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环剥与叶面喷氮对红富士苹果叶片营养及果实品质的影响

赵永桂  
【摘要】:苹果是我国北方地区栽培面积和产量最大的水果。近年来,尽管苹果产量持续增加,但果实品质呈现不同程度下降。如何采用科学的生产措施如环剥与叶面喷氮提高果实品质,尤其是内在品质和香气。提高果实品质的研究虽有诸多进展,但枝条环剥与叶面喷氮协同调控叶片营养及果实品质尤其是对香气成分的影响机理未见报道。本研究以长富2号苹果为材料,通过设置以下试验处理:(1)枝条环剥与不同浓度尿素喷施相结合,即:清水作为对照(No)、环剥+清水(HB+N0)、0.2%(N1)、环剥+0.2%(HB+N1)、0.5%(N2)、环剥+0.5%(HB+N2)、0.8%(N3)、环剥+0.8%(HB+N3);(2)环剥与不同含氮有机物相结合,即:亮氨酸(Leu)、环剥+亮氨酸(HB+Leu)、异亮氨酸(11e)、环剥+异亮氨酸(HB+Ile)、缬氨酸(Val)、环剥+缬氨酸(HB+Val)、丙氨酸(Ala)、环剥+丙氨酸(HB+Ala)。分别在结果枝条上进行单独喷施或环剥后喷施处理,研究对不同物候期叶片营养、果实品质及香气成分的协同调控机理。研究结果对苹果果实品质具有理论和实践指导意义。主要结论如下: 1、从幼果期到果实膨大后期,叶片氮含量先降低,在花芽分化临界期达到最小值,此后逐渐升高,在果实膨大中期达到最大值,之后趋于稳定;叶片磷含量先升高,在果实膨大前期达到最大值,之后有所降低,到果实膨大后期有所升高;叶片钾含量先升高,在花芽分化临界期达到最高值,从果实膨大期开始迅速下降。单独环剥后叶片氮磷钾含量均下降,单独对枝条喷施不同浓度尿素,叶片氮磷钾含量均提高,N2处理氮磷钾含量达到最高。三个元素中氮含量提高最大,分别较N0提高了19.5%,磷含量次之为10.4%,钾含量最小为5.6%。对枝条环剥后喷施不同浓度尿素,HB+N2处理的叶片氮磷钾含量与N0问无显著性差异。 2、果实从膨大期到成熟期,单果重、果径及可溶性糖含量逐渐增大,维生素C含量及可滴定酸含量逐渐降低,可溶性蛋白含量先增加后逐渐降低,氨基酸含量逐渐降低,成熟前趋于稳定。单独环剥处理后,果实单果重、果径、可溶性糖含量、维生素C含量以及氨基酸含量增加,可溶性蛋白含量和可滴定酸含量降低;未环剥条件下叶面喷施不同浓度尿素,果实单果重、果径、可滴定酸含量、可溶性蛋白含量以及维生素C含量增加,除N1处理下维生素C含量最高外,其他指标均在N2处理下达到最大值,而可溶性糖含量与尿素浓度间呈现负相关。环剥后喷施不同浓度尿素,果实单果重、果径及氨基酸含量在HB+N2处理下达到最大,分别较No处理增大了11.3%、16.2%及18.4%,维生素C含量在HB+N1处理下达到最大,较No处理增大了12.7%。3、通过气质联用仪,共检测出富士苹果有41种香气物质,其中17种酯类物质,7种醛类物质,5种醇类物质,4种酮类物质以及其他物质8种。富士果实含量较高的香气成分有:异丁醇、2-正己醛、2-己烯醛、正己醇、3-壬酮、α-法呢烯、乙酸-2-甲基丁酯、2-甲基丁酸己酯、2-甲基丁酸丁酯和2-甲基丁酸乙酯,占到总香气成分的94.6%。未环剥条件下叶面喷氮均能增加果实香气成分及酯类物质的种类和含量,以N2处理最高,较No处理提高了22.3%。环剥后叶面喷施不同浓度尿素,香气成分总含量以HB+N2处理效果最显著。未环剥条件下叶面喷施不同含氮有机物(氨基酸)对酯类香气物质产生显著影响,Ile处理下乙酸-2-甲基丁酯含量最低,分别较Leu、-Ala以及Val处理低78.9%、54.7%和73.8%;Leu处理下2-甲基丁酸乙酯含量最低,分别较Ile、Ala和Val低8.36%、11.1%和19.9%;无论环剥与否,均以Val处理酯类物质含量最高。 4、单独环剥处理降低了果实香气代谢的两种关键酶,即醇酰基转移酶(AAT)和醇脱氢酶(ADH)活性,No处理的AAT活性与HB+N0处理间达到显著性差异。单独喷施不同浓度尿素增加了AAT和ADH活性,但不同浓度间差异不显著,N2处理下两种酶活性最高。环剥后喷施不同浓度尿素,AAT活性在HB+N2处理与HB+No和HB+N1处理间差异显著,但ADH活性在各个处理间均无显著性差异。单独喷施不同氨基酸溶液后,仅有Val处理的AAT活性较其他处理高,Val和Ala处理的ADH活性略高于其他处理。环剥后喷施不同浓度氨基酸溶液后,HB+Val处理的AAT和ADH活性均高于其他处理,但各处理间无显著性差异。 5、相关性分析表明,未环剥条件下不同浓度尿素与可滴定酸含量和AAT活性呈显著正相关,而尿素与可溶性糖含量间呈负相关。环剥处理与果径、可溶性糖、维生素C含量以及氨基酸含量间呈现正相关,与可滴定酸以及AAT和ADH活性呈现负相关。环剥条件下喷施不同浓度尿素,可溶性糖与尿素浓度呈负相关,维生素C含量、氨基酸含量以及AAT活性呈正相关。 本文初步揭示了环剥与叶面喷氮对苹果叶片营养及果实品质的影响机理,即通过叶片氮磷钾营养及香气代谢关键酶活性等作用于苹果品质和香气的形成。叶片氮磷钾含量和果实主要品质指标随物候期推进,呈现不同的动态变化趋势,受环剥与叶面喷氮的协同调控。环剥与叶面喷氮通过协同调控果实香气代谢关键酶活性对香气总含量和成分产生影响。环剥对各品质指标的影响效应小于叶面喷施尿素,叶面喷施尿素与环剥的交互除了对单果重有显著作用外,对其他指标的作用均不显著。因此,环剥措施与适宜类型和浓度的叶面喷氮均可不同程度提高富士苹果果实的品质和香气总含量。


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