豫东综合试验站
张柯 吕中伟 鲁会冉 崔小月 吴文莹 尚泓泉 娄玉穗
硒是人体必需微量元素,无法自行合成,需靠饮食获取。我国约2/3土壤低硒,导致国民硒摄入远低于推荐下限。通过硒肥提升作物硒含量、开发富硒食品,是安全经济补充硒营养的有效途径。我国是世界葡萄第一生产大国,葡萄为多地支柱产业;富硒葡萄因独特营养价值受到关注,研究氨基酸硒肥对葡萄产量品质的影响,对揭示硒的植物生理作用、优化栽培技术、提升葡萄市场竞争力与经济效益意义重大。本文以六年生‘巨玫瑰’为对象,叶面喷施不同浓度有机硒肥,分析其对果实硒含量、产量、品质及抗氧化物质的影响,筛选适宜富硒生产的硒浓度,为富硒葡萄生产提供科学指导。
1 材料与方法
1.1 材料与方法
试验地位于河南郑州,土质为沙壤土。试验材料为8年生巨玫瑰葡萄,株行距为3 m×8 m,棚架,长势强旺。试验采用氨基酸有机硒肥,稀释后质量浓度分别为0 mg/L(T1)、10 mg/L(T2)、20 mg/L(T3)、30 mg/L(T4),40 mg/L(T5),在幼果期(花后10 d)和果实膨大期(花后25 d)各叶面喷施一次,共喷施2次。每个处理随机选择4株长势相似、健壮无病害植株。
1.2 测定指标
成熟期每处理随机采集葡萄果穗10穗,每穗随机取10粒果实。用千分之一天平测定果穗和果粒质量,单穗质量和单粒质量取平均值。将果实去籽、压榨成汁。可溶性固形物(TSS)采用TD-45数显糖度计测定,葡萄糖、果糖和蔗糖的测定用蒽酮硫酸比色法,可滴定酸(TA)采用酸碱滴定法测定,用考马斯亮蓝比色法测定可溶性蛋白,采用GB5009.93-2017第一法进行硒含量测定,用紫外分光光度法测定维生素C(Vc)含量,茚三酮显色法测定总游离氨基酸含量,硝酸铝盐比色法测定总黄酮,福林酚比色法测定总多酚含量。各指标试验结果均为3次重复测定的平均值。
1.3 数据处理
用Excel 2003和SPSS对所测数据进行整理和分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对植株硒含量的影响
由表1可知,未喷硒(T1)果实无硒检出,叶片、枝条硒含量极低;叶面喷氨基酸硒肥可显著提升果实、叶片、枝条硒含量,且随硒浓度升高而增加,T5(40 mg/L)时各部位硒含量最高(果实 46.852 mg/g、叶片 26953.157 mg/g、枝条 482.552 mg/g),叶片、枝条硒含量较 T1 分别增 6977.849%、1371.585%。三者硒含量排序为叶片(6019.448~26953.157 mg/g)> 枝条(158.960~482.552 mg/g)> 果实(23.732~46.852 mg/g),说明硒转运顺序为叶片、枝条、果实。
2.2 不同处理对产量指标的影响
由表2可知,喷硒可提高单粒质量、单穗质量及产量,随硒浓度升高,T1-T4 指标持续上升,T5(40 mg/L)达峰值(单粒质量 8.951 g、单穗质量586.620 g、产量 1.913 kg/m²),较 T1 分别增 12.501%、12.738%、15.543%,喷硒增产效果显著。
2.3 不同处理对果实营养品质的影响
可溶性固形物为葡萄果实的主要营养和品质指标,主成分为糖、酸等。糖分直接决定果实的甜度,可滴定酸与糖分共同形成风味骨架。由表3可知:可溶性固形物、果糖、葡萄糖随硒浓度升高整体上升,30 mg/L(T4)时可溶性固形物(22.270%,较T1增8.139%)、果糖(102.667 mg/g,较T1增13.109%)、葡萄糖(96.471 mg/g,较T1增16.659%)最高;蔗糖20 mg/L(T3)最高(8.768 mg/g,较T1增14.574%);可滴定酸随硒浓度升高下降,30 mg/L(T4)最低(0.545%,较T1降25.956%);可溶性蛋白40 mg/L(T5)最高(1.853 mg/g,较T1增131.432%);游离氨基酸30 mg/L(T4)最高(2.888 mg/g,较T1增4.649%)。
2.4 不同处理对果实抗氧化物质的影响
Vc、黄酮和酚类物质,不仅属于营养物质,还是抗氧化物质。由表4可知,喷硒可增加黄酮、总酚、Vc 含量。其中,总酚随硒浓度升高持续上升,40 mg/L(T5)最高(0.279 mg/g,较T1增29.767%);黄酮、30 mg/L时Vc(T4)最高(黄酮0.256 mg/g,较T1增38.857%;Vc 6.174 mg/100g,较T1增13.332%),高浓度硒下二者增幅下降。
2.5 主成分分析
通过主成分分析,12项果实含硒量和品质指标得到3个主成分,累计贡献率达85.906 %(表5)。其中,第1主成分F1特征值的贡献率65.235%,主要包括葡萄糖、果糖、果实硒含量、可溶性固形物、可溶性蛋白、可滴定酸、黄酮、总酚、单穗质量、游离氨基酸硒,主要反映葡萄的产量、果实品质和抗氧化物质。第2主成分F2特征值的贡献率11.798%,包括维生素C,既是果实营养成分又是抗氧化物质。第3主成分F3特征值的贡献率8.873%,包括果实营养成分蔗糖。
以3个主成分和其对应的方差贡献率C1的乘积为权重,构建主成分综合评价模型F=C1F1+C2F2+C3F3,分别计算3个主成分的综合得分F值,F值越高,则该处理效果越好。由表6可得到叶面喷施不同硒质量浓度处理下,‘巨玫瑰’葡萄果实含硒量和品质的综合评分,由高到低依次为T4、T5、T3、T2、T1,即硒质量浓度为30 mg/L综合评分最高,其次为40mg/L、20 mg/L和10 mg/L,4个硒处理的排名均高于未喷硒处理组。
3 结论
综上所述,在幼果期和果实膨大期各叶面喷施一次30 mg/L氨基酸硒肥,可提高巨玫瑰葡萄果粒质量、果穗质量、产量,显著增加果实可溶性固形物、果糖、葡萄糖、游离氨基酸、黄酮、Vc、可溶性蛋白、总酚、硒含量,提高果实品质、营养价值和风味,生产出硒强化功能果品,从而有效地提升种植葡萄的经济效益。