材料，在盛花期20 d 后開始噴施鈣肥，發(fā)現(xiàn)能夠顯著降低油桃的裂果率[16]。

陳繼群等以抗裂果的‘紐荷爾’和易裂果的‘朋娜’臍橙為試驗材料研究發(fā)現(xiàn)，外源鈣能夠降低裂果的原因可能是鈣使果皮細(xì)胞壁中的PG、PE 酶活性降低[17]。郭紅彥等以易裂果品種‘壺瓶棗’為試驗材料進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)， 外源鈣處理顯著降低果皮果膠酶與纖維素酶的活性， 并顯著提高果皮中原果膠和纖維素的含量， 同時還發(fā)現(xiàn)裂果率與果皮中的果膠酶活性呈正相關(guān)，與原果膠含量含量呈負(fù)相關(guān)[18]。 本試驗結(jié)果表明，在葡萄轉(zhuǎn)色前期噴施氯化鈣后，果皮鈣含量顯著高于對照，果實耐壓力顯著增大，裂果率顯著降低；PG 和 PME 活性降低，WSP 含量顯著低于對照，SSP 和CSP 含量顯著高于對照；溶性糖、可滴定酸、維生素C、花色苷顯著增加；單果重、果實縱徑、果實橫徑和果梗耐拉力顯著升高。 進(jìn)一步證明了外源鈣肥能夠有效阻止葡萄裂果的發(fā)生， 但鈣的作用機(jī)制還需要深入進(jìn)行研究。